CN102684440B - 低速永磁同步发电机 - Google Patents

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张沛
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Abstract

本发明为一种低速永磁同步发电机，包括定子和转子，采用外转子设计，所述的定子包括定子支撑体、定子铁芯、定子绕组，所述定子通过所述定子支撑体固定在底座上，所述定子铁芯的外圆沿圆周开有均匀分布的凹槽，所述定子绕组嵌放在所述凹槽内，所述定子绕组是按三相规律分布，所述转子包括转子支架、转子磁轭、转轴和多个永磁体磁极，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子磁轭套设于所述转子支架外，多个所述永磁体磁极绕转子磁轭的内表面均匀分布，所述定子还包括设置于所述定子外圆的非晶合金薄筒，所述转子还包括设置于永磁体内侧面的环形非磁性套环，所述定子外圆的非晶合金薄筒和所述转子的非磁性套环之间为电机的气隙。该气隙暴露在大气中，利用气流冷却定子、转子表面。

Description

低速永磁同步发电机
技术领域
本发明涉及一种改善了气隙处散热条件，能够减弱齿槽效应的高效永磁同步发电机。
背景技术
目前，公知的应用于风力发电的低速永磁发电机设计方案都不同程度地存在着永磁体或电枢散热条件不良、永磁体容易退磁、齿槽效应较大等各种缺陷。
发明内容
为了克服现有的低速永磁同步发电机的不足，本发明提供一种适用于风力发电的低速永磁同步发电机设计方案，该方案不仅能改善气隙处散热条件，降低永磁体工作温度，而且能大幅度削弱齿槽效应，同时工艺难度和生产成本也没有大幅度增加。
本发明的技术方案是：提供一种低速永磁同步发电机，包括定子和转子，所述转子套设在所述定子外侧，所述的定子包括定子支撑体、空心圆柱体定子铁芯、定子绕组，所述定子通过所述定子的支撑体固定在底座上，所述定子铁芯的外圆沿圆周开有均匀分布的凹槽，所述定子绕组嵌放在所述凹槽内，所述定子绕组是按三相规律分布，所述转子包括转子支架、转子磁轭、转轴和多个永磁体磁极，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子磁轭套设置于所述转子支架外，多个所述永磁体磁极绕转子磁轭的内表面均匀分布，所述定子还包括设置于所述定子外圆的非晶合金薄筒，所述转子还包括设置于永磁体内侧面的环形非磁性套环，所述的非晶合金薄筒和所述的非磁性套环之间为电机的气隙。
实施时，所述的气隙与外界大气相通。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的发电机由于永磁体内侧面设置有由导热率高、耐腐蚀的非磁性材料制造的环形非磁性套环，而定子外圆设置有采用非晶合金薄板卷制成的薄筒，所述的非晶合金薄筒和所述的非磁性套环之间为电机的气隙，定子、转子均为封闭式结构，而气隙是开放在空气中的，靠近气隙的定子、转子表面由气流冷却。因为非晶合金具有磁导率高、耐腐蚀、机械性能优良等特性，在定子外圆安装非晶合金薄筒，既可以削弱齿槽转矩，又可以在提高散热效果的同时保证定子不被腐蚀。采用本发明的低速永磁同步发电机不仅能够改善气隙散热条件，还能削弱齿槽转矩，同时由于使用了耐腐蚀的材料本发明的低速永磁同步发电机还可以在近海等环境工作，而且工艺难度和生产成本不会大幅度上升。
附图说明
图1为本发明低速永磁同步发电机的一个较佳实施方式。
附图标记说明：1-转子磁轭；2-永磁体磁极；3-非磁性环；4-非晶合金薄筒；5-定子铁芯；6-气隙。
具体实施方式
为了使本发明的形状、构造以及特点能够更好地被理解，以下将列举较佳实施例并结合附图进行详细说明。
在图1中，一种低速永磁同步发电机，包括定子和转子，转子套在定子外侧，所述的定子包括定子支撑体、空心圆柱体定子铁芯5、定子绕组，定子通过定子支撑体固定在底座上，该定子铁芯5的外圆沿圆周开有均匀分布的凹槽，在该凹槽内嵌放着该定子绕组，该绕组是按三相规律分布，所述转子包括转子支架、转子磁轭1、转轴和多个永磁体磁极2，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子磁轭1套于所述转子支架外，多个所述永磁体磁极2绕转子磁轭1的内表面均匀分布，所述定子还包括设置于所述定子外圆的非晶合金薄筒4，所述转子还包括设置于永磁体2内侧面的环形非磁性套环3，所述的环形非磁性套环3由导热率高、耐腐蚀的非磁性材料（例如不锈钢、铝合金等）制造，所述的非晶合金薄筒4和所述的非磁性套环3之间为电机的气隙6，该气隙6与外界大气相通，所述气隙6中的气流起到冷却所述定子的外表面和所述转子的内表面的作用。
由此可见，发电机采用外转子结构，定子、转子均为封闭式结构，而气隙6是开放在空气中的，靠近气隙6的定子、转子表面由气流冷却。永磁体2内侧面的非磁性套环3由导热率高、耐腐蚀的非磁性材料（例如不锈钢、铝合金等）制造，这样既提高了转子的散热效果也保证了转子不被腐蚀；因为非晶合金具有磁导率高、耐腐蚀、机械性能优良等特性，在定子外圆安装非晶合金薄筒4，不但削弱了齿槽转矩、提高了散热效果，还保证了定子不被腐蚀。
以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种低速永磁同步发电机,包括定子和转子，所述转子套设在所述定子外侧，所述的定子包括定子支撑体、定子铁芯、定子绕组,所述定子通过所述定子支撑体固定在底座上，所述定子铁芯的外圆沿圆周开有均匀分布的凹槽，所述定子绕组嵌放在所述凹槽内，所述定子绕组是按三相规律分布，所述转子包括转子支架、转子磁轭、转轴和多个永磁体磁极，所述转轴装配在所述转子支架上，所述转子磁轭套设于所述转子支架外，多个所述永磁体磁极绕转子磁轭的内表面均匀分布，其特征在于，所述定子还包括设置于所述定子外圆的非晶合金薄筒，所述转子还包括设置于永磁体内侧面的环形非磁性套环，所述的非晶合金薄筒和所述的非磁性套环之间为电机的气隙，所述的气隙与外界大气相通。
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