CN212183236U - 一种新型的永磁变桨电机结构 - Google Patents

Abstract

一种新型的永磁变桨电机结构，包括电机壳体、电机主体、制动器和旋转变压器，电机壳体包括法兰端盖、定子机座、制动端盖和旋变端盖，电机壳体内部由法兰端盖、定子机座和制动端盖共同界定构成第一空腔，由制动端盖和旋变端盖共同界定构成第二空腔，由旋变端盖和旋变盖板共同界定构成第三空腔，电机主体位于第一空腔中，制动器位于第二空腔中，旋转变压器位于第三空腔，旋变端盖的旋变安装中，旋转变压器定子以旋变端盖为定位基准，旋变端盖以制动端盖为定位基准，制动端盖通过轴承与主轴连接，主轴的尾端直接与旋变转子配合，相对的过渡连接次数较少，以此提高旋转变压器的定位精度，并通过制动端盖和旋变端盖的密封结构实现制动粉尘的隔离。

Description

一种新型的永磁变桨电机结构

技术领域

本实用新型涉及一种电机结构，具体涉及一种永磁变桨电机的结构。

背景技术

随着国家风力技术的发展，高功率密度、高可靠性成为风力发电技术的不懈的追求。原异步变桨电机、直流变桨电机逐渐变少，永磁变桨电机成为更多风机厂的选择，而随着风电容量的逐步加大，对电机制动力矩要求也越来越高。

永磁变桨电机的制动器有永磁制动器和弹簧加压式制动器，永磁制动器因一次摩擦功相对较小，制动时间相对较长，越来越少运用于永磁变桨电机中。因此现有永磁变桨电机中，弹簧加压式制动器逐步取代永磁制动器，但在制动过程中，弹簧加压式制动器会产生制动粉尘，若制动器前置，粉尘会对电机定子绕组绝缘部分形成破坏；若制动器后置，粉尘会对旋转变压器的绝缘部分的形成破坏，且制动器后置的电机结构中，制动器与旋变绕组位于同一型腔内，旋变经过后端盖、法兰盘、制动器、过渡板多次过渡定位，积累误差大，从而严重影响了旋变的定位精度。

在永磁变桨电机的设计与制造过程中，不仅仅需要解决粉尘与误差的问题，还需要考虑制动器维护、电机穿线和制动器更换等问题，电机使用更大的容积方便维护和穿线的同时还得保证结构紧凑，减少占用空间。

鉴于此，本实用新型提出一种新型永磁变桨电机结构，用以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型的永磁变桨电机结构。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型的永磁变桨电机结构，包括电机壳体、电机主体、制动器和旋转变压器，所述旋转变压器位于所述电机主体的后侧，该旋转变压器包括旋变转子和旋变定子，所述电机主体包括定子、转子和电机主轴，电机主轴穿设于所述电机壳体内。

所述电机壳体包括法兰端盖、定子机座、制动端盖和旋变端盖，所述电机主轴由前向后依次转动穿设于法兰端盖、定子机座、制动端盖和旋变端盖中；其中，所述法兰端盖固设于所述定子机座的前端，制动端盖固设于所述定子机座的后端，所述旋变端盖固设于所述制动端盖的后端，构成法兰端盖、定子机座、制动端盖和旋变端盖四者之间稳定连接的状态。

所述电机壳体内部由所述法兰端盖、定子机座和制动端盖共同界定构成第一空腔，由制动端盖和旋变端盖共同界定构成第二空腔，由旋变端盖和旋变盖板共同界定构成第三空腔；第一空腔、第二空腔和第三空腔之间相对密封；所述电机主体的定子和转子设置在第一空腔内，所述制动器设置在第二空腔内，所述旋转变压器位于第三空腔内。

所述旋变端盖中设有旋变安装位，旋变安装位为贯通旋变端盖的空腔，该空腔内壁为一个与电机主轴同轴心的圆柱面，旋转变压器固定安装于旋变安装位中；其中，旋变定子与旋变安装位固定连接，旋变转子与所述电机主轴的后端固定，构成旋转变压器与电机主轴同轴装配。

