CN104348277A - 永磁变频高效直驱沼气发电机 - Google Patents

永磁变频高效直驱沼气发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN104348277A
CN104348277A CN201310356471.1A CN201310356471A CN104348277A CN 104348277 A CN104348277 A CN 104348277A CN 201310356471 A CN201310356471 A CN 201310356471A CN 104348277 A CN104348277 A CN 104348277A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
permanent magnetic
permanent
bearing
magnetic variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310356471.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘国荣
彭家平
彭发珠
黄海水
易洪辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A-Tech Wind Power (Jiangxi) Co., Ltd.
Original Assignee
JIANGXI LIDE DONGYUAN PERMANENT MAGNETIC GENERATOR MANUFACTURING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGXI LIDE DONGYUAN PERMANENT MAGNETIC GENERATOR MANUFACTURING Co Ltd filed Critical JIANGXI LIDE DONGYUAN PERMANENT MAGNETIC GENERATOR MANUFACTURING Co Ltd
Priority to CN201310356471.1A priority Critical patent/CN104348277A/zh
Publication of CN104348277A publication Critical patent/CN104348277A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

本发明提供一种永磁变频高效直驱沼气发电机，它包括永磁转子、轴承盖板、接线盒、定子、机壳、轴承、端盖；定子固定在机壳内壁；永磁转子两端通过轴承分别固定在两个端盖上；两个端盖分别固定在机壳两端；轴承盖板通过螺钉固定在端盖上并压靠轴承；接线盒固定在机壳外壁；永磁转子由铁芯压板、永磁体、转子铁芯片、连接螺栓、键、主轴组成；永磁体嵌在转子铁芯片槽中，两端用铁芯压板盖住，通过连接螺栓锁紧；转子铁芯片套在主轴上，转子铁芯片与主轴间设有键。它的效果在于：1、转换效率提高，故障率降低，维护费减少；2、输出电能质量好；3、结构紧凑、体积小、成本低；4、使用寿命长。

