CN200944555Y - 大容量低转速永磁交流发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种大容量低转速永磁交流发电机。它包括安装在定子机座内的定子铁芯，铁芯中安装有定子绕组，转子通过两个端盖上的轴承与机座配合、固定到定子铁芯中，转子包括转轴、转子铁芯和永磁体，转轴上安装的轮毂，转子铁芯安装在轮毂上，永磁体穿进铁芯上对应的孔中。本实用新型的结构可以制作出1.2MW、2MW甚至更大容量的大容量、低转速、永磁交流发电机。这种发电机主要采用风力作动力，作为风力发电机运行。
Description
(一)技术领域
本发明涉及的是一种发电机，具体地说是一种永磁发电机。
(二)背景技术
利用永久磁铁作为电机磁场的磁源、而制造出来的电机称为永磁电机。
由机械能(风力、水力、燃烧力等的转换成的能)驱动的永磁电机称为永磁发电机。
永磁电机与传统的电励磁电机相比较，具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗少、效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点，因而应用范围极为广泛。
永磁电机做为发电机，由于永久磁铁产生磁场能力的限制，目前开发和生产出来的近MW级电机已经称为大容量永磁发电机了。
目前，大中型永磁交流发电机结构通常和普通交流发电机相似，图1是永磁发电机的结构，在定子机座21内壁安装有定子铁芯22，铁芯中嵌有定子线圈23；转子通过两个端盖24上的轴承与机座配合，固定到定子铁芯中，转子包括转轴25、转子铁芯26和永磁体27。转子上装有电枢绕组的就是普通发电机，装有永磁体的就是永磁发电机。
永磁发电机转子上永磁体磁化方向，即磁极方向与转子旋转方向有很大的相互关系，一般布置有如下四种方式：切向式、径向式、混合式和轴向式。
切向转子直径较大时，转子表面承受的离心力大，将使永磁体出现破坏现象，为此转子外围套上套环。因此需要加大永磁体，在结构尺寸一定时，耗永磁体多，效率低。
径向式转子是将环形永磁体直接浇铸或粘结在发电机转子上，漏磁系数比切向式要小，但永磁体利用率仍低，目前仅适用于微型或小功率发电机。
混合式转子是径向和切向都放置永磁体，在某一定尺寸的转子直径下可以得到较高的气隙磁密，或者可以在气隙磁密相同情况下缩小转子体积，漏磁比径向式、切向式转子漏磁都小。但混合式转子结构复杂，对转子槽形和永磁体的加工精度要求高，制造费时，成本高。
轴向式转子的代表结构是爪极式转子。其优点是永磁体形状简单，磁性能好，磁化均匀，利用率高，缺点是爪极结构复杂、制造困难、费时，容量大的机组，爪极受离心力大，需采用专门紧固措施，爪极和法兰盘所占转子体积的比例较大，电机质量增加，不宜制成工频发电机，爪极中脉动损耗较大，效率下降。
综上所述可以看出，各式永磁转子都不适宜制成大容量永磁发电机。欲制造出大功率永磁发电机，除了选用高性能、高强度、高矫顽力的永磁体外，从转子上永磁体的布置，整个转子的结构进行革命性的改进，则是可能成功的道路。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可制造大功率、低转速的大容量低转速永磁交流发电机的永磁交流电机结构。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括安装在定子机座内的定子铁芯，铁芯中安装有定子绕组，转子通过两个端盖上的轴承与机座配合、固定到定子铁芯中，转子包括转轴、转子铁芯和永磁体，转轴上安装的轮毂，转子铁芯安装在轮毂上，永磁体穿进铁芯上对应的孔中。
本实用新型还可以包括这样一些结构特征：
1、永磁体的宽高比为0.37。
2、定子槽数为264槽，极对数为64，每极每相为11/16的分数结构。
3、定子选择矩型槽，叠绕组成型线圈，多排线并联，绕组节距为1-7。
4、转子的轴伸端，安装有滚动轴承，轴的另一端安装有具有自润滑功能的滑动轴承。
本实用新型在全部铁芯叠片装配完以后，永磁体就处于铁芯的包围中，即铁芯包围永磁体部份就成了它的屏蔽。屏蔽的好处是提高了永磁体对电枢反应引起的退磁能力，减少与转子铁芯的漏磁量，还能够可靠地固定和便于安装永磁体。
试验证明：当永磁体宽高比为0.37时，抗去磁能力是最佳的。本实用新型选用的永磁体为钕铁硼永磁钢，它具有高磁性能、高的矫顽力，市场价位相对不高。
本实用新型的大容量低转速永磁交流发电机选择的定子槽数为264槽，极对数为64，每极每相为11/16的分数结构，减少了齿槽效应，减少了转矩脉动和启动阻力矩，降低了启动的最低转速，改善了发电机电压波形，使其接近正弦波。同时提高了动力的利用率，增加发电量。
