永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统及方法。本发明专利技术提供的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层包括依次铺设在转子的磁极表面的增强相、脱模布和导流网，在导流网外分别固定有注胶管路的端部和抽气管的端部，在转子上密封连接有真空隔离膜，真空隔离膜覆盖增强相、脱模布、导流网、注胶管路的端部和抽气管的端部。本发明专利技术将真空辅助树脂灌注成型工艺设备应用在了永磁电机转子的磁极防护中，可以借以在永磁电机转子的磁极表面成型出一种树脂覆层，并且易于实现磁极表面的树脂覆层的厚度控制，不需要模套工装。本真空辅助树脂灌注系统及方法可实现良好的灌注效果，可用来强化转子磁极的机械性能、提高其防腐等级。

Vacuum assisted resin infusion system and method for permanent magnet motor rotor

The invention provides a vacuum auxiliary resin perfusion system and a method for a permanent magnet motor rotor. The vacuum-assisted resin pouring protective coating of the permanent magnet motor rotor provided by the invention comprises a reinforcement phase, a demoulding cloth and a diversion net laid on the magnetic pole surface of the rotor in turn. The end of the injection pipeline and the end of the exhaust pipe are respectively fixed outside the diversion net. The vacuum isolation film is sealed and connected on the rotor, and the vacuum isolation film is covered. The end of the reinforcing phase, the stripper cloth, the diversion net, the injection pipeline and the end of the suction pipe. The vacuum assisted resin pouring forming process equipment is applied to the magnetic pole protection of the permanent magnet motor rotor, which can form a resin coating on the magnetic pole surface of the permanent magnet motor rotor, and is easy to realize the thickness control of the resin coating on the magnetic pole surface, and does not need a tooling. The vacuum assisted resin pouring system and method can achieve good pouring effect, and can be used to strengthen the mechanical properties of the rotor pole and improve its anti-corrosion grade.

【技术实现步骤摘要】
永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统及方法本申请是申请日为2014年8月27日，申请号为201410428379.6，专利技术名称为“永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层、系统及方法”的分案申请。
本专利技术涉及树脂灌注防护覆层、系统及方法，尤其涉及永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统及方法。
