[发明专利]磁体装载装置

说明书

技术领域

本发明描述了一种磁体装载装置，以及将磁体装载到电机的磁场上的方法。

背景技术

永磁体通常用于大型电机，例如电动机或发电机。这样的电机包括两个基本部件，也就是形成磁通的磁场以及产生电动势和穿过磁场传送电流的电枢。电枢通常包括缠绕在定子上的导电线圈，而磁场通常包括设置在转子上的磁体。转子可环绕定子，反之亦然，并且磁体和线圈隔着狭窄的气隙相互面对。将永磁体装载或安装到电机的磁场上的现有方法包括多个步骤，例如将独立的永磁极封闭到壳体内，将永磁极粘到磁场(通常是转子)，将整个装置缠绕在纤维玻璃绑带中，或者将装置密封在真空袋中，将树脂泵送入袋中并抽成真空以使永磁极固定到转子体。这些方法伴有各种问题，例如将永磁体固定到磁场所涉及的大量且成本高的工作。进一步，永磁体在其材料组成方面比传统的磁体更易碎，因为其通常包括一定含量的镝或其他稀土元素。而且，由于永磁极(长度可达数米且相应重量重)在安装到磁场上之前已经磁化，且因此可与具有相反极性的其他永磁体相互吸引，所以在安装过程中存在显著的安全危险。出于这些原因，永磁体的处理需要专用的机器和工具以及非常严格的工作流程控制来避免潜在的危险状况。一种替代的方法包括首先将磁体装载到磁场上且接着将它们磁化，这将避免危险的手工处理，但是会造价非常高且因而难以实施。

如果密封在玻璃纤维或树脂封套中的永磁体失效，则带来另一个问题。这种磁体必须被移除或被替换，在封套必须被打开然后被再次密封的情况下，这足很困难的，使得替换损坏的永磁体成为复杂和花费高的过程。

特别是在大直径的转子的情况下出现另一个与永磁体相关的问题。转子的全部重量应该保持在有利的最小，这意味着转子体的厚度必须保持得相对薄，导致了结构稳定性和刚度变差。在静止状态下转子自身的重量(例如在磁体装载之前或期间)会造成转子形状的变形。这样的变形会导致转子呈现椭圆形或卵形形状和相应的不均匀的气隙。另一个由狭窄的气隙造成问题是在装载永磁体之前电枢或定子已经安置在转子体的内部的情况下。

由于上述的原因，现有技术中将永磁体安装到电机的磁场的方法是危险的，造价高并且难以实施。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种改进的将磁体装载到电机的磁场上的方法，其避免上述的问题。

该目的是由权利要求1的磁体装载装置和权利要求10中将磁极片装载到电机的磁场上的方法来实现的。

根据本发明，一种磁体装载装置，用于将磁极片装载到电机的磁场上，包括定位机构，其实现将复数P个磁极片中的磁极片相对于其在磁场上的指定位置保持在适当的位置；和传送机构，其实现从定位机构同步传送复数P个永磁极到电机的磁场上。

根据本发明，磁体装载装置的优点是由于在一步中完成复数P个磁极片被传送到转子上，这个传送是平衡的。也就是说，永磁体产生的磁力被均匀地分布，这样避免了不平衡。而且，插入到磁场上和已经装载到磁场上的磁极片的重量也是均匀分布的。这种平衡的传送或装载意味着磁场没有受到能够使其变形的不均匀的力。该结果是磁场上结构应力有利地最小化。因此根据本发明的磁体装载装置特别地适合于将大量的磁极装载到大型转子上，使用现有技术的磁体装载技术会造成变形，该变形是由于在安装磁体时的不均匀分布的磁体重量，和在安装过程中任何临时的不均匀分布的永磁体所施加的很强的磁力所导致。

根据本发明，一种将磁极片装载到电机的磁场上的方法包括以下步骤，将复数P个磁极片的每一个磁极片放置在定位机构上使得磁极片相对于其在电机的磁场上的指定位置保持在适当的位置，以及将复数P个磁极片从定位机构同步传送到电机的磁场上。

根据本发明该方法的优点是定位机构和传送机构不需要危险的手工相互作用，因此有利地增加了工作场所的安全。而且，与现有技术手工装载方法相比，根据本发明的平衡装载的方法能够以更可靠、更快速和更高效的方式来实施。

根据本发明的磁体装载装置和/或根据本发明的将磁极片装载到电机的磁场上的方法特别适合于用包括永磁体的磁极片装载风力涡轮发电机的磁场。为此，磁体装载装置的尺寸优选为将磁极片装载到风力涡轮机的发电机的磁场上。

如下文披露的本发明具体的优选实施例和技术特征在从属权利要求中给出。不同权利要求类型的技术特征可以合适地组合以形成在这里没有记载的进一步的实施例。