SE515167C2 - Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator - Google Patents

Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator

Info

Publication number
SE515167C2
SE515167C2 SE0000660A SE0000660A SE515167C2 SE 515167 C2 SE515167 C2 SE 515167C2 SE 0000660 A SE0000660 A SE 0000660A SE 0000660 A SE0000660 A SE 0000660A SE 515167 C2 SE515167 C2 SE 515167C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rotor
stator
permanent magnets
permanent magnet
spaces
Prior art date
Application number
SE0000660A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0000660L (sv
SE0000660D0 (sv
Inventor
Daniel Waeppling
Bengt Rothman
Gunnar Kylander
Mikael Dahlgren
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE0000660A priority Critical patent/SE515167C2/sv
Publication of SE0000660D0 publication Critical patent/SE0000660D0/sv
Publication of SE0000660L publication Critical patent/SE0000660L/sv
Publication of SE515167C2 publication Critical patent/SE515167C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

20 25 30 35 STS 167 och vid de smala luftgap som kommer ifråga, i regel i storleks- ordningen 1 cm, är det svårt att åstadkomma en effektiv slutning av de magnetiska kretsarna eftersom endast förhållandevis tunna plåtar ryms i utrymmet mellan rotor och stator.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa ett förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en med rotorn samverkande stator, med vilket förfarande de ovan redovisade problemen elimineras.
Enligt uppfinningen uppnås detta syfte med hjälp av förfarandet enligt patentkravet 1. Förfarandet enligt uppfinningen innefattar ett första steg i vilket rotorn och statorn bringas att inta sina i förhållande till varandra önskade lägen, varvid rotorn under detta första steg ej uppbär några permanentmagneter eller endast uppbär en del av det slutliga antalet permanentmagneter, och att permanentmagneterna eller i förekommande fall det resterande antalet permanentmagneter bringas på plats i för mottagande av permanentmagneter avsedda utrymmen i rotorn i ett andra steg efter det första steget. Detta förfarande representerar ett nytän- kande inom det aktuella teknikområdet och möjliggör på ett syn- nerligen enkelt och ändamålsenligt sätt undvikandet av haveriris- ker vid montering och lägesjustering av en rotor och en stator.
Genom att inga, eller i förekommande fall endast ett fåtal, per- manentmagneter är monterade i rotorn då denna och statorn för- flyttas relativt varandra elimineras risken att rotorn och statorn ska fastna vid varandra. Således undviks dyrbara förluster av havererade rotor-statorenheter. Vidare erhålls den fördelen att rotorn ej riskerar att drar åt sig objekt av magnetiska material, såsom exempelvis metallspån, före och i samband med att rotorn och/eller statorn anbringas på avsedd plats, vilka objekt annars skulle kunna fastna i luftgapet mellan rotor och stator och orsaka driftstörningar. 10 15 20 25 30 35 | : o v :o s o 51'5 167 Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfin- ningen införs respektive permanentmagnet i rotorn i en riktning väsentligen parallell med rotorns centrumaxel. Härigenom kan permanentmagneter på ett enkelt sätt monteras i en rotor som redan är fixerad i avsett läge relativt en stator.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av förfarandet en- ligt uppfinningen införs permanentmagneterna i nämnda utrym- men i form av block bestående av ett flertal enskilda och intill varandra anordnade permanentmagneter, varvid företrädesvis ett flertal permanentmagnetblock införs i respektive utrymme. Här- igenom kan en permanentmagnetenhet av mycket stort format på ett enkelt och rationellt sättubyggas upp i respektive utrymme.
Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av förfarandet en- ligt uppfinningen anordnas tyngdelement i de för mottagande av permanentmagneter avsedda utrymmena i rotorn så att rotorn under det att rotorn och statorn bringas att inta sina i förhållande till varandra avsedda lägen har en vikt väsentligen överens- stämmande med den vikt rotorn kommer att ha efter det att per- manentmagneterna monterats på plats. Härigenom kan rotorn och statorn lägesjusteras relativt varandra med beaktande av de slutgiltiga viktförhållandena. Således kan man härigenom redan vid nämnda lägesjustering ta hänsyn till permanentmagneternas kommande påverkan på exempelvis axeltappens utböjning.
