專利名稱：大功率永磁電機的永磁磁極組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于永磁電機技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，本發(fā)明涉及大功率永 磁電機中的永磁磁極組件。
背景技術(shù)：
最近十年來，隨著釹鐵硼永磁材料性能的不斷提高，材料的熱穩(wěn) 定性、耐腐性的改善和價格的逐步降低，大功率釹鐵硼永磁電機的開 發(fā)和應(yīng)用進入了 一個新的階段。
傳統(tǒng)的小功率永磁電機由于使用的磁體體積相對較小，磁體表面 通過電鍍、電泳涂覆等防腐處理后，通常都能滿足電機使用要求。隨 著永磁電機功率的增大，單磁極的面積及體積隨之增大，加之大功率 永磁電機的使用環(huán)境相對惡劣，溫升高，散熱量大，對釹鐵硼永磁材 料的防腐蝕、防熱去磁尤為重要，傳統(tǒng)的磁極表面防護方式往往不能 滿足防腐要求；另一方面由于單磁極體積的增大，磁吸力過強，造成 磁極裝配困難，對常規(guī)的磁體表面防腐處理的磁體表面劃碰幾率大 增， 一旦表層破壞，直接威脅釹鐵硼磁鋼的性能和電機的使用壽命。 大家熟知的電機轉(zhuǎn)子磁鋼組裝后四周環(huán)氧灌注，表面加玻璃纖維布纏 繞防護，或者轉(zhuǎn)子表面套裝薄不銹鋼套方式的環(huán)氧灌注保護等等，盡 管都是無極靴磁極結(jié)構(gòu)，但是組裝工藝煩瑣，不宜大批量生產(chǎn)；在已
公開專利(CN1956263A)中，疊片式極靴保護，組件式拼裝，雖防 護了磁體的磕碰，降低了電樞反應(yīng)去磁的影響，但極靴的渦流發(fā)熱及 熱傳導(dǎo)會使磁體工作溫度升高、漏磁增加、磁鋼性能降低等不利因素 出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)所面臨的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種 永磁磁極組件的防護和安裝定位方法，充分發(fā)揮稀土永磁釹鐵硼的特 長，大大提高釹鐵硼磁體的防腐蝕性能，延長磁鋼的使用壽命；目的 之二是磁極的阻熱絕緣，降低磁體溫升，提高磁體的工作性能；目的 之三是實現(xiàn)簡單方便的磁極組件的互鎖定位方式，適宜大批量生產(chǎn)。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種大功率永磁電機的永磁 磁極組件，所述永磁磁極組件包括
永磁體l，由單塊或多塊同極性永磁體塊粘接構(gòu)成；
轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛4，與充磁后的永磁體1的一面相粘結(jié)，構(gòu)成粘結(jié)面；
磁體保護定位罩2，由注射成型的殼體構(gòu)成，所述殼體包圍除所 述粘結(jié)面外的永磁體1，在包圍永磁體1徑向兩側(cè)面的殼體上分別設(shè) 有凹型鎖定槽，并在相鄰兩個磁體保護定位罩2之間由兩個所述凹型 鎖定槽形成一全凹型鎖定槽；
磁極鎖定銷3，其形狀與所述全凹型鎖定槽相互匹配，并插接于 所述全凹型鎖定槽，以連接固定相鄰兩個磁體保護定位罩2;
永磁體1 、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛4及磁體保護定位罩2通過粘接構(gòu)成一個 永磁磁極，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛4上形成N、 S極永磁磁極交替的排布，
兩個或多個永磁磁極相互連接以構(gòu)成永磁磁極組件。
最好，所述磁體保護定位罩2由耐熱絕緣材料構(gòu)成，所述耐熱絕 緣材料包括尼龍材料和PPS材料。
最好，所述磁極鎖定銷3由耐熱絕緣材料構(gòu)成，所述耐熱絕緣材 料包括尼龍材料和PPS材料。
最好，所述磁體保護定位罩2或者與永磁體1直接注射成型為一 體，或者在磁體保護定位罩2直接注射成型后再與永磁體1粘接成一 體。
最好，所述磁極鎖定銷3由一根或多根磁極鎖定銷構(gòu)成，所述磁 極鎖定銷3的形狀為燕尾槽形、或圓形。
最好，所述粘接通過環(huán)氧樹脂粘接劑實現(xiàn)。
最好，所述永磁磁極組件或是用于永磁電動機/永磁發(fā)電機的內(nèi) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用于永磁電動機/永磁發(fā)電機的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用 于永磁電動機/永磁發(fā)電機的平面結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明還提供了另一種大功率永磁電機的永磁磁極組件，
所述永磁磁極組件包括
永磁體l，由單塊或多塊同極性永磁體塊粘接構(gòu)成； 轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛4，與充磁后的永磁體1的一面相粘結(jié)，構(gòu)成粘結(jié)面； 磁體保護定位罩(2)，由注射成型的殼體構(gòu)成，所述殼體包圍除 所述粘結(jié)面外的永磁體(1)，在包圍永磁體(1)徑向兩側(cè)面的殼體 上分別設(shè)有凹型固定槽和凸型固定銷，相鄰兩個磁體保護定位罩(2) 上對應(yīng)的凹型鎖定槽和凸型固定銷相互匹配并插接，以起到磁極鎖定 銷的作用，以連接固定相鄰兩個磁體保護定位罩(2);
永磁體(1)、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)及磁體保護定位罩(2)通過粘接 構(gòu)成一個永磁磁極，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)上形成N、 S極永磁磁極 交替的排布，兩個或多個永磁磁極相互連接以構(gòu)成永磁磁極組件。
最好，所述磁體保護定位罩2由耐熱絕緣材料構(gòu)成，所述耐熱絕 緣材料包括尼龍材料和PPS材料。
最好，所述磁體保護定位罩2或者與永磁體1直接注射成型為一 體，或者在磁體保護定位罩2直接注射成型后再與永磁體1粘接成一 體。
