磁极模块、磁轭、转子和电机制造技术

本申请提供一种磁极模块、磁轭、转子和电机，磁极模块包括基板和多个永磁体块；基板含有第一安装面和第二安装面，第一安装面上设有一个或一个以上的第一连接部，第一连接部用于与磁轭的第二连接部连接；各永磁体块排列成一排并固设在第二安装面上。本申请实施例中提供的磁极模块是由基板和多个永磁体块组成的模块化部件，可实现在项目现场先进行电机主体结构的装配，然后再装配模块化的磁极模块，一方面由于磁极模块的数量远小于永磁体块的数量，大大减少了现场装配的工作量，另一方面，呈模块化部件的磁极模块能够降低磁极装配的难度，提高装配效率和装配精度，便于维护并且降低成本。

Pole module, yoke, rotor and motor

【技术实现步骤摘要】
磁极模块、磁轭、转子和电机
本申请涉及电机设备领域，具体而言，本申请设计一种磁极模块、磁轭、转子和电机。
技术介绍
风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是较为常规的风能利用技术，直驱永磁同步风力发电机组，由风轮直接驱动发电机，将机械能转化为电能。其中，发电机转子采用永磁体作为励磁系统，转子旋转时，定子绕组切割磁力线产生感应电动势。直驱永磁发电机具有可靠性高，发电效率高，电网接入友好，使用寿命长等优点，是风力发电机组的主要发展方向。当前，永磁直驱发电机常采用较大的永磁体块贴合于转子磁轭表面的形式，但在安装效率、定位及固定、工艺性、维护性和经济性上等仍存在较多不足。对于这种永磁体块结构，待装配的永磁体块数量多，需要多次推置到磁轭表面，装配效率很低，对于较大直径电机，该劣势尤为明显。此外，永磁体块与转子磁轭直接接触，在推置永磁体块的过程中永磁体块容易产生磨损，永磁体块表面镀层容易被破坏。再者，永磁体块和转子磁轭为平面和圆弧面的接触，并不能完全贴合。另外，对于大直径电机，由于运输方式受到限制，需要将发电机分体运输至项目现场，然后在项目现场组装或吊装，由于大永磁体块的安装调整以及覆层工艺，使得它只限于在场内安装。当磁体中的一个或多个损坏并需要更换时，维修也十分复杂，会增加例如转子下塔、运输、返修、重新生产、组装等费用。对于海上风电，组装困难更大，维修成本也更高。综上所述，由于发电机的转子大型化，需要的永磁体块的数量较多，而现有的永磁体块是独立装配的，因此大量的永磁体块需要在现场装配，导致装配步骤繁琐，装配效率低下。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种磁极模块、磁轭、转子和电机。本申请的实施例第一方面提供了一种磁极模块，包括基板和多个永磁体块；基板含有第一安装面和第二安装面，各永磁体块排列成一排并固设在第二安装面上，第一安装面上设有一个或一个以上的第一连接部，第一连接部用于与磁轭的第二连接部连接。在其中一个实施例中，第一连接部具体为凹槽，用于与磁轭中具体为凸起连接导条的第二连接部相匹配；或者，第一连接部具体为卡槽，用于与磁轭中具体为卡舌的第二连接部相匹配。在其中一个实施例中，第一安装面上除了设有第一连接部之外的表面为平面。在其中一个实施例中，基板上设有至少一个安装孔，安装孔位于基板长度方向一端附近，用于基板和第二连接部的轴向固定。在其中一个实施例中，各永磁体块排列形成的磁极中心线与基板的长度方向呈预定倾角，磁极中心线为各永磁体块的长度方向几何中心所在直线。可选的，永磁体块呈棱台体，棱台体的顶面较小，底面较大；永磁体块的底面连接在第二安装面上，顶面远离第二安装面；各永磁体块的各底面沿宽度方向的侧边沿平齐；或者，各永磁体块的近点连线与基板的侧边沿之间形成第一倾角，近点连线与永磁体块的宽度方向侧边沿之间形成第二倾角，近点连线是各永磁体块中距离侧边沿最近的点的连线。本申请的实施例第二方面提供了一种磁轭，用于与多个如本申请的实施例第一方面提供的磁极模块连接；磁轭的磁极安装面上设有多个第二连接部；第二连接部用于与磁极模块的第一连接部匹配连接，磁极安装面用于与各磁极模块的第一安装面贴合。在其中一个实施例中，第二连接部为凸起连接导条，第一连接部为与凸起连接导条相匹配的凹槽；或者，第二连接部为卡舌，第一连接部为与卡舌相匹配的卡槽。在其中一个实施例中，凸起连接导条具体为燕尾凸起连接导条，凹槽具体为燕尾槽；燕尾凸起连接导条包括间隔预定间距的左导条和右导条；和/或，燕尾凸起连接导条沿同直线设置为一整段或者沿同直线间断设置为多段。在其中一个实施例中，第二连接部可拆卸连接在磁极安装面上。可选的，第二连接部上沿长度方向均匀设有两个或两个以上沉头通孔，沉头通孔用于在第二连接部通过螺钉连接在磁极安装面上的情况下，容纳螺钉位于磁极安装面之外的部分。在其中一个实施例中，磁极安装面上沿周向均匀设有多个平底安装槽，每个平底安装槽中分布有若干个第二连接部，平底安装槽的长度方向与磁轭的轴向平行；平底安装槽的一轴向端面与磁轭的轴向端面平行，用于供磁极模块插入安装至平底安装槽内。可选的，平底安装槽的槽底面中除了若干个第二连接部之外的表面为平面，槽底面的尺寸与磁极模块的第一安装面的尺寸相匹配，槽底面用于与第一安装面贴合，平底安装槽的槽深小于磁极模块的厚度。可选的，本申请的实施例第二方面的磁轭还包括：凸肩，各平底安装槽的另一端都沿轴向紧接于所述凸肩，凸肩的安装面的一部分作为平底安装槽的另一端的端面，用于抵接磁极模块的一端。可选的，磁轭包括壁厚依次增大的第一壁厚分部、第二壁厚分部和第三壁厚分部，平底安装槽设置在第二壁厚分部上，平底安装槽的一轴向端面与第二壁厚分部的轴向端面平齐，第三壁厚分部作为凸肩。本申请的实施例第三方面提供了一种转子，包括多个如本申请的实施例第二方面提供的磁轭，磁轭匹配连接有多个如本申请的实施例第一方面提供的磁极模块。本申请的实施例第四方面提供了一种电机，包括如本申请的实施例第三方面提供的转子。与现有技术相比，本申请具备如下有益技术效果：本申请实施例中提供的磁极模块是由基板和多个永磁体块组成的模块化部件，可实现在项目现场先进行电机主体结构的装配，然后再装配模块化的磁极模块，一方面，由于磁极模块的数量远小于永磁体块的数量，大大减少了现场装配的工作量，另一方面，呈模块化部件的磁极模块能够降低磁极装配的难度，提高装配效率和装配精度，便于维护保养并且降低成本。本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。附图说明图1为本申请一实施例中的永磁体块排列方式示意图；图2为本申请一实施例中的磁极模块侧视图；图3为本申请另一实施例中的磁极模块侧视图；图4为本申请另一实施例中的永磁体块排列方式示意图；图5为本申请一实施例中的磁轭局部结构剖视图(沿平底安装槽剖切)；图6为本申请另一实施例中的磁轭局部结构剖视图(沿平底安装槽剖切)；图7为本申请一实施例中的磁轭与磁极模块装配结构主视图；图8为本申请一实施例中的磁轭与磁极模块装配结构侧视图；图9为图8中A处的局部放大示意图；图10为本申请一实施例中磁轭与磁极模块(未示意永磁体块)连接结构平面侧视图；图11为图10中的磁极模块的结构示意平面主视图；图12为本申请一实施例中的凸起连接导条的结构主视图；图13为图12中的凸起连接导条的剖视图。附图标号的说明如下：100-磁极模块；110-基板，111-第一安装面，111a-第一连接部；112-第二安装面；113-安装孔；120-永磁体块；121-磁极中心线；200-磁轭；201-磁极安装面；202-第一壁厚分部；210-第二连接部；220-平底安装槽；230-凸肩。具体实施方式下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁极模块，包括基板(110)和多个永磁体块(120)；所述基板(110)含有第一安装面(111)和第二安装面(112)，各所述永磁体块(120)排列成一排并固设在所述第二安装面(112)上，其特征在于，所述第一安装面(111)上设有一个或一个以上的第一连接部(111a)，所述第一连接部(111a)用于与磁轭(200)的第二连接部(210)连接。

