CN106655663B - 一种风力发电机定子铁芯 - Google Patents

Abstract

本发明属于发电机制造技术领域，公开了一种风力发电机定子铁芯，其按照如下工艺制备而得：将铁基非晶合金材料堆叠成预成型件，然后加热到600℃，再保温90min，然后降至室温，再浸渍到粘合剂中，加热至90℃，保温6h，取出，即得。本发明定子铁芯耐磨性能耗，损耗低，应用前景好。

Description

一种风力发电机定子铁芯

技术领域

本发明属于发电机制造技术领域，具体涉及一种风力发电机定子铁芯。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。发电机定子铁芯是重要的部件，其性能要求是在一定频率及磁通密度下具有低的铁芯损耗，和在一定磁场强度下具有高的磁通密度，现有技术多采用铁基非晶合金材料，要求要保留在高频下低铁芯损耗、高磁导率的特点。

粘合剂作为磁带主要原料之一，对磁性粒子的分散性、填充性、定向性以及磁带的电磁性能,使用寿命等起着重要作用。粘合剂体系的选择及其使用方式，已成为磁带技术的核心。目前，人们在涂布型磁带制造中使用的粘合剂，按其主体成分的化学结构和性能特点，可分为热塑性树脂、热固性树脂、橡胶型以及新近出现的射线固化型等粘合剂。其中，环氧树脂价格低廉，粘合力强，但是存在使用期短、脆性大、剥离强度低以及耐磨性能差等缺点。

发明内容

针对上述技术现状，本发明旨在提供一种风力发电机定子铁芯，该铁芯具备较好的磁性能，损耗远低于市场同类产品。

为了实现上述技术目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种风力发电机定子铁芯，其按照如下工艺制备而得：

将铁基非晶合金材料堆叠成预成型件，然后加热到600℃，再保温90min，然后降至室温，再浸渍到粘合剂中，加热至90℃，保温6h，取出，即得定子铁芯。

所述粘合剂按照如下步骤制得：步骤1）制备组分A，步骤2）制备组分B，步骤3）制备组分C，步骤4）制备粘合剂。

具体地，所述粘合剂按照如下步骤制得：

步骤1）制备组分A：将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合，然后添加到同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分A；

步骤2）制备组分B：将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

步骤3）制备组分C：将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分C；

步骤4）制备粘合剂：将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照10-15:5-9:3-5:15-20:15-20:1-2的质量比依次添加到反应器中，超声分散10 min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散20-30min，即得。

本发明还公开了一种用于定子铁芯的粘合剂，其按照如下步骤制得：

步骤1）制备组分A：将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合，然后添加到同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分A；

步骤2）制备组分B：将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

步骤3）制备组分C：将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分C；

步骤4）制备粘合剂：将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照10-15:5-9:3-5:15-20:15-20:1-2的质量比依次添加到反应器中，超声分散10 min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散20-30min，即得。

本发明取得有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：

本发明选用纳米材料，并且对纳米材料进行了改性，提高了耐磨性能，并且与其他有机物质相容性好；聚氨酯弹性体，耐磨性能好，高强度，在很宽的硬度范围内均可保持较好的耐磨性能；申请人还发现采用500目的蒙脱石粉末和纳米粉末差距不大，因此可节约成本，并且对蒙脱石进行了改性处理；本发明粘合剂耐磨耐热性能好，质地均一，可大大提高定子铁芯的耐磨性能，优于现有的环氧树脂材料，应用前景广阔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种风力发电机定子铁芯，其按照如下工艺制备而得：

将铁基非晶合金材料（Fe₈₀Si₉B₁₁）按照铁芯设计尺寸堆叠成预成型件，然后加热到600℃，再保温90min，然后降至室温，再浸渍到粘合剂中，加热至90℃，保温6h，取出，即得；

所述粘合剂按照如下步骤制备而得：

将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合得到混合物，然后添加到与混合物同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散5min，得到组分A；