Uttrycken "radiell", "radialriktning" och "radiell riktning" är här relaterade till rotorns centrumaxel och avser således en riktning vinkelrätt mot nämnda centrumaxel. På motsvarande sätt avser uttrycken "axiell", "axialriktning" och "axiel| riktning" en riktning parallell med rotorns centrumaxel.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hjälp av utföringsexempel, med hänvisning till bifogade ritning.
Det visas i: »nano 10 15 20 25 30 35 515167 4 Fig 1 en ytterst schematlsk skuren sidovy av en på en axel- tapp monterad rotor och stator, Fig 2 en perspektivvy av en på en axeltapp monterad rotor och stator, Fig 3 en frontvy av rotorn och statorn enligt Fig 2, Fig 4 en frontvy av rotorn enligt Fig 2 och Fig 3, Fig 5 en schematlsk skuren sidovy av ett ok med ett för infö- ring i en rotor avsett permanentmagnetblock, och Fig 6 en ytterst schematlsk skuren sidovy av ett parti av en permanentmagnetrotor av en andra typ, lämpad att monteras med förfarandet enligt uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER I Fig 1 visas i en ytterst schematlsk skuren sidovy en på en ax- eltapp 1 monterad rotor 2 och stator 3. Statorn 3 uppvisar en så kallad statorstommehàllare 4, vilken är fast monterad på tappen 1. Vid statorstommehàllarens radiellt sett yttre ände är en cylin- derformad statorstomme 5 fäst, varvid således statorstommen 5 uppbärs av statorstommehållaren 4. Statorstommen 5 uppbär i sin tur för magnetisk samverkan med rotorns permanentmagneter avsedda statorelement, ej visade i Fig 1. Dessa statorelement innefattar statorlindningar med ett lämpligt kärnarrangemang samt i förekommande fall mot rotorns periferi vettande stator- plàtar. Rotorn 2 är roterbart monterad på tappen 1 via ett lager 6.
Mellan rotorn 2 och statorplàtarna föreligger ett luftgap 7, vilket hos en generator uppvisande en rotor och stator med en diame- ter på 2-6 meter ligger i storleksordningen 1 cm. l Fig 1 visas luftgapet 7 med överdriven dimension i illustrerande syfte. faan: 10 15 20 25 30 35 515167 5 Enligt en variant av det uppfinningsenliga förfarandet monteras först statorstommehàllaren 4 på tappen 1 och fixeras vid denna exempelvis med hjälp av krymp- eller svetsförband. Därefter monteras rotorn 2 och dess lager 6 på tappen 1, varvid rotorn 2 i detta skede ej uppbär några permanentmagneter. Statorstommen 5 fästes sedan på statorstommehàllaren 4, exempelvis med hjälp av skruvförband. För att underlätta transport av statorstommen 5 kan denna vara uppdelad i två halvcirkelformade delar. Den kan även vara uppdelad i mer än två delar. Statorelementen fästes vid statorstommen 5 antingen före eller efter det att statorstom- men monterats på statorstommehàllaren 4. Tyngdelement kan sedan placeras i för mottagande av permanentmagneter avsedda utrymmen hos rotorn 2. Den eller de tyngdelement som placeras i vart och ett av nämnda utrymmen är härvid avsedda att ha en totalvikt och företrädesvis även en tyngdpunkt som väsentligen överensstämmer med vikten och tyngdpunkten hos den perma- nentmagnetenhet som senare kommer att monteras i samma ut- rymme. Med tyngdelementen på plats centreras sedan stator- stommen 5 så att ett jämnt luftgap '7 erhålls hela varvet runt mellan statorelementen och rotorns periferi, varefter lagerfrik- tionsprov genomförs. När statorn och rotorn väl lägesjusterats relativt varandra avlägsnas tyngdelementen och permanentmag- neter införs i de för mottagande av dessa avsedda utrymmena.
