專利名稱：具有多層結構的盤式永磁發電機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種永磁發電機，特別是涉及一種具有多層結構的盤式永磁發電機。
背景技術：
現有技術中的兆瓦級永磁風力發電機在直驅狀態下的轉速較低，因此，其轉子直徑必須很大，這在材料和強度上很難實現，同時，還具有稀土永磁體的利用率低的缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、性能可靠、成本低、易于實現和制造、轉子直徑小、永磁體的利率率高的具有多層結構的兆瓦級盤式永磁發電機。為解決上述技術問題，本發明采取以下技術方案一種具有多層結構的盤式永磁發電機，包括外殼、軸、多組轉子、多組定子、多個永磁體和多個線圈，其中，在所述軸上同軸地設置有多組所述轉子；所述永磁體固定在所述轉子上；所述線圈定子固定在所述外殼上且不與所述軸接觸；所述轉子與定子之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，所述多組轉子連接而形成的結構固定到所述軸上。進一步，所述盤式永磁發電機還包括軸承，所述軸承將所述軸支撐在所述外殼上。進一步，所述轉子、或定子為圓盤型平板。進一步，所述永磁體安裝在所述轉子的孔槽中。進一步，所述每個線圈獨立繞制，且所述線圈不具有鐵芯或具有鐵芯，所述每個線圈之間可以并聯或串聯，也可以并、串聯結合。進一步，所述線圈安裝在定子的孔槽中。進一步，每組定子可以串聯、并聯，或者串、并結合。進一步，所述轉子可以采用鏤空結構，也可以加筋，或用輪輻狀結構。進一步，每個所述轉子分別固定在一個支撐筒上，然后再通過支撐架連接到所述軸上。進一步，每個轉子都分別固定在所述軸上。由于本發明中的永磁發電機的轉子與定子之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，因此具有轉子直徑小、易于實現和制造的優點，同時還能提高永磁體的利用率。此外，該永磁發電機，還具有結構簡單、性能可靠、成本低的特點。
圖1是第一實施例中的盤式永磁發電機的結構示意圖。圖2是第二實施例中的盤式永磁發電機的結構示意圖。。圖3是第二實施例中的轉子結構及磁體在轉子上排列示意圖。圖4是定子結構示意圖。圖5是第一實施例中的轉子結構及永磁體在轉子上的排列示意圖。
具體實施例方式下面對本發明的技術方案進行詳細說明。圖1-2示出了本發明中的具有多層結構的盤式永磁發電機的結構示意圖。如圖 1-2所示，所述盤式永磁發電機包括外殼4、軸5、多組轉子6、多組定子7、多個永磁體2和多個線圈3，其中，在所述軸5上同軸地串聯有多組所述轉子6 ；所述永磁體2固定在所述轉子6上，優選地，所述永磁體2固定在所述轉子6上的兩個相對的表面上；所述線圈3定子固定在所述外殼4上且不與所述軸5接觸。優選地，所述線圈3是有鐵芯或無鐵芯的。優選地，所述永磁體是稀土永磁體。優選地，所述轉子的組數大于2，進一步，可以串聯無數組。優選地，根據發電機設計，單相發電機的轉子數可以是2、3、4、5. . . . . N，三相發電機的轉子組數為3的倍數3、6、 9、12......3N。所述轉子6經過串聯而形成的結構固定到所述軸5上。優選地，所述盤式永磁發電機還包括軸承1，所述軸承1將所述軸5支撐在所述外殼4上。優選地，所述軸5采用鋼材，如軸承鋼、普通鋼、或不銹鋼均可。優選地，所述轉子6、定子7、外殼4采用不銹鋼、鋁、環氧層壓板、或者其它非磁性材料制成。優選地，如圖3-5所示，所述轉子6、或定子7為圓盤型平板。優選地，所述定子7通過隼槽、或鉚接、或焊接等方法與外殼4連接。優選地，如圖1-2所示，所述轉子6與定子7之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，優選地，轉子6與定子7之間是平行排列的。優選地，如圖3，5所示，所述永磁體2安裝在轉子6的孔槽15中，然后用環氧樹脂或其它粘接劑將永磁體固定在孔槽15中，永磁體2的厚度可以低于、等于、大于轉子6的厚度。優選地，所述線圈3獨立繞制，且線圈3不具有鐵芯或者有鐵芯；優選地，所述線圈 3采用自粘合漆包線或普通漆包線，其中，用自粘合漆包線繞制的線圈3繞好后加熱定型， 使用普通漆包線繞制的線圈3繞好后用環氧樹脂定型；優選地，線圈3之間可以并聯或串聯，也可以并、串聯結合。優選地，如圖4所示，所述線圈3安裝在定子7的孔槽14中，優選地，用環氧樹脂或其它粘接劑將線圈3固定到定子7的孔槽14中，優選地，線圈3的厚度可以低于、等于、 或大于定子7的厚度。特別地，如果是單相發電機，所有定子上的用于安裝線圈3的孔槽的安裝相位要完全一致，如果是三相發電機，則安裝時，每相鄰的三組定子上的用于安裝線圈的孔槽的相位錯開一定角度(尤其該角度可根據孔槽數量不同而不同)，從而使相位差(優選為120度)，以符合三相電源標準。優選地，每組定子7(其中，每組定子7在單相時為一個、三相時為三個)可以串聯、并聯，或者串、并結合，以達到發電機設計指標的要求。優選地，為減輕重量，在保證轉子6的盤結構強度的基礎上，所述轉子可以采用鏤空結構，也可以加筋，用輪輻狀結構。
