一种高速永磁发电机的制作方法

1.本发明属于永磁电机技术领域，特别涉及一种高速永磁发电机。


背景技术：

2.在分布式发电系统中，由燃气轮机驱动的高速发电机体积小，具有较高的机动性，可用于医院、宾馆及其它重要设施的备用电源，也可作为独立电源或小型电站，弥补集中式供电的不足，具有重要的实用价值。
3.高速永磁电机运行时定子绕组电流频率较高可达1000hz以上，高速永磁电机转子的旋转速度高达每分钟几万转，与普通电机相比其铁耗急剧增大，且由于高速电机体积小散热条件差，定子采用水冷机座，或者定子油冷，冷却系统结构复杂。
4.高速永磁电机转子多采用叠片结构，内部嵌入磁钢，转子转速增大后转子叠片安全系数大大降低。
5.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：定子冷却结构复杂，转子采用硅钢片不利于提高电机转速。
6.中国发明专利“大功率高速永磁发电机转子表贴式固定永磁体结构”(公开号：cn202997865u)公开了一种大功率高速永磁发电机转子表贴式固定永磁体结构，每个永磁体区表面沿轴向均布多条用于定位永磁体(3)的凸台(5)，永磁体区表面通过高强度粘合剂粘贴固定多块拼接在一起的永磁体(3)，两个圆周相邻的永磁体(3)之间均通过凸台(5)分隔定位，每个永磁体(3)均通过紧固螺栓(7)与转子铁芯(2)紧固在一起并在永磁体(3)外表面缠绕经树脂涂刷的碳纤维捆绑带(8)，永磁体(3)轴向两端均固定安装转子挡板(6)；该大功率高速永磁发电机转子表贴式固定永磁体结构主要是介绍了表贴式固定永磁体结构，使永磁体克服离心力固定牢固。
7.中国实用新型专利“电机转子和高速永磁发电机”(公开号：cn202949297u)公开了一种电机转子和高速永磁发电机，该电机转子包括：电机转轴、转子轭部、永磁体、转子极靴、转子极靴固定块；其中，所述电机转轴与转子轭部通过多个连接筋板固定连接；所述转子极靴、转子极靴固定块布置于转子轭部的外周，所述转子极靴与相邻的所述极靴固定块固定连接，所述转子极靴固定块与所述转子轭部固定连接；所述转子轭部、转子极靴与极靴固定块之间形成放置永磁体的永磁体槽；所述永磁体容置于所述永磁体槽中。然而，该实用新型是通过永磁体放置于转子轭部、转子极靴和转子极靴固定块构成的永磁体槽中，由于转子永磁体固定牢固，所以漏磁系数小，利用率高；并且，将转子极靴固定块牢牢地固定在转子轭部上，以承载永磁体和转子极靴的离心力和周向力，对于永磁电机的整体结构改进不大。