本实用新型的大容量低转速永磁交流发电机定子选用矩型槽，叠绕组成型线圈，多排线并联，绕组节距为1-7，加之采用F级绝缘材料，使得发电机的绝缘水平和耐温等级都得到了提高，从而增加了发电机的运行可靠性和寿命。
本实用新型的大容量、低转速、永磁交流发电机的转子的轴伸端，安装有滚动轴承，轴的另一端安装有具有自润滑功能的滑动轴承，使得发电机转子结构更加合理。
本实用新型的结构可以制作出1.2MW、2MW甚至更大容量的大容量、低转速、永磁交流发电机。这种发电机主要采用风力作动力，作为风力发电机运行。
(四)附图说明
图1是背景技术的结构示意图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是本实用新型的转子结构示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型作更详细地描述：
结合图2和图3，大容量低转速永磁交流发电机的组成包括安装在定子机座1内的定子铁芯2，铁芯中安装有定子绕组3，转子通过两个端盖4上的轴承与机座配合、固定到定子铁芯中，转子包括转轴5、转子铁芯6和永磁体7，转轴上安装的轮毂8，转子铁芯安装在轮毂上，永磁体穿进铁芯上对应的孔中。永磁体的宽高比为0.37。2、定子槽数为264槽，极对数为64，每极每相为11/16的分数结构。3、定子选择矩型槽，叠绕组成型线圈，多排线并联，绕组节距为1-7。转子的轴伸端，安装有滚动轴承9，轴的另一端安装有具有自润滑功能的滑动轴承10。
Claims (8)
1、一种大容量低转速永磁交流发电机，它包括安装在定子机座内的定子铁芯，铁芯中安装有定子绕组，转子通过两个端盖上的轴承与机座配合、固定到定子铁芯中，转子包括转轴、转子铁芯和永磁体，其特征是：转轴上安装的轮毂，转子铁芯安装在轮毂上，永磁体穿进铁芯上对应的孔中。
2、根据权利要求1所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：永磁体的宽高比为0.37。
3、根据权利要求1或2所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：定子槽数为264槽，极对数为64，每极每相为11/16的分数结构。
4、根据权利要求1或2所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：定子选择矩型槽，叠绕组成型线圈，多排线并联，绕组节距为1-7。
5、根据权利要求3所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：定子选择矩型槽，叠绕组成型线圈，多排线并联，绕组节距为1-7。
6、根据权利要求1或2所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：转子的轴伸端，安装有滚动轴承，轴的另一端安装有具有自润滑功能的滑动轴承。
7、根据权利要求3所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：转子的轴伸端，安装有滚动轴承，轴的另一端安装有具有自润滑功能的滑动轴承。
8、根据权利要求4所述的大容量低转速永磁交流发电机，其特征是：转子的轴伸端，安装有滚动轴承，轴的另一端安装有具有自润滑功能的滑动轴承。
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| CN 200620021747 CN200944555Y (zh) | 2006-09-27 | 2006-09-27 | 大容量低转速永磁交流发电机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019113882A1 (zh) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 广东永丰智威电气有限公司 | 直流无刷低速电机、风扇及磁铁与磁轭带组合的制作工艺 |
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2006
- 2006-09-27 CN CN 200620021747 patent/CN200944555Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| WO2019113882A1 (zh) * | 2017-12-14 | 2019-06-20 | 广东永丰智威电气有限公司 | 直流无刷低速电机、风扇及磁铁与磁轭带组合的制作工艺 |
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