磁極緊固結構、轉子及電機的製作方法

2023-07-03 12:32:42

本實用新型涉及磁極防護領域，尤其涉及一種磁極緊固結構、轉子及電機。

背景技術：

永磁風力發電機由於具備機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優點，長久以來受到市場廣泛關注。

近年來，隨著風力發電機大型化、運行環境嚴苛化的發展趨勢，要求轉子磁極的固定防護工藝須提供更高的耐機械疲勞和耐腐蝕性能。

現有永磁風力發電機轉子磁極固定防護工藝主要有插入式和表貼式兩種。插入式採用磁極盒或衝片盒的固定方式，首先將磁鋼放入磁極盒中，再將多個磁極盒沿轉子磁軛軸向推入，並通過壓條固定於磁軛表面，形成整個磁極。磁極盒多通過衝壓、焊接形成，模具加工工藝複雜；且磁極盒尺寸精度難以保證，給裝配造成較大難度。表貼式首先將磁極粘貼於磁軛表面，再對磁極灌封固定。此種工藝下的磁極與磁軛在經歷長時間的振動疲勞、防護層老化後，灌封材料難以提供磁極足夠的粘結力。

技術實現要素：

本實用新型提供一種磁極緊固結構、轉子及電機，以解決現有技術中磁極與磁軛的粘接可靠性低的問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種磁極緊固結構，磁極為多列，每列磁極包含多塊磁鋼，磁極緊固結構包括壓條和固定帶，固定帶橫跨一塊或一塊以上磁鋼的表面，一列或一列以上磁極上設置有多個固定帶；固定帶橫跨磁鋼的兩個邊緣處設有固定端；壓條設置在固定端上並將固定帶固定在磁軛上。

可選地，在相鄰兩列磁極之間的磁軛上設置有安裝孔，連接件依次穿過壓條和固定端與安裝孔連接將固定帶固定在磁軛上。

可選地，固定帶包括U形主體，固定端為U形主體的兩個腿部的折邊。

可選地，固定帶包括至少兩個U形主體，每個U形主體橫跨一塊或一塊以上磁鋼的表面，固定端為每個U形主體的兩個腿部的折邊，相鄰的U形主體通過折邊相連接。

可選地，磁極的上下端面灌封有樹脂層。

可選地，還包括纖維層，纖維層覆蓋磁極緊固結構的表面和上下端面。

可選地，在纖維層和磁軛之間灌注有樹脂層。

可選地，在纖維層的外表面噴塗有防腐材料。

根據本實用新型的另一方面，本實用新型的實施例提供一種轉子，包括前述的磁極緊固結構。

根據本實用新型的另一方面，本實用新型的實施例提供一種電機，包括前述的轉子。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

本實用新型實施例提供的磁極緊固結構，通過在磁極上設置固定帶，並通過壓條將固定帶固定在磁軛內壁上，能夠將磁極緊密固定在磁軛內壁表面，可有效地防止磁極從磁軛表面脫離。

附圖說明

圖1為在磁軛表面開設安裝孔的示意性結構圖；

圖2為本實用新型實施例提供的磁極緊固結構的示意性結構圖；

圖3為在磁極的上下端面灌注樹脂層的示意性視圖；

圖4為在纖維層和磁軛之間灌注有樹脂層的示意性視圖；

圖5為本實用新型實施例提供的一種固定帶的示意性主視圖；

圖6為圖5的示意性俯視圖；

圖7為本實用新型實施例提供的另一種固定帶的示意性主視圖。

附圖標記說明：

1、壓條；2、固定帶；21、固定端；22、通孔；3、磁極；4、磁軛；41、安裝孔；5、連接件；6、樹脂層。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本實用新型實施例的示例性實施例。

實施例一

結合參考圖2、圖5和圖6，本實用新型的實施例一提供一種磁極緊固結構，磁極3為多列，每列磁極3包含多塊磁鋼，磁極緊固結構包括壓條1和固定帶2，固定帶2橫跨一塊或一塊以上磁鋼的表面，一列或一列以上磁極3上設有多個固定帶2；固定帶2橫跨磁極3的兩側邊緣處設有固定端21；壓條1設置在固定端21上並將固定帶2固定在磁軛4上。

