[实用新型]变频电机用转子复合槽楔

说明书

技术领域

实用新型是对电机用磁性槽楔的改进，尤其涉及变频电机转子用复合磁性槽楔。 

背景技术

变频电机，例如双馈异步风力发电机因转子转速受风速影响波动，为确保输出电压频率在工频范围，需对转子施加变频电源。然而变频电源带来的负面影响会产生一系列谐波对电机造成不良影响，例如产生5次、7次等高次谐波，这些谐波通过气隙耦合到定子中，使铁耗大幅度上升，并产生电机振动和噪声。现有技术防止转子线圈松动都采用强度高的非磁性槽楔固定，然而非磁性槽楔无法削弱谐波对电机造成不良影响。目前有些电机在定子线圈固定上崁入磁性槽楔以降低谐波影响，由于磁性槽楔处于交变磁场中，必然会在槽楔中引起涡流，引起损耗发热，因而要求磁性槽楔本身要有较高的电阻率以降低涡流，所以现有技术磁性槽楔通常都采用磁粉压制成型，例如中国专利CN101295894、CN1949406、CN1960130、CN1058305、CN1065756等树脂磁性槽楔。磁粉压制槽楔强度较弱，而转子又处于高速旋转状态(转速高达1500转/分以上)，产生的离心力极大，槽楔磁粉在电磁力和离心力共同作用下会不断脱落，极容易造成磁性槽楔损坏造成事故；虽然磁钢具有较高机械强度，但磁钢加工难度大，并且磁钢一般是用钕铁硼或稀土材料制成，不仅很贵，而且烧结成型或粘结成型后非常硬，不能切削只能打磨，并且很脆不能敲打(使用装配时需敲打插入)，因此现有技术磁性槽楔不采用磁钢形式；现有技术虽有复合磁性槽楔报导，其采用的是一层玻璃布，一层磁粉，周而复始重叠直至所需要厚度，例如中国专利CN1953298一层绝缘材料层与一层高导磁材料反复叠加层压磁性槽楔；中国专利CN2512149两层绝缘材料层之间有一层导磁材料层磁性槽楔。而由于相间叠层的二层材料每次所用厚度都在0.1mm左右，制得磁性槽楔强度仍然较低，虽然理论上可以通过采用调整布与磁粉层间搭配，满足强度要求，但强度提高就使得磁粉量减少，降低了导磁性，起不到削弱谐波作用。因此现有技术磁性槽楔都是为定子而开发，尽管人们知晓转子铁芯开口槽采用非磁性槽楔的不足，而现有技术又有定子采用磁性槽楔减弱谐波影响，由于上述种种原因，从未有电机转子采用磁性槽楔报导，此就是电机行业应用磁性槽楔现状。 

发明内容

实用新型目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种既有较高机械强度，又有良好导磁性能的变频电机用转子复合槽楔。 

实用新型目的实现，主要改进是磁性槽楔采用上层树脂玻璃布板，下层磁粉层复合结构，从而克服了现有技术缺点，实现实用新型目的。具体说，实用新型变频电机用转子复合槽楔，包括绝缘片层和磁粉层，其特征在于复合槽楔由上层厚2.0-4mm树脂玻璃布板和/或或树脂胶木板与下层厚2.0-4mm磁粉复合组成。 

实用新型中树脂玻璃布板和/或树脂胶木板与磁粉复合为粘合。 

上层树脂玻璃布板和/或树脂胶木板，作为磁性槽楔强度保障，采用高强度绝缘树脂玻璃布板(例如环氧玻璃布板)和/或树脂胶木板(例如酚醛树脂胶木板)，具有材料成本低，加工容易，并且韧性好不怕敲打。虽然理论上仅从加强角度考虑，加强层设置在上层或下层对加强均是可以的，但考虑到磁楔是由磁粉压制而成，又是用于高速旋转的子，为防止磁粉在高速旋转下掉落产生事故，因此选择将加强层设置在上层（转子靠近定子的外层，即所说上、下层按使用状态理解）。下层的磁楔，同现有技术，可以是纯磁粉压制，也可以是薄层复合。 

复合磁性槽楔截面形状，依据铁芯槽型开口确定。 

实用新型变频电机用转子复合槽楔，相对于现有技术，由于采用非导磁厚高强度树脂玻璃布板和/或树脂胶木板与磁粉层二层复合结构制成磁性槽楔，以及上下层定位，使之可以适应高转速的转子，可以承受线圈和自身离心力作用而不损坏，并且具有一定韧性不怕插入时敲打，使用时离心力作用向外，因此不会出现二者分离，从而解决了变频电机转子因变频供电产生谐波对电机的不良影响，复合磁性槽楔，其磁性材料层能起到磁性材料作用，增加了转子槽漏抗，能有效将5次、7次等高次谐波短路掉不让它们通过气隙耦合到定子中，2.0-4mm树脂玻璃布板和/或树脂胶木板，又起到很好的机械强度保护作用，从而突破(首创)了在变频电机特别是双馈异步风力发电机转子上使用磁性槽楔的技术难题。采用本专利复合磁性槽楔，使气隙磁密不均匀性得到改善，可以使转子铁心表面磁密脉动减小，表面损耗减小，也等效于减小了气隙，降低了励磁电流，能降低电机空载损耗，能使铁耗大幅度下降，同时，也可降低电机振动和噪声。