Permanentmagneterna monteras således i rotorn 2 först efter det att rotorn 2 och statorn 3 monterats på tappen 1 och lägesjuste- rats relativt varandra. Genom att de under justeringsfasen i ro- torn anordnade vikterna uppvisar en vikt och en tyngdpunkt som motsvarar den hos de senare monterade permanentmagneterna kan lägesjusteringen ske med de korrekta viktförhàllandena hos rotorn, varigenom en korrekt relativ lägesjustering mellan statorn och rotorn tillförsäkras. Enligt det ovan beskrivna förfarandet bringas statorstommen 5 på plats efter det att rotorn 2 fästs vid tappen 1 men det är naturligtvis även möjligt att fästa rotorn 2 vid tappen 1 efter det att hela statorn monterats.
I Fig 2 visas en på en tapp 1 anbringad rotor 2 och stator 3 i det monteringsskede under vilket de för mottagande av permanent- »anno 10 15 20 25 30 35 sis 167 6 magneter avsedda utrymmena 9 hos rotorn 2 är tomma. I Fig 3 visas samma rotor och stator med en av ett flertal enskilda per- manentmagneter sammansatt permanentmagnetenhet 19 införd i ett av permanentmagnetutrymmena. Rotorn 2 och statorn 6 har här företrädesvis en diameter på 2-8 meter och är avsedda att ingå i en generator för exempelvis ett vindkraftverk. Rotorn 2 uppvisar ett rotornav 10, vilket via ett vid var ände av navet 10 anordnat distansorgan 11, exempelvis i form av en ringformad plåt, uppbär en rotorring 12. Navet 10, distansorganen 11 och rotorringen 12 kan exempelvis vara tillverkade av järn eller stål.
Flödeskoncentrerande organ i form av mjukmagnetiska poler 13 är via mellanliggande klossar 14 fästa vid rotorringen 12. Klos- sarna 14 består av aluminium eller annat väsentligen icke-mag- netiskt material och är placerade mellan rotorringen 12 och re- spektive pol 13 för att förhindra Iäckflöden från polerna 13 till rotorringen 12. Polerna 13 är anordnade på avstånd från var- andra och är jämnt fördelade kring rotorringen 12 i olika lägen sett i rotorringens perifeririktning, dvs i rotorns avsedda rota- tionsriktning, så att likformiga utrymmen 9 erhålls mellan två varandra angränsande poler 13 runt hela rotorn. I dessa utrym- men 9 är permanentmagneter avsedda att mottagas, såsom se- nare kommer att beskrivas.
I Fig 4 visas en frontvy av rotorn 2 enligt Fig 2 och Fig 3, där permanentmagnetutrymmena 9 efter monteringen av permanent- magneterna tillslutits med hjälp av fasthållningsorgan 16. I utfö- ringsformen enligt Fig 4 är respektive fasthållningsorgan 16 an- ordnat att fullständigt täcka ett bakomliggande permanentmag- netutrymme 9, varför de i respektive utrymme 9 anordnade per- manentmagneterna ej framträder i figuren. Fasthållningsorganen 16 utgörs i det visade exemplet av plattor anordnade att förbinda två varandra angränsande poler 13, 13' vid polernas radiellt riktade sidoytor. Fasthållningsorgan av den visade typen kan även vara anordnade vid den i axiell riktning sett bakre änden hos polerna. Fasthållningsorganen 16 bildar således axiella avgränsningar för utrymmena 9. Dessa fasthållningsorgan 16 kan även vara fästa vid rotorringen 12 och bidra till att fixera polerna :anno 10 15 20 25 30 35 5115167 7 13, 13' i sina avsedda lägen och till att ge rotorn 2 erforderlig stadga. Fasthàllningsorganen 16 fästes lämpligen vid polerna 13, 13' och rotorringen 12 med hjälp av skruvförband. Således kommer respektive utrymme 9 att vara tiilslutet i bägge sina axi- ella ändar, varigenom permanentmagneterna hålls på plats i axi- ell riktning i respektive utrymme 9. Naturligtvis kan fasthàll- ningsorganen vara utformade på ett annat sätt än det visade och de behöver ej vara likadant utformade vid rotorns bägge axiella ändar. Huvudsaken är att de förhindrar axiell förskjutning av permanentmagneterna ut ur respektive utrymme 9.
