CN102754310A - 用于组装发电机零件的方法、发电机和风力涡轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于组装发电机（6）的方法，其中磁体组件（11）包括安装板（14）和至少一个磁体（13），且所述磁体组件是通过将所述安装板（14）焊接（15）到基座元件（12）而被紧固到所述基座元件（12）。

Description

用于组装发电机零件的方法、发电机和风力涡轮机
技术领域
本发明涉及一种用于组装发电机零件的方法。本发明进一步涉及一种发电机和一种风力涡轮机。
背景技术
用于风力涡轮机的永磁体（PM）发电机转子在现有技术中是已知的。在此，多个永磁体材料杆或段被安装到处于某种转子基座结构上的发电机转子表面上。这些磁体的目的是在发电机定子线圈中感应出电流，当发电机转子旋转时，磁体穿过发电机定子线圈。最重要的是，由于磁体与定子线圈之间的距离通常仅有几毫米，因而磁体被充分固定到所述转子基座结构。
在EP 1 860 755 A2中提供了一种永磁体转子布局结构。该布局结构包括具有径向外缘的转子。磁体架的圆周阵列通过至少一个螺钉或螺栓而被固定到转子的外缘。螺栓或螺钉穿透转子基座结构，并被附接到安装板的螺纹部分。
与前述现有技术有关的一个难题是，为了将永磁体保持和维持在正确位置并且为了经受一旦磁体磁化作用于磁体的磁引力，需要许多螺栓和螺母，因而将永磁体（包括其安装板）装配或安装到转子基座的过程非常费时。
发明内容
本发明的第一个目的是要提供一种用于组装发电机零件的有利方法。本发明的第二个目的是要提供一种有利的发电机。本发明的第三个目的是要提供一种有利的风力涡轮机。
第一个目的通过权利要求1所述的用于组装发电机零件的方法得以实现。第二个目的通过权利要求6所述的发电机得以实现。第三个目的通过权利要求14所述的风力涡轮机得以实现。各从属权利要求限定了本发明进一步的改进。
在本发明的用于组装发电机零件的方法中，磁体组件包括安装板和至少一个磁体，且其是通过将安装板焊接到基座元件而被紧固到所述基座元件。用焊接来代替螺栓、螺母或螺丝具有的优点在于简单、有效且节省成本。例如，螺栓、螺母或螺钉必须人工安装和拧紧，而点焊能够通过工业机器人执行。
磁体组件可在焊接到基座之前被定位和维持就位。基座元件例如可以是发电机的转子的一部分。
优选地可使用非磁化磁体。在将安装板焊接到基座元件之后，非磁化磁体能够被磁化。在紧固过程期间，因为不会有磁引力作用于磁体与用于紧固的装置之间，因而使用非磁化磁体是有利的。
优选地，安装板通过工业机器人而被焊接到基座元件。这种工业机器人能够执行用于安装过程所需的多个步骤。例如，工业机器人可从储器中选取预安装的磁体组件，并将其定位在发电机基座元件上的正确位置。基座元件例如可以是发电机转子基座结构。而且，工业机器人可以在紧固期间不需要其他保持装置而维持就位。此外，工业机器人能够通过在沿着安装板结构的多个焊点，特别是电焊点将安装板焊接到基座结构而将磁体组件紧固到基座元件。
优选地，通过将安装板点焊到基座元件，安装板可被紧固到基座元件。铜焊和/或硬钎焊也是可行的。
至于焊接点的数量，必须确保获得足够的点，从而，永磁体组件将在安装期间以及在操作期间维持其位置。永磁体组件必须能够经受一旦磁体被磁化而可能出现的任一磁引力。
此外，通过本发明，由于将螺母拧紧到特定力矩水平的费时过程由快速的工业机器人点焊过程替代，确保了至少将永磁体组件紧固到基座结构的过程在时间上被缩短。
本发明的发电机包括磁体组件和基座元件。磁体组件包括安装板和至少一个磁体。安装板通过多种焊接，优选为点焊而被紧固到基座元件。例如，发电机可包括转子。基座元件可以是转子的一部分或者基座元件可被连接到转子。
磁体组件能够包括至少一个永磁体。而且，磁体能够被分段。这允许容易的组装。例如，多个永磁体可被连接到相同的安装板。
有利地，磁体能够被保护盖覆盖。保护盖能够包括不锈钢或塑性材料。例如，保护盖可由不锈钢或塑性材料组成。保护盖提供磁体或磁体材料抗腐蚀和其他环境影响的保护。
通常，发电机可以是直驱式发电机。
安装板可以通过多种点焊和/或铜焊和/或硬焊接而被紧固到基座元件。
本发明的风力涡轮机包括本发明的发电机，如前所述。本发明的风力涡轮机与本发明的发动机具有相同的优点。
在本发明的上下文中，焊接包括点焊、铜焊和钎焊，特别是硬钎焊。
附图说明
根据下文结合附图对实施例的描述，本发明进一步的特征、性能和优点将变得清楚。
图1示意性地示出了风力涡轮机。
图2以透视图示意性地示出了本发明发电机的零件。
具体实施方式
现在将参照图1和图2来描述本发明的实施例。
图1示意性地示出了风力涡轮机1。该风力涡轮机1包括塔架2、机舱3和轮毂4。机舱3位于塔架2之上。轮毂4包括多个风力涡轮机叶片5。轮毂4被安装到机舱3。而且，轮毂4被枢转安装，以使其能够围绕旋转轴线9旋转。发电机6位于机舱3内。风力涡轮机1为直驱式风力涡轮机。
图2以透视图示意性地示出了本发明发电机6的零件。发电机6包括磁体组件11和基座元件12。磁体组件11包括至少一个磁体13和安装板14。磁体13被连接到安装板14。例如，永磁体13被胶合到安装板14上。安装板14通过点焊被紧固到基座元件12。焊接点由附图标记15表示。
磁体13可为永磁体。有利地，使用非磁化磁体13，在将安装板14点焊到基座元件12上之后，非磁化磁体13被磁化。这避免了各元件之间的干扰的磁引力。此外，磁体13可被分段。例如，多个永磁体13可被胶合到一个安装板14上。
基座元件12可以是发电机6的转子的一部分，或者基座元件12可被连接到发电机6的转子。
而且，磁体13能够被保护盖覆盖。保护盖可包括不锈钢或塑性材料。保护盖提供磁体材料抗腐蚀和其他环境影响的保护。
替代点焊，铜焊或者硬钎焊也是可行的。
总之，本发明提供了一种简单且节省成本的发电机，特别是用于风力涡轮机的发电机，并提供了一种用于将永磁体组件安装到发电机转子基座的简单且节省成本的方法。