技术介绍
永磁电动机和永磁发电机的磁极防护对于其安全运行来说至关重要，尤其是风力发电机。近年来，随着风力发电行业的迅速发展，风力发电机逐步大型化，机械强度要求越来越高，使用环境也越来越苛刻，海洋环境、高海拔、高湿热以及高寒环境等会给风力发电机的正常运转和使用寿命带来挑战，尤其是在沿海湿热盐雾等恶劣气候环境下运行的机组，其机械疲劳和磁极腐蚀带来的机组寿命衰减都是十分致命的。在面对上述问题的过程中，专利技术人发现其具体的机理在于：永磁型风力发电机在运行过程中，其转子会由于各种载荷出现微形变，进而导致转子上的磁极产生压缩或者拉伸变形；与此同时外界环境温度及湿度的变化，会对发电机转子及磁极造成腐蚀威胁，进而损害发电机性能和寿命，特别是磁极的腐蚀一般都是从点腐蚀开始的，进而在已有的腐蚀环境基础上加速腐蚀。因此，一方面需要强化磁极的机械性能，具体表现在满足发电机实际运转过程中的机械疲劳要求，另一方面，磁极需要严格的腐蚀防护，具体表现在要求发电机在寿命期内不能让环境对磁极造成腐蚀。而目前已有的转子生产工艺更倾向于强化机械性能，但却忽略了腐蚀防护要求，不利于延长风力发电机的使用寿命。对此，专利技术人想到了使用树脂覆层对转子磁极进行密封防护的设想，但是专利技术人发现，目前现有的树脂成型工艺一般是一种整体成型的工艺，它们并不是一种覆层工艺，不能直接用在转子磁极的防护中。现有的手糊成型或者树脂传递模具法成型工艺也存在较多缺点，手糊成型方式不易于工艺控制，且防腐蚀效果差，而树脂传递模具法成型方式需要增加模具成本，工序复杂，树脂用量大，防腐蚀效果一般。而对于永磁发电机和永磁电动机来说，使其转子与定子之间具有较佳的气隙是保障其效率的关键点之一，因此若用树脂覆层对转子磁极进行密封防护，则应当能够控制树脂覆层的厚度，以保障永磁发电机和永磁电动机的效率。与此同时，特别是对于永磁风力发电机转子来说，其需要被树脂覆层覆盖的表面结构复杂，磁极和转子磁轭表面不平整，存在较多间隙和孔隙，依靠现有技术难以充分的填充这些孔隙，不能对转子磁极提供良好的防腐保护，因此，如何实现性能较佳的树脂覆层也是另外需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种易于控制树脂覆层厚度的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层，本专利技术的另一个目的在于提供一种能够用来强化转子磁极的机械性能、提高其防腐等级的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，本专利技术的再一个目的是提供一种能够用来强化转子磁极的机械性能、提高其防腐等级的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层，其包括依次铺设在转子的磁极表面的增强相、脱模布和导流网，在所述导流网外分别固定有注胶管路的端部和抽气管的端部，在所述转子上密封连接有真空隔离膜，所述真空隔离膜覆盖所述增强相、脱模布、导流网、注胶管路的端部和抽气管的端部。优选地，所述增强相可以包括至少一层纤维布。进一步地，所述纤维布可以为玻璃纤维布、碳纤维布或麻布。进一步地，所述纤维布可以为单轴纤维布或双轴纤维布。优选地，所述转子的轴线可以沿竖直方向设置，所述注胶管路的端部位于所述磁极的下端，所述抽气管的端部位于所述磁极的上方。优选地，所述的永磁电机转子可以为直驱永磁风力发电机的外转子。优选地，在所述真空隔离膜和所述导流网之间可以设有半渗透膜，所述注胶管路的端部位于所述导流网和所述半渗透膜之间，所述抽气管的端部位于所述半渗透膜外。本专利技术还提供了一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其包括任一上述的永磁电机转子的防护覆层，还包括树脂预处理装置、进液泵装置和真空发生装置；所述树脂预处理装置包括树脂搅拌脱泡装置和树脂储液罐，所述树脂搅拌脱泡装置用于对双组份树脂进行搅拌和脱泡，所述树脂搅拌脱泡装置通过搅拌脱泡装置出液管与所述树脂储液罐连接；所述树脂储液罐通过泵进液管与所述进液泵装置连接，所述进液泵装置用于控制流过所述进液泵装置的树脂的流速；所述进液泵装置与所述注胶管路连接，所述抽气管与所述真空发生装置连接，在所述抽气管上连接有阀门。优选地，所述树脂搅拌脱泡装置可以包括第一组份进液管、第二组份进液管、密封搅拌罐和密封搅拌罐抽真空装置，所述第一组份进液管和第二组份进液管与所述密封搅拌罐相连，在所述密封搅拌罐内设有搅拌装置，所述密封搅拌罐抽真空装置与所述密封搅拌罐通过脱泡抽气管连接，所述密封搅拌罐与所述搅拌脱泡装置出液管连接。