Omslutande rotorn 2 är statorstommen 5 och de av denna upp- burna statorelementen anordnade. Statorstommen 5 är cylinder- formad och är vid sin bakre ände fäst vid statorstommehållaren 4 med hjälp av fästorgan, exempelvis i form av skruvförband. Den cylinderformade statorstommen 5 uppbär statorelementen vid sin insida. Statorelementen, vilka bland annat innefattar i en snittad sektion i Fig 2 och 3 visade statorlindningar 17, bildar en rotorns periferi omslutande cylinderformad enhet 15. Denna enhet 15 är anordnad på ett sådant sätt i förhållande till rotorn 2 att ett smalt och jämnt luftgap 7 erhålls mellan rotorns yttre periferi och en- hetens inre yta. Eftersom luftgapet 7 är mycket smalt i förhål- lande till rotorns och statorns diameter är detta ej synligt i Fig 2 och 3. Mellan statorstommehållaren 4 och statorstommen 5 är i det visade utföringsexemplet justeringsskruvar 18 anordnade för att möjliggöra centrering av statorn 3 i förhållande till rotorn 2.
I det följande kommer ett förfarande enligt uppfinningen att ex- emplifieras genom beskrivning av ett föredraget förfarande för montering av den i Fig 2-4 visade rotorn och statorn. Inlednings- vis monteras statorstommehållaren 4 på tappen 1 och fixeras vid denna, exempelvis med hjälp av krympförband. Därefter fästes rotorn 2 och dess lager 6 på tappen 1. l detta skede är de för mottagande av permanentmagneter avsedda utrymmena 9 mellan polerna 13 tomma. Fasthållningsorgan 16 är härvid fästa vid po- lernas bakre ändar, medan polernas främre ändar är öppna så att utrymmena 9 mellan polerna 13 är åtkomliga i axiell riktning. »snor 10 15 20 25 30 35 a - a ø u- 5515167 8 Därefter anbringas statorstommen 5 kring rotorn 2 och fästes vid sin bakre ände vid statorstommehållaren 4. När statorstommen 5 monterats vid statorstommehållaren 4 förs statorelementen på plats och fästes vid statorstommen 5.
Efter det att rotorn 2 och statorn 3 anbringats på tappen 1 place- ras tyngdelement i utrymmena 9 mellan polerna. Dessa tyngde- iement har såsom tidigare nämnts en sådan vikt och viktfördel- ning att den eller de tyngdelement som placeras i vart och ett av nämnda utrymmen har en totalvikt och en tyngdpunkt som vä- sentligen överensstämmer med vikten och tyngdpunkten hos den permanentmagnetenhet som är avsedd att senare monteras i samma utrymme. Tyngdelementen kan exempelvis ha samma form och densitet som permanentmagnetenheterna 19, men kan även ha annan form och densitet så länge de uppfyller nämnda vikt- och tyngdpunktsvillkor. Med tyngdelementen på plats i ro- torn centreras sedan statorstommen 5 så att ett jämnt luftgap 7 erhålls hela varvet runt mellan statorelementen och rotorns pe- rif.eri, varefter lagerfriktionsprov genomförs. Därefter avlägsnas vikterna och permanentmagneter 8 införs i utrymmena 9 mellan polerna 13 i vilka tidigare vikterna var placerade.
