[发明专利]一种异形磁钢组件结构

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体为一种异形磁钢组件结构。

背景技术

随着风力发电技术的迅猛发展，风力发电机组朝着大型化、大功率等特点不断发展。永磁直驱技术是风力发电的主力趋势之一，大型的直驱风力发电机是其关键部件，通常分为外转子结构和内转子结构。

直驱永磁风力发电机定子直径尺寸达到4.5m以上，磁极极数达到88或以上，磁极上安装磁钢。对于永磁直驱风力发电机来说，磁钢的安装防护是一个难题。

风力发电机的工作环境非常恶劣，它必须能经受高温、严寒、风沙、潮湿乃至盐雾的考验。风力发电机的设计寿命一般是二十年。目前永磁风力发电机选用烧结钕铁硼永磁。因此，对钕铁硼永磁磁性参数的选择，以及对磁体耐蚀性的要求显得十分重要。

对于永磁直驱发电机设计需要考虑的另一个重要因素是磁钢的安装和固定，通常有两种安装方式：表贴式和内置式。专利文献CN10271007A记载了表贴式结构，磁钢贴于转子机壳内壁，外部采用灌封胶将其灌封固定，该方案对于生产制造要求较高，不便于大批量生产。专利文献CN201138764Y记载了内置式磁钢防护形式，该结构用于内转子式永磁直驱风力发电机。上述两种结构均对磁钢起到了较好的防护作用，但同时也带来了生产成本高、结构复杂、大规模批量生产不变等不利因素。具体分析如下。

现有技术一的技术方案

对于表贴式磁钢安装方式来说，目前主要是将磁钢通过树脂灌封胶将其固定到转子上。

现有技术一的缺点

采用表贴式磁钢安装方式，不仅安装难度大，而且容易造成单个磁极表面不平，会在一定程度上影响电机的气隙和磁极灌封胶的均匀度，其制造效率较低、成本较高。

现有技术二的技术方案

对于内置式磁钢安装方式，冲叠一体的矽钢片叠片，将磁钢内插入叠片内孔中。

现有技术二的缺点

采用内置式磁钢安装方式，需要冲叠矽钢片，增加一定的成本，且磁钢内插入叠片孔时会对磁钢防护层有一定破坏作用。

发明内容

本发明为解决目前直驱永磁风力发电机的磁钢存在的安装难度大，而且容易造成单个磁极表面不平，进而会在一定程度上影响电机的气隙和磁极灌封胶的均匀度等技术问题，提供一种异形磁钢组件结构。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种异形磁钢组件结构，包括上表面开有凹槽的异形底板、安装在凹槽内的磁钢以及套在磁钢外部的底部开口的保护盒；异形底板在水平面上的投影呈平行四边形，异形底板的一对短侧边所在端部向上突出形成凹槽的槽边，异形底板的一对长侧边上均水平向外延伸有多个凸出段；所述保护盒与异形底板的一对长侧边相对应的两个侧边的下端沿也水平向外延伸有与凸出段一一对应的延伸段，延伸段与凸出段之间通过铆钉相固定；所述异形底板的底面呈由一条短侧边向另一条短侧边走向的圆弧面，所述圆弧面与转子外壳内圆周相配。

所述的异形磁钢组件包括：异形底板、磁钢、保护盒、铆钉。底板为导磁材料，底板上有槽，便于磁钢定位，底板底面c为圆弧形式（如图3所示），易于与转子外壳贴合；磁钢为钕铁硼材料，容易腐蚀，需要考虑防腐；保护盒为不锈钢或塑料等材料，起到对磁钢的保护作用；铆钉为铜或不锈钢等材料，起到连接固定作用。凸出段与延伸段之间用于安装铆钉。

本发明安装时，首先将压条通过螺栓预固定于转子外壳上，转子外壳上预先打好螺栓孔，通过磁钢组件安装工装将磁钢推入两列压条之间，每条压条为直线结构，然后将螺栓紧固，由多块磁钢组件形成一个磁极，每一列磁钢的极性是相同的，与相邻列的极性是相反的，将所有磁钢组件安装完成形成直驱永磁转子。

进一步的，所述异形磁钢组件结构制备时，先在保护盒内灌入环氧树脂，将磁钢放入保护盒内，再用铆钉将保护盒和底板铆接起来，形成一个异形磁钢组件，然后异形磁钢组件充磁后安装于转子外壳的内圆周上。

本发明技术方案带来的有益效果：

1）采用组件式结构，方便大批量生产；

2）采用异形底板，便于安装，且与转子外壳贴合，增强底板与保护盒的连接强度；

3）采用保护盒，防止安装和运行过程中对磁钢的破坏，增强磁钢的防护；

4）采用环氧树脂灌封，防止磁钢腐蚀，提高磁钢稳定运行，增加整机的使用寿命。

附图说明

图1本发明所述异形磁钢组件的立体结构示意图。

图2本发明所述异形磁钢组件的俯视结构示意图。

图3本发明所述异形底板的正视结构示意图。