优选地，所述进液泵装置可以包括相互连接的泵和流速计，所述流速计与所述泵进液管连接，所述泵与所述注胶管路连接。优选地，所述真空发生装置可以包括依次连接的真空泵、真空罐、真空阀和缓冲罐，所述缓冲罐与所述抽气管连接，在所述真空罐上连接有第一压力表，在所述缓冲罐上连接有第二压力表。优选地，还可以包括用于对注入所述真空隔离膜与所述转子之间的树脂进行加热的加热装置，在所述转子上设有温度传感器。本专利技术还提供了一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注方法，其包括以下步骤：构建防护覆层的步骤：在转子的磁极上构建任一上述的永磁电机转子的防护覆层；预处理树脂的步骤：对双组份树脂进行搅拌和脱泡，存储脱泡后的树脂；真空保压的步骤：对真空隔离膜与转子的磁极之间的空间抽真空并保持该空间内的真空度；真空灌注的步骤：将存储的树脂匀速地注入到真空隔离膜与转子的磁极之间；固化树脂的步骤：对注入真空隔离膜与转子的磁极之间的树脂加热，使树脂升温并固化；去除辅材的步骤：将脱模布以及脱模布外的辅材去除。优选地，所述构建防护覆层的步骤可以包括：清理转子的磁轭表面、磁极表面以及磁极周围的附属物；在磁极的表面依次铺设并固定增强相、脱模布和导流网，将注胶管路的端部和抽气管的端部分别固定在导流网外；用真空隔离膜覆盖增强相、脱模布、导流网、注胶管路的端部和抽气管的端部，将真空隔离膜与转子密封连接。优选地，所述构建防护覆层的步骤可以包括：清理转子的磁轭表面、磁极表面以及磁极周围的附属物；在磁极的表面依次铺设并固定增强相、脱模布和导流网，将注胶管路的端部固定在导流网外，在导流网外固定半渗透膜，使注胶管路的端部位于导流网和半渗透膜之间，将抽气管的端部固定在半渗透膜外；用真空隔离膜覆盖增强相、脱模布、导流网、半渗透膜、注胶管路的端部和抽气管的端部，将真空隔离膜与转子密封连接。优选地，在所述构建防护覆层的步骤中，对双组份树脂进行脱泡所使用的真空度可以为-40～-99千帕，脱泡的时间可以为5～30分钟。优选地，在所述真空保压的步骤中，真空隔离膜与转子之间的空间中保持的真空度可以为-45～-85千帕。优选地，在所述真空灌注的步骤中，注入树脂的流速可以为200～1000克/分钟。优选地，在所述真空灌注的步骤和固化树脂的步骤之间还包括以下步骤：待树脂注满真空隔离膜与转子之间的空间后，封闭注胶管路，在3～10小时内继续保持抽气管内的真空度。优选地，在所述固化树脂的步骤中，可以使树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，包括永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层，还包括树脂预处理装置、进液泵装置和真空发生装置；所述永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层包括依次铺设在转子的磁极表面的增强相、脱模布和导流网，在所述导流网外分别固定有注胶管路的端部和抽气管的端部，在所述转子上密封连接有真空隔离膜，所述真空隔离膜覆盖所述增强相、脱模布、导流网、注胶管路的端部和抽气管的端部；在所述真空隔离膜和所述导流网之间设有半渗透膜，所述注胶管路的端部位于所述导流网和所述半渗透膜之间，所述抽气管的端部位于所述半渗透膜外；所述转子的轴线沿竖直方向设置，所述注胶管路的端部位于所述磁极的下端，所述抽气管的端部位于所述磁极的上方；所述的永磁电机转子为直驱永磁风力发电机的外转子；并且，所述增强相包括多层层状的纤维布，所述纤维布为单轴纤维布或双轴纤维布；所述树脂预处理装置包括树脂搅拌脱泡装置和树脂储液罐，所述树脂搅拌脱泡装置用于对双组份树脂进行搅拌和脱泡，所述树脂搅拌脱泡装置通过搅拌脱泡装置出液管与所述树脂储液罐连接；其中，所述树脂搅拌脱泡装置包括第一组份进液管、第二组份进液管、密封搅拌罐和密封搅拌罐抽真空装置，所述第一组份进液管和第二组份进液管与所述密封搅拌罐相连，在所述密封搅拌罐内设有搅拌装置，所述密封搅拌罐抽真空装置与所述密封搅拌罐通过脱泡抽气管连接，所述密封搅拌罐与所述搅拌脱泡装置出液管连接；所述树脂储液罐通过泵进液管与所述进液泵装置连接，所述进液泵装置用于控制流过所述进液泵装置的树脂的流速；其中，所述进液泵装置包括相互连接的泵和流速计，所述流速计与所述泵进液管连接，所述泵与所述注胶管路连接；所述进液泵装置与所述注胶管路连接，所述抽气管与所述真空发生装置连接，在所述抽气管上连接有阀门；其中，所述真空发生装置包括依次连接的真空泵、真空罐、真空阀和缓冲罐，所述缓冲罐与所述抽气管连接，在所述真空罐上连接有第一压力表，在所述缓冲罐上连接有第二压力表。...