När det rör sig om en stor rotor med en diameter på ett par meter krävs en permanentmagnetvolym i varje enskilt utrymme 9 som är så stor att den måste byggas upp av ett flertal mindre perma- nentmagneter, eftersom enskilda permanentmagneter av denna volym inte är möjliga att framställa. Monteringen av en sådan av ett flertal mindre permanentmagneter uppbyggd permanentmag- netenhet 19 kommer att beskrivas nedan. lnföringen av permanentmagneterna 8 sker företrädesvis genom att ett antal enskilda permanentmagneter 8 sammanfogade i ett block 20 införs i avsett utrymme 9 i en riktning väsentligen pa- rallell med rotorns centrumaxel. Vid denna införing är perma- nentmagnetblocket 20, såsom schematiskt visas i Fig 5, an- bringat i ett ok 21 av magnetiskt material, exempelvis järn, vilket sluter den magnetiska kretsen. Blocket 20 förskjuts sedan ut ur :inst 10 15 20 25 30 35 | | ø « »- '515167 9 oket 21 och in i nämnda utrymme 9. Vid denna förskjutning tillses att en sluten magnetisk krets hela tiden upprätthålls, varigenom endast skjuvkrafter behöver övervinnas för förskjutning av blocket 20. Under denna procedur bör det upprätthàllas ett visst avstånd mellan oket och polerna för att undvika magnetisk kort- slutning, vilken kortslutning annars kan resultera i att oket fast- nar mellan polerna. Detta avstånd, som bör vara åtminstone ca 1 cm, kan åstadkommas med hjälp av ett mellanlägg av icke-mag- netiskt material. Efter att ett block 20 bringats på plats upprepas proceduren och ett nytt block 20 bringas på plats intill det tidi- gare. Detta fortgår tills en permanentmagnetenhet 19 av önskad storlek erhållits i utrymmet 9. På motsvarande sätt monteras permanentmagneter 8 i samtliga utrymmen 9. För att upprätthålla en viss jämvikt i konstruktionen vid monteringen av permanent- magnetblocken 20 är det lämpligt att införa blocken 20 successivt i de olika utrymmena 9, dvs på sådant sätt att ett block 20 införs i vart och ett av utrymmena 9 innan ett andra block 20 införs i något av utrymmena 9, osv. Ur denna aspekt är det även lämpligt att blocken 20 dessutom införs successivt i två mittemot varandra belägna utrymmen 9.
De permanentmagneter 8 som tillsammans bygger upp en per- manentmagnetenhet 19 är lämpligen likformade och bör ha en form som är så anpassad till permanentmagnetutrymmet 9 att det är möjligt att bilda en permanentmagnetenhet 19 som fyller ut väsentligen hela utrymmet 9. För att göra det enkelt att väsentli- gen helt fylla ut utrymmena 9 mellan varandra angränsande poler 13 bör dessa utrymmen vara av rätblocksform, dvs rätvinkliga.
Sådana rätblocksformade utrymmen 9 lämpar sig väl för motta- gande av rätblocksformade permanentmagneter 8, vilka enkelt kan sammanfogas till block 20 av lämplig storlek. Även andra former hos utrymmena 9 och permanentmagneterna 8 är dock tänkbara. Naturligtvis ska de i en permanentmagnetenhet 19 in- gående permanentmagneterna 8 vara i magnetisk kontakt med varandra vid sina inbördes anliggningsytor.
Iveco 10 15 20 25 30 35 ~ - - n oo 515 167 10 Efter det att permanentmagneterna 8 monterats i utrymmena 9 tillslutes utrymmena 9 med hjälp av fasthållningsorgan 16, före- trädesvis i form av plattor såsom visas i Fig 4. Således kommer respektive utrymme 9 att vara tillslutet i bägge sina axiella ändar, varigenom permanentmagneterna 8 hålls på plats i axiell riktning i respektive utrymme 9.
För att förhindra en förskjutning av permanentmagneterna 8 i ra- diell riktning i utrymmena 9 kan ett kraftorgan, ej visat, anordnas mellan rotorringen 12 och de radiellt sett innerst liggande perma- nentmagneterna 9, vilket kraftorgan med rotorringen 12 som stöd bringas att utöva en radiellt riktad kraft mot nämnda innerst lig- gande permanentmagneter' och därigenom förhindrar dessa att förskjutas radiellt inåt. Detta kraftorgan anligger företrädesvis fjädrande förspänt mot nämnda innerst liggande permanentmag- neter.