Description

永磁变频高效直驱沼气发电机
技术领域：本发明涉及一种发电机，尤其是一种用于沼气发电领域直接驱动的永磁变频高效直驱沼气发电机。
背景技术：沼气发电机是由燃烧沼气的原动机驱动的发电机，原动机的输出转速为3000-6000rpm，发电机则为额定转速是1500rpm左右的同步电励磁发电机，它们通过减速机连接。该种发电机在使用中存在的不足是：1、原动机与发电机间由于减速机的存在，将降低发电机输出的转换效率，产生噪音，而且故障率高，维护费用大；2、由于沼气流量波动大，造成原动机输出转矩脉动分量大，发电机输出电压波形畸变大，致使发电机输出电能质量差；3、低速发电机为了获得较大的转动惯量，增强机组的稳定性，往往还在发电机前面装设一个飞轮，这将使得整个机组结构复杂，体积大，单位用材多；4、由于电励磁发电机存在滑环、碳刷等装置，需要不断维护及更换碳刷，降低了发电机的可靠性，若采用无刷励磁技术，则需要复杂的旋转励磁装置，这使维护维修极不方便，而且发电机励磁绕组本身需要消耗一部分电能，致使电机输出效率低；5、发电机需要配备相应的励磁装置，由于沼气原动机转速波动大，传统的模拟励磁设备只能让发电机孤网发电，若要并网运行需要昂贵的自追踪数字励磁设备，设备总成本很大，不易推广。
发明内容：本发明的目的在于，针对现有沼气发电机在使用中存在的上述不足，而提供一种永磁变频高效直驱沼气发电机，它由原动机直接耦合驱动，它既能解决沼气发电机组结构复杂、效率低、电能输出质量差的缺点，又能增强机组的可靠性，降低设备的维护运行成本。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：一种永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，包括永磁转子、轴承盖板、接线盒、定子、机壳、轴承、端盖；定子固定在机壳内壁；永磁转子两端通过轴承分别固定在两个端盖上；两个端盖分别固定在机壳两端；轴承盖板通过螺钉固定在端盖上并压靠轴承；接线盒固定在机壳外壁；永磁转子由铁芯压板、永磁体、转子铁芯片、连接螺栓、键、主轴组成；永磁体嵌在转子铁芯片槽中，两端用铁芯压板盖住，通过连接螺栓锁紧；转子铁芯片套在主轴上，转子铁芯片与主轴间设有键。
为使磁极极靴处外凸，形成非均匀气隙，使定子获得较好的正弦波形，有效降低电压波形畸变率和启动阻力矩，转子铁芯片外围分成与极数相同的段数，每段由三段不同心圆弧相接构成，中间圆弧圆心角与两边圆弧圆心角之和相等，中间圆弧的半径与两边圆弧的半径相差2％-10％，两边圆弧对称布置。
为增加永磁体有效利用体积，两个永磁体槽之间的夹角在120～150°；永磁体槽两侧设有固定永磁体的凸台。
为有足够强度承受高速旋转永磁体的离心力，又能减少磁路的漏磁系数，两个永磁体槽的两端外设有0.8-1.0mm的隔磁桥。
为有效预防转子轴电流，降低轴承维护成本，增强电机可靠性，大大延长轴承使用寿命，轴承为陶瓷轴承。
定子铁芯为斜一槽结构。
为加强散热效果，在转子铁芯片内圆外旁设有通风孔，同时在铁芯压板上设有与之对应的通风孔；铁芯压板上对应铁芯片隔磁区域处设有通风孔；为了消除键槽带来的不平衡，在转子铁芯片上设有消除转子不平衡的孔。
本发明的效果在于：1、转换效率提高，故障率降低，维护费减少，因为本装置的转速可由每分钟几百转到八千转，它通过联轴器即可与原动机直接连接传动，取消了现有装置中的减速机构，从而可提高转换效率，使效率不低于96％，而且过载能力强，具有很宽的高效工作区域，故障率得到降低，维护费也相应减少；2、输出电能质量好，这在于本装置永磁转子的设计可有效降低电压波形畸变率，另外，本装置中设有变流器，它可化解原动机波动对本装置的影响，从而降低电压波形畸变系数，使输出电压波形稳定；3、结构紧凑、体积小、成本低，这在于本装置去掉了现有发电机中的飞轮、风叶装置，本装置采用永磁体励磁，其气隙磁密高，可缩短铁芯长度，单位用材少，这些使得本装置结构紧凑、体积小、成本低；4、使用寿命长，这在于本装置中的轴承为陶瓷轴承，它不仅有效预防转子轴电流、降低轴承维护成本、增强电机可靠性、而且可以大大延长使用寿命。
下面结合附图及实施例对本发明进一步说明：
附图说明：
附图1为本发明的结构示意图(局部剖视)；
附图2为本发明中转子结构示意图(局部剖视，放大)；
附图3为本发明中转子铁芯片的结构示意图(放大)；
附图4为本发明系统连接方框示意图。
具体实施方式：
参见附图1、2、3，一种永磁变频高效直驱沼气发电机，主要由永磁转子1、轴承盖板2、接线盒3、定子4、机壳5、轴承6、端盖7组成。定子4通过热套方式固定在机壳5内壁；永磁转子1两端通过轴承6分别固定在两个端盖7上；两个端盖7分别固定在机壳5两端；轴承盖板2通过螺钉固定在端盖7上并压靠轴承6；接线盒3固定在机壳5外壁。永磁转子1由铁芯压板11、永磁体12、转子铁芯片13、连接螺栓14、键15、主轴16组成；永磁体12嵌在转子铁芯片13槽中，两端用铁芯压板11盖住，通过连接螺栓14锁紧；转子铁芯片13通过热套方式套在主轴16上，转子铁芯片13与主轴16间设有键15，它可承受铁芯高速旋转的剪切力。为使磁极极靴处外凸，形成非均匀气隙，使定子4获得较好的正弦波形，有效降低电压波形畸变率和启动阻力矩，转子铁芯片13外围根据电机极数P分成P段，每段由三段不同心圆弧相接构成，中间圆弧圆心角与两边圆弧圆心角之和相等，中间圆弧的半径与两边圆弧的半径长度相差2％-10％，两边圆弧对称布置。为增加永磁体12的有效利用体积，两个永磁体槽131之间的夹角在120～150°，形成“V”型磁路。永磁体槽131的两侧设有固定永磁体12的凸台132。为有足够强度承受高速旋转永磁体12的离心力，又能减少磁路的漏磁系数，“V”型磁路两端设有0.8-1.0mm的隔磁桥133。为有效预防转子轴电流，降低轴承维护成本，增强电机可靠性，延长轴承使用寿命，轴承6为陶瓷轴承。为有效减少电机噪声和寄生转矩，降低电机启动阻力矩，定子4的铁芯为斜一槽结构。为加强散热效果，在铁芯压板11上设有与转子铁芯片13隔磁区域对应处的通风孔111；在转子铁芯片13的内圆外旁设有通风孔134，在铁芯压板11上设有对应通风孔134的孔。为了消除键槽带来的不平衡，在转子铁芯片13上设有消除转子不平衡的孔135。为了安装，转子铁芯片13上设有轴向固定安装孔136。
参见附图4，本装置A通过联轴器B与原动机C直接连接传动，本装置A通过变流器D交直交转换后与终端用户E连接。

