CN101127468A - 一种永磁发电机的冷却风扇结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永磁发电机的冷却风扇结构，尤其是新型大功率永磁发电机的冷却风扇结构。特征是在发电机转子上安装风叶环与压圈，风叶环、压圈与转子铁心连接成一体，在转子铁心内安装永磁体，风叶环的风扇叶片与装有永磁体的转子铁心分别设在底板的两面。本发明通过发电机转子上设置的自带离心风叶环，从转子的通风孔吸入冷空气对发电机转子铁芯、定子线圈进行直接风冷，保持畅快的空气流动，减小定子的热量对转子上永磁体的热传导，具有良好的风冷效果，保证永磁发电机的持续工作可靠性；由于底板由低磁导率材料制成，对转子的永磁铁起到了阻磁作用，提高了发电机的发电效率。

Description

一种永磁发电机的冷却风扇结构

技术领域

本发明涉及一种永磁发电机的冷却风扇结构，尤其是新型大功率永磁发电机的冷却风扇结构。

背景技术

永磁发电机在工作时，由于其定子线圈的阻抗，电流通过时会有热量发出，电机体内部的温度较高，特别是目前大功率柴油数码发电机组，其所配置的永磁发电机，由于力求外形的小型化，一般不带冷却风扇，只是通过机箱内的空气自由流通来冷却发电机，这样机组不能长时间连续运行。由于没有对发电机的的直接冷却，定子线圈产生的热量不能被很快的排出，致使装有永磁体的转子温度也很快上升。对于永磁发电机，决定永磁体性能的影响因素首推温度，所以为使永磁体在应用时性能比较稳定、减少不可逆变化，温度的控制是一个需待解决的问题。

在目前用于发电机的稀土永磁材料中，由于烧结钕铁硼具有很大的磁能积和内禀矫顽力，所以被广泛采用于大功率永磁发电机中，但烧结钕铁硼永磁体的剩磁感应温度系数(为-0.08％/℃～-0.13％/℃)和内禀矫顽力温度系数(为-0.5％/℃～-0.65％/℃)相对其它永磁体比较大，故温度稳定性比较差，烧结钕铁硼的稳定工作温度一般在140℃左右。当电机的温度接近或超过这个温度时，电机中的永磁体易产生热退磁，而且这种退磁有很大一部分是不可逆的，这样就产生常见的永磁电机的功率下降、性能降低；另一方面，定子线圈的温度过高，易使绝缘严重老化，大大降低了电机的使用寿命。由于这两方面的因素，进而影响整个机组的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种永磁发电机的冷却风扇结构，通过转子的旋转带动风叶旋转，产生冷却风来强制对永磁发电机的冷却，大大提高永磁发电机定子线圈与永磁体转子铁芯的冷却效果，保证永磁发电机的持续工作可靠性。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

本发明包括发电机转子，特征是在发电机转子上安装风叶环与压圈，风叶环、压圈与转子铁心连接成一体，在转子铁心内安装永磁体，风叶环上风叶片与装有永磁体的转子铁心分别设在风叶环底板的两面。

为了加速发动机飞轮壳与发电机形成的空腔内气体流动，便于腔内热量的畅通排出，安装发电机的发动机飞轮壳径向外圆面上开有排风孔，与发电机转子的通风孔形成一个冷却风道。

所述的底板上设有二片或二片以上的风扇叶片。

所述的底板上设有二个或二个以上的安装孔。

所述的底板由低磁导率材料制成。

所述的风叶环的风扇叶片与底板相连接的另一端采用圆环形的板相连接。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

本发明通过发电机转子上设置的自带离心风叶环，从转子的通风孔吸入冷空气对发电机转子铁芯、和定子线圈进行直接风冷，保持畅快的空气流动，减小定子的热量对转子上永磁体的热传导，同时将已传导至转子的热量带走，具有良好的风冷效果，保证永磁发电机的持续工作可靠性；由于风叶环底板由低磁导率材料制成，对转子的永磁铁起到了阻磁作用，提高了发电机的发电效率。

附图说明

图1是本发明底板上设置的风叶片结构示意图。

图2是本发明的永磁发电机转子结构分解示意图。

图3是本发明的永磁发电机转子总成示意图。

图4是本发明的永磁发电机总成示意图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

本发明主要由风叶环1、压圈2、永磁体3、转子铁心4、发电机转子5、发电机定子6、底板7、风扇叶片8及安装孔9等组成。

如图1、图2所示：本发明采用在发电机转子5上开有通风孔，发电机转子5上安装有风叶环1与压圈2，通过螺栓把风叶环1、压圈2与转子铁心4连接成一体，保护转子铁心4上安装有永磁体3，风叶环1与装有永磁体3的转子铁心4分别设在底板7的两面，风叶环上的的风扇叶片8与底板7间连接的另一端可以用圆环形的板相连接。

风叶环1与底板7间可以用圆环形的板相连接。为了加速机体内气流的流动，更便于发电机内热空气的排出，在风叶环底板7上设置有若干片风扇叶片8。所述的底板7上设有若干个安装孔9。底板7由低磁导率材料制成。通过发电机转子的旋转，形成一个离心式风扇。发电机转子5与发动机飞轮壳间形成一个空腔，为了加速发动机飞轮壳与发电机形成的空腔内气体流动，便于腔内热量的畅通排出，在发动机飞轮壳径向外圆面上开有排风孔，与发电机转子的通风孔形成一个冷却风道。

在该发电机组中，机体内部的发动机和发电机定子为两个主要的发热部件，在工作过程中，它们会产生大量的热量，如不能进行有效的冷却，势必会影响永磁发电机的正常工作，在本发明所述中，采用风冷的方式对发动机飞轮壳和发电机定子进行冷却，在机体内部形成一个畅通的冷却风道。

本发明的工作原理及工作过程：

如图3、图4所示：通过发动机曲轴的旋转，带动发电机转子，从而由于发电机转子上风叶环的旋转，在发电机转子与发动机飞轮壳间的空腔中，形成风压，冷空气通过发电机转子上的通风孔进入空腔内的低压区，通过风叶环的旋转，在风叶环径向外围形成高压区，强迫空气从发动机飞轮壳的排风孔和发电机定子与发动机飞轮壳间的通风间隙中向外排除，带走了发动机传给发动机飞轮壳与发电机定子自身产生的热量，达到冷却效果，限制了发电机转子温度的上升，从而保证了发电机的温度上升。

Claims (5)

1.一种永磁发电机的冷却风扇结构，包括发电机转子(5)，其特征是在发电机转子(5)上安装风叶环(1)与压圈(2)，风叶环(1)、压圈(2)与转子铁心(4)连接成一体，在转子铁心(4)上安装永磁体(3)，风叶环(1)的风扇叶片(8)与装有永磁体(3)的转子铁心(4)分别设在底板(7)的两面。

2.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却风扇结构，其特征在于所述的底板(7)上设有二片或二片以上的风扇叶片(8)。

3.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却风扇结构，其特征在于所述的底板(7)上设有二个或二个以上的安装孔(9)。

4.根据权利要求1或2所述的一种永磁发电机的冷却风扇结构，其特征在于所述的底板(7)由低磁导率材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却风扇结构，其特征在于所述的风叶环(1)的风扇叶片(8)与底板(7)相连接的另一端采用圆环形的板相连接。

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