I det visade exemplet innefattar permanentmagnetrotorn 2 tret- tiotvå poler 13 och ett lika stort antal mellanliggande perma- nentmagnetenheter 19. Antalet poler 13 och permanentmagne- tenheter 19 kan dock vara såväl mindre som större och anpassas bland annat efter rotorns dimension. En rotor för en direktdriven vindkraftgenerator med en diameter av åtminstone 4 m är lämp- ligen försedd med åtminstone trettio och företrädesvis cirka sex- tio poler 13 respektive permanentmagnetenheter 19. l de utföringsexempel som redovisats ovan har rotorn varit helt fri fràn permanentmagneter i det inledande monteringsskedet. Al- ternativt kan dock ett mindre antal av det slutliga antalet perma- nentmagneter vara på plats i rotorn då rotorn och statorn monte- ras pà plats. Det väsentliga är att permanentmagnetvolymen i rotorn är så liten att några för monteringsförloppet besvärliga magnetiska flöden ej föreligger då rotorn och statorn monteras på plats och lägesjusteras relativt varandra.
Med förfarandet enligt uppfinningen möjliggörs på ett enkelt och med avseende på magnetiska krafter riskfritt sätt monteringen av sssno 10 15 20 25 30 35 n o n . u- u 515 167 11 en stator och permanentmagnetrotor av mycket stort format.
Förfarandet enligt uppfinningen är företrädesvis avsett för monte- ring av stator och rotor ingående i en generator hos en vind- kraftanläggning, varvid statorn och rotorn uppvisar en diameter av företrädesvis åtminstone 2 meter. En generator hos en vind- kraftanläggning kan vara direktdriven, varvid generatorn ligger på samma axel som turbinen och rotorn drivs direkt av turbinen utan mellanliggande växelanordning. Detta innebär en långsam rota- tion hos rotorn, varför en sålunda anordnad permanentmag- netrotor för att fungera tillfredsställande måste vara av mycket stor dimension och innefatta många poler. En rotor ingående i en sådan direktdriven generator kan uppvisa en diameter av cirka 4- 6 meter. Förfarandet enligt. uppfinningen lämpar sig synnerligen väl för montering av en sådan mycket stor direktdriven perma- nentmagnetrotor och en med denna samverkande stator. För att underlätta monteringen av rotorn 2 och statorn 3 monteras dessa lämpligen på en vertikalt anordnad tapp 1. Tappen 1 med på- monterad rotor 2 och stator 3 förbinds sedan med en stödinrätt- ning hos exempelvis en vindkraftanläggning, varvid tappen 1 kommer att placeras i väsentligen horisontell riktning. Monte- ringen av permanentmagneterna kan ske såväl före som efter det att den rotor 2 och stator 3 uppbärande tappen 1 förbundits med stödinrättningen. När tappen 1 är avsedd att vara horisontellt an- ordnad i sitt arbetslåge inses det att den relativa lägesjuste- ringen mellan rotorn och statorn, med tyngdelement anordnade i rotorn 2, måste ske med tappen 1 i horisontellt läge för att en fullständigt korrekt lägesinställning av rotorn 2 och statorn 3 ska kunna erhållas.
Förfarandet enligt uppfinningen kan även tillämpas för montering av andra typer av permanentmagnetrotorer än de ovan beskrivna.
I Fig 6 visas schematiskt ett parti av en permanentmagnetrotor 102 med ytmonterade permanentmagneter 108. Denna perma- nentmagnetrotor 102 uppvisar ett antal i väsentligen axiell rikt- ning vid rotorns periferi sig sträckande hålrum 109, vilka är an- ordnade med jämna mellanrum utefter nämnda periferi. Respek- tive hålrum 109 är anordnat att sträcka sig fram till och genom leon: 10 15 20 25 30 35 515 1.67 12 åtminstone en väsentligen radiellt sig sträckande yttre sidoyta hos rotorn 102 så att en permanentmagnet 108 med en till häl- rummet 109 anpassad form kan förskjutas in i hålrummet 109 frân nämnda sidoyta efter det att rotorn och en med denna sam- verkande stator monterats på plats, exempelvis på en tapp. Hål- rummen 109 och permanentmagneterna 108 uppvisar lämpligen komplementära axiellt sig sträckande sidopartier 123, 124, vilka är vinklade utåt sett i radiell riktning in mot rotorns centrum, så att respektive hålrum 109 bildar en laxstjärtsartad styrning för permanentmagneterna 108. Härigenom åstadkoms på ett enkelt sätt en fasthållning i radiell riktning av permanentmagneterna 108 i hålrummen 109. Det är även möjligt att låta två eller flera permanentmagneter 108 införas efter varandra i respektive hål- rum 109 så att varje hålrum innefattar ett flertal enskilda perma- nentmagneter.