技术实现要素：

8.本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种高速永磁发电机，结构简单，安装方便，可靠性高。
9.为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高速永磁发电机，包括定子机座和有绕组的定子铁芯，且定子机座通过端盖与轴承连接，转子置于轴承上，所述转子的轴伸端采用轴承锁定，位于转子非轴伸端尾部的轴承室内设有弹簧片，且弹簧片对转子轴向顶紧；所述定子机座的外壁上沿周向设有数道轴向分布的散热沟槽；所述定子铁芯采用斜槽布置，且定子铁芯与定子机座采用过盈配合，定子铁芯与定子机座间还设有定位销；所述转子的转子铁芯与转轴采用分体式设计，且转子铁芯的内圆开有用于套装于转轴的定位孔，其外圆沿周向设有多个用于放置弧形磁钢的磁钢放置槽，且弧形磁钢的径向外侧还过盈套装有非导磁合金套筒，弧形磁钢的轴向两端均设有不导磁的盖板，且弧形磁钢之间以及盖板与弧形磁钢端面之间还均灌封有环氧树脂。
10.所述定子机座采用铝质圆筒结构。
11.所述转子的轴伸端设有用于限位永磁体的法兰，而位于转子非轴伸端的盖板通过螺纹压紧永磁体。
12.所述转子的非轴伸端螺纹连接有转子压板。
13.所述定子铁芯的定子冲片采用35w270冲片。
14.本发明的有益效果是：（1）该高速永磁发电机，电机的定子机座采用铝质圆筒结构，外圆加工数道轴向分布的散热沟槽，结构简单散热效果好；带绕组的定子铁芯冲片采用35w270冲片，高频损耗小，且定子铁芯采用斜槽布置，可减少谐波损耗；定子铁芯与定子机座间采用数个定位销固定避免运行时铁芯与定子机座发生位移。
15.（2）电机转子高导磁的转子铁芯与转轴为分体式设计，转子铁芯与转轴互不干涉，弧形磁钢与转子铁芯装配后外圆套装不导磁的非导磁合金套筒护套，弧形磁钢间以及弧形磁钢两端罐环氧树脂以保护和固定弧形磁钢，弧形磁钢两端设置不导磁的盖板，可防止端部漏磁。
16.（3）转子一端自带法兰对永磁体限位，另一端盖板通过螺纹压紧永磁体，自带法兰以及盖板均可作为转子高速平衡去重区。
17.（4）转子非轴伸端设有弹簧片，可以用以提供轴向顶紧力，并能够提供热涨量。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；图2是转子的结构示意图；图3是转子的局部剖视图；图4是定子机座的结构示意图；图5是定子冲片的结构示意图；图6是弧形磁钢与转子铁芯的装配图；图7是弹簧片的结构示意图。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
20.请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
21.本发明提供了一种高速永磁发电机，如图1至图7所示。
22.该高速永磁发电机，包括定子机座4和有绕组的定子铁芯5，且定子机座4通过端盖2与轴承3连接，转子1置于轴承3上，所述转子1的轴伸端采用轴承锁定，位于转子非轴伸端尾部的轴承室8内设有弹簧片9，且弹簧片9对转子1轴向顶紧，弹簧片9用以提供轴向顶紧力，且可以提供热涨量。
23.所述定子机座4的外壁上沿周向设有数道轴向分布的散热沟槽41，提高电机的散热性。
24.所述定子铁芯5采用斜槽布置，且定子铁芯5与定子机座4采用过盈配合，定子铁芯5与定子机座4间还设有定位销6，采用数个定位销6固定，避免运行时定子铁芯5与定子机座4发生位移。本实施例中，所述定子铁芯5的定子冲片采用35w270冲片，高频损耗小；而定子铁芯5采用斜槽布置，可减少谐波损耗。
25.所述转子1的转子铁芯1-3与转轴采用分体式设计，且转子铁芯1-3的内圆开有用于套装于转轴的定位孔，其外圆沿周向间隔设有多个用于放置弧形磁钢1-4的磁钢放置槽，且弧形磁钢1-4的径向外侧还过盈套装有非导磁合金套筒，弧形磁钢1-4的轴向两端均设有不导磁的盖板1-2，且弧形磁钢1-4之间以及盖板1-2与弧形磁钢1-4端面之间还均灌封有环氧树脂1-7。
26.电机转子的弧形磁钢1-4为表贴式结构，高导磁的转子铁芯1-3与转轴为分体式设计，转子铁芯1-3与转轴互不干涉，弧形磁钢1-4与转子铁芯1-3装配后外圆套装不导磁的非导磁合金套筒1-5，弧形磁钢1-4间以及弧形磁钢1-4两端罐环氧树脂以保护和固定弧形磁钢1-4，且弧形磁钢1-4两端设置不导磁的盖板1-2，以防止端部漏磁。
27.本实施例中，所述定子机座4采用铝质圆筒结构，结构简单散热效果好，且转子1的轴伸端设有用于限位永磁体的法兰1-1，而位于转子非轴伸端的盖板1-2通过螺纹压紧永磁体，法兰1-1以及盖板1-2均可作为转子高速平衡去重区；而转子的非轴伸端还通过螺纹装设有永磁机的转子压板1-6。
28.更具体的，本发明的高速永磁发电机是由筒式电机定子机座4，安装于电机定子机座4上的端盖2，轴承3，以及由轴承支撑的转子1构成。轴伸端轴承锁定，非轴伸端轴承3尾部轴承室8内设有弹簧片9，用以给转子1轴向顶紧。有绕组的定子铁芯5与铝质圆筒的定子机座4采用过盈配合，为避免高温两者分离，在有绕组的定子铁芯5与铝质圆筒的定子机座4间设有定位销6。
29.转子1本体左侧自带法兰，用以对永磁机的转子轴向限位，永磁机的转子铁芯1-3内圆开孔用以套装于转子轴，外圆设有数个弧形磁钢放置槽，弧形磁钢1-4放置于该槽内，弧形磁钢1-4外圆过盈套装非导磁合金套筒1-5，弧形磁钢1-4两端设置不导磁的不锈钢盖板1-2，弧形磁钢1-4之间以及盖板1-2与弧形磁钢端面之间灌封环氧树脂1-7，转子1非轴伸端设有螺纹，用于装设永磁机转子压板1-6。
30.本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。