Claims (14)

1. 一种用于组装发电机（6）的零件的方法，
其中磁体组件（11）包括安装板（14）和至少一个磁体（13），且所述磁体组件是通过将所述安装板（14）焊接（15）到基座元件（12）而被紧固到所述基座元件（12）。
2. 根据权利要求2所述的方法，
其中所述磁体组件（11）在焊接到所述基座元件（12）之前被定位和维持就位。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，
其中非磁化磁体（13）被使用，并且所述非磁化磁体（13）在将所述安装板（14）焊接到所述基座元件（12）之后被磁化。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其中所述安装板（14）通过工业机器人而被焊接到所述基座元件（12）。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其中通过将所述安装板（14）点焊（15）和/或铜焊和/或硬钎焊到所述基座元件（12），所述安装板（14）被紧固到所述基座元件（12）。
6. 一种包括磁体组件（11）和基座元件（12）的发电机（6），所述磁体组件（11）包括至少一个磁体（13）和安装板（14），其中所述安装板（14）通过多种焊接（15）而被紧固到所述基座元件（12）。
7. 根据权利要求6所述的发电机（6），
其中所述发电机（6）包括转子，并且所述基座元件（12）是所述转子的一部分或者被连接到所述转子。
8. 根据权利要求6或7所述的发电机（6），
其中所述磁体组件（11）包括至少一个永磁体（13）。
9. 根据权利要求6至8中任一项所述的发电机（6），
其中所述磁体（13）被分段。
10. 根据权利要求7至10中任一项所述的发电机（6），
其中所述磁体（13）被保护盖覆盖。
11. 根据权利要求10所述的发电机（6），
其中所述保护盖包括不锈钢或塑性材料。
12. 根据权利要求6至11中任一项所述的发电机（6），
其中所述发电机（6）为直驱式发电机。
13. 根据权利要求6至12中任一项所述的发电机（6），
其中所述安装板（14）通过多个点焊（15）和/或铜焊和/或硬钎焊而被紧固到所述基座元件（12）。
14. 一种风力涡轮机（1），其包括根据权利要求6至13中任一项所述的发电机（6）。
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