优选的，所述制动端盖上设有若干穿线孔，穿线孔连通所述第一空腔与所述第二空腔，制动端盖的各个穿线孔中设有第一密封体。

优选的，在所述旋变安装位前端的密封配合面上，设有骨架油封，在骨架油封的前端，是由密封配合面与电机主轴间隙配合构成迷宫动密封结构。

优选的，所述旋变端盖上设有旋变航插和第一引线孔，第一引线孔连通第二空腔与旋变端盖外侧，旋变航插固定安装于位于第一引线孔外端，旋转变压器引线和测温引线穿设于第一引线孔中并与旋变航插电性连接。

优选的，所述旋变端盖上设有多个凸台，所述凸台沿电机主轴的轴线方向布置在旋变端盖外侧，凸台位于旋变端盖的内壁上设有过线槽，其中一凸台上设有连通第二空腔与旋变端盖外侧的第一引线孔，旋变航插固定安装于第一引线孔外端，在旋变安装位有一过线孔，导通第二空腔与第三空腔，并置有一密封体，旋转变压器引线穿过过线孔的密封体后，与测温引线穿设于第一引线孔中并与旋变航插电性连接。

优选的，所述制动端盖外侧设有主航插和主航插安装凸台，主航插安装凸台设置在制动端盖外侧，主航插安装凸台上设有连通第一空腔与制动端盖外侧的第二引线孔，第二引线孔内壁设有导通第一空腔与第二空腔的若干侧壁引线孔，主航插固定安装于第二引线孔外端，制动器引线穿过侧壁引线孔和第二引线孔，并与主航插电性连接。

优选的，所述旋变端盖上设有旋变盖板，旋变盖板定位安装于旋变安装位中相对于旋转变压器的后端。

优选的，所述旋变安装位与制动器之间设有一段装配间隙。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，法兰端盖固设于所述定子机座的前端，所述制动端盖固设于所述定子机座的后端，所述旋变端盖固设于所述制动端盖的后端，旋转变压器的旋变定子固定安装于旋变端盖的旋变安装位中，以此保证旋转变压器的定子处于稳定的安装状态。

2.上述方案中，所述旋转变压器以旋变端盖为定位基准，旋变端盖以制动端盖为定位基准，制动端盖通过轴承与主轴连接，主轴的尾端直接与旋变转子配合，相对的过渡连接次数较少，相比现有技术中的旋变以过渡板为基准、过渡板以制动器为基准，制动器以法兰盘为基准、法兰盘以后端盖为基准、后端盖通过轴承与主轴连接、主轴又通过假轴与旋变转子多次过渡定位，减少了数次配合的误差累积，一定程度的提高了旋转变压器的定位精度，同时减小了制动器反复吸释过程中的振动对旋变的直接影响。

3.上述方案中，所述第一空腔与所述第二空腔之间的穿线孔通过密封体实现静密封，防止制动粉尘进入电机主体中。

4.上述方案中，所述第二空腔与所述第三空腔间之间通过密封体实现静密封，并通过骨架油封和迷宫密封形成动密封，以此防止制动粉尘进入旋转变压器中。

5.上述方案中，所述旋变端盖上设有多个凸台，其中一凸台上设有第一引线孔，与凸台相对应，旋变端盖内具有多个过线槽以提供更多穿线空间，相比现有技术在旋变端盖上直接穿线，并通过增大旋变端盖体积来提供更多穿线空间的结构，此结构能够提供穿线空间的同时减小旋变端盖体积，同时凸台增加了旋变端盖的刚度。

6.上述方案中，所述制动端盖外侧设有主航插安装凸台，主航插安装凸台上设有第二引线孔，通过主航插安装凸台提供穿线空间，同时通过第一空腔与第二空腔间的穿线孔，以实现制动器引线及测温引线的交互穿插，完成主航插与控制航插的电气功能，避免在制动器尺寸增大时穿线空间减少导致穿线困难。

