CN217362695U - 转子及包括其的永磁风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种转子及包括其的永磁风力发电机，转子用于外转子永磁电机，包括转子铁芯、永磁体和加强件，永磁体安装在转子铁芯的径向内侧面上，加强件设于转子铁芯的轴向开口端，并与转子铁芯可拆卸连接，加强件用于在转子与定子装配过程中防止转子铁芯的轴向开口端变形。加强件安装在转子铁芯的轴向开口端，能够提高转子铁芯的轴向开口端的刚性，避免在转子与定子装配中转子铁芯的轴向开口端的变形，进而降低后期安装转子支撑环的难度。加强件与转子铁芯可拆卸连接，一方面待加强件拆除之后，不需要对转子铁芯进行修复打磨，避免转子铁芯的磨损。另一方面，拆卸下来的加强件也没有损耗，可以一直循环使用。

Description

转子及包括其的永磁风力发电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种转子及包括其的永磁风力发电机。

背景技术

大兆瓦级永磁直驱风力发电机转子多采用外转子结构，外转子通常采用钢板卷制而成，产品成型后在外转子端部装配有转子支撑环。在风力发电机安装过程中，外转子上的永磁体与定子铁芯之间会产生超大磁力，如果不在转子开口端外圆增加刚性，会使外转子变形较大，造成外转子开口端与转子支撑环安装困难。

现有技术中，有两种增加转子开口端外圆刚性的方法。一种是通过增大转子自身壁厚来加大刚性，但会导致转子增加重量过多，成本过高。另一种是在转子外圆的开口端焊接一圈加强环，用于减小孔口变形，方便转子与转子支撑环配合安装，等转子套装完成后，将该加强环切割打磨拆卸，但拆卸后需要对转子进行修复，并且拆卸过程中的切割打磨容易误伤到转子本体。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中由于加强环与转子焊接，导致拆除加强环后需要修复打磨转子，从而造成转子容易磨损的缺陷，提供一种转子及包括其的永磁风力发电机。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种转子，用于外转子永磁电机，所述转子包括转子铁芯和永磁体，所述永磁体安装在所述转子铁芯的径向内侧面上，所述转子还包括加强件，所述加强件设于所述转子铁芯的轴向开口端，并与所述转子铁芯可拆卸连接，所述加强件用于在所述转子与定子装配过程中防止所述转子铁芯的轴向开口端变形。

在本方案中，在转子与定子装配的过程中，转子上的永磁体和定子的定子铁芯之间会产生超大磁力，容易导致转子铁芯变形，特别是转子铁芯的轴向开口端的变形。本方案将加强件安装在转子铁芯的轴向开口端，能够提高转子铁芯的轴向开口端的刚性，避免在转子与定子装配过程中转子铁芯的轴向开口端的变形，进而降低后期安装转子支撑环的难度。加强件与转子铁芯可拆卸连接，一方面待加强件拆除之后，不需要对转子铁芯进行修复打磨，避免转子铁芯的磨损，后期也不需要进行补漆打磨等工序，拆卸方便，工艺性好，经济性更优。另一方面，拆卸下来的加强件也没有损耗，可以一直循环使用，经济性和操作性良好。

较佳地，所述转子铁芯的径向内侧面上设有多个用于安装所述永磁体的永磁体安装槽；沿转子径向方向，所述加强件的一端相对于所述永磁体安装槽位于所述转子铁芯的径向外侧，所述加强件的另一端向所述转子铁芯的径向外侧延伸。

在本方案中，上述设置用于避免在转子插磁过程中永磁体和加强件产生干涉，使得转子铁芯能够在安装有加强件的情况下插入永磁体。

较佳地，所述转子还包括转子支撑环，所述转子支撑环与所述转子铁芯连接，并与所述转子铁芯同轴，所述加强件位于所述转子支撑环的径向外侧。

在本方案中，转子支撑环用于支撑固定转子铁芯，上述设置用于避免加强件和转子支撑环产生干涉，使得转子铁芯能够在安装有加强件的情况下安装转子支撑环。

较佳地，所述转子铁芯上设有第一连接孔组件和第二连接孔组件，所述第一连接孔组件位于所述第二连接孔组件的径向外侧，所述第一连接孔组件通过紧固件与所述加强件螺纹连接，所述第二连接孔组件通过紧固件与所述转子支撑环螺纹连接。

