稀土永磁發電機的製作方法

2023-05-31 04:19:56

專利名稱：稀土永磁發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電機，具體涉及稀土永磁發電機。
背景技術：
眾所周知傳統的電勵磁發電機以轉子、定子組成，轉子磁軛上繞有勵磁線圈，勵磁線圈經過電刷滑環與AVR (自動電壓調節器)相連，AVR通以勵磁源產生直流電流使轉子線圈產生磁場，磁場在旋轉時，切割定子的電樞線圈，產生感應電勢。傳統的電勵磁發電機，體積大，重量大，有滑環電刷，效率低，產生電磁幹擾。當負載變化時，電壓的調節要通過AVR進行調壓，所以故障多。稀土永磁發電機電壓的調節成為制約永磁同步發電機發展的一個瓶頸，現有的稀土永磁同步發電機電壓調節一是串聯電容調節；二是利用電力電子的變換器調壓；三是複合勵磁調壓。以上三種調壓都存在附加設備，故障多等弊端。

實用新型內容針對現有技術中存在的上述缺陷，本實用新型要解決的技術問題是改變轉子的結構形式，採用稀土永磁材料釹鐵硼(NdFeB)磁鋼。同時，以切向聚磁形式做為轉子，磁路以並聯出現。發電機無需調壓裝置及在額定阻性負載下，空載電壓和額定負載電壓基本無變化。這優於同類稀土永磁同步發電機，同類稀土永磁同步發電機空載電壓和額定負載電壓相差15V 22V。提高了稀土發電機穩態調整率。為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:包括:稀土永磁發電機，包括:—發電機殼體，一轉子，包括設置殼體中部的轉子軸，以及連接轉子軸上的轉子磁軛，磁鋼通過非磁性材料連接轉子磁軛，且採用磁鋼壓板將轉子磁軛、非磁性材料和磁鋼壓緊固定，一定子，嵌於發電機殼體上，包括若干個定子鐵心，纏繞定子鐵心的定子繞組。在本實用新型的一個優選實施例中，所述發電機殼體由前端蓋，殼身以及後端蓋構成，前端蓋一側設置一風扇，後端蓋有導風罩,轉子軸轉動過程中，風扇和導風罩共同作用，進行通風散熱。在本實用新型的一個優選實施例中，所述轉子軸設置有錐度，用於與發動機的輸出軸配合。在本實用新型的一個優選實施例中，所述轉子由0.5_厚的矽鋼片疊壓而成，上面衝有均勻的渦流導孔。在本實用新型的一個優選實施例中，所述定子鐵心選用0.5_厚的矽鋼片疊加而成，上面衝有36槽，槽內嵌有三相對稱繞組。在本實用新型的一個優選實施例中，所述定子繞線上採用雙層短矩繞組。[0016]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是:( I)改變了轉子的磁路結構。它與目前稀土永磁發電機行業的徑向磁路相比，它提高了發電機的氣隙磁密，用磁體少，與傳統電勵磁電機相比較，它重量輕，體積小，效率高，無滑環電刷，無AVR調壓器。(2)定子繞組採用雙層波形繞組，改善了輸出電壓的波形，減少了諧波總量，(3)通過切向磁路的設計，在負載變化時，發電機電壓穩定，額定負載時，穩態電壓調整率在1%左右。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附 圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的剖視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參照圖1和圖2所示,稀土永磁發電機,包括:—發電機殼體1，發電機殼體由前端蓋101,殼身102以及後端蓋103構成，一轉子2，包括設置殼體中部的轉子軸201，以及連接轉子軸201上的轉子磁軛202，磁鋼203通過非磁性材料204連接轉子磁軛202，轉子整個是用0.5mm厚的矽鋼片疊壓而成，上面衝有均勻的渦流導孔，轉子內嵌有稀土永磁磁鋼，為防止磁路短路用非磁性材料隔離，轉子中間是轉子軸，轉子軸201將轉子磁軛202、非磁性材料204和稀土永磁磁鋼連在一起再用壓板205壓緊固定。