电机导磁部件、电机绕组结构、电机以及风力发电机组制造技术

本发明专利技术提供了一种电机导磁部件、具有该电机导磁部件的电机、电机绕组结构以及具有该电机绕组结构的电机、风力发电机组、风电场以及电能与磁场能变换设备。所述电机导磁部件包括绕组槽，所述绕组槽的内壁上形成有多个空穴。根据本发明专利技术的电机导磁部件，能够借助空穴结构，在对电机导磁部件进行绝缘处理时，有效留存、固定液体绝缘介质，并在液体绝缘介质固化后在铁磁边界形成生根的中间弹性根基，有效防止绝缘介质剥离、破裂或脱离。

Ferromagnetic stack, motor and its magnetic components and windings structure, wind turbine generator set

The present invention provides a magnetic lamination, motor magnetic components, with the motor magnetic components of motor, motor winding structure and a motor, wind turbine, wind power, the electric motor winding structure and magnetic field energy conversion device, used for wind turbine blades. The motor is composed of a winding slot, and a plurality of holes are formed on the inner wall of the winding groove. According to the invention of the motor magnetic components, can help the hole structure, insulation treatment in magnetic components of the motor, effectively retained and fixed liquid dielectric, dielectric liquid formed after curing in the middle elastic foundation rooted in the ferromagnetic insulating medium boundary, effectively prevent stripping, rupture or detachment.