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，包括永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层，还包括树脂预处理装置、进液泵装置和真空发生装置；所述永磁电机转子的真空辅助树脂灌注防护覆层包括依次铺设在转子的磁极表面的增强相、脱模布和导流网，在所述导流网外分别固定有注胶管路的端部和抽气管的端部，在所述转子上密封连接有真空隔离膜，所述真空隔离膜覆盖所述增强相、脱模布、导流网、注胶管路的端部和抽气管的端部；在所述真空隔离膜和所述导流网之间设有半渗透膜，所述注胶管路的端部位于所述导流网和所述半渗透膜之间，所述抽气管的端部位于所述半渗透膜外；所述转子的轴线沿竖直方向设置，所述注胶管路的端部位于所述磁极的下端，所述抽气管的端部位于所述磁极的上方；所述的永磁电机转子为直驱永磁风力发电机的外转子；并且，所述增强相包括多层层状的纤维布，所述纤维布为单轴纤维布或双轴纤维布；所述树脂预处理装置包括树脂搅拌脱泡装置和树脂储液罐，所述树脂搅拌脱泡装置用于对双组份树脂进行搅拌和脱泡，所述树脂搅拌脱泡装置通过搅拌脱泡装置出液管与所述树脂储液罐连接；其中，所述树脂搅拌脱泡装置包括第一组份进液管、第二组份进液管、密封搅拌罐和密封搅拌罐抽真空装置，所述第一组份进液管和第二组份进液管与所述密封搅拌罐相连，在所述密封搅拌罐内设有搅拌装置，所述密封搅拌罐抽真空装置与所述密封搅拌罐通过脱泡抽气管连接，所述密封搅拌罐与所述搅拌脱泡装置出液管连接；所述树脂储液罐通过泵进液管与所述进液泵装置连接，所述进液泵装置用于控制流过所述进液泵装置的树脂的流速；其中，所述进液泵装置包括相互连接的泵和流速计，所述流速计与所述泵进液管连接，所述泵与所述注胶管路连接；所述进液泵装置与所述注胶管路连接，所述抽气管与所述真空发生装置连接，在所述抽气管上连接有阀门；其中，所述真空发生装置包括依次连接的真空泵、真空罐、真空阀和缓冲罐，所述缓冲罐与所述抽气管连接，在所述真空罐上连接有第一压力表，在所述缓冲罐上连接有第二压力表。2.根据权利要求1所述的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，还包括用于对注入所述真空隔离膜与所述转子之间的树脂进行加热的加热装置，在所述转子上设有温度传感器。3.根据权利要求2所述的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，所述加热装置以非接触的方式进行加热。4.根据权利要求3所述的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，所述加热装置包括红外辐射加热装置。5.根据权利要求1所述的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，在所述注胶管路的端部固定用于将树脂导引至导流网的导流装置。6.根据权利要求1所述的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，所述进液泵装置包括蠕动泵。7.根据权利要求1所述的永磁电机转子的真空辅助树脂灌注系统，其特征在于，所述搅拌脱泡装置出液管伸入所述树脂储液罐内并与所述树脂储液罐的内壁相接触。8.一种永磁电机转子的真空辅助树脂灌注方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-7中任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，李斐斐，张国涛，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65