7.上述方案中，所述旋变安装位与制动器之间设有一段装配间隙，此段装配间隙为制动器的预留间隙，使得第二空腔中能够安装不同尺寸的制动器，具有一定互换性。

8.上述方案中，所述第二空腔位于第一空腔的后端，第三空腔位于第二空腔的后端，电机主体置于第一空腔内，制动器置于第二空腔内，旋变置于第三空腔，并因制动器的后置结构，便于制动器维护。

本实用新型的工作原理如下：

一种新型的永磁变桨电机结构包括电机壳体、电机主体、制动器和旋转变压器，电机壳体包括法兰端盖、定子机座、制动端盖和旋变端盖，电机壳体内部由法兰端盖、定子机座和制动端盖共同界定构成第一空腔，由制动端盖和旋变端盖共同界定构成第二空腔，由旋变端盖和旋变盖板共同界定构成第三空腔，电机主体位于第一空腔中，制动器位于第二空腔中，旋转变压器位于第三空腔中，旋转变压器以旋变端盖为定位基准，旋变端盖以制动端盖为定位基准，制动端盖通过轴承与主轴连接，主轴的尾端直接与旋变转子配合，相对的过渡连接次数较少，从而提高了旋转变压器的定位精度，并通过制动端盖的静密封和旋变端盖的静动密封实现制动粉尘的隔离。

相比现有技术而言，本实用新型具有以下优点：

一、定位精度高，旋转变压器以旋变端盖为定位基准，旋变端盖以制动端盖为定位基准，制动端盖通过轴承与主轴连接，主轴的尾端直接与旋变转子配合，相对的过渡连接次数较少，从而提高旋转变压器的定位精度。

二、密封性好，通过制动端盖的静密封配合旋变端盖的静动密封实现制动粉尘的隔离，提高了电机的寿命。

三、穿线方便，第一引线孔设置于旋变端盖的控制航插凸台上，第二引线孔设置于制动端盖的主航插安装凸台上，通过凸台结构提供穿线空间，避免直接增大制动端盖和旋变端盖尺寸带来空间上过多的占用。

四、互换性好，旋变安装位与制动器之间设有一段装配间隙作为制动器的预留间隙，使得第二空腔中能够安装不同尺寸的制动器。

五、维护方便，制动器的后置结构，便于制动器维护。

附图说明

附图1为永磁变桨电机的半剖视图；

附图2为附图1中的A部分局部放大图；

附图3为附图1中的B部分局部放大图；

附图4为旋变端盖的立体图；

附图5为旋变端盖的剖视图；

附图6为制动端盖的立体图；

以上附图中：1．电机壳体；101．第一空腔；102．第二空腔；103.第三空腔 ；2．电机主体；201．电机主轴；3．制动器； 4．旋转变压器；401．旋变转子；402．旋变定子；5．定子机座；6．制动端盖；601．穿线孔；602．第一密封体；603．主航插；604．主航插安装凸台；605．第二引线孔；606．侧壁引线孔；7．旋变端盖；701．旋变安装位；702．骨架油封；703．密封配合面；704．第一引线孔；705．旋变航插；706．凸台；707．旋变盖板；708．第二密封体；709．过线孔；8．法兰端盖。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种新型的永磁变桨电机结构

以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

参考附图1至附图6，一种新型的永磁变桨电机结构，包括电机壳体1、电机主体2、制动器3和旋转变压器4，所述旋转变压器4位于所述电机主体2的后侧，该旋转变压器4包括旋变转子401和旋变定子402，所述电机主体2包括定子、转子和电机主轴201，电机主轴201穿设于所述电机壳体1内。

如附图1所示，所述电机壳体1包括法兰端盖8、定子机座5、制动端盖6和旋变端盖7，所述电机主轴201由前向后依次转动穿设于法兰端盖8、定子机座5、制动端盖6和旋变端盖7中；其中，所述法兰端盖8固设于所述定子机座的前端，制动端盖6固设于所述定子机座5的后端，所述旋变端盖7固设于所述制动端盖6的后端，构成法兰端盖8、定子机座5、制动端盖6和旋变端盖7四者之间稳定连接的状态，以此保证旋转变压器4处于稳定的安装状态；所述电机壳体1内部由所述法兰端盖8、定子机座5和制动端盖6共同界定构成位于前端的第一空腔101，由制动端盖(6)和旋变端盖7共同界定构成位于中部的第二空腔102，由旋变端盖7和旋变盖板707共同界定构成位于后端的第三空腔103；第一空腔101、第二空腔102和第三空腔103之间相对密封；所述电机主体2的定子和转子设置在第一空腔101内，所述制动器3设置在第二空腔102内，所述旋转变压器4位于第三空腔103内。