【技术实现步骤摘要】
铁磁叠片、电机及其导磁部件和绕组结构、风力发电机组
本专利技术涉及电机
，更具体地讲，涉及用于制造电机导磁部件的铁磁叠片、由该铁磁叠片形成的电机导磁部件、电机绕组结构以及具有该电机绕组结构的电机、具有所述电机的风力发电机组以及包括至少一台所述风力发电机组的风电场、一种电能与磁场能变换设备以及用于风力发电机组的叶片。
技术介绍
风能是最清洁、无污染的可再生能源之一。利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视。风力发电机组是一种将风能转化为电能的大型发电装置。电机作为风力发电机组的核心部件，包括转子和定子，定子包括定子铁心以及缠绕在定子铁心上的绕组。由于风力发电机组设置在户外，经受风吹雨淋，水汽和湿气会进入发电机定子和转子内部，导致定子铁心以及绕组受到腐蚀而损坏。尤其是，安装在海上的风力发电机，更容易受到盐雾的侵袭腐蚀。因此，在制造发电机的过程中，电机各个部件，尤其是电机导磁部件以及绕组的防腐处理特别关键。在电机制造过程中，需要在电机导磁部件上开出绕组槽，并将线圈绕组布置在槽内，采用在槽口安装各种形状槽楔的方法将线圈绕组固定在绕组槽内。实践中，通常采用将带有齿槽的多个铁磁叠片相互叠置来形成电机导磁部件。以电机导磁部件为定子铁心10为例，图1和图2示出了定子绕组的局部结构示意图，图3示出了定子绕组的局部结构立体图，图4示出了铁磁叠片30的一个齿槽31的轴向示意图，图5示出了填塞有线圈绕组200的一个铁磁叠片30的轴向截面图。如图1-5所示，以内定子为例，在将铁磁叠片30叠置而成为定子铁心10后，在定子铁心10的外圆周上形成了用于安装线圈绕组的绕组槽11。各个铁磁叠片30的齿槽31内边缘基本上为直线形，多个铁磁叠片30上下叠置后，由铁磁叠片30的齿槽31形成的绕组槽11的内壁基本上为平坦表面。线圈绕组200固定在绕组槽11内，在绕组槽11的槽口处安装有槽楔300，用于将线圈绕组200固定在绕组槽11内。如图3和图4所示，定子铁心10作为电机导磁部件，绕组槽11的内周边为铁磁边界。在将线圈绕组200缠绕在绕组槽11中形成定子绕组部件之后，相互叠置的铁磁叠片30的边缘之间会存在一定的细隙，在铁磁边界与线圈绕组11之间存在一定的间隙，在线圈绕组11与槽楔300之间、以及槽楔300与槽口内边缘之间也存在一定的间隙，线圈绕组11本身内部也存在一定的间隙。在定子绕组的内部的这些孔隙成为定子绕组产生进水、吸入潮气损坏绝缘的隐患。为了提高定子绕组的防护性能，通常对定子绕组采用浸渍处理，用绝缘漆或绝缘胶填充定子绕组中的孔隙。浸漆处理是对电机定子进行绝缘处理的一种常用的浸渍处理方式。目前采用的浸漆处理工艺是属于热沉浸工艺的二次浸漆，浸漆过程大致包括：预烘、第一次浸漆、滴漆、第一次烘干、第二次浸漆、滴漆、第二次烘干。通过浸漆处理，可以使绝缘漆填充定子绕组的内层空隙并覆盖线圈绕组的表面。即使经过浸漆处理，也不可避免地在定子绕组中存在一定的孔隙，因此，浸漆处理后的定子绕组就像一个多孔绝缘材料。在浸漆的过程，希望绝缘漆能够更好、更充分地渗透到定子铁心的各个缝隙中，尽量减少定子绕组中的孔隙。而在滴漆过程中，希望绝缘漆尽可能少地从定子铁心中流出。绝缘漆的粘度直接影响着绝缘漆能否容易渗透到定子绕组的各个缝隙中，以及是否容易从定子绕组中流出。漆的粘度和它的溶剂量有关系，溶剂越多，固体含量越少，漆的粘度就越低。如果使用低粘度的漆，虽然漆的渗透能力强、能很好地渗透到定子绕组的各空隙中去，但因为漆的含量少，当溶剂挥发以后，留下的空隙较多，在滴漆过程中，也会有更多的漆流出来，使得定子绕组的防潮能力、导热能力、机械强度和绝缘强度都受到影响。如果使用的漆粘度过高，则漆难以渗入到绕组内部，即发生“渗不透”的现象，防潮能力、导热能力、机械强度和电气强度同样到不到要求。总的来讲，传统的铁磁叠片结构利于漆的进入，但又阻拦不了漆的流失。因此，在电机生产过程中，尽管采用较先进的浸渍工艺(例如，真空压力浸渍(VPI)等)，仍不可避免地在电机绕组中，尤其是电磁线绝缘交界(铁磁边界)处，产生“气泡”或“气隙”。一方面，这些“气泡”或“气隙”产生进水、吸入潮气损坏绝缘的隐患，另一方面，这些“气泡”或“气隙”成为局部放电发生的部位。放电破坏导线的高分子绝缘材料的结构，造成裂解、局部熔化和化学降解，产生H和O，腐蚀绝缘材料形成“微孔”。在酸、碱、水分的作用下，绝缘层“湿涨”、“泡涨”，在引起绝缘层老化的同时，水分在热循环过程中气化、冷凝，形成更大的“空隙”，造成导线的绝缘层分离、剥落，从而使得导线间短路。此外，在电机强磁场作用下，进入电机气隙内的水被磁化时，水分子本身结合的状态也由长链变为短链，使得水容易渗入坚硬的铁磁叠片细缝中，促进叠片间的毛细现象；使水更容易渗入经过真空压力浸漆后的多孔绝缘材料中，使铁磁叠片锈蚀。总之，传统结构的定子绕组在浸漆工艺中表现出的内在矛盾比较突出，由于铁磁边界(叠片铁心的槽内边缘)基本上接近于平直表面，因此，这种铁磁边界结构有利于浸漆过程中绝缘漆的进入，但又阻拦不了滴漆时绝缘漆的流失。尤其是在滴漆工艺中，绝缘漆不仅会沿着径向方向从槽口(槽楔)处流出，还会沿着轴向方向，从绕组槽的轴向两端向外流出。因此，导致在定子绕组内，尤其铁磁边界的表面上挂漆量小、漆层薄。在槽口部分，也难以在槽楔外周形成严格的密封圈。此外，现有技术在使用槽楔300固定槽内线圈200时，由于铁磁叠片与传统槽楔完全是不同的材质，弹性模量差距很大，传统槽楔自由端与铁磁叠片的槽口齿片之间借助绝缘介质形成的粘接层界面会出现“脱粘”现象，造成槽楔与铁心槽口硅片之间形成缝隙，潮气和水自然会沿着脱粘缝隙进入槽内破坏绝缘。即使使用导磁材料制作槽楔，也不能保证槽楔与铁心槽口齿片之间粘接层界面牢固，不能阻止潮气和水沿着粘接层断裂缝隙自然进入绕组槽内破坏绝缘。因此，传统结构的电机绕组已经不能有效保证定子绕组的绝缘性能以及使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有改进结构的铁磁叠片、采用该铁磁叠片制成的电机导磁部件、电机绕组结构以及具有该电机导磁部件或电机绕组结构的电机。根据本专利技术的一方面，提供了一种铁磁叠片，所述铁磁叠片具有多个齿槽，在所述齿槽的内侧边缘上形成有朝着所述齿槽内部开口的多个凹槽。根据本专利技术的一方面，多个所述凹槽形成在所述齿槽的整个内侧边缘上或形成在所述内侧边缘的一部分上。根据本专利技术的一方面，所述齿槽包括槽身部和槽口部，所述凹槽形成在所述槽身部的内侧边缘和/或所述槽口部的内侧边缘。根据本专利技术的一方面，在所述齿槽的宽度方向上，形成在所述槽身部的内侧边缘上的所述凹槽不超过所述槽口部的最外侧边缘。根据本专利技术的一方面，所述凹槽具有如下结构特征中的至少一种：所述凹槽朝着所述齿槽的内部逐渐变窄而具有收缩的开口；所述凹槽的内侧边缘形成为粗糙结构或弯曲结构；所述凹槽的内侧边缘与所述齿槽的内侧边缘的连接处形成为尖锐突起；沿着从所述齿槽的槽底向着所述齿槽的槽口方向，所述凹槽的尺寸逐渐变大，而所述凹槽的开口尺寸逐渐变小。根据本专利技术的一方面，提供了一种电机导磁部件，所述电机导磁部件包括如上所述的铁磁叠片。根据本专利技术的一方面，提供了一种电机导磁部件，所述电机导磁部件包括绕组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁磁叠片，其特征在于，在所述铁磁叠片(100)的形成齿槽(101)的铁磁边界上设置有多个凹槽(120)，多个所述凹槽(120)分别与所述齿槽(101)连通。