Förfarandet enligt uppfinningen är företrädesvis avsett för montering av en stator och en rotor ingående i en generator av- sedd för spänning överstigande 10 kV, företrädesvis 16-30 kV, och vars effekt lämpligen är större än 1 MW, företrädesvis mellan 1,5 och 6 MW. En sådan generator är företrädesvis försedd med en stator uppvisande statorlindningar utformade i enlighet med vad som visas i WO 99/29025 A1, där lindningen innesluter det magnetiska fältet. Rotorns vikt kan härvid vara mellan 10 och 100 ton.
Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna föredragna utföringsformerna, utan en mängd möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man på området, utan att denne för den skull avviker från uppfin- ningens grundtanke sådan denna definieras i bifogade patent- krav. Exempelvis är förfarandet tillämpligt även vid monteringen av en rotor-statorenhet där statorn ej befinner sig radiellt utanför rotorn utan istället innanför rotorns permanentmagneter. Vidare är det ej nödvändigt att statorn uppvisar en separat statorstom- mehållare och statorstomme, utan dessa delar kan vara integre- rade med varandra.

Claims (1)

1. :ruu- 10 15 20 25 30 35 515 167 13 PATENTKRAV . Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en med rotorn samverkande stator, därav, att för- farandet innefattar ett första steg i vilket rotorn (2, 102) och statorn (3) bringas att inta sina i förhållande till varandra öns- kade lägen, varvid rotorn (2, 102) under detta första steg ej uppbär några permanentmagneter eller endast uppbär en del av det slutliga antalet permanentmagneter, och att perma- nentmagneterna (8, 108) eller i förekommande fall det reste- rande antalet permanentmagneter bringas pà plats i för motta- gande av permanentmagneter avsedda utrymmen (9, 109) i rotorn (2, 102) i ett andra steg efter det första steget. Förfarande enligt krav 1, därav, att respektive permanentmagnet (8, 108) i det andra steget anbringas i av- sett utrymme (9, 109) i rotorn genom att medels förskjutning överföras till nämnda utrymme från en anordning (21), företrä- . desvis i form av ett ok av magnetiskt material, som i samver- kan med permanentmagneten (8, 108) upprätthåller en sluten magnetisk krets. . Förfarande enligt något av föregående krav, därav, att respektive permanentmagnet (8, 108) i det andra steget införs i rotorn (2, 102) i en riktning väsentligen parallell med rotorns centrumaxel. _ Förfarande enligt något av föregående krav, därav, att rotorn (2) innefattar flödeskoncentrerande organ _ (13), vilka monteras i rotorn (2) innan det att rotorn (2) och statorn (3) bringas att inta sina önskade lägen i förhållande till varandra, varvid de flödeskoncentrerande organen (13) mellan varandra uppvisar utrymmen (9) för mottagande av perma- nentmagneter (8). . Förfarande enligt krav 4, kähneteçknat därav, att permanent- magneterna (8) införs i nämnda utrymmen (9) i form av block nan-n 10 15 20 25 30 35 - Q - o o u u | n» n o . o .n 515 '167 14 (20) bestående av ett flertal enskilda och intill varandra an- ordnade permanentmagneter (8). . Förfarande enligt krav 5, därav, att ett flertal permanentmagnetblock (20) införs i respektive utrymme (9). . Förfarande enligt något av kraven 1-4, därav, att permanentmagnetrotorn (102) uppvisar ett antal i väsentli- gen axiell riktning vid rotorns periferi sig sträckande hålrum (109), vilka hålrum (109) ansluter till åtminstone en yttre si- doyta hos rotorn (102), varvid i nämnda andra steg en eller flera permanentmagneter (108) med en till hålrummen (109) anpassad form förskjuts in i respektive hålrum (109) från nämnda sidoyta. . Förfarande enligt något av föregående krav, därav, att tyngdelement anordnas i de för mottagande av permanentmagneter avsedda utrymmena (9, 109) i rotorn så . att rotorn (2, 102) under det att rotorn (2, 102) och statorn (3) 9. 