在本方案中，加强件和转子支撑环与转子铁芯螺纹连接，连接方式简单，连接强度高。

较佳地，所述第一连接孔组件包括多个沿转子周向方向间隔设置的第一连接孔，所述第二连接孔组件包括多个沿转子周向方向间隔设置的第二连接孔，多个所述第一连接孔和多个所述第二连接孔均设于所述转子铁芯的轴向开口端的轴向端面上。

在本方案中，将上述设置方便加强件和转子支撑环与转子铁芯的连接，降低连接难度，提高连接效率。

较佳地，所述加强件包括加强件本体和连接部，所述连接部设于所述加强件本体靠近所述转子铁芯的轴向开口端的一侧；沿转子径向方向，所述连接部自所述加强件本体靠近所述转子铁芯的一端向所述转子铁芯的径向内侧延伸，所述连接部与所述转子铁芯的轴向开口端的轴向端面抵接，所述加强件本体与所述转子铁芯的径向外侧面抵接，所述第一连接孔组件与所述连接部螺纹连接。

在本方案中，上述设置一方面方便加强件与转子铁芯的定位安装，另一方面通过设置连接部来与第一连接组件连接，能够缩短紧固件的长度。

较佳地，所述转子铁芯的轴向开口端具有法兰，所述法兰向所述转子铁芯的径向外侧延伸，所述第一连接孔组件设于所述法兰上。

在本方案中，通过转子铁芯的轴向开口端的法兰来设置第一连接孔组件，以实现与加强件的连接，不需要整体加厚转子铁芯，降低转子重量和生产成本。

较佳地，所述加强件为圆形加强环，所述圆形加强环环绕转子周向方向设置。

在本方案中，圆形加强环结构简单，易于加工，且与转子的形状相匹配。

较佳地，所述加强件为一体式结构，或者，所述加强件由多个加强件单元沿转子周向方向拼接形成。

在本方案中，一体式的加强件能够减少组装所需的工时，提高安装效率。对于大型转子而言，由多个加强件单元拼接的加强件更加方便生产运输，降低成本。

一种永磁风力发电机，所述永磁风力发电机包括如上所述的转子。

在本方案中，采用上述结构的转子，待加强件拆除之后，不需要对转子铁芯进行修复打磨，避免转子铁芯的磨损，后期也不需要进行补漆打磨等工序，拆卸方便，工艺性好，经济性更优。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型将加强件安装在转子铁芯的轴向开口端，能够提高转子铁芯的轴向开口端的刚性，避免在转子与定子装配过程中转子铁芯的轴向开口端的变形，进而降低后期安装转子支撑环的难度。加强件与转子铁芯可拆卸连接，一方面待加强件拆除之后，不需要对转子铁芯进行修复打磨，避免转子铁芯的磨损，后期也不需要进行补漆打磨等工序，拆卸方便，工艺性好，经济性更优。另一方面，拆卸下来的加强件也没有损耗，可以一直循环使用，经济性和操作性良好。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的转子的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例1的带加强件的转子的立体结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的带转子支撑环的转子的立体结构示意图。

图4为本实用新型实施例1的转子铁芯的立体结构示意图。

图5为图4的A部放大图。

图6为本实用新型实施例1的转子的内部结构示意图。

图7为图6的B部放大图。

图8为本实用新型实施例2的加强件的内部结构示意图。

附图标记说明：

转子铁芯1

轴向开口端11

轴向端面12

法兰13

加强件2

加强件本体21

连接部22

永磁体安装槽3

转子支撑环4

第一连接孔组件5

第一连接孔51

第二连接孔组件6

第二连接孔61

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

本实施例提供了一种永磁风力发电机，包括定子和转子，本实施例中的永磁风力发电机为外转子永磁电机，定子设于转子的内部。如图1-图4所示，定子包括定子绕组(图中未示出)，转子包括转子铁芯1和永磁体(图中未示出)，永磁体安装在转子铁芯1的径向内侧面上，并与定子绕组相对设置。

以下结合图1-图7，具体说明本实施例中的转子结构，在其他可替代的实施方式中，本实施例中的转子也可适用于其他外转子永磁电机。

在转子与定子装配的过程中，转子上的永磁体和定子的定子铁芯之间会产生超大磁力，容易导致转子铁芯1变形，特别是转子铁芯1的轴向开口端11最容易产生变形，造成后期在转子铁芯1上安装转子支撑环4较为困难。如图1-图2所示，转子还包括加强件2，加强件2设于转子铁芯1的轴向开口端11，并与转子铁芯1可拆卸连接，加强件2用于在转子与定子装配过程中防止转子铁芯1的轴向开口端11变形。

