[发明专利]组合定子结构的永磁风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，特别涉及一种组合定子结构的永磁风力发电机。

背景技术

国家标准GB/T10760.1-2003中有关于离网型永磁风力发电机在空载情况下起动阻力矩值的限值规定，从实际应用情况来说永磁风力发电机起动阻力矩越小越好，起动阻力矩小可以让永磁风力发电机在微风下起动发电，提高了风能利用率。永磁风力发电机的起动阻力矩主要包括：摩擦、磁滞转矩和齿槽转矩；为了减小起动阻力矩主要从这三方面入手，在这其中齿槽转矩占有绝大部分，有文献，减小齿槽转矩的办法最有效的是定子闭口槽，定子闭口槽可以将齿槽转矩基本消除。但是永磁电机选择闭口槽给电机绕组嵌线带来很大困难，在实际电机生产中很难采用，目前的永磁风力发电机的定子与普通电机并无大的区别，所以迫切提出一种新的结构来减小起动阻力矩。

一般电机的极槽比远远小于1，直驱式永磁发电机由于极数多，如果采用整数槽绕组定子跨距较大，带来的问题是端部较长，浪费材料而且带来损耗以及端部发热等问题，以上原因导致应用于低速的直驱永磁风力发电机上效果不好，所以提出新的极槽配合。

发明内容

为解决以上装置中存在的问题，本发明提供一种组合定子结构的永磁风力发电机减小起动阻力矩，提高了效率。

本发明结构设计是这样实现的：永磁风力发电机，包括定子、转子、轴承、端盖和轴，其特征在于所述的定子呈空心圆柱体形状，空心圆柱体由磁极拼接而成，磁极由冲片叠压形成，在叠压好的磁极上绕制好定子绕组，定子和转子采用的极槽比为24∶22，永磁风力发电机的24槽定子绕组，定子24槽对应的转子22极结构，当定子采用48槽对应的转子采用44极结构，以及相应的倍数。

所述的冲片呈“工”字形，上下边缘呈弧形，且在冲片轭部两侧分别设有至少一个冲片凸起和至少一个冲片凹槽。电机功率加大到20KW时，定子外径也要加大，但是要在满足强度和加工精度条件下，可以采用2个或2个以上冲片凸起和冲片凹槽，磁极由冲片叠压的同时冲片凸起和冲片凹槽分别叠压成磁极凸起和磁极凹槽。

所述的空心圆柱体由磁极拼接而成，相邻的两个磁极通过磁极凸起和磁极凹槽连接并沿轴向焊死，相邻两个磁极极靴之间有空隙，可以明显削弱齿槽转矩。

本发明的有益效果是：采用定子组合结构，电机绕组嵌线方便，工艺简单，冲片的利用率高，磁极极靴之间气隙极小，明显削弱齿槽转矩，减小了起动阻力矩，这种极槽配合方式可以保证最大程度减小绕组端部长度，节约了材料，同时降低电机铜耗和端部发热，提高了效率。

附图说明

图1本发明的定子冲片结构示意图；

图2本发明的磁极组合后的效果图；

图3本发明的定子与转子装配示意图；

图中：1—冲片凸起，2—冲片凹槽，3—极靴，4—定子，5—转子，6—轮毂

具体实施方式

本发明详细结构结合以下实施例和附图加以说明。

如图所示，永磁风力发电机，包括定子4、转子5、轴承、端盖和轴，其中定子4呈空心圆柱体形状，空心圆柱体由磁极拼接而成，磁极上绕有线圈，磁极由冲片叠压形成，冲片呈“工”字形，上下边缘呈弧形，且在冲片轭部两侧分别设有一个冲片凸起1和一个冲片凹槽2，冲片叠压成磁极的同时，冲片凸起1和冲片凹槽2分别叠压成磁极凸起和磁极凹槽，相邻的两个磁极通过磁极凸起和磁极凹槽拼合，并沿轴向焊死，相邻两个磁极极靴之间有空隙，可以明显削弱齿槽转矩，转子5嵌在定子4的空心部位，转子5的轮毂6中插入轴，轴与轴承内圈相连，轴承外圈与端盖相连，轴承带动轴转动，从而带动转子5的运动，定子4和转子5采用的极槽比为24∶22，永磁风力发电机的24槽定子绕组，定子24槽对应的转子22极结构，这种极槽配合方式可以保证最大程度减小绕组端部长度，节约了材料，同时降低电机铜耗和端部发热，提高了效率。