Claims (7)

1.一种永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，包括永磁转子、轴承盖板、接线盒、定子、机壳、轴承、端盖；定子固定在机壳内壁；永磁转子两端通过轴承分别固定在两个端盖上；两个端盖分别固定在机壳两端；轴承盖板通过螺钉固定在端盖上并压靠轴承；接线盒固定在机壳外壁；永磁转子由铁芯压板、永磁体、转子铁芯片、连接螺栓、键、主轴组成；永磁体嵌在转子铁芯片槽中，两端用铁芯压板盖住，通过连接螺栓锁紧；转子铁芯片套在主轴上，转子铁芯片与主轴间设有键。
2.按权利要求1所述的永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，转子铁芯片外围分成与极数相同的段数，每段由三段不同心圆弧相接构成，中间圆弧圆心角与两边圆弧圆心角之和相等，中间圆弧的半径与两边圆弧的半径相差2％-10％，两边圆弧对称布置。
3.按权利要求1所述的永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，两个永磁体槽之间的夹角在120～150°；永磁体槽两侧设有固定永磁体的凸台。
4.按权利要求1所述的永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，两个永磁体槽的两端外设有0.8-1.0mm的隔磁桥。
5.按权利要求1所述的永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，轴承为陶瓷轴承。
6.按权利要求1所述的永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，定子铁芯为斜一槽结构。
7.按权利要求1所述的永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，在转子铁芯片内圆外旁设有通风孔，同时在铁芯压板上设有与之对应的通风孔；铁芯压板上对应铁芯片隔磁区域处设有通风孔；在转子铁芯片上设有消除转子不平衡的孔。
CN201310356471.1A 2013-08-09 2013-08-09 永磁变频高效直驱沼气发电机 Pending CN104348277A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310356471.1A CN104348277A (zh) 2013-08-09 2013-08-09 永磁变频高效直驱沼气发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310356471.1A CN104348277A (zh) 2013-08-09 2013-08-09 永磁变频高效直驱沼气发电机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104348277A true CN104348277A (zh) 2015-02-11

Family

ID=52503306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310356471.1A Pending CN104348277A (zh) 2013-08-09 2013-08-09 永磁变频高效直驱沼气发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104348277A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106549528A (zh) * 2015-09-18 2017-03-29 丹佛斯（天津）有限公司 永磁电机和转子端盖
CN106992616A (zh) * 2017-05-25 2017-07-28 广东威灵电机制造有限公司 减振转子和电机
CN107342670A (zh) * 2017-08-09 2017-11-10 江苏环球特种电机有限公司 一种永磁三相同步电动机
WO2019024684A1 (zh) * 2017-07-31 2019-02-07 广东威灵电机制造有限公司 转子和具有该转子的电机和压缩机
CN113014055A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 中国石油天然气集团有限公司 顶驱交流永磁同步电机

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05244738A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石回転子
CN101207315A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 财团法人工业技术研究院 内置式直流无刷马达的转子结构
CN201256346Y (zh) * 2008-08-31 2009-06-10 溧阳市宏达电机有限公司 一种直流伺服电机永磁体结构
CN101997360A (zh) * 2010-09-23 2011-03-30 山西华鑫电气有限公司 防爆半直驱永磁电动机
CN201994808U (zh) * 2011-01-14 2011-09-28 广州三业科技有限公司 一种隔爆型防爆发电机
CN102570668A (zh) * 2012-03-20 2012-07-11 中科盛创（青岛）电气有限公司 不等气隙永磁电机转子冲片
CN202435155U (zh) * 2011-11-25 2012-09-12 美的威灵电机技术（上海）有限公司 用于电动机的表贴式磁铁结构
CN102790450A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 西门子公司 同步永磁体机器
CN203027047U (zh) * 2013-01-05 2013-06-26 江苏上骐集团有限公司 一种永磁电动机
CN103187844A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 爱德利科技股份有限公司 内置式永久磁铁马达
CN102480203B (zh) * 2010-11-25 2013-11-06 沈阳工业大学 检测换向一体化无刷直流电机
CN203434768U (zh) * 2013-08-09 2014-02-12 江西力德东元永磁发电机制造有限公司 永磁变频高效直驱沼气发电机

