本发明专利技术所要解决的课题是提供一种永磁铁式旋转电机，尤其是风力发电用永磁铁式旋转电机、风力发电系统、永磁铁的磁化方法，其实现容易冷却发热的发电机的构造、缩小体积、实现低成本。图１是本发明专利技术装置的第１实施例的６极永磁铁式旋转电机的永磁铁转子端部剖面图。永磁铁转子（１）由转子铁芯（２）构成，永磁铁（３、４）被收容在转子铁芯的永磁铁沟槽（５）里，所述永磁铁每１极部分上配置有两个。另外，永磁铁转子在极间设有冷却用通风路（６），通过在该冷却用通风路中流通冷却风，可以有效地冷却发电机内部。冷却用通风路的通风路内径侧的周方向宽度将构成转子铁芯１极部分的宽度的内径侧端部角度设为θ，θ在５０°以上、５８°以下的范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着今年来风力发电导入量飞跃的增加，单机容量增加的基础上以提高经济为目的，对1MW以上大容量永磁铁电机的要求正在提高。在应用 大容量永磁铁电机时，即使效率很高，其损失的绝对值也大。因此，为使 发热密度与小容量电机同等程度，在增大旋转电机体积的情况下，重量会 增加，制造成本和建设成本增大，所以有必要减小体积，提高发热密度。 但是，高发热密度要求有高冷却性能，最终导致成本增加。另外，如果制 成不容易发热的构造，则导致电气性能恶化，很难满足发电机的规格。为 了实现低成本且不会有损于电气性能，并得到高效率的冷却，需要一种适 合于冷却的构造。在专利文献l中公开了在极间设置空间，通过减少漏磁通等来抑制在 极间的发热。专利文献l:日本特开2006—81377号公报专利文献1只是在极间设置空间，通过防止在极间的漏磁通来防止在 极间的发热，但并没有描述在旋转时的通过空冷进行的冷却，在本专利技术中， 着眼于旋转时的空冷，提供一种适于空冷的转子构造。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的问题是提供一种永磁铁式旋转电机，其中形 成容易冷却发热的发电机的构造，体积縮小，成本降低。本专利技术提供一种风力发电用旋转电机，在所述永磁铁转子的转子铁芯上在圆周方向排列的永磁铁交替改变极性而沿周方向配置，在相邻的异极 间设有冷却用通风路，该通风路形状形成是转子铁芯的外周侧形成为近似 梯形形状，并设置有从近似梯形形状的径向中心侧端部向轴中心延伸的B专利技术效果在永磁铁式旋转电机中，可以实现容易冷却发热的发龟机的构造、体 积縮小、实现低成本。附图说明图1是表示旋转电机的实施方法的说明图图2是表示旋转电机的实施方法的说明图 图3是表示旋转电机的实施方法的说明图 图4是表示旋转电机的实施方法的说明图 图5是表示旋转电机的实施方法的说明图 图6是表示旋转电机的实施方法的说明图 图7是表示旋转电机的实施方法的说明图 图8是表示旋转电机的实施方法的说明图 图9是表示旋转电机的实施方法的说明图 图IO是表示旋转电机的实施方法的说明图 图11是表示旋转电机的实施方法的说明图 图12是表示旋转电机的实施方法的说明图 图13是表示旋转电机的实施方法的说明图 图14是表示旋转电机的实施方法的说明图 图15是表示旋转电机的实施方法的说明图 图16是表示旋转电机的实施方法的说明图 图17是表示旋转电机的实施方法的说明图 图18是表示旋转电机的实施方法的说明图 符号说明1， 20， 30, 40, 50， 60， 70—转子 2， 21， 22， 23， 24， 25 —转子铁芯(实施例1) (实施例1) (实施例1) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例2) (实施例3) (实施例3) (实施例4) (实施例5) (实施例6)3， 4， 44， 80， 90， 92， 93， 96—平板永磁铁 5， 81 —永磁铁沟槽 6， 18 —冷却用通风路7— 旋转轴8— 通风冷却用轴向管道9— 中间隔垫(spacer) IO —管道片(ductpiece) 11， 16 —管道空间 12—冷却风的流动13 —空气冷却器14一外部空气15 —风扇17 —定子19一磁化用线圈41， 42， 43 —弧型永磁铁82—引导板91一粘结剂94， 95 —永磁铁100 —旋转电机101 —风车机舱102— 增速齿轮103— 风车104— 电力系统 105 —电力转换器具体实施例方式以下结合附图说明本专利技术的详细情况。各图中同一部分用相同的序号 标注。实施例1图1是本专利技术装置的第一实施例的6极永磁铁式旋转电机的永磁铁转子端部的剖面图。永磁铁转子l由转子铁芯2构成，永磁铁3、 4被收容 在转子铁芯2的永磁铁沟槽5里，所述永磁铁每1极部分上配置有两个。 另外，永磁铁转子1在极间设有冷却用通风路6，通过在该冷却用通风路 6中流通冷却风，可以有效地冷却发电机内部。如图1所示，冷却用通风 路6的通风路的形状是将转子铁芯的外周侧形成为近似梯形形状，并设有 从近似梯形形状的径向中心侧端部向轴中心延伸的槽。这种构造的冷却性 能可查阅图2、图3，可见其能有效地冷却。图2是表示图1中所述的构成转子铁芯的1极部分的宽度内径侧端部角度e和永磁铁转子与定子的温度上升之间的关系的示意图。另外，在图1中，转子铁芯的1极部分的端部在直径方向上有两处， 一处的情况下其 端部角度为e。从图2可知，通过使e角为50。以上，可以使永磁铁的温 度上升控制在100k以下，控制在退磁温度以下；通过使e角在58。以下， 在定子的绕组种类使用H种类的情况下，可以使温度上升的最高温度不会 超过140k。这是因为，作为规格电线的H种的绕组的最高温度的上限温 度是140k。由此，冷却用通风路6的通风路内径侧的圆周方向宽度，将构成转子铁芯的i极部分的宽度的内径侧端部角度设为e， e最好在50。以上，58°以下的范围。图3是表示图1所述的冷却用通风路的径向深度尺寸a和永磁铁转子 的温度上升与转子铁芯的应力的关系的示意图。通过将图1所述的冷却用 通风路6的径向最佳深度a与转子铁芯的半径r的比例a/r设为33%以上， 将永磁铁控制在100k以下，控制在退磁温度以下，通过使比例a/r达到58% 以下，可以在使转子铁芯的应力不超过材料的屈服应力的情况下使用。由此，冷却用通风路6的径向深度a与转子铁芯的半径r的比例a/r 优选在33%以上，58%以下的范围。像这样，通过采用图l所示的冷却用通风路6，可以降低发电机的发 热密度，可以减小发电机的体积。另外，转子铁芯2与旋转轴7连接。当 然，虽然本图中表示了六极，但其他的极数也同样可以实现，这是不言而 喻的。实施例2图4是本专利技术装置的第2实施例的6极永磁铁式旋转电机的永磁铁转 子端部的剖面图。与第1实施例相同，永磁铁转子20由转子铁芯21构成, 永磁铁3、 4被收容在转子铁芯21的永磁铁沟槽5里，所述永磁铁在每1 极部分上分别配置有两个。另外，永磁铁转子20在极间设有冷却用通风 路6，通过在该冷却用通风路6中流通冷却风，可以有效地冷却发电机内 部。另外，在转子铁芯21的所述永磁铁的内径侧，在每一极都设有一个 通风冷却用轴向管道(Axial duct) 8，可以使冷却风在轴向管道8通风。 另外，转子铁芯21与旋转轴7连接。另外，在本图中，l极部分周围只设 有一处通风冷却用轴向管道8，但也可以同样设置多个通风冷却用轴向管 道8。另外，在本图中，虽然将轴向管道的形状形成为圆形，但也可以是 其他形状。图5是本专利技术装置的第2实施例永磁铁式旋转电机的轴方向1/2剖面 图。观察冷却风的流动12，通过空气冷却器13被外部空气14冷却了的空 气，在与旋转轴7相连接的风扇15的作用下通过冷却用通风路6、和通风 冷却用轴向管道8，从在中间隔垫9上呈放射状配置的管道片10形成的管 道空间11，流通到定子17的管道空间16，向空气冷却器13循环。通过 设置管道空间11，可以有效地冷却发电机中心部分。图6是第2实施例的永磁铁转子20的中间隔垫9部分的径向剖面图。 通过了在中间隔垫9的两面呈放射状配置有管道片10的通风本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具备永磁铁转子的永磁铁式旋转电机，其具有转子和定子，其特征在于， 沿周方向排列在所述永磁铁转子的转子铁芯上的永磁铁交替改变极性且沿着周方向配置，在相邻的异极间设有用于冷却的通风路，该通风路的转子铁芯的外周侧形成为近似梯形形状，并设置有从近似梯形形状的径向中心侧端部向轴中心延伸的槽。
【技术特征摘要】
JP 2006-11-24 2006-3164441.一种具备永磁铁转子的永磁铁式旋转电机，其具有转子和定子，其特征在于，沿周方向排列在所述永磁铁转子的转子铁芯上的永磁铁交替改变极性且沿着周方向配置，在相邻的异极间设有用于冷却的通风路，该通风路的转子铁芯的外周侧形成为近似梯形形状，并设置有从近似梯形形状的径向中心侧端部向轴中心延伸的槽。2. 如权利要求1所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 通风路内径侧的周方向宽度，在将构成转子铁芯1极部分的宽度的内径侧端部角度设为e时，e在50。以上、58°以下的范围。3. 如权利要求l所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 通风路的从转子铁芯外周向轴中心延伸的径向深度a与转子铁芯的半径r的比例a/r在33。/。以上、58%以下的范围。4. 如权利要求l所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 在所述永磁铁转子中的比配置永磁铁的位置靠内径一侧，设有通风冷却用轴向管道。5. 如权利要求1所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 在所述永磁铁转子的轴向中心、或在空气冷却器排气侧错开设有通风冷却用的中间隔垫。6. 如权利要求5所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 在所述永磁铁转子的通风冷却用的中间隔垫上设有管道片。7. 如权利要求l所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 在设有冷却用通风路的其空间里巻绕磁化用线圈。8. 如权利要求l所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于， 所述转子在1极部分上至少使用两个以上的平板磁铁，并且在从所述永磁铁转子的外周侧观察时所述平板磁铁配置为八字形，且同极朝向 径向外周侧。9. 如权利要求1所述的永磁铁式旋转电机，其特征在于，所述转子在1极部分上至少使用两个以上的平板磁铁，并且在从所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郡大祐，藤垣哲朗，相泽秀树，饭塚元信，岩井康，三上浩幸，木村守，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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