優選地，如圖3，5所示，每個轉子6上的永磁體2的排布為N極、S極間隔排布，當發電機安裝時，多組轉子之間也是N極、S極對應安裝。優選地，如圖1-2所示，所述經過串聯而形成的結構具有兩種形式第一種形式如圖1所示，每個轉子6分別固定在一個圓筒的支撐筒13上，然后再通過支撐架 12連接到軸5上，優選地，所述支撐架12是環狀的。第二種形式如圖2所示，每個轉子6都分別固定在軸5上。所述轉子6通過法蘭8與軸5連接，優選地，可以鉚接、焊接、螺栓連接等，法蘭8的數量可以和轉子6的數量相等或少于轉子6的數量，優選地，還可以僅使用一個法蘭8，以用來固定最外側一個轉子6。同時，為保證串聯的轉子6之間的平行度，在轉子6之間安裝定位環9，優選地，定位環9的材料為鋁、 不銹鋼等非磁性金屬材料，定位環9可以是一個或多個。優選地，轉子6之間通過多組拉桿 10和螺栓11固定，優選地，所述拉桿10和螺栓11的材料為不銹鋼。由于本發明中的永磁發電機的轉子與定子之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，因此具有轉子直徑小、易于實現和制造的優點，同時還能提高永磁體的利用率。此外，該永磁發電機，還具有結構簡單、性能可靠、成本低的特點。
權利要求
1.一種具有多層結構的盤式永磁發電機，包括外殼、軸、多組轉子、多組定子、多個永磁體和多個線圈，其中，在所述軸上同軸地設置有多組所述轉子；所述永磁體固定在所述轉子上；所述線圈定子固定在所述外殼上且不與所述軸接觸；所述轉子與定子之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，所述多組轉子連接而形成的結構固定到所述軸上。
2.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于優選地，所述盤式永磁發電機還包括軸承，所述軸承將所述軸支撐在所述外殼上。
3.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于所述轉子、或定子為圓盤型平板。
4.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于優選地，所述永磁體安裝在所述轉子的孔槽中。
5.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于所述每個線圈獨立繞制，且所述線圈不具有鐵芯或具有鐵芯，所述每個線圈之間可以并聯或串聯，也可以并、串聯結合。
6.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于所述線圈安裝在定子的孔槽中。
7.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于每組定子可以串聯、并聯，或者串、并結合。
8.如權利要求1所述的盤式永磁發電機，其特征在于所述轉子可以采用鏤空結構，也可以加筋，或用輪輻狀結構。
9.如權利要求1-8任一項所述的盤式永磁發電機，其特征在于每個所述轉子分別固定在一個支撐筒上，然后再通過支撐架連接到所述軸上。
10.如權利要求1-8任一項所述的盤式永磁發電機，其特征在于每個轉子都分別固定在所述軸上。
全文摘要
本發明涉及一種具有多層結構的盤式永磁發電機，包括外殼、軸、多組轉子、多組定子、多個永磁體和多個線圈，其中，在所述軸上同軸地設置有多組所述轉子；所述永磁體固定在所述轉子上；所述線圈定子固定在所述外殼上且不與所述軸接觸；所述轉子與定子之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，所述多組轉子連接而形成的結構固定到所述軸上。由于本發明中的永磁發電機的轉子與定子之間是以多層的形式、相互交替而間隔設置的，因此具有轉子直徑小、易于實現和制造的優點，同時還能提高永磁體的利用率。此外，該永磁發電機，還具有結構簡單、性能可靠、成本低的特點。
文檔編號H02K16/00GK102185441SQ20111010576
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者戴學東, 房風, 李大健, 靳超 申請人:西安秦澳新能源技術有限公司