本实施例将加强件2安装在转子铁芯1的轴向开口端11，能够提高转子铁芯1的轴向开口端11的刚性，避免在转子与定子装配过程中转子铁芯1的轴向开口端11的变形，进而降低后期安装转子支撑环4的难度。加强件2与转子铁芯1可拆卸连接，一方面待加强件2拆除之后，不需要对转子铁芯1进行修复打磨，避免转子铁芯1的磨损，后期也不需要进行补漆打磨等工序，拆卸方便，工艺性好，经济性更优。另一方面，拆卸下来的加强件2也没有损耗，可以一直循环使用，经济性和操作性良好。

如图2所示，转子铁芯1的径向内侧面上设有多个用于安装永磁体的永磁体安装槽3，永磁体安装槽3沿转子轴线方向延伸，且永磁体安装槽3靠近转子铁芯1的轴向开口端11的一侧贯通，使得永磁体能够从转子铁芯1的轴向开口端11插入永磁体安装槽3内。沿转子径向方向，加强件2的一端相对于永磁体安装槽3位于转子铁芯1的径向外侧，加强件2的另一端向转子铁芯1的径向外侧延伸，从而避免在转子插磁过程中永磁体和加强件2产生干涉，使得转子铁芯1能够在安装有加强件2的情况下插入永磁体，在转子插磁过程中也能够防止转子铁芯1的轴向开口端11变形。

如图1和图3所示，转子还包括转子支撑环4，转子支撑环4设于转子铁芯1的径向内侧并与转子铁芯1连接，转子支撑环4用于支撑固定转子铁芯1。转子支撑环4为圆形环状结构，转子支撑环4与转子铁芯1同轴，加强件2位于转子支撑环4的径向外侧，避免加强件2和转子支撑环4产生干涉，使得转子铁芯1能够在安装有加强件2的情况下安装转子支撑环4，降低转子支撑环4的安装难度。

如图2-图5所示，转子铁芯1上设有第一连接孔组件5和第二连接孔组件6，第一连接孔组件5位于第二连接孔组件6的径向外侧，第一连接孔组件5通过紧固件与加强件2螺纹连接，第二连接孔组件6通过紧固件与转子支撑环4螺纹连接。加强件2和转子支撑环4与转子铁芯1螺纹连接，连接方式简单，连接强度高，可拆卸的连接方式方便转子的安装维修。本实施例中的紧固件可以选择现有技术中常见的螺纹连接结构，例如螺栓等。

在其他可替代的实施方式中，加强件2和转子支撑环4也可以通过其他可拆卸的连接方式实现与转子铁芯1的连接，例如插销连接等。

如图4和图5所示，第一连接孔组件5包括多个沿转子周向方向间隔设置的第一连接孔51，第二连接孔组件6包括多个沿转子周向方向间隔设置的第二连接孔61，多个第一连接孔51和多个第二连接孔61均设于转子铁芯1的轴向开口端11的轴向端面12上，第一连接孔51和第二连接孔61的轴线均平行于转子的轴线，方便加强件2和转子支撑环4与转子铁芯1的连接，降低连接难度，提高连接效率。

如图6和图7所示，转子铁芯1的轴向开口端11具有法兰13，法兰13向转子铁芯1的径向外侧延伸，第一连接孔组件5设于法兰13上，通过转子铁芯1的轴向开口端11的法兰13来设置第一连接孔组件5，以实现与加强件2的连接，不需要整体加厚转子铁芯1，降低转子重量和生产成本。

如图2所示，本实施例中的加强件2为圆形加强环，圆形加强环环绕转子周向方向设置，圆形加强环结构简单，易于加工，且与转子的形状相匹配。如图7所示，圆形加强环为平板状结构，整体安装在转子铁芯1的轴向外侧。

如图2所示，加强件2为一体式结构，一体式的加强件2能够减少组装所需的工时，提高安装效率。在其他可替代的实施方式中，加强件2可以由多个加强件2单元沿转子周向方向拼接形成，由多个加强件2单元拼接的加强件2更加方便生产运输，降低成本。

以下根据上述中的转子结构，简述转子的组装过程。

先通过紧固件将圆形加强环安装到转子铁芯1上，然后将永磁体从转子铁芯1的轴向开口端11插入转子铁芯1的永磁体安装槽3内，将定子安装到转子的内部。待所有的永磁体全部插入以及定子安装完成之后，通过紧固件将转子支撑环4安装到转子铁芯1上，待转子支撑环4安装完毕之后，从转子铁芯1上拆除圆形加强环。

