專利名稱：風力發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發(fā)電機，屬于風力發(fā)電技術領域。
背景技術：
當前世界各國對新能源和可再生能源都十分重視。在綠色能源中，風能是 技術成熟經(jīng)濟性開發(fā)最好的可再生能源。在風能到電能的轉化過程中，對生態(tài)環(huán) 境不產(chǎn)生破壞。與煤電相比，每1000KW風力發(fā)電機組每年能減少151.52噸二 氧化碳、9噸二氧化硫氣體和6噸一氧化碳氣體的排放。發(fā)展風力發(fā)電是可持續(xù) 發(fā)展的要求。
我國《可再生能源法》于2006年1月1日正式實施，這對我國可再生能源的 利用與開發(fā)將起巨大的推動作用。發(fā)展風力發(fā)電也是補充我國一次能源供應不 足，改善我國能源結構、保障能源安全的有效途徑。發(fā)展風力發(fā)電，可推動我國 新能源與可再生能源技術及相關產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展。發(fā)展風力發(fā)電需 要強有力的風力發(fā)電相關技術為支撐，以為我國迅速發(fā)展的風電場提供運行可 靠、成本低廉的新型大容量并網(wǎng)風力發(fā)電系統(tǒng)。
當前國內(nèi)外運行的可變速風電系統(tǒng)中，雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)受到廣泛重視，但其 變速范圍受限制，部分轉速下不能運行，使系統(tǒng)效率受到影響。近年來，直驅 永磁風力發(fā)電系統(tǒng)以其很寬的變速范圍和極高的系統(tǒng)綜合效率而受到市場關 注。由于這種機組的發(fā)電機是通過逆變器并網(wǎng)的，因而機組可以在最低轉速和 最高轉速范圍內(nèi)的任意點上運行，可獲得非常良好的風能利用率；同時，由于 永磁發(fā)電機本身無需任何電勵磁，效率也高于其它種類電機。這兩個優(yōu)點可以 大大提高風電機組年利用時間，獲得更高的效益。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種風力發(fā)電機。本實 用新型的永磁體安裝方便，并具有較強的抗去磁能力，可減少制造工時并增強永磁發(fā)電機的可靠性。本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本實用新型包括定子、轉子、 主軸、后端蓋、前端蓋，轉子安裝在主軸上，轉子通過軸承、后端蓋和前端蓋 支撐；主軸通過法蘭與原動機的驅動軸連接。其特征在于所述轉子表面為疊 片鐵心形成的圓面，轉子包括轉子鐵心、永磁體、轉子支架，轉子鐵心疊裝 在轉子支架上，轉子鐵心上開有與永磁體相匹配的槽，永磁體鑲嵌在轉子鐵心 的槽中。轉子支架套裝在主軸上傳遞扭矩。所述轉子外圓光滑。所述槽中永磁體的長度為轉子表面磁極間距的0. 6至0. 75倍。 所述的永磁體兩側各有一個隔磁空隙。所述隔磁空隙，其中可用非磁性適型材料填充，也可不用任何填充物。 所述隔磁間隙上部的過橋211的厚度為1.5mm至3mm。所述隔磁間隙之間(兩個極的隔磁間隙)有一個徑向拉梁，用以承載永磁 體及其外部鐵心的離心力和周向力。本實用新型永磁發(fā)電機與逆變器、系統(tǒng)控制器以及相應控制軟件，配上塔 筒、風輪、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)等，形成完整的變速風力發(fā)電機組。即本實用 新型發(fā)電機，發(fā)電機軸與風輪相聯(lián)結，加上相應開關和控制策略，配上塔筒、 風輪、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、風標儀及其它電控系統(tǒng)，構成風力發(fā)電系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是-1. 永磁體安裝更方便，便于批量生產(chǎn)。2. 具有較強的抗去磁能力。嵌入結構附加了交軸磁路，使得電樞反應去磁 磁場不能直接作用于永磁體，而被永磁體表面的磁路所旁路，因而有較強的抗 去磁能力。3. 高效率。由于永磁體嵌入于轉子矽鋼片的內(nèi)部，轉子外圓光滑，因而電 機的氣隙可以比較小，從而提高了永磁體的利用率。較高的磁負荷也提高了電 機的效率。


