中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺，特征在于首次应用稀土铈磁铁制造发电机，再经发电机转子总成加工、定子总成加工、组装电机三道工艺。由于稀土铈磁铁材料采用双主相工艺，改变磁体反磁化性能，延长电机使用寿命；在电机设计方面，根据铈磁铁的特性综合优化设计并制定新型制造工艺，采用新型电机结构，以提高电机运行可靠性，降低起动力矩。采用定子分数槽和斜槽结构，明显降低磁阻,大大降低电机启动阻力矩和风力发电机启动风速；采用鸠尾槽转子技术，牢固地镶嵌永磁体，提高电机超速性能和可靠性。实验证明，应用稀土铈磁铁材料和改进制造工艺，使电机在相同转速下，以1000W为例，电机平均功率提高140W，平均效率提高3.6%。平均效率提高3.6%。平均效率提高3.6%。

【技术实现步骤摘要】
中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺


[0001]本专利技术涉及风力发电机，具体涉及中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺。

技术介绍

[0002]目前，各种型号风力发电机均以直驱永磁稀土电机为主，其定子和转子所用的材料为传统稀土钕铁硼材料，不仅成本相对较高，而且资源紧缺。通过传统工艺制备磁体磁性能普遍偏低，无法满足应用领域对磁钢性能的要求。对于应用于牧区的小风电，如何提高效率、提高使用寿命，是关系到风力发电清洁能源技术能否普及推广的关键因素之一。钢铁总院曾开展基于材料基因工程的高丰度Ce稀土永磁材料研究，开发了新型制备工艺，并申报“一种高矫顽力烧结态Ce磁体或富Ce磁体”等多项专利，实验数据表明，高丰度铈磁体应用于风电永磁电机是完全可行的，制备铈代稀土比例达到20％时，最大磁能积大于36MGOe，矫顽力大于20KOe，研究在风电中采用铈磁铁将是有效降低电机成本的重要途径。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺，这种制造工艺针对上述目前风力发电机所存在的超速性能差、启动阻力矩大等问题，应用高丰度铈永磁材料制作转子冲片和定子冲片。另外，针对铈磁体性能，达到优化小风力发电机发电性能。通过计算电磁性能，优化电机参数。采用分数槽转子冲片和斜槽定子冲片压装分别制成转子总成和定子总成，降低电机至关重要的参数——启动阻力矩；采用鸠尾槽转子结构，牢固镶嵌磁钢永磁体，提高运行可靠性。
[0004]本专利技术要解决的技术问题由以下制造工艺实现：
[0005]一、发电机转子总成加工工艺：
[0006]1.冲压转子冲片：按图纸要求准备厚度为0.5mm的铈钢片钢带，采用复式模具冲出鸠尾槽、通风孔、铆钉孔，钢带的宽度仅允许交叉排列放置2～3列冲片，每张冲片在钢带上的纵向位置经严格定位；
[0007]2.将转子冲片吊放在支架上，检查通风孔、铆钉孔杂质和毛刺，并用橡胶板包好，按图纸要求配键；
[0008]3.按图纸要求按顺序叠装转子冲片，毛剌方向一致，注意定位槽方向一致；
[0009]4.用￠10的铆钉，从铆钉孔铆接固定转子总成；
[0010]5.按图纸要求加工转子总成，所述转子总成由转子冲片和稀土铈磁钢制成，无需独立的励磁绕组，因此磁损耗低。所述转子总成采用嵌入式结构，与转子鸠尾槽相配合。由于所述转子槽为鸠尾槽，可确保磁钢安全固定在转子内，在电机高转速下，不会被甩出脱掉或松动，因此延长电机使用寿命。往槽内安装磁钢时，要求N、S极相间布置，采用专用工具将涂有粘结胶的磁钢嵌入鸠尾槽内；其粘结胶采用改性环氧结构胶为宜；
[0011]6.固化：将磁钢嵌入粘接到转子鸠尾槽合适位置后，要进行固化，要求室温在18℃
以上，时间以4～6小时为宜；抗高低温冲击、抗高温高湿、抗盐雾的性能良好；
[0012]7.清理转子总成表面杂物，喷防霉漆。
[0013]二、定子总成加工工艺：
[0014]1.冲压定子冲片：按图纸要求冲压分数槽定子冲片；按图纸要求准备厚度为0.5mm的铈钢片钢带，采用复式模具一次冲裁分数槽定子嵌线槽，钢带的宽度仅允许交叉排列放置2～3列定子冲片，每张定子冲片在钢带上的纵向位置经严格定位；
[0015]2.按图纸要求压装定子冲片，要求按顺序叠装，毛剌方向一致，放置在带斜槽定位键的压装工装上，铆接定子冲片。该工装包括定子内孔定位胎、扣片、底胎、压环，在所述定子内孔定位胎表面加工有斜槽定位键，压装定子冲片时，将定子槽按斜槽定位槽顺序装定子冲片，以便形成斜槽，其目的是降低启动阻力矩；
[0016]3.将定子总成吊往下线位置。在槽内置绝缘纸、绕组绕线，并按节距Y＝1～3嵌入线圈，然后检查定子线圈，各导线圈配对排好；