本實用新型實施例提供的磁極緊固結構，通過在磁極3上設置固定帶2，並通過壓條1將固定帶2固定在磁軛4內壁上，能夠將磁極3緊密固定在磁軛4內壁表面，可有效地防止磁極3從磁軛4表面脫離。

具體地，如圖2所示，多列磁極3沿著磁軛4的周向間隔均勻地設置在磁軛4的內壁上。固定帶2沿著磁極3的寬度方向，橫跨地設置在磁極3的表面上。固定帶2可以橫跨一塊磁鋼，也可橫跨過至少兩塊磁鋼，具體可根據實際情況選擇相應的設置方式。優選地，為了保證固定帶2對磁極3的緊固效果，沿著磁極3的長度方向，設置有多個固定帶2。在固定帶2的兩端設置有固定端21用以與壓條1連接。將固定帶2設置好以後，固定帶2兩側的固定端21貼合在磁軛4的內壁上，再通過壓條1壓緊固定端21，將固定帶2固定在磁軛4上。這樣一來，固定帶2可將磁極3固定，壓條1可將固定帶2固定，從而實現將磁極3緊固在磁軛4上的目的。

可選地，如圖1所示，在相鄰兩列磁極3之間的磁軛4上設置有安裝孔41，連接件5依次穿過壓條1和固定端21與安裝孔41連接將固定帶2固定在磁軛4上。

在相鄰兩列磁極3之間設置安裝孔41的目的在於，能夠進一步提高固定帶2與磁軛4內壁的連接強度。具體地，在壓條1上設置有與安裝孔41相對應的連接孔，在固定端21上設置有通孔22，將連接件5依次穿過壓條1上的連接孔、固定端21上的通孔22以及磁軛4內壁上的安裝孔41，將壓條1、固定帶2緊固在磁軛4的內壁上。在本實施例中，連接件5可以是螺栓等。

可選地，結合參考圖5、圖6，固定帶2包括U形主體，固定端21為設於U形主體的兩個腿部的折邊，每個固定帶2橫跨一塊磁鋼。

在一種實施方式中，固定帶2可橫跨一塊磁鋼，即在每列磁極3上均設置有多個固定帶2，這樣可保證固定帶2對磁極3的緊固效果。固定端21設置在U形主體的兩端，固定端21可與U形主體一體成型，也可設置成分體式的結構。優選地，固定端21與U形主體一體成型，即固定端21為一體成型在U形主體兩側的折邊。在本實施方式中，沿著磁軛4的周向，相鄰兩個固定帶2可相對於相鄰兩列磁極3之間的間隙等寬地或者不等寬地設置。

可選地，固定帶2包括至少兩個U形主體，每個U形主體橫跨一塊或一塊以上磁鋼的表面，固定端21為每個U形主體的兩個腿部的折邊，相鄰的U形主體通過折邊相連接。

具體地，一個固定帶2可用於固定至少兩塊磁鋼，即相鄰兩列或相鄰的幾列磁極3共用一個固定帶2固定，這樣即可保證每列磁極3都得到可靠的固定，又只需設置較少數量的固定帶2即可實現對磁極3的固定，相鄰的固定帶2之間通過固定端21相互連接形成一整體固定結構。

如圖7所示，固定帶2也可形成有類似方波的結構，由至少兩個U形主體通過折邊相連接為一個整體。

在本實施例中，固定帶2使用不導磁且滿足機械性能要求的金屬材料，例如不鏽鋼材料等。

可選地，如圖3所示，磁極3的上下端面還覆蓋有樹脂層6。

為了保證磁極3緊固後的密封效果，防止水汽等雜質進入磁極3內部，在磁極3的上下端面還灌注有樹脂層6。當然，所灌注的密封材料也可以是其他能夠實現密封作用的材料，密封結構也可通過其他方式實現，例如設置橡膠密封圈等。

可選地，如圖4所示，磁極緊固結構還包括纖維層，纖維層覆蓋磁極緊固結構的表面和上下端面。

在優選的實施例中，在磁極3表面鋪設有纖維層，可將纖維層設置於磁軛4表面的多列磁極3的上方及其餘裸露的磁軛4的表面，即纖維層覆蓋所有磁極3和相鄰兩列磁極3之間的間隙內。