如附图1、附图2、附图4和附图5所示，所述旋变端盖7上设有一个旋变安装位701，旋变安装位701为贯通旋变端盖7的空腔，该空腔的内壁为一个与电机主轴201同轴心的圆柱面，旋转变压器4固定安装于旋变安装位701中，其中，旋变定子402与旋变安装位701固定连接，旋变转子401与所述电机主轴201的后端固定，构成旋转变压器4与电机主轴201同轴装配，在此结构中，所述旋转变压器4以旋变端盖7为定位基准，旋变端盖7以制动端盖6为定位基准，制动端盖6通过轴承与主轴201连接，主轴201的尾端直接与旋变转子401配合，相对的过渡连接次数较少，减少数次配合的误差累积，提高了旋转变压器的定位精度.

在所述旋变安装位701前端的密封配合面上703，设有骨架油封702，在骨架油封的前端，是由密封配合面703与电机主轴201间隙配合构成的迷宫动密封结构，在旋变安装位有一过线孔709，导通第二空腔与第三空腔，并置有第二密封体708，旋转变压器4引线穿过过线孔709的第二密封体708后，与测温引线穿设于第一引线孔704中并与旋变航插705电性连接，以此防止制动粉尘进入旋转变压器4中。

旋变端盖7上设有四个凸台706和一个旋变航插705，四个所述凸台706沿电机主轴201的轴线方向等距离地布置在旋变端盖7外侧，凸台706位于旋变端盖7的内壁上设有过线槽，其中一个凸台706上设有连通第二空腔102与旋变端盖7外侧的第一引线孔704，通过凸台提高旋变端盖的刚度，同时提供接线空间；所述旋变航插705固定安装于第一引线孔704外端的凸台上。

如附图3和附图6所示，所述制动端盖6上设有若干穿线孔601，穿线孔601连通所述第一空腔101与所述第二空腔102，制动端盖6在穿线孔601中设有第一密封体602，防止制动粉尘进入电机主体2中；制动端盖6外侧设有主航插603和主航插安装凸台604，主航插安装凸台604设置在制动端盖6外侧，主航插安装凸台604上设有连通第一空腔101与制动端盖6外侧的第二引线孔605，第二引线孔605内壁设有导通第一空腔与第二空腔的若干侧壁引线孔606，主航插603固定安装于第二引线孔605外端，制动器3的引线穿过侧壁引线孔606和第二引线孔605，并与主航插603电性连接。

优选的，如附图1所示，所述旋变端盖7上设有旋变盖板707，旋变盖板707定位安装于旋变安装位701中相对于旋转变压器4的后端。

优选的，如附图1和附图2所示，所述旋变安装位701与制动器3之间设有一段装配间隙。

下面针对本实用新型的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

1.以上实施例中，旋变端盖7上设有四个凸台706，四个所述凸台706沿电机主轴201的轴线方向等距离地布置在旋变端盖7外侧，还可以3个或是数目大于1的凸台，只要是布置在旋变端盖外侧且沿电机主轴201的轴线方向布置的凸台均包含在本实用新型内，均应被包括进本实用新型的保护范围。这是本领域技术人员能够理解并接受的。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型的永磁变桨电机结构，包括电机壳体（1）、电机主体（2）、制动器（3）和旋转变压器（4），所述旋转变压器（4）位于所述电机主体（2）的后侧，该旋转变压器（4）包括旋变转子（401）和旋变定子（402），所述电机主体（2）包括定子、转子和电机主轴（201），电机主轴（201）穿设于所述电机壳体（1）内，其特征在于：