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05244738A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石回転子
CN101207315A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 财团法人工业技术研究院 内置式直流无刷马达的转子结构
CN201256346Y (zh) * 2008-08-31 2009-06-10 溧阳市宏达电机有限公司 一种直流伺服电机永磁体结构
CN101997360A (zh) * 2010-09-23 2011-03-30 山西华鑫电气有限公司 防爆半直驱永磁电动机
CN102480203B (zh) * 2010-11-25 2013-11-06 沈阳工业大学 检测换向一体化无刷直流电机
CN201994808U (zh) * 2011-01-14 2011-09-28 广州三业科技有限公司 一种隔爆型防爆发电机
CN102790450A (zh) * 2011-05-18 2012-11-21 西门子公司 同步永磁体机器
CN202435155U (zh) * 2011-11-25 2012-09-12 美的威灵电机技术（上海）有限公司 用于电动机的表贴式磁铁结构
CN103187844A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 爱德利科技股份有限公司 内置式永久磁铁马达
CN102570668A (zh) * 2012-03-20 2012-07-11 中科盛创（青岛）电气有限公司 不等气隙永磁电机转子冲片
CN203027047U (zh) * 2013-01-05 2013-06-26 江苏上骐集团有限公司 一种永磁电动机
CN203434768U (zh) * 2013-08-09 2014-02-12 江西力德东元永磁发电机制造有限公司 永磁变频高效直驱沼气发电机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106549528A (zh) * 2015-09-18 2017-03-29 丹佛斯（天津）有限公司 永磁电机和转子端盖
CN106992616A (zh) * 2017-05-25 2017-07-28 广东威灵电机制造有限公司 减振转子和电机
WO2019024684A1 (zh) * 2017-07-31 2019-02-07 广东威灵电机制造有限公司 转子和具有该转子的电机和压缩机
CN107342670A (zh) * 2017-08-09 2017-11-10 江苏环球特种电机有限公司 一种永磁三相同步电动机
CN113014055A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 中国石油天然气集团有限公司 顶驱交流永磁同步电机
CN113014055B (zh) * 2019-12-20 2023-05-12 中国石油天然气集团有限公司 顶驱交流永磁同步电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103178667B (zh) 轴向磁场双定子游标电机
CN104201848A (zh) 一种双定子永磁游标风力发电机
CN102723834A (zh) 一种永磁同步电机
CN202488301U (zh) 双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统
CN104348277A (zh) 永磁变频高效直驱沼气发电机
CN104967236A (zh) 一种永磁同步电动机
CN101009450A (zh) 一种三相外转子式开关磁阻电机
CN101557150A (zh) 无铁芯永磁同步直驱风力发电机
CN102141007A (zh) 同心式双定子结构的直驱开关磁阻风力发电机系统
CN103997177B (zh) 一种单相u形定子齿外转子开关磁阻发电机
CN203434768U (zh) 永磁变频高效直驱沼气发电机
CN207625414U (zh) 一种Halbach型阵列永磁盘式无铁芯空心轴电机
CN204156697U (zh) 一种双定子分瓣式结构的直驱永磁风力发电机
CN105958727A (zh) 一种旋转直线复合式主轴驱动装置
CN104505961A (zh) 一种外转子电动发电机
CN102684341B (zh) 磁场自增速永磁风力发电机
CN105790476A (zh) 电动汽车内置切向与径向永磁钢组合式磁极驱动电机
CN103023243A (zh) 双气隙混合励磁直驱开关磁阻风力发电机及其机组系统
CN203660772U (zh) 一种开关磁阻电动机
CN201742269U (zh) 无刷励磁多相水冷同步风力发电机
CN105811712A (zh) 电动汽车用内嵌径向与切向组合式磁极永磁驱动电机
CN105958774A (zh) 表贴径向与内嵌切向永磁钢驱动电机
CN201656723U (zh) 一种车用三相交流永磁同步电机
CN203896154U (zh) 一种等宽爪极电机
CN101807839B (zh) 永磁盘式无铁心微风启动风力发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: A-TECH WIND POWER (JIANGXI) CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: JIANGXI LIDE DONGYUAN PERMANENT MAGNETIC GENERATOR MANUFACUTURING CO., LTD.

Effective date: 20150727

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150727

Address after: 338004 No. 919, Longteng Road, hi tech Industrial Development Zone, Jiangxi, Xinyu

Applicant after: A-Tech Wind Power (Jiangxi) Co., Ltd.

Address before: 338000 No. 309 LDK Road, Xinyu hi tech Development Zone, Jiangxi

Applicant before: JIANGXI LIDE DONGYUAN PERMANENT MAGNETIC GENERATOR MANUFACTURING CO., LTD.

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150211

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication