CN105914926A - 一种铆接的多块式磁钢组件结构及其安装方法 - Google Patents

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仇巍
张振伟
肖怡钦
黄森林
陈恒峰
郭强
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Abstract

本发明公开了一种铆接的多块式磁钢组件结构及其安装方法，其中磁钢组件结构包括保护盖、磁钢和导磁底板；所述保护盖为非导磁材料制成，保护盖的边沿处设置有翻边；所述导磁底板的上表面的边缘处设置有两个凸台；所述磁钢有多个，并列安装于导磁底板的上表面、两个凸台之间；所述磁钢和导磁底板之间设置有一层网格布；所述保护盖覆盖于所述磁钢之上；通过铆钉将翻边固定于导磁底板之上。本发明合理并创新性提出一种磁钢组件式结构，采用分段斜极方式有效减小发电机齿槽转矩和转矩脉动，且此结构便于大批量生产制造，易于安装；另外，本发明对提高永磁体的防腐性能提供了一种可靠的设计方案，满足发电机设计寿命要求。

Description

一种铆接的多块式磁钢组件结构及其安装方法
技术领域
本发明涉及永磁直驱发电机转子领域，特别涉及一种外转子的表贴式的铆接的多块式磁钢组件结构及其安装方法。
背景技术
作为新能源产业中最成熟的发电细分产业，风电行业正在以惊人的速度增长。近年来，国内风电市场中，风电机组的单机容量持续增大，利用效率不断提高，国内主流机型已经从2005年的750kW-850kW增加到近年的1.5MW以上，而直驱风力发电机组由于其机组故障少、运行可靠、维护成本低，逐步得到风电市场的青睐。
直驱风力发电机直接暴露在户外，因此对其机械强度和磁极防腐的要求更高，如何实现永磁体的密封和防护显得尤为重要。
现有技术中的问题在于：直驱风力发电机在运行时，转子磁极由于承受单边磁拉力及各个方向的载荷，导致转子磁极产生压缩或者拉伸变形；外界环境温度及湿度的变化，对永磁体造成腐蚀威胁，缩短了发电机寿命。因此，转子磁极一方面需要强化机械性能，另一方面需要强化防腐性能，以延长发电机的使用寿命。
目前的外转子磁极一般采用表面安装方式，将永磁体直接安装于转子壳体表面，外部用胶灌封固定，这种安装方式安装难度较大，且成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种铆接的多块式磁钢组件结构及其安装方法。
本发明的技术方案如下：
一种铆接的多块式磁钢组件结构，所述磁钢组件包括保护盖、磁钢和导磁底板；所述保护盖为非导磁材料制成，保护盖的边沿处设置有翻边；所述导磁底板的上表面的边缘处设置有两个凸台；所述磁钢有多个，并列安装于导磁底板的上表面、两个凸台之间；所述磁钢和导磁底板之间设置有一层网格布；所述保护盖覆盖于所述磁钢之上；通过铆钉将翻边固定于导磁底板之上。
其进一步的技术方案为：所述导磁底板的下表面为与转子机壳的内表面的弧度相匹配的弧形；导磁底板的下表面贴合固定于所述转子机壳的内表面。
其进一步的技术方案为：四个所述磁钢组件分段式的固定在转子机壳的内表面，构成一个转子磁极；多个转子磁极顺次环绕柱形的转子机壳的内表面均匀分布；相邻的转子磁极的极性相反。
其进一步的技术方案为：每个转子磁极中的四个磁钢组件按照发电机斜级角度分段式倾斜固定。
其进一步的技术方案为，其特征在于：所述导磁底板为长方形。
其进一步的技术方案为：所述网格布为为尼龙网或者玻璃纤维布。
其进一步的技术方案为：所述磁钢表面有环氧镀层。
其进一步的技术方案为：所述保护盖为奥氏体不锈钢材料制成。
一种如上所述的铆接的多块式磁钢组件结构的安装方法，包括以下步骤：
步骤1、预处理；对双组份灌封胶进行搅拌混合均匀；
步骤2、涂胶；在保护盖及磁钢外表面均匀涂抹灌封胶，将磁钢装到保护盖中后，在磁钢底面再涂抹一层胶；
步骤3、覆盖；将网格布覆盖到磁钢底面后，将导磁底板装配到位；
步骤4、铆接；将保护盖与底板通过铆钉固定连接组成磁钢组件；
步骤5、充磁；对磁钢组件进行充磁，之后安装至转子机壳的内侧面。
本发明的有益技术效果是：
本发明合理并创新性的提出一种磁钢组件式结构，采用分段斜极的安装方式，有效的减小发电机齿槽转矩和转矩脉动，且此结构便于大批量生产制造，易于安装；另外，本发明对提高永磁体的防腐性能提供了一种可靠的设计方案，满足发电机设计寿命要求。
附图说明
图1是磁钢组件的结构示意图。
图2是磁钢组件另一个角度的结构示意图。
图3是磁钢组件安装在转子机壳上的示意图。
具体实施方式
图1是磁钢组件的结构示意图。图2是磁钢组件另一个角度的结构示意图。其中图1所示的是从磁钢组件正面方向看过去的结构示意图，图2所示的是从磁钢组件的背面方向看过去的结构示意图。如图1、图2所示，磁钢组件2包括保护盖3、磁钢4和导磁底板5。保护盖3为非导磁材料制成，具体可以用奥氏体不锈钢材料制成。保护盖3的边沿设置有与导磁底板5平行的翻边31。导磁底板5可以为长方形。导磁底板5的上表面的侧边沿设置有两个凸台51，两个凸台51内侧即为磁钢的装配表面。导磁底板5的下表面为弧形。
