一种混合励磁永磁风力发电机制造工艺的制作方法_3

文档序号:9767448阅读:来源:国知局
数不小于0.97。
[0060] (2)齿部轴向弹开度小于等于2_。
[0061 ] (3)铁心单元装配完成后,进行VPI浸漆一次。
[0062] 铁心应不磨不锉,但有毛齿影响嵌线时允许锉去。
[0063] 下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0064] 4.1混合励磁永磁同步风力发电机转子制造工艺
[0065] 4.1.1转子冲片制作工艺
[0066] 电机铁心通常采用冷冲压的方法进行加工,具有效率高、精度可靠、操作简便、可 施行套裁等优点,但所用模具费用高、制造周期较长。
[0067] 模具的结构型式、设计及制造技术水平直接影响冷冲压零件的生产效率和质量。
[0068] 由于混合励磁永磁风力电机转子冲片结构复杂,尺寸精度要求高,对模具提出了 更高的要求。
[0069] 混合励磁永磁同步风力发电机是新开发研制的样机,不具备套裁的条件,需要全 新制作转子冲片。为了达到既能缩短样机的生产周期,又能够保证永磁体槽、鸽尾及隔磁桥 的尺寸精度,通过多方案对比,选择采用单式冲槽的制造方案,该方案具有冲模制作简单、 易于制作、模具装拆方便等优点,适用于样机开发这样的批量不大的生产。
[0070] 4.1.2转子铁心叠压工艺 [007? ] (1)转子铁心结构特点
[0072]混合励磁永磁同步风力发电机转子采用鸽尾、挂极式结构,该结构的优点是:结构 紧凑、连接牢靠、转子铁心与转子支架能够可靠的连接。转子铁心是由一定数量的转子冲片 叠压而成,转子铁心上设有鸽尾结构,并与转子支架上的鸽尾槽结构配合使用,起到了良好 的固定作用。
[0073] (2)转子铁心叠压工装设计
[0074] 模具的设计制造技术、结构样式直接影响着转子铁心的生产质量和生产效率。混 合励磁永磁同步风力发电机由于应用鸽尾式结构,其结构复杂、尺寸精度要求高,所以对转 子铁心叠压工装提出了更高的要求。
[0075] 混合励磁永磁同步风力发电机转子铁心叠压工装具有两大特点:
[0076] 1)五面定位结构
[0077]为了提高转子铁心的叠压整齐度,转子铁心叠压工装上设立了 5个约束面,对进行 叠压的转子铁心的5个面分别进行定位。鸽尾处设立的约束面B、C、D即可限制叠压转子铁心 的X、Y、Z、绕X、绕Y、绕Z的所有自由度,实现可靠装配,但因为转子冲片很薄,极易发生弹性 形变,所以鸽尾处的约束面B、C、D很难保证转子铁心叠压的整齐度。因此,又额外增加二个 约束面,即约束面A、E,从而实现了五面定位整齐叠片。
[0078] 2)采用分体、拼接式结构
[0079] 为了使转子铁心与叠压工装能够简单、可靠地安装与拆卸,转子叠压工装采用分 体、拼接式结构。
[0080] 转子铁心叠压工装由分体A、分体B和联接螺栓几部分组成,在安装和拆卸铁心时, 通过调节联接螺栓,使分体A和分体B既可成为整体,又可变成相互独立的两部分,可分、可 合,从而方便了转子铁心的安装与拆卸。同时为了避免转子铁心鸽尾角在叠压时不慎磨损, 叠压工装上还设有防护槽,有效地防止该处间的相互接触,可靠地保护了转子铁心。
[0081] 4.1.3转子铁心压装工艺
[0082]转子铁心主要承受电磁转矩、离心力及重力等的综合作用,转子铁心的压装工艺 合理性将直接影响着转子的强度、刚度及气隙的不均匀度。由于混合励磁永磁同步风力发 电机的转子铁心是嵌在开有鸽尾槽的转子支架之中,转子支架结构形式,如图5所示。
