[实用新型]轻便型永磁风力发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁发电机，特别涉及一种轻便型永磁风力发电机。 

背景技术

一般的永磁风力发电机均为实心结构，实心结构的永磁电机(无论是内部永磁型IPM；表面永磁型SPM；还是镶嵌永磁型ISPM)重量均较大，比功率相对较小。按照比功率(W/kg)的定义；要提高比功率，必须减轻重要。近年来出现了空心结构的永磁发电机转子，如中国专利96227429.1，公开了一种永磁风力发电机转子，在转轴的外面为一中间带孔的多棱柱体，在多棱柱体外柱面上粘接有长条形永磁钢，这种空心结构的永磁发电机转子，虽重量大幅度减轻，但气隙磁密不均匀，运转中容易出现“扫膛”，输出功率较低，工艺上增加一道粘接工序，高速运转时可靠性低。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种重量轻、转动惯量小、易实现微风启动、发电，与定子内膛的气隙均匀、而且比功率高的空心结构的轻便型永磁风力发电机。 

轻便型永磁风力发电机包括：永磁钢、转子铁芯、定子铁芯、线圈、机壳、轴承、转轴，定子铁芯、转子铁芯由直径不同的圆环形硅钢片冲制叠压成圆柱状，上下端面由上压板和下压板压紧，上压板和下压板中间与转轴配合处焊接固定。 

转子铁芯外周均布极性交替相间的永磁钢，该永磁钢和转子铁芯对应的安装在一起形成完整的圆筒形结构。 

转子铁芯采用带凸台的上压板和下压板，凸台的外径与转子铁芯的内径对应安装。 

定子绕组采用双层链式绕组，双层链式绕组的所有线圈形状以及尺寸相同，三相线圈嵌入定子铁芯的36个槽中。 

本实用新型的定子绕组采用双层链式绕组，为改善电动势和磁动势波形(接近正弦波形)，选用了合适的短距绕组，不仅提高发电机的电气性能，而且可节省电磁线和减小绕组的漏电抗。此外，双层绕组的所有线圈形状以及尺寸都相同，便于绕制，端部排列整齐，有利于散热和增加机械强度。线圈分布紧凑，有效利用率高，三相线圈合理嵌入定子铁芯的36个槽中。对比相同重量的机组，可输出的功率更大，在相同功率下重量轻，尺寸小，节省有效材料(铜线，硅钢片)，降低了机组的造价。特别适用于装在电杆上的风力发电机。 

附图说明

图1为本实用新型永磁风力发电机的总装配图。 

图2为转子装配图。 

图3为线圈绕组下线图。 

图中：1-后端盖；2-永磁钢；3-转子铁芯；4-定子铁芯；5-定子线圈；6-机壳；7-前端盖；8-轴承；9-转轴；10-上压板；11-拉杆；12-下压板。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

一种轻便型永磁风力发电机，包括永磁钢2、转子铁芯3、定子铁芯4、线圈5、机壳6、轴承8、转轴9，定子铁芯4、转子铁芯3由直径不同的圆环形硅钢片冲制叠压成圆柱状，上下端面由上压板10和下压板12压紧，上压板10和下压板12的中间与转轴配合处焊接固定。 

转子铁芯3外周均布极性交替相间的永磁钢，该永磁钢2和转子铁芯3对 应的安装在一起形成完整的圆筒形结构。转子铁芯外周均布极性交替相间的永磁钢，永磁钢的形状尺寸经过优化，发出同样的功率下永磁钢用量最省，并且通过专门设计的燕尾形状，使永磁钢和铁芯可靠固定，形成完整的圆筒形，不需要环氧树脂粘接就避免了高速运转时因离心力甩出永磁钢。 

转子铁芯3采用带凸台的压板，凸台的外径与转子铁芯3的内径对应安装。为克服空心结构转子铁芯在叠片时的错位、偏心，我们采用了带凸台的上压板10和下压板12，凸台的外径与转子铁芯的内径对应安装，可确保转子铁芯的中心度不产生偏移，不出现“扫膛”现象。 

定子绕组采用双层链式绕组，双层链式绕组的所有线圈形状以及尺寸都相同，三相线圈嵌入定子铁芯的36个槽中。 

安装时，包含有转子铁芯3、永磁钢2和转轴9，转子铁芯3由圆环形硅钢片冲制叠压而成，用上压板10和下压板12通过四个贯穿螺栓即拉杆11把紧，上压板10以及下压板12的中间与转轴配合处焊接固定，转子铁芯3的外圆周均匀固定有8个极性交替相间的永磁钢2，永磁钢2的形状为燕尾形，便于固定在转子铁芯3上，可防止因离心力被甩出，永磁钢2和转子铁芯3对应的安装在一起形成完整的圆筒形结构。 

定子铁芯采用双层链式绕组，在定子铁芯的36个槽内，分上下两层嵌放线圈的两个有效边，线圈的一个有效边放在某一槽的上层，另一个有效边则嵌放在相隔四个槽的下层，每个槽内上下两层之间由层间绝缘隔开，双层链式绕组的线圈数目恰好等于定子槽数36，具体接线如图3所示。