一定子3，嵌於發電機殼體I上，包括若干個定子鐵心301，纏繞定子鐵心301的定子繞組302。永磁同步發電機定子結構與感應電動機相同。為減小磁場引起的渦流損耗和磁滯損耗，定子鐵心選用0.5mm厚的矽鋼片疊加而成，上面衝有36槽，槽內嵌有三相對稱繞組。定子繞組為減小雜散損耗採用雙層短距和星形接法。整體結構是用螺栓把定、轉子固定在前後端蓋101，103內，前端蓋101與發動機相連，內有風扇4，後端蓋103有導風罩5，工作起來可進行通風散熱。轉子軸201帶有錐度，可於發動機的輸出軸配合。發動機旋轉發電機轉子旋轉。發電機輸出電壓而工作。本實用新型改進切向式轉子結構，永磁體的磁化方向與氣隙磁通軸線接近垂直且離氣隙較遠，其漏磁比徑向式結構要大，在切向磁化結構中，永磁體是並聯磁化狀態，稀土永磁為高剩磁、高矯頑力，高磁能積的35UH磁鋼。由兩塊稀土永磁體提供發電機的每極磁通磁量可增加，而提高氣隙密度，尤其在極數多的情況下，更為突出。轉子結構的改進，加上定子繞線的配合設計，使電機的性能參數得到了改善。為了改善電壓諧波定子槽採用犁型槽設計，定子斜槽槽口。並在定子繞線上採用雙層短矩繞組。性能參數:額定電壓230/400功率:IOKW頻率:50HZ電流:18A功率因數:0.95轉速:3000轉相數:3相穩態電壓調整率:彡±1%電壓穩定時間:彡IS瞬態電壓調整率S ±10%電壓波動率S 0.5%穩態頻率調整率5% 頻率穩定時間:彡3S瞬態頻率調整率:<7% 頻率波動率:<0.5%電壓波形畸變率S 3.8%以上顯示和描述 了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.稀土永磁發電機，其特徵在於，包括: 一發電機殼體， 一轉子，包括設置殼體中部的轉子軸，以及連接轉子軸上的轉子磁軛，磁鋼通過非磁性材料連接轉子磁軛，且採用磁鋼壓板將轉子磁軛、非磁性材料和磁鋼壓緊固定， 一定子，嵌於發電機殼體上，包括若干個定子鐵心，纏繞定子鐵心的定子繞組。
2.根據權利要求1所述的稀土永磁發電機，其特徵在於:所述發電機殼體由前端蓋，殼身以及後端蓋構成， 前端蓋一側設置一風扇，後端蓋有導風罩，轉子軸轉動過程中，風扇和導風罩共同作用，進行通風散熱。
3.根據權利要求1所述的稀土永磁發電機，其特徵在於:所述轉子軸設置有錐度，用於與發動機的輸出軸配合。
4.根據權利要求1所述的稀土永磁發電機，其特徵在於:所述轉子由0.5_厚的矽鋼片疊壓而成，上面衝有均勻的渦流導孔。
5.根據權利要求1所述的稀土永磁發電機，其特徵在於:所述定子鐵心選用0.5mm厚的矽鋼片疊加而成，上面衝有36槽，槽內嵌有三相對稱繞組。
6.根據權利要求1所述的稀土永磁發電機，其特徵在於:所述定子繞線上採用雙層短矩繞組。`
專利摘要本實用新型公開了稀土永磁發電機，包括一發電機殼體，一轉子，包括設置殼體中部的轉子軸，以及連接轉子軸上的轉子磁軛，磁鋼通過非磁性材料連接轉子磁軛，且採用磁鋼壓板將轉子磁軛、非磁性材料和磁鋼壓緊固定，一定子，嵌於發電機殼體上，包括若干個定子鐵心，纏繞定子鐵心的定子繞組。改變轉子的結構形式，採用稀土永磁材料釹鐵硼(NdFeB)磁鋼。同時，以切向聚磁形式做為轉子，磁路以並聯出現。發電機無需調壓裝置及在額定阻性負載下，空載電壓和額定負載電壓基本無變化。這優於同類稀土永磁同步發電機，同類稀土永磁同步發電機空載電壓和額定負載電壓相差15V～22V。提高了稀土發電機穩態調整率。
文檔編號H02K21/14GK203151346SQ20132017556
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月9日 優先權日2013年4月9日
發明者王建軍 申請人:西安佳中電子技術有限公司