磁钢4有多个，并列安装于导磁底板5的上表面的两个凸台51之间。在本实施例中，每个磁钢组件中固定有3块磁钢。磁钢4和导磁底板5之间设置有一层网格布7，网格布7可以为尼龙网或者玻璃纤维布。保护盖3覆盖于磁钢4之上，并通过铆钉6将翻边31和导磁底板5相固定。磁钢4表面有环氧镀层。
图3是磁钢组件安装在转子机壳上的示意图。转子机壳1为柱形，导磁底板5的下表面的弧形与转子机壳1的内表面的弧度相匹配。导磁底板5的下表面贴合固定于所述转子机壳1的内表面。可使用打孔固定或者其他固定方式。
四个磁钢组件2分段式的固定在转子机壳1的内表面，构成一个转子磁极。图3所示的就是分段式的固定方法，每个磁钢组件单独固定。多个转子磁极顺次环绕转子机壳的内圆面均匀分布。相邻的转子磁极的极性相反。
每个转子磁极中的四个磁钢组件2按照发电机斜级角度倾斜固定。这一点可由图3中看出，图3中显示了四个磁钢组件中的两个磁钢组件，其他两个磁钢组件的固定位置见图3中的孔的位置，四个磁钢组件并不是在一条直线上固定。
本发明还公开了上述的磁钢组件的安装方法，包括以下步骤：
步骤1、预处理：对双组份灌封胶进行搅拌混合均匀；
步骤2、涂胶：在保护盖3及磁钢4外表面均匀涂抹灌封胶，将磁钢4装到保护盖3中后，在磁钢4底面再涂抹一层胶；
步骤3、覆盖：将网格布7覆盖到磁钢4底面后再将导磁底板5装配到位。
步骤4、铆接：将保护盖3与底板5通过铆钉6固定连接组成磁钢组件2；
步骤5、充磁：对磁钢组件2进行充磁，最后安装至转子机壳1的内圆面。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：所述磁钢组件(2)包括保护盖(3)、磁钢(4)和导磁底板(5)；所述保护盖(3)为非导磁材料制成，保护盖(3)的边沿处设置有翻边(31)；所述导磁底板(5)的上表面的边缘处设置有两个凸台(51)；所述磁钢(4)有多个，并列安装于导磁底板(5)的上表面、两个凸台(51)之间；所述磁钢(4)和导磁底板(5)之间设置有一层网格布(7)；所述保护盖(3)覆盖于所述磁钢(4)之上；通过铆钉(6)将翻边(31)固定于导磁底板(5)之上。
2.如权利要求1所述的铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：所述导磁底板(5)的下表面为与转子机壳(1)的内表面的弧度相匹配的弧形；导磁底板(5)的下表面贴合固定于所述转子机壳(1)的内表面。
3.如权利要求2所述的铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：四个所述磁钢组件(2)分段式的固定在转子机壳(1)的内表面，构成一个转子磁极；多个转子磁极顺次环绕柱形的转子机壳(1)的内表面均匀分布；相邻的转子磁极的极性相反。
4.如权利要求3所述的接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：每个转子磁极中的四个磁钢组件(2)按照发电机斜级角度分段式倾斜固定。
5.如权利要求1任一项所述的铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：所述导磁底板(5)为长方形。
6.如权利要求1所述的铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：所述网格布(7)为为尼龙网或者玻璃纤维布。
7.如权利要求1所述的铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：所述磁钢(4)表面有环氧镀层。
8.如权利要求1所述的铆接的多块式磁钢组件结构，其特征在于：所述保护盖(3)为奥氏体不锈钢材料制成。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的铆接的多块式磁钢组件结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、预处理；对双组份灌封胶进行搅拌混合均匀；
步骤2、涂胶；在保护盖(3)及磁钢(4)外表面均匀涂抹灌封胶，将磁钢(4)装到保护盖(3)中后，在磁钢(4)底面再涂抹一层胶；
步骤3、覆盖；将网格布(7)覆盖到磁钢(4)底面后，将导磁底板(5)装配到位；
步骤4、铆接；将保护盖(3)与底板(5)通过铆钉(6)固定连接组成磁钢组件(2)；
步骤5、充磁；对磁钢组件(2)进行充磁，之后安装至转子机壳(1)的内侧面。
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