在一些替代性實施例中，也可將纖維層設置在固定帶2與壓條1之間，即固定帶2、纖維層均通過壓條1實現與磁軛4內壁的固定。優選地，在這種實施例中，纖維材料選用機械強度較高的凱夫拉縴維布或具有同等強度的纖維織物材料，當然，也可以是其他具有較高的剪切、拉伸、耐磨性能的材料。

這樣一來，通過固定帶2、纖維層的共同作用可進一步提高磁極3與磁軛4內壁之間的連接強度，防止磁極3從磁軛4內壁脫離，保證了磁極3的使用壽命。

如圖4所示，為了保證壓條1與磁極3間隙之間的密封效果，在優選的實施例中，在纖維層和磁軛4之間灌注有樹脂層6。其中，該樹脂層6的灌注為真空灌注，這樣可以避免壓條1與磁極3間隙之間產生氣泡，保證密封的效果。也進一步地提高了磁極3與磁軛4之間的連接強度。

優選地，在纖維層的外表面噴塗有防腐材料。這樣可以防止磁極3的表面被水汽等雜質腐蝕，避免磁極3生鏽。

具體地，使用實施例一提供的磁極3緊固結構對磁極3進行緊固的方法如下：

首先，將磁極3沿著磁軛4的周向間隔均勻地粘貼在磁軛4內壁上，並在磁軛4上相鄰兩列磁極3之間的間隙處設置安裝孔41；

其次，根據實際情況將固定帶2橫跨在一列或者一列以上磁極3上，並沿著磁極3的長度方向均勻地設置多個固定帶2；

其次，將壓條1壓緊在固定帶2兩端的固定端21上，並通過連接件5將壓條1、固定帶2固定連接在磁軛4的內壁上；

其次，在磁極3的表面，尤其是磁極3的上下端面灌注樹脂層6；

其次，在磁極3的表面鋪設纖維層，即將纖維層完全覆蓋住磁極3、磁極3間的間隙、壓條1和固定帶2，再真空灌注樹脂層6並待其固化，使纖維層緊固在磁極3的表面；

最後，在纖維層的外表面噴塗防腐材料。

實施例二

本實用新型實施例二提供一種轉子，包括前述的磁極緊固結構。

實施例二提供的轉子通過在其內部設置實施例一中的磁極緊固結構，能夠有效地避免磁極3從磁軛4內壁上脫落造成轉子內部摩擦。

實施例三

本實用新型實施例三提供一種電機，包括實施例二的轉子。

實施例三提供的電機通過設置實施例二中的轉子，能夠有效地保證電機的正常運轉，延長了電機的使用壽命，降低了電機由於轉子出現問題的維修次數。

本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型實施例一提供的磁極緊固結構，通過在磁極上設置固定帶，並通過壓條將固定帶固定在磁軛內壁上，能夠將磁極緊密固定在磁軛內壁表面，可有效地防止磁極從磁軛表面脫離。即使磁鋼脫落，受磁力影響試圖沿垂直於磁鋼固定帶表面的方向跳出，該緊固結構也能提供磁鋼足夠的固定力，避免磁鋼跳出，避免了造成定子與轉子的摩擦。電機運行時，磁鋼之間產生的排斥力致使磁鋼易沿電機的徑向跳出，該緊固結構沿電機的徑向形變較小，能夠有效地防止磁鋼沿電機徑向跳出。同時，在磁極的上下端面灌注樹脂層，並通過鋪設纖維布和真空灌注樹脂層，可以進一步地提高磁極與磁軛內壁的連接強度，保證磁極的密封性。在纖維布的表面噴塗防腐材料，可以防止磁極被腐蝕。

本實用新型實施例二提供的轉子通過在其內部設置實施例一中磁極緊固結構，能夠有效地避免磁極從磁軛內壁上脫落造成轉子內部摩擦。

本實用新型實施例三提供的電機通過設置實施例二中的轉子，能夠有效地保證電機的正常運轉，延長了電機的使用壽命，降低了電機由於轉子出現問題的維修次數。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。