[0017]4.置槽楔、绕组引出线焊接；
[0018]5.将线圈上的接头打磨光滑，线圈端部按工艺要求垫好，浸漆；
[0019]6.整型，并检查各绕组是否短路、断路；
[0020]7.定子总成烘压：加温，直流电源加热平均每小时升温10℃还应在120℃左右时加次压，然后温度升至140
°
～150℃时，停止升温，保温10小时，冷却时切断电源用自然冷却或风扇快速冷却，当定子总成温度与环境温度接近时，方可拆除烘压工具；
[0021]8.将浸漆后的定子总成压入机壳，喷防霉漆；
[0022]9.进行耐压试验。
[0023]三、组装电机
[0024]1.在转子轴上压装前后轴承；
[0025]2.将转子总成放入定子总成内，注意防碰，防夹手指；
[0026]3.压前后端盖；
[0027]4检查、试验：用仪器检测电机启动阻力矩和电性能。
[0028]本专利技术优点在于：
[0029]1.提高发电机发电性能。本磁体由于采用了双主相工艺，使双主相铈磁体主相颗粒开成具有耦合作用的核壳机构，改变磁体反磁化性能，弥补传统单一合金成分烧结磁体性能迅速降低的弊端，改变磁体反磁化性能，延长电机使用寿命。
[0030]2.在电机设计方面，铈电机的设计和制造工艺主要采用新型定子转子结构，以提高电机运行可靠性降低启动阻力矩。如采用定子分数槽，压装时扭成斜一个槽的角度，明显降低磁阻,大大降低了电机启动阻力矩，拓展风力发电机启动风速；采用鸠尾槽转子技术，牢固地固定永磁体磁钢，提高电机超速性能，延长电机使用寿命。
附图说明
[0031]图1是FD3.8
‑
2000W风力发电机稀土铈电机结构示意图
[0032]图2是FD3.8
‑
2000W风力发电机稀土铈电机磁铁转子结构图
[0033]图3是图2中A局部放大图
[0034]图4是图1中B局部放大图
[0035]图5是图1中E局部放大图
[0036]图6是磁钢结构图
[0037]图7是图6磁钢侧视图
[0038]图8是磁钢嵌入转子鸠尾槽装配图
[0039]图9是定子压装斜键工装示意图
[0040]附图标记
[0041]1转子总成2转子冲片3铆钉孔4鸠尾槽5通风孔6定子总成7定子冲片8定位槽9嵌线槽10磁钢11定子内孔定位胎12扣片13底胎14压环15斜槽定位键16转子轴17轴承18端盖
[0042]图中：C
‑
充磁方向
具体实施方式
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面结合附图对本专利技术做一详细阐述，以使中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为明确的界定。
[0044]以FD3.8
‑
2000W风力发电机铈磁铁电机定子转子加工为例，具体描述加工工艺：
[0045]一、发电机转子总成1加工工艺：
[0046]1.冲压转子冲片2：如图2、图3所示，按图纸要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.中小型风力发电机稀土铈磁铁电机定子转子制造工艺，其特征在于，一、发电机转子总成加工工艺：1.冲压转子冲片：按图纸要求准备厚度为0.5mm的铈钢片钢带，采用复式模具冲出鸠尾槽、通风孔、铆钉孔，钢带的宽度仅允许交叉排列放置2～3列冲片，每张冲片在钢带上的纵向位置经严格定位；2.将转子冲片吊放在支架上，检查通风孔、铆钉孔杂质和毛刺，并用橡胶板包好，按图纸要求配键；3.按图纸要求按顺序叠装转子冲片，毛剌方向一致，注意定位槽方向一致；4.用￠10的铆钉，从铆钉孔铆接固定转子总成；5.按图纸要求加工转子总成，所述转子总成由转子冲片和稀土铈磁钢制成；所述转子总成与磁钢采用嵌入式结构，与转子鸠尾槽相配合；往槽内安装磁钢时，要求N、S极相间布置，采用专用工具将涂有粘结胶的磁钢嵌入鸠尾槽内；其粘结胶采用改性环氧结构胶为宜；6.固化：将磁钢嵌入粘接到转子鸠尾槽合适位置后，要进行固化，要求室温在18℃以上，时间以4～6小时为宜；7.清理转子总成表面杂物，喷防霉漆；二、定子总成加工工艺：1.冲压定子冲片：按图纸要求冲压分数槽定子冲片；按图纸要求准备厚度为0.5mm的铈钢片钢带，采用复式模具一次冲裁分数槽定子嵌线槽，钢带的宽度仅允许交叉排列放置2～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨少楠，韩瑞，董生智，陈红升，
申请(专利权)人：呼和浩特市得利新农机制造有限责任公司苏尼特左旗博洋装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：