【技术特征摘要】
1.一种铁磁叠片，其特征在于，在所述铁磁叠片(100)的形成齿槽(101)的铁磁边界上设置有多个凹槽(120)，多个所述凹槽(120)分别与所述齿槽(101)连通。2.如权利要求1所述的铁磁叠片，其特征在于，多个所述凹槽(120)沿着整个所述铁磁边界布置或沿着所述铁磁边界的一部分布置。3.如权利要求1所述的铁磁叠片，其特征在于，所述齿槽(101)包括槽身部(112)和槽口部(114)，所述凹槽(120)形成在所述槽身部(112)对应的铁磁边界上和/或所述槽口部(114)对应的铁磁边界上。4.如权利要求3所述的铁磁叠片，其特征在于，在所述齿槽(101)的宽度方向上，形成在所述槽身部(112)对应的铁磁边界上的所述凹槽(120)不超过所述槽口部114的最外侧边缘。5.如权利要求1-4中任一项所述的铁磁叠片，其特征在于，所述凹槽(120)具有如下结构特征中的至少一种：所述凹槽(120)具有逐渐收缩的开口；所述凹槽(120)的内侧边缘形成为粗糙结构或弯曲结构；所述凹槽(120)的开口处形成有尖锐突起；沿着从所述齿槽(101)的槽底向着所述齿槽(101)的槽口方向，所述凹槽(120)的尺寸逐渐变大，而所述凹槽(120)的开口尺寸逐渐变小。6.一种电机导磁部件，其特征在于，其包括如权利要求1-5中任一项所述的铁磁叠片。7.一种电机导磁部件，其特征在于，所述电机导磁部件包括绕组槽(110)，在所述绕组槽(110)的内壁上形成有与所述绕组槽(110)连通的多个空穴(400)。8.如权利要求7所述的电机导磁部件，其特征在于，所述空穴(400)具有如下结构特征中的至少一种：所述空穴(400)具有收缩的开口；所述空穴(400)的内侧边缘形成有粗糙结构或弯曲结构；所述空穴(400)的开口处形成有尖锐突起；沿着从所述绕组槽(110)的槽底向着所述绕组槽(110)的槽口方向，所述空穴(400)的尺寸逐渐变大，而所述空穴(400)的开口尺寸逐渐变小。9.如权利要求7或8所述的电机导磁部件，其特征在于，所述电机导磁部件包括多个相互叠置的铁磁叠片(100)，单个所述空穴(400)形成在单层铁磁叠片(100)上，多个所述空穴(400)形成在奇数层铁磁叠片(100)和/或偶数层铁磁叠片(100)上；或者，单个所述空穴(400)形成在至少两层相邻的铁磁叠片(100)上。10.如权利要求9所述的电机导磁部件，其特征在于，所述铁磁叠片(100)的形成齿槽(101)的铁磁边界上设置有多个凹槽(120)，所述凹槽(120)具有在所述铁磁叠片(100)的厚度方向上的开口以及与所述齿槽(101)连通的开口，所述厚度方向上的开口被相邻叠置的铁磁叠片的不具有所述凹槽(120)的部分阻挡，形成所述空穴(400)。11.如权利要求10所述的电机导磁部件，其特征在于，多个所述凹槽(120)沿着整个铁磁边界布置或沿着所述铁磁边界的一部分布置。12.如权利要求11所述的电机导磁部件，其特征在于，所述齿槽(101)包括槽身部(112)和槽口部(114)，在所述齿槽(101)的宽度方向上，形成在所述槽身部(112)对应的铁磁边界上的所述凹槽(120)不超过所述槽口部114的容纳空间的最外侧边缘。13.一种电机，其特征在于，所述电机具有如权利要求6-12中任一项所述的电机导磁部件。14.一种电机绕组结构，所述电机绕组结构包括电机导磁部件和线圈绕组(200)，所述电机导磁部件具有多个绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：马盛骏，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11