[发明专利]风力发电机用铜导线及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及铜压力加工技术领域，尤其涉及一种风力发电机用的铜导线及其加工方法。

背景技术

随着国家提倡节约能源、科学利用清洁能源以使国民经济可持续发展的国策的落实，风力发电技术得到了迅猛的发展。

现有的风力发电机用的电磁导线主要采用实心的铜导线，或采用矩型内孔的铜导线。由于发电机经常处于高温或过载的使用状态，因此发电机的热损失非常大，能量转换的效率不高。同时由于长期处于高温或过载的使用状态，发电机的使用寿命也比较短。

技术人员通常会考虑到利用不同的冷却介质对发电机进行冷却，以提高线圈冷却效果，提升发电机的能量转换效率，并延长发电机的使用寿命。但实践发现，现有的普通冷却方式对处于工作状态并带有电流的发电机进行冷却，效果并不理想。

技术人员希望对现有的风力发电机用铜导线进行改进，但如何获得一种理想的铜导线，以满足风力发电机冷却效果好，导电面积大的要求，成为本领域技术人员一直致力要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种冷却介质流动性好、导电面积大的风力发电机用铜导线的加工方法。

本发明的另一目的在于提供一种冷却介质流动性好、导电面积大的风力发电机用铜导线。

为实现上述目的，本发明提供了一种风力发电机用铜导线的加工方法，包括以下步骤：

步骤一，根据所述铜导线成品的对角线壁厚，计算选取设定厚度的圆管坯；

步骤二，对步骤一的所述管坯软化退火，根据设定的第一道拉伸加工延伸系数对所述管坯拉伸加工；

步骤三，采用过渡形状的游动内模，根据设定的第二道拉伸加工延伸系数对步骤二获得的所述管坯过渡拉伸，获得过渡产品；

步骤四，对步骤三获得的所述过渡产品退火软化并拉伸获得中间产品；

步骤五，采用成品形状游动内模对步骤四获得的所述中间产品拉伸，获得步骤一中所述铜导线成品。

在本发明的较佳实施方式中，所述第一道拉伸加工延伸系数为1.6至2.0，所述第二道拉伸加工延伸系数为1.5至1.7。

在本发明的较佳实施方式中，所述管坯的设定壁厚为所述铜导线成品的对角线壁厚的1.1至1.2倍。

本发明还提供了一种采用上述加工方法生产的风力发电机用铜导线。所述铜导线是横截面为外方内圆的扁型线材。

本发明的加工方法采用多次分步拉伸并辅以退火软化的技术手段，较好地解决了现有技术生产获得的成品由于拉伸不稳定而在外表面对角线上形成凹痕的缺点，获得的铜导线成品内外表面光滑、精度高、导电面积大。

本发明的成品内表面精度的提高大大有助于减小冷却介质的流动阻力，可改善发电机线圈的冷却效果，增加机组的整体效率。

采用本发明的圆孔型扁铜导线后，可利用不同的冷却介质对运行中的风力发电机进行冷却，延长发电机的使用寿命。同时，采用圆孔型扁铜导线可增加发电机线圈的有效导电截面积，进而提升机组运转效率。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的加工方法一具体实施例获得的成品横截面结构示意图；

图2是本发明的加工方法一具体实施例的管坯横截面结构示意图；

图3是本发明的加工方法一具体实施例的中间产品横截面结构示意图；

图4是本发明的加工方法一具体实施例的成品模具结构示意图；

图5是本发明的加工方法一具体实施例的成品模具剖视示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明的方法一具体实施例获得的成品，该成品为矩形扁线，内孔为圆形。图1中，铜导线的内径为D，外部矩形的宽为A，高为B，转角圆弧的半径为R。该铜导线的横截面中厚侧壁的厚度为S1，薄侧壁的厚度为S2。

该成品四周的壁厚S1和S2是不相同的，在四个对角线上达到最大值。

本发明的铜导线加工方法的一具体实施例主要包括以下步骤：

步骤一，如图2所示，根据铜导线成品的对角线壁厚，计算选取设定厚度为S0、外径为D0的圆铜管坯10；

步骤二，对步骤一的管坯1软化退火。设定第一道拉伸加工延伸系数为1.8左右，对管坯1拉伸加工。

步骤三，设定第二道拉伸加工延伸系数为1.6。采用过渡形状的游动内模，根据该加工延伸系数对步骤二获得的管坯1过渡拉伸，获得过渡产品。