所述电机壳体（1）包括法兰端盖（8）、定子机座（5）、制动端盖（6）和旋变端盖（7），所述电机主轴（201）由前向后依次转动穿设于法兰端盖（8）、定子机座（5）、制动端盖（6）和旋变端盖（7）中；其中，所述法兰端盖（8）固设于所述定子机座（5）的前端，制动端盖（6）固设于所述定子机座（5）的后端，所述旋变端盖（7）固设于所述制动端盖（6）的后端，以此构成法兰端盖（8）、定子机座（5）、制动端盖（6）和旋变端盖（7）四者之间稳定连接的状态；

所述电机壳体（1）内部由所述法兰端盖（8）、定子机座（5）和制动端盖（6）共同界定构成第一空腔（101），由制动端盖（6）和旋变端盖（7）共同界定构成第二空腔（102），由旋变端盖（7）和旋变盖板（707）共同界定构成第三空腔（103）；所述第一空腔（101）、第二空腔（102）和第三空腔（103）之间相对密封；所述电机主体（2）的定子和转子设置在第一空腔（101）内，所述制动器（3）设置在第二空腔（102）内，所述旋转变压器（4）位于第三空腔（103）内；

所述旋变端盖（7）中设有旋变安装位（701），旋变安装位（701）为贯通旋变端盖（7）的空腔，该空腔内壁为一个与电机主轴（201）同轴心的圆柱面，旋转变压器（4）固定安装于旋变安装位（701）中；其中，旋变定子（402）与旋变安装位（701）固定连接，旋变转子（401）与所述电机主轴（201）的后端固定，以此构成旋转变压器（4）与电机主轴（201）同轴装配。

2.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：所述制动端盖（6）上设有若干穿线孔（601），穿线孔（601）连通所述第一空腔（101）与所述第二空腔（102），制动端盖（6）的各个穿线孔（601）中设有第一密封体（602）。

3.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：在所述旋变安装位（701）前端的密封配合面上（703），设有骨架油封（702），在骨架油封的前端，是由密封配合面（703）与电机主轴（201）间隙配合构成的迷宫动密封结构。

4.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：所述旋变端盖（7）上设有旋变航插（705）和第一引线孔（704），第一引线孔（704）连通第二空腔（102）与旋变端盖（7）外侧，旋变航插（705）固定安装于位于第一引线孔（704）外端，旋转变压器（4）引线和测温引线穿设于第一引线孔（704）中并与旋变航插（705）电性连接。

5.根据权利要求4所述的电机结构，其特征在于：所述旋变端盖（7）上设有多个凸台（706），所述凸台（706）沿电机主轴（201）的轴线方向布置在旋变端盖（7）外侧，凸台（706）相对于旋变端盖（7）的内壁上设有过线槽，其中一凸台（706）上设有连通第二空腔（102）与旋变端盖（7）外侧的第一引线孔（704），旋变航插（705）固定安装于第一引线孔（704）外端，在旋变安装位上设有一过线孔（709），导通第二空腔与第三空腔，并内置有第二密封体（708），旋转变压器（4）引线穿过过线孔（709）的第二密封体（708）后，与测温引线穿设于第一引线孔（704）中并与旋变航插（705）电性连接。

6.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：所述制动端盖（6）外侧设有主航插（603）和主航插安装凸台（604），主航插安装凸台（604）设置在制动端盖（6）外侧，主航插安装凸台（604）上设有连通第一空腔（101）与制动端盖（6）外侧的第二引线孔（605），第二引线孔（605）内壁设有导通第一空腔与第二空腔的若干侧壁引线孔（606），主航插（603）固定安装于第二引线孔（605）外端，制动器（3）引线穿过侧壁引线孔（606）和第二引线孔（605），并与主航插（603）电性连接。

7.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：所述旋变端盖（7）上设有旋变盖板（707），旋变盖板（707）定位安装于旋变安装位（701）中相对于旋转变压器（4）的后端。

8.根据权利要求1所述的电机结构，其特征在于：所述旋变安装位（701）与制动器（3）之间设有一段装配间隙。

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