[实用新型]转子和定子相对转动的多极高效永磁交流发电机

说明书

本实用新型涉及一种转子和定子相对转动的多极高效永磁交流发电机，属于节能发电机领域。包括转子轴、转子毂、永磁体磁极，定子管状轴、机壳、定子铁心、绕组、输电环和碳刷、机座等，其结构形式包括外定子式、内定子式和无心式，永磁体磁极数是其定子极数的1.4～1.6倍，成为多极，每极每相槽数q为整数。优点是结构新颖，降低了发电机的额定转速，提高了定子槽的利用率并方便下线，便于发电机起动；转子和定子相对转动，提高发电机转速，增加发电机输出功率；通过样机实验证明，其与常规电励磁交流发电机相比：效率高2～8％，节能4～10％，功率因数高，温升低2～8℃，噪音小2～8dB，维护容易，在保证永磁体磁极工作在不失磁的温度下寿命长。

技术领域

本实用新型属于节能发电机领域，尤其是指转子和定子相对转动的多极高效永磁交流发电机。

背景技术

永磁发电机应用广泛，比较典型的是内转子或外转子永磁发电机用在直驱式风电机组上，永磁发电机是风电机组将风能转变成电能的核心设备。

现代三叶片风电机组多数用双馈感应发电机，其转速较高，而风轮15～25rpm的转速不能与其匹配，因而国内外都采用1：50～120的增速比的齿轮箱增速后，再与双馈感应发电机联接。齿轮箱造价昂贵且寿命短，使风电机组制造成本和用户使用成本高。

现在直驱式风电机组用永磁发电机的极数已达到82极，但其额定转速也难满足风轮15～25rpm的转速匹配，永磁发电机往往处于低频运行状态，不能发出额定功率。

发明内容

本实用新型提供一种转子和定子相对转动的多极高效永磁交流发电机，它是永磁体磁极数是其定子极数的1.4～1.6倍，成为多极，即可解决直驱式风电机组中永磁发电机往往处于低频运行状态，不能发出额定功率的问题，同时也适用于其它发电机设备。

本实用新型采取的技术方案是：

转子轴1上安装有硅钢片或低碳钢的转子毂，转子毂上镶嵌或粘结永磁体磁极，转子轴用轴承安装在定子管状轴内，定子是由机壳内圆安装的硅钢片定子铁心及定子槽内嵌放的绕组和联接机壳的定子管状轴组成，定子管状轴外径用轴承安装在机座上，安装在定子管状轴轴端的法兰和安装在转子轴的法兰是外转矩驱动定子和转子相对转动联接法兰，输电环和碳刷安装在定子管状轴上，在定子管状轴上有冷却进气孔和出气孔。

或转子轴上安装有硅钢片或低碳钢的转子毂，硅钢片定子铁心及定子槽内嵌放的绕组安装在转子轴上的转子毂上，机壳的内圆上镀嵌或粘结永磁体磁极，机壳用管状轴联接并在管状轴内用轴承安装在转子轴上，管状轴的外径用轴承安装在机座上，安装在定子管状轴轴端的法兰和安装在转子轴的法兰是外转矩驱动定子和转子相对转动联接法兰，输电环和碳刷安装在转子轴上，在定子管状轴上有冷却进气孔和出气孔。

所述的硅钢片定子铁心用环氧树脂代替来固定绕组。

所述转子极数：定子极数＝(1.4～1.6)：1。

所述每极每相槽数q为整数。

本实用新型的优点是结构新颖，发电机的极数是其定子极数的1.4～1.6倍，成为多极，降低了发电机的额定转速，每极每相槽数q为整数，提高了定子槽的利用率并方便下线，便于发电机起动；转子和定子相对转动，提高发电机转速，增加发电机输出功率；通过样机实验证明，其与常规电励磁交流发电机相比：效率高2～8％，节能4～10％，功率因数高，温升低2～8℃，噪音小2～8dB，维护容易，在保证永磁体磁极工作在不失磁的温度下寿命长；本实用新型用外置风机对永磁体磁极及绕组进行强迫风冷。

附图说明

图1是本实用新型外定子式结构示意图；

图2是本实用新型内定子式结构示意图；

图3是本实用新型转子和定子的结构示意图，图中包括14个转子，10个定子，每极每相槽数q为整数。

具体实施方式