[发明专利]制造搭载单轮的电磁系统的方法

说明书

技术领域

本发明是关于制造搭载单轮的电磁系统的方法，该系统用于风力或风能发电设备的多轮发电机上，一个单轮壳体和至少一个装有多个环状排列的单独永磁体的磁环连接，或和至少带有一个磁环及其支架的磁轮连接，为了进行连接该单轮壳体需要被加热至一定温度，使得包含安装面的单轮壳体的内圆周的直径发生扩展，大于磁环或磁轮的外径，随后可以在安装面上安装至少一个磁环或磁轮，接下来单轮壳体在室温下冷却，并在磁环或磁轮上收缩。本发明还进一步涉及风力或风能多轮发电机的电磁系统，包括带有一个单轮壳体的单轮，该单轮带有至少一个安置在单轮壳体中，由一个支架和安放在上面的永磁铁组成磁环，和/或带有这样磁环的磁轮。

背景技术

采用外部转子形式的多极发电机的环状电磁系统通常为了减少涡流损失不会将转子做得太大，而是用由用单独的永磁体拼装成的铁环或磁环组成。这种磁环按照发电机的轴向总长叠成一个磁轮形式的卷轴。此时由各个铁块或金属块组成的支架形成了一个薄墙似的回路，用于传导磁场线和屏蔽卷轴对外的磁性。这样卷轴可以在竖轴方向获得机械稳定性，因为支撑架或斜撑架是焊接在没有负载磁性的区域，这样各个磁环或支架可以支撑在一起。

为拥有相对较大直径的风能发电机单轮的外部转子制造支架和磁环从制造工艺和经济性角度均有限制，因此在直径较大情况下采用由多个金属块组成的多个环状支架组成，该支架内侧用多个磁块拼接，形成环状。在单轮壳体内拼接用多个磁块和金属块组成的磁环时通常在各个并排安置的磁块和金属块之间采用卡盘的方式形成弯拱。为此需要加热单轮壳体，使之扩展，并且能轻易放入至少一个磁环或带有多个磁环的磁轮。当单轮壳体随之冷却时，在单轮壳体和磁环或磁轮之间会产生卡盘连接，各个金属块和/或各个磁铁块由于它们之间存在的张力而紧密结合在一起。用这种方式，单轮壳体和磁环或磁轮按照收缩连接的方式互相连接在一起，形成一个转子或发电机的电磁系统。

上述的连接方式必须能够使由风能设备的转子叶片产生的，且传导至单轮壳体的转动能传导至发电机的定子。但是目前单轮的直径以及磁环和磁轮不能让在各个金属块和/或各个磁块之间产生足够高的卡盘或收缩结合压力，以确保由弓形金属块组成的支架和单个永磁铁组成的环形在内径表面形成的环状的机械稳定性，因为根据较高的极数，支架和磁环的壳体厚度相对于磁环的直径会变小。

发明内容

本发明的目标是找到一个同时具有安装方便性和成本经济性的解决方案，在风力设备或风能设备的多轮发电机的单轮壳体和磁环或磁轮之间能形成可靠地连接。

根据在本文开头处的描述，本发明将如此解决这个任务，在加热单轮壳体之前，和/或排列磁环或磁轮之前，和/或在冷却单轮壳体之前在至少一个磁环或磁轮的外径表面和/或安装表面，涂上粘合剂，这样在单轮壳体收缩起来的时候，通过粘合剂在单轮壳体和至少一个磁环或磁轮之间形成材料连接。

同样，本发明将如此解决本文开头处描述的电磁系统，这个单轮在单轮壳体和至少一个磁环或磁轮之间带有一个用粘合材料完成的连接，然后用权利要求1至6的方法制造完成这个电磁系统。

通过各项权利要求可进一步说明本发明的优势和目的。

通过这项发明可以使制造单轮和包含单轮的风能或风电多极发电机的成本降低，并保证在单轮壳体和磁环或磁轮之间具有安全和坚固的连接。因此相对于直径，也可以在制造功率达到兆瓦级的大型发电机，且转子外科或单轮壳体直径达几米，例如10米时，使用磁环或磁轮形成的较薄的墙体，因为连接的稳定性不再仅仅基于单轮壳体和磁环或磁轮之间的各个金属块和磁铁块之间的卡力，而是增加了粘合材料的粘合力，并因此提高了单轮壳体和磁环或磁轮之间连接的承受力和持久力。

此时还可进一步设想，当收缩时在各个并排安置的单独永磁体之间，和/或各个并排安置的含多个单独永磁体的磁铁块之间，和/或在各个并排安置的形成铁块或金属块的支架之间产生应力连接。

本发明进一步的目的在于使用一种厌氧固化黏合材料。在单轮壳体冷却发生收缩时，单轮壳体和电磁系统之间的缝隙可以尽可能地小，并向该粘合剂抽取氧气，使得在磁环或磁轮和单轮壳体之间的高强度连接只有在单轮壳体冷却时才产生。

为了达到单轮壳体材料灵活性的目的，不是必须使用金属材料或内侧必须为金属材料，本发明进一步设想，在用厌氧固化粘合剂之前，在至少一个磁环或磁轮的外径表面，和/或安装区域表面涂上活性剂。这样单轮壳体也可以使用对厌氧固化粘合剂无反应的材料，也就是不具有催化作用的材料制作。