圖1是表示本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型中轉子剖面結構示意圖。圖3是圖2中轉子永磁體嵌入結構的局部I剖視局部放大示意圖。圖中l(wèi)一定子，2—轉子；3—主軸，4一后端蓋，5—前端蓋，6_法蘭，21—轉子鐵心，22—永磁體，23—轉子支架，24---隔磁間隙，211—過橋，212—徑向拉梁，213—外部鐵心。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，圖中有永磁發(fā)電機的定子l、永磁發(fā)電機的轉子2、永磁發(fā)電機的主軸3、永磁發(fā)電機后端蓋4、永磁發(fā)電機的前端蓋5、與永磁發(fā)電機連接的原動機法蘭6。圖l說明總體結構布置，本實用新型永磁發(fā)電機為整體封閉結構。本實施例包括定子l、轉子2、主軸3、后端蓋4、前端蓋5，轉子2安裝 在主軸3上，轉子2通過軸承、后端蓋4和前端蓋5支撐；主軸3通過法蘭6 與原動機的驅動軸連接。其特征在于所述轉子2表面為疊片鐵心形成的圓面， 轉子2包括轉子鐵心21、永磁體22、轉子支架23，轉子鐵心21疊裝在轉子 支架23上，轉子鐵心21上開有與永磁體相匹配的槽，永磁體22鑲嵌在轉子鐵 心21的槽中。轉子支架23套裝在主軸3上傳遞扭矩。所述轉子外圓光滑。所述的永磁體22兩側各有一個隔磁空隙24。所述隔磁空隙，其中可用非磁性適型材料填充，也可不用任何填充物。 所述隔磁間隙24上部的過橋211的厚度為L5mm至3mm。 所述隔磁間隙24之間(兩個極的隔磁間隙)有一個徑向拉梁212，用以承載永磁體22及其外部鐵心213的離心力和周向力。發(fā)電機的定子1為外部自然風冷。發(fā)電機轉子2安裝在主軸3上。發(fā)電機轉子2通過軸承、后端蓋4和前端蓋5支撐。原動機的驅動軸通過法蘭6與發(fā)電機主軸3連接，拖動發(fā)電機的轉子2旋轉，進而在定子1的繞組中感應出電壓發(fā)電。如圖2所示，為本實用新型發(fā)電機的轉子剖面圖。圖中有轉子鐵心21，嵌入的永磁體22，轉子支架23，永磁發(fā)電機的主軸3。如圖3所示，圖中有轉子鐵心21，嵌入的永磁體22，永磁體與轉子鐵心 間的隔磁間隙24。永磁體22鑲嵌在轉子鐵心21預先開出的槽中，轉子鐵心21 則疊裝在轉子支架23上。轉子支架23套裝在主軸3上傳遞扭矩。如圖3所示，在鑲嵌永磁體的槽中永磁體的兩側各有一個隔磁空隙24。其 中可用非磁性適型材料填充，也可不用任何填充物。這種間隔可以有效減小永 磁體22側面的漏磁。隔磁間隙24上部的過橋211的厚度為1.5mm至3iran，以保 證在有足夠的機械強度的同時，不使永磁體22漏磁過大。兩個極的隔磁間隙24 之間有一個徑向拉梁212以承載永磁體22及其外部鐵心213的離心力和周向力。這種永磁體的鑲嵌結構有許多優(yōu)點-1. 轉子表面為疊片鐵心形成的圓面，定子和轉子間的氣隙容易保證，因 而設計上可采用較小的氣隙，以盡可能減少勵磁，從而減少永磁體用量，降低 成本。2. 由于轉子鐵心21上開有與永磁體相匹配的槽，永磁體安裝方便，且 不會因同極下有多塊永磁體而產(chǎn)生排斥造成安裝的麻煩。3. 交軸磁路有一定的導磁性。在發(fā)電機負載電流對氣隙磁場產(chǎn)生去磁作 用時，去磁磁場的一部分通過交軸磁路導通，起到了一定的保護永磁體的作用。 因而抗去磁能力大大提高。
權利要求1.一種風力發(fā)電機，包括定子、轉子、主軸、后端蓋、前端蓋，轉子安裝在主軸上，轉子通過軸承、后端蓋和前端蓋支撐；主軸通過法蘭與原動機的驅動軸連接，其特征在于所述轉子表面為疊片鐵心形成的圓面，所述轉子包括轉子鐵心、永磁體、轉子支架，轉子鐵心疊裝在轉子支架上，轉子鐵心上開有與永磁體相匹配的槽，永磁體鑲嵌在轉子鐵心的槽中，轉子支架套裝在主軸上傳遞扭矩。
2. 如權利要求1所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述轉子外圓光滑。
3. 如權利要求1所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述槽中永磁體的長度 為轉子表面磁極間距的0. 6至0. 75倍。
4. 如權利要求1或3所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述的永磁體兩側 各有一個隔磁空隙。
5. 如權利要求4所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述隔磁空隙，其中用 非磁性適型材料填充，或不用任何填充物。
6. 如權利要求5所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述隔磁間隙上部的過 橋211的厚度為1. 5mm至3mm。
7. 如權利要求6所述的風力發(fā)電機，其特征在于，所述隔磁間隙之間有一 個徑向拉梁，用以承載永磁體及其外部鐵心的離心力和周向力。
專利摘要本實用新型涉及一種風力發(fā)電機，屬于風力發(fā)電技術領域。本實用新型包括定子、轉子、主軸、后端蓋、前端蓋，轉子安裝在主軸上，轉子通過軸承、后端蓋和前端蓋支撐；主軸通過法蘭與原動機的驅動軸連接，其特征在于所述轉子表面為疊片鐵心形成的圓面，所述轉子包括轉子鐵心、永磁體、轉子支架，轉子鐵心疊裝在轉子支架上，轉子鐵心上開有與永磁體相匹配的槽，永磁體鑲嵌在轉子鐵心的槽中，轉子支架套裝在主軸上傳遞扭矩。本實用新型的永磁體安裝方便，并具有較強的抗去磁能力，可減少制造工時并增強永磁發(fā)電機的可靠性。
文檔編號H02K1/27GK201153225SQ20082005499
公開日2008年11月19日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權日2008年1月23日
發(fā)明者敏 趙 申請人:上海薈懿環(huán)?？萍加邢薰?br>