10. bringas att inta sina i förhållande till varandra avsedda lägen har en vikt väsentligen överensstämmande med den vikt ro- torn (2, 102) kommer att ha efter det att permanentmagne- terna (8, 108) monterats på plats. Förfarande enligt något av föregående krav, därav, att statorn (3) innefattar en statorstommehållare (4) samt en vid denna fästbar statorstomme (5), vilken stator- stomme (5) är anordnad att uppbära för magnetisk samverkan med rotorns permanentmagneter (8) avsedda statorelement (17), varvid statorstommen (5) bringas på plats och fästes vid statorstommehållaren (4) efter det att statorstommehållaren (4) monterats på avsedd plats. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid perma- nentmagnetrotorn och statorn ingår i en generator för en vindkraftanläggning och rotorn uppvisar en diameter av åt- minstone 2 meter. 515 167 15 11.Förfarande enligt något av föregående krav, varvid perma- nentmagnetrotorn och statorn ingår i en direktdriven genera- tor för en vindkraftanläggning och rotorn uppvisar en diameter 5 av åtminstone 4 meter. »»>n;
SE0000660A 2000-03-01 2000-03-01 Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator SE515167C2 (sv)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0000660A SE515167C2 (sv) 2000-03-01 2000-03-01 Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0000660A SE515167C2 (sv) 2000-03-01 2000-03-01 Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0000660D0 SE0000660D0 (sv) 2000-03-01
SE0000660L SE0000660L (sv) 2001-06-18
SE515167C2 true SE515167C2 (sv) 2001-06-18

Family

ID=20278631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0000660A SE515167C2 (sv) 2000-03-01 2000-03-01 Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE515167C2 (sv)

Also Published As

Publication number Publication date
SE0000660L (sv) 2001-06-18
SE0000660D0 (sv) 2000-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101459354B (zh) 直接驱动发电机和风力涡轮机
CN101521414B (zh) 用于直接驱动发电机的配置、直接驱动发电机、风力涡轮机以及发电机的组装方法
US8558426B2 (en) Arrangement to compensate a non-uniform air gap of an electric machine
DK2454803T3 (en) Annular rotor for an electric machine
CN101447703A (zh) 直接驱动发电机和风力涡轮机
US7808149B2 (en) Generator/electric motor, in particular for wind power plants, cable controlled plants or for hydraulic plants
KR101043795B1 (ko) 전기 기계
US8847456B2 (en) Arrangement to ensure an air gap in an electric machine
US20120187793A1 (en) Rotor
SE526286C2 (sv) Roterande elektrisk maskin med lagerorgan anordnat i eller intill luftgapet, samt kraftverk med sådan maskin
CN102859844A (zh) 尤其用于风力涡轮的同步发电机
US20100277024A1 (en) Low-inertia permanent-magnet electrical machine rotor
US20120074709A1 (en) Method and Apparatus for Rotor Cooling in an Electromechanical Machine
KR20220061860A (ko) 전기 기계의 자석
SE515167C2 (sv) Förfarande för montering av en permanentmagnetrotor och en samverkande stator
RU2601949C2 (ru) Элемент генератора, его применение и способ установки статора
US20140062238A1 (en) Modular electrical machine
EP4383532A1 (en) Magnetic strain wave gear device
SE531533C2 (sv) Vindturbinanläggning med motroterande turbinrotorer i vilka en motroterande elgenerator med dubblerade luftgap är integrerad
EP4116583A1 (en) Wind turbine generator comprising a cooling circuit
GB2205002A (en) Permanent magnet rotor for a dynamo-electric machine
GB2205001A (en) Permanent magnet rotor for a dynamo-electric machine
SE519208C2 (sv) Synkronmaskin med utpräglade rotorpoler innefattande permanentmagnetaggregat
Grabs FEM Analysis of a Vernier Motor and its Operating Behaviour due to Manufacturing Tolerances
JP2021197903A (ja) 永久磁石の磁化

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed