一种可变转速永磁发电机的制作方法

一种可变转速永磁发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电机领域，特别涉及一种可变转速永磁发电机。
【背景技术】
[0002]励磁式发电机是励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。同步发电机的励磁系统主要由功率单元和调节器两大部分组成。且对于传统的电励磁同步发电机，需要滑环和碳刷装置，存在碳刷磨损和碳刷粉末的问题。对于在机舱内部密闭的空间里，碳刷粉末对于其他部件存在污染。直驱风力发电机组，虽然取消了齿轮箱，但是使得发电机体积和重量增大，给机组安装和运输带来了极大的不便。
[0003]故现有技术有待改进和发展。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种效率高、电压波形质量好、电机过载能力强的可变转速永磁发电机。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种可变转速永磁发电机，包括带有容纳腔的机座以及设置在机座上方的出线盒，机座两端用于密封的第一端盖和第二端盖，机座的容纳腔内设有定子，还包括电机轴以及转子，转子为硅钢片，该电机轴通过设置在第一端盖上的第一轴承和设置在第二端盖上的第二轴承可旋转支承在定子内；该转子为瓦形永磁体，在电机轴沿径向开设有与瓦形永磁体相适配的容置槽，该瓦形永磁体插入该容置槽。
[0006]转子采用了永磁转子结构，使得转子上没有励磁绕组损耗，提高了发电机的效率，特别是提尚了低转速时的效率;发电机效率的提尚，使得机组的发电量提尚;永磁电机可以在较低的转速运行，从而使得机组在较低的中低速时可以切入，提高机组的发电量。
[0007]所述机座内开设有通冷却水的通道，该冷却水的进口位于底座底部，冷却水的出口位于底座顶部。冷却水从下往上冷却该发电机，其冷却效果更佳。
[0008]所述第一轴承为滚珠轴承，所述第二轴承均为滚子轴承;并所述第一轴承和所述第二轴承的个数均为两个。在电机轴前端和后端均使用双轴承能够有效降低阻尼，增加电机轴运动的平衡性，且滚珠轴承和滚子均具有运动摩擦系数较低，所受摩擦力较小，有较好的机械效率，在机械设备运转过程中能保持较低的功率消耗，且启动性能好。
[0009]本实用新型的有益效果:
[0010]结构简单，可靠性高;体积小，重量轻，比功率大；中、低速发电性能好;效率高。普通励磁式发电机在1500转至6000转之间的转速范围内平均效率只有45%至55%，而可变转速永磁发电机则可达75%至80%;电压波形质量好，适用于各种负载情况；电机过载能力强，适用于在恶劣环境下工作。
【附图说明】
[0011 ]图1为本实用新型整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]实施例:
[0013]参阅图1，一种可变转速永磁发电机，包括带有容纳腔11的机座I以及设置在机座上方的出线盒12，机座I采用不导磁材料(例如铝合金、不锈钢)制作;机座I两端用于密封的第一端盖13和第二端盖14，机座I的容纳腔11内设有定子2，还包括电机轴3以及转子4，电机轴3连接动力源，该电机轴3通过设置在第一端盖13上的第一轴承131和设置在第二端盖14上的第二轴承141可旋转支承在定子2内，第一轴承131为滚珠轴承，第二轴承141均为滚子轴承;并第一轴承131和第二轴承141的个数均为两个。在电机轴前端和后端均使用双轴承能够有效降低阻尼，增加电机轴运动的平衡性，且滚珠轴承和滚子均具有运动摩擦系数较低，所受摩擦力较小，有较好的机械效率，在机械设备运转过程中能保持较低的功率消耗，且启动性能好。
[0014]该转子4为瓦形永磁体41，瓦形永磁体41采用钕铁硼材料，包括外弧面磁极、内弧面磁极;在本实施例中，所述瓦形永磁体的径向厚度和所述内弧面磁极的内(半)径相等，所述外弧面磁极的内(半)径是所述内弧面磁极的内(半)径的2倍。所述内弧面磁极对应的圆心角为90°，所述外弧面磁极对应的圆心角为90°。瓦形永磁体采用径向充磁的工艺制作，所述瓦形永磁体的外弧面磁极为N极、内弧面磁极为S极，或者相反设置。
[0015]在电机轴3沿径向开设有与瓦形永磁体41相适配的容置槽31，该瓦形永磁体41插入该容置槽31 ο机座I内开设有通冷却水的通道15，该冷却水的进口 16位于机座I底部，冷却水的出口 17位于机座I顶部。
[0016]励磁发电机转速在1500-6000转/分区间效率只有40%-50%，效率低，因转子存在励磁线圈，整机温升高;励磁式发电机还极易出现碳刷、滑环损坏等问题。本实用新型相对现有技术其有益效果是:结构简单，可靠性高;体积小，重量轻，比功率大；中、低速发电性能好;效率高。普通励磁式发电机在1500转至6000转之间的转速范围内平均效率只有45%至55%，而可变转速永磁发电机则可达75%至80%;电压波形质量好，适用于各种负载情况；电机过载能力强，适用于在恶劣环境下工作。
[0017]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制;术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0018]在本说明书的描述中，术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0019]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可变转速永磁发电机，包括带有容纳腔的机座以及设置在机座上方的出线盒，机座两端用于密封的第一端盖和第二端盖，机座的容纳腔内设有定子，其特征在于:还包括电机轴以及转子，该电机轴通过设置在第一端盖上的第一轴承和设置在第二端盖上的第二轴承可旋转支承在定子内；该转子为瓦形永磁体，在电机轴沿径向开设有与瓦形永磁体相适配的容置槽，该瓦形永磁体插入该容置槽。2.根据权利要求1所述的可变转速永磁发电机，其特征在于:所述机座内开设有通冷却水的通道，该冷却水的进口位于底座底部，冷却水的出口位于底座顶部。3.根据权利要求1所述的可变转速永磁发电机，其特征在于:所述第一轴承为滚珠轴承，所述第二轴承均为滚子轴承;并所述第一轴承和所述第二轴承的个数均为两个。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可变转速永磁发电机，包括带有容纳腔的机座以及设置在机座上方的出线盒，机座两端用于密封的第一端盖和第二端盖，机座的容纳腔内设有定子，其还包括电机轴以及转子，该电机轴通过设置在第一端盖上的第一轴承和设置在第二端盖上的第二轴承可旋转支承在定子内；该转子为瓦形永磁体，在电机轴沿径向开设有与瓦形永磁体相适配的容置槽，该瓦形永磁体插入该容置槽。本实用新型的有益效果：结构简单，可靠性高；体积小，重量轻，比功率大；中、低速发电性能好；效率高。本实用新型的可变转速永磁发电机则可达75％至80％；电压波形质量好，适用于各种负载情况；电机过载能力强，适用于在恶劣环境下工作。
【IPC分类】H02K5/20, H02K1/22, H02K7/08
【公开号】CN205283279
【申请号】CN201620017746
【发明人】王石柱
【申请人】上海尚实能源科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月9日