实施例2

本实施例中的转子结构与实施例1基本相同，其不同之处在于，加强件2的结构不同。

如图8所示，本实施例中的加强件2为阶梯结构，加强件2包括加强件本体21和连接部22，连接部22设于加强件本体21靠近转子铁芯1的轴向开口端11的一侧。沿转子径向方向，连接部22自加强件本体21靠近转子铁芯1的一端向转子铁芯1的径向内侧延伸，连接部22与转子铁芯1的轴向开口端11的轴向端面12抵接，加强件本体21与转子铁芯1的径向外侧面抵接，第一连接孔组件5与连接部22螺纹连接。

以转子在图8中的位置进行具体说明，连接部22设置在加强件本体21的左侧，并位于加强件本体21的上端。连接部22自加强件本体21的左侧面向左继续延伸，连接部22的下端面与转子铁芯1的轴向开口端11的轴向端面12抵接，加强件本体21的左侧面与转子铁芯1的径向外侧面抵接。连接部22上设置有与第一连接孔51对应的第三连接孔(图中未示出)，紧固件穿过第一连接孔51和第三连接孔，以实现加强件2和转子铁芯1的连接。

在本实施例中，通过加强件本体21与转子铁芯1的径向外侧面的抵接，方便加强件2与转子铁芯1的快速定位，提高安装效率。

此外，由于连接部22的轴向高度小于加强件本体21的轴向高度，因此相较于在加强件本体21上设置第三连接孔，设置在连接部22上的第三连接孔轴向长度更短，能够缩短紧固件的长度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于装置或元件在附图中的放置位置，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须在任何时刻都具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，除非文中另有说明。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子，用于外转子永磁电机，所述转子包括转子铁芯和永磁体，所述永磁体安装在所述转子铁芯的径向内侧面上，其特征在于，所述转子还包括加强件，所述加强件设于所述转子铁芯的轴向开口端，并与所述转子铁芯可拆卸连接，所述加强件用于在所述转子与定子装配过程中防止所述转子铁芯的轴向开口端变形。

2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯的径向内侧面上设有多个用于安装所述永磁体的永磁体安装槽；沿转子径向方向，所述加强件的一端相对于所述永磁体安装槽位于所述转子铁芯的径向外侧，所述加强件的另一端向所述转子铁芯的径向外侧延伸。

3.如权利要求2所述的转子，其特征在于，所述转子还包括转子支撑环，所述转子支撑环与所述转子铁芯连接，并与所述转子铁芯同轴，所述加强件位于所述转子支撑环的径向外侧。

4.如权利要求3所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯上设有第一连接孔组件和第二连接孔组件，所述第一连接孔组件位于所述第二连接孔组件的径向外侧，所述第一连接孔组件通过紧固件与所述加强件螺纹连接，所述第二连接孔组件通过紧固件与所述转子支撑环螺纹连接。

5.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述第一连接孔组件包括多个沿转子周向方向间隔设置的第一连接孔，所述第二连接孔组件包括多个沿转子周向方向间隔设置的第二连接孔，多个所述第一连接孔和多个所述第二连接孔均设于所述转子铁芯的轴向开口端的轴向端面上。

6.如权利要求5所述的转子，其特征在于，所述加强件包括加强件本体和连接部，所述连接部设于所述加强件本体靠近所述转子铁芯的轴向开口端的一侧；沿转子径向方向，所述连接部自所述加强件本体靠近所述转子铁芯的一端向所述转子铁芯的径向内侧延伸，所述连接部与所述转子铁芯的轴向开口端的轴向端面抵接，所述加强件本体与所述转子铁芯的径向外侧面抵接，所述第一连接孔组件与所述连接部螺纹连接。

7.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述转子铁芯的轴向开口端具有法兰，所述法兰向所述转子铁芯的径向外侧延伸，所述第一连接孔组件设于所述法兰上。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的转子，其特征在于，所述加强件为圆形加强环，所述圆形加强环环绕转子周向方向设置。

9.如权利要求8所述的转子，其特征在于，所述加强件为一体式结构，或者，所述加强件由多个加强件单元沿转子周向方向拼接形成。

10.一种永磁风力发电机，其特征在于，所述永磁风力发电机包括如权利要求1-9中任意一项所述的转子。

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