将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散10min，得到组分C；

将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照10:5:3:15:15:1的质量比依次添加到反应器中，超声分散10 min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散20min，即得。

实施例2

一种风力发电机定子铁芯，其按照如下工艺制备而得：

将铁基非晶合金材料按照铁芯设计尺寸堆叠成预成型件，然后加热到600℃，再保温90min，然后降至室温，再浸渍到粘合剂中，加热至90℃，保温6h，取出，即得；

所述粘合剂按照如下步骤制备而得：

将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合，然后添加到同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散10min，得到组分A；

将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散5min，得到组分C；

将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照15:9:5:20:20:2的质量比依次添加到反应器中，超声分散10 min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散30min，即得。

实施例3

一种风力发电机定子铁芯，其按照如下工艺制备而得：

将铁基非晶合金材料按照铁芯设计尺寸堆叠成预成型件，然后加热到600℃，再保温90min，然后降至室温，再浸渍到粘合剂中，加热至90℃，保温6h，取出，即得；

所述粘合剂按照如下步骤制备而得：

将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合，然后添加到同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散8min，得到组分A；

将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散6min，得到组分C；

将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照12:6:4:18:18:1的质量比依次添加到反应器中，超声分散10 min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散25min，即得。

实施例4

对比试验：

对照组1：采用环氧树脂液浸渍，其余同实施例1；对照组2：采用环氧树脂与乙酸乙酯按照1:4的质量比混合液，其余同实施例1；试验组：本发明实施例1。上述三种方式制备的铁芯损耗（w/kg）见表1：

表1

f(kHz)	Bm(T)	试验组	对照组1	对照组2
					0.05	0.2	0.007	0.069	0.037
0.1	0.2	0.016	0.139	0.093
					0.4	0.2	0.079	0.569	0.312
0.7	0.2	0.195	0.981	0.638
					1.0	0.2	0.432	2.435	1.273

结论：本发明的粘合材料可大大降低铁芯的损耗，显著优于现有技术常用的环氧树脂材料。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本案作了详尽的说明，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所作的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种风力发电机定子铁芯，其按照如下工艺制备而得：将铁基非晶合金材料堆叠成预成型件，然后加热到600℃，再保温90min，然后降至室温，再浸渍到粘合剂中，加热至90℃，保温6h，取出，即得定子铁芯；

所述粘合剂按照如下步骤制得：

步骤1）制备组分A：将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合，然后添加到同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分A；

步骤2）制备组分B：将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

步骤3）制备组分C：将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分C；

步骤4）制备粘合剂：将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照10-15:5-9:3-5:15-20:15-20:1-2的质量比依次添加到反应器中，超声分散10min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散20-30min，即得。

2.一种用于定子铁芯的粘合剂，其特征在于，所述粘合剂按照如下步骤制得：

步骤1）制备组分A：将纳米二氧化硅与钛酸四丁酯按照2:1的质量比混合，然后添加到同等质量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分A；

步骤2）制备组分B：将纳米硅藻土添加到两倍重量的5M盐酸水溶液中，300rpm搅拌30min，然后静置60min，80℃烘干，得到组分B；

步骤3）制备组分C：将蒙脱石破碎，然后投入到球磨机中进行球磨处理，得到粒径为500目的粉末，再与聚醋酸乙烯乳液按照1:2的质量比混合，搅拌均匀，超声分散5-10min，得到组分C；

步骤4）制备粘合剂：将酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯弹性体、乙酸乙酯、无水乙醇以及咪唑按照10-15:5-9:3-5:15-20:15-20:1-2的质量比依次添加到反应器中，超声分散10min，然后加热至50℃，然后保温30min，自然冷却至室温，得到主料，然后添加占主料8wt%的步骤1）所得组分A、占主料6wt%的步骤2）所得组分B以及占主料3wt%的步骤3）所得组分C，超声分散20-30min，即得。