【技术特征摘要】
1.一种磁极模块，包括基板(110)和多个永磁体块(120)；所述基板(110)含有第一安装面(111)和第二安装面(112)，各所述永磁体块(120)排列成一排并固设在所述第二安装面(112)上，其特征在于，所述第一安装面(111)上设有一个或一个以上的第一连接部(111a)，所述第一连接部(111a)用于与磁轭(200)的第二连接部(210)连接。2.根据权利要求1所述的磁极模块，其特征在于，所述第一连接部(111a)具体为凹槽，用于与磁轭(200)中具体为凸起连接导条的第二连接部(210)相匹配；或者，所述第一连接部(111a)具体为卡槽，用于与磁轭(200)中具体为卡舌的第二连接部(210)相匹配。3.根据权利要求2所述的磁极模块，其特征在于，所述第一连接部(111a)具体为燕尾槽，用于与磁轭(200)中具体为燕尾凸起连接导条的第二连接部(210)相匹配。4.根据权利要求1所述的磁极模块，其特征在于，所述第一安装面(111)上除了设有所述第一连接部(111a)之外的表面为平面。5.根据权利要求1所述的磁极模块，其特征在于，还包括下述至少一项：所述基板(110)上设有至少一个安装孔(113)，所述安装孔(113)位于所述基板(110)长度方向一端附近，用于基板(110)和所述第二连接部(210)的轴向固定；各所述永磁体块(120)排列形成的磁极中心线(121)与所述基板(110)的长度方向呈预定倾角(θ)，所述磁极中心线(121)为各所述永磁体块(120)的长度方向几何中心所在直线。6.根据权利要求5所述的磁极模块，其特征在于，所述永磁体块(120)呈棱台体，所述棱台体的顶面较小，底面较大；所述永磁体块(120)的底面连接在第二安装面(112)上，顶面远离第二安装面(112)；各所述永磁体块(120)的各底面沿宽度方向的侧边沿平齐；或者，各永磁体块(120)的近点连线与基板(110)长度方向的侧边沿之间形成第一倾角(β)，所述近点连线与所述永磁体块(120)的宽度方向侧边沿之间形成第二倾角(γ)，所述近点连线是各所述永磁体块(120)中距离所述侧边沿最近的点的连线。7.一种磁轭，其特征在于，用于与多个如权利要求1～6中任一项所述的磁极模块(100)连接；所述磁轭(200)的磁极安装面(201)上设有多个第二连接部(210)；所述第二连接部(210)用于与所述磁极模块(100)的第一连接部(111a)匹配连接，所述磁极安装面(201)用于与各所述磁极模块(100)的第一安装面(111)贴合。8.根据权利要求7所述的磁轭，其特征在于，所述第二连接部(210)为凸起连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张季丽，杨景超，
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