[0083] 转子支架鸽尾槽与转子铁心鸽尾之间的配合是影响转子铁心压装优劣的主要因 素。两者之间的配合不能过紧,否则会导致转子铁心难以装配;配合也不能过松,否则会使 转子铁心在支架上松动,影响电机的综合性能。经过多次的加工及试装配,最后确定两者的 公差为在(-〇. 1)~(-〇. 05 )mm之间的间隙配合。
[0084] 表4.1不同公差配合转子铁心的压装情况
[0085]
[0086] 4.2混合励磁永磁同步风力发电机定子制造工艺
[0087]混合励磁永磁同步风力发电机的定子铁心为模块化结构,即由若干个定子铁心组 装而成,每个定子铁心称为铁心单元。定子铁心单元由一定数量的定子冲片、两端的定子压 板及固定螺栓几部分组成。
[0088]混合励磁永磁同步风力发电机模块化结构的特点是:整个电机的定子由若干个定 子铁心单元组装而成,每个铁心单元在结构上是相互独立的,可单独拆卸十分便于安装、维 护。
[0089]另外,定子冲片应用0.5mm的冷乳硅钢片,冲制冲片时,要合理地排样和选择适当 的冲制余量,以提高材料的利用率。定子铁心是由定子冲片叠压而成,因此,冲片质量主要 根据铁心的技术要求确定,有如下几点:
[0090] (5)冲片外径的尺寸精度为h8。
[0091] (6)冲片内径的尺寸精度为H8。
[0092] (7)齿槽公差的尺寸精度为H10。
[0093] (8)冲片绝缘采用F级漆,双面涂,单面厚度为0 · 0035~0 · 007mm。
[0094] 考虑到避免漏磁和适当增加定子压板的强度,定子铁心单元两端的定子压板采用 不锈钢材料。
[0095] 叠压后的定子铁心主要技术要求如下:
[0096] (4)铁心叠压系数不小于0.97。
[0097] (5)齿部轴向弹开度小于等于2mm。
[0098] (6)铁心单元装配完成后,进行VPI浸漆一次。
[0099] 铁心应不磨不锉,但有毛齿影响嵌线时允许锉去。
[0100] 4.3混合励磁永磁同步风力发电机总装配工艺
[0101]永磁电机装配一般采用人工操作,不仅劳动强度大、效率低、质量差,而且还具有 很大的危险性。装完永磁体的大、中型永磁电机转子不仅质量很大,而且还具有较大的磁性 对铁磁材料的吸力非常大,给永磁电机的总装造成了巨大的困难。转子不仅在运送过程中 要避免同铁磁材料接触,而且在装配过程中也要保证同定子铁心的同心度,否者将难以装 配。
[0102] 4.3.1总装配工艺原理
[0103]混合励磁永磁同步风力发电机总装配原理,
[0104] 混合励磁永磁同步风力发电机的总装配包括:定子、转子间的装配;前、后端盖的 装配;轴承盖等其他附件的装配。
[0105] 混合励磁永磁同步风力发电机的定、转子装配是总装配过程中最困难的环节,其 装配原理就是要克服定、转子之间的巨大吸力,以保证定、转子间的同心度,从而使定、转子 相互不接触,防止了定、转子接触时产生巨大摩擦力,避免了定子铁心单元的脱落及定、转 子表面的磨损和永磁体的损坏。
[0106] 混合励磁永磁同步风力发电机的装配采用竖直装配,即定子、转子在整个装配过 程中都是竖直向下的,其优点是:可利用定子、转子的重力克服部分永磁体吸力,再加以辅 助装置保证定、转子之间的同心度。
[0107] 4.3.2混合励磁永磁同步风力发电机总装结构分析
[0108] 装入永磁体的电机转子对铁磁性物质具有静吸引力,在总装配过程中
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