最好，所述凹型固定槽為方形或半圓形凹槽；所述凸型固定銷為 方形或半圓形凸銷。
最好，所述粘接通過環(huán)氧樹脂粘接劑實現(xiàn)。
最好，所述永磁磁極組件或是用于永磁電動機/永磁發(fā)電機的內(nèi) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用于永磁電動機/永磁發(fā)電機的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用 于永磁電動機/永磁發(fā)電機的平面結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以適用各種尺寸的大功率永磁電機。實現(xiàn)了磁極組裝工 程中不會磕碰磁體表面，充分發(fā)揮了稀土永磁釹鐵硼的特長，大大提 高了釹鐵硼磁體的防腐蝕性能，延長了永磁體的使用壽命；阻熱絕緣 的磁體防護，降低了磁體溫升，提高了永磁體的工作性能；簡單穩(wěn)定 的磁極互鎖固定結(jié)構(gòu)，方便磁極組裝，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等諸多方面的 優(yōu)點。


圖1為具有燕尾槽形磁極鎖定銷的永磁轉(zhuǎn)子圓周排布的部分結(jié)
構(gòu)剖面圖2為具有圓形磁極鎖定銷的永磁轉(zhuǎn)子圓周排布的部分結(jié)構(gòu)剖 面圖3為具有方形凸凹磁極鎖定銷的永磁轉(zhuǎn)子圓周排布的部分結(jié) 構(gòu)剖面圖4為具有半圓形凸凹磁極鎖定銷的永磁轉(zhuǎn)子圓周排布的部分 結(jié)構(gòu)剖面圖5為實施例1中2MW直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部剖面圖； 圖6為實施例2中3MW直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部剖面圖； 圖7為實施例3中郵電系統(tǒng)分檢傳送用永磁直線電機的定轉(zhuǎn)子局 部剖面圖8為實施例4中5MW直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部剖 面圖9為實施例5中300KW直驅(qū)式離網(wǎng)型永磁風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn) 子局部剖面圖。 標(biāo)記說明
永磁體l，磁體保護定位罩2，磁極鎖定銷3，電機轉(zhuǎn)子(定子) 導(dǎo)磁軛4，電機定子(轉(zhuǎn)子)鐵芯5。
具體實施例方式
以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明，本發(fā)明的實施例僅用 于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
實施例l
圖5為2MW直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部視圖，內(nèi)轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)，交流電壓690V，轉(zhuǎn)速20rpm，多極分數(shù)槽繞組，磁極形式 與圖1相似永磁體1寬50mm，永磁體1軸向長1200mm，永磁體 1由12塊(20x50x98mm)釹鐵硼永磁體塊軸向拼接而成，單塊釹鐵 硼永磁體塊與磁體保護定位罩2注射成型為一體，充磁后用環(huán)氧樹脂 粘接劑與電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4粘接固定，徑向N、 S磁極交替排布于 轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4上，軸向同極性拼接，相鄰磁極粘接后，磁極之間由 注射成型的雙燕尾型磁極鎖定銷3插接(加環(huán)氧樹脂粘接劑)鎖定， 磁體保護定位罩2和磁極鎖定銷3的材料為耐熱絕緣材料-PPS (聚苯 硫醚)。
實施例2
圖6為3MW直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部視圖，外轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)，交流電壓690V，轉(zhuǎn)速19rpm，多極分數(shù)槽繞組，磁極形式 與圖2相似，永磁體1寬65mm，永磁體1軸向長1000mm，永磁體 1由IO塊(22x65x98mm)釹鐵硼永磁體塊軸向拼接而成，單塊釹鐵 硼永磁體塊與注射成型的磁體保護定位罩2用環(huán)氧樹脂膠粘接為一 體，充磁后用環(huán)氧樹脂粘接劑與電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4粘接固定，徑向 N、 S磁極交替排布于轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4上，軸向同極性拼接，相鄰磁 極粘接后，磁極之間由注射成型的圓形磁極鎖定銷3插接(加環(huán)氧樹 脂粘接劑)鎖定，磁體保護定位罩2和磁極鎖定銷3的材料為耐熱絕 緣材料尼龍。
實施例3
圖7為郵電系統(tǒng)分檢傳送用永磁直線電機的定轉(zhuǎn)子局部視圖，驅(qū) 動電壓100V，最高速度3m/sec，多極分數(shù)槽繞組，磁極形式與 圖3相似，永磁體1寬30mm，永磁體1 (軸向)長100mm，定子(此 直線電機工作時磁極部分靜止，稱之為定子)，永磁體1由單塊 (10x30x98mm)釹鐵硼永磁體塊構(gòu)成，單塊釹鐵硼永磁體塊與注射 成型的磁體保護定位罩2用環(huán)氧樹脂膠粘接為一體，充磁后用環(huán)氧樹 脂粘接劑與電機定子導(dǎo)磁鐵軛4粘接固定，電機定子長度方向N、 S 磁極交替排布于定子導(dǎo)磁鐵軛4上，由于磁極鎖定銷3與磁體保護定 位罩2的一側(cè)凹型鎖定槽同時注射成型，形成凸銷，與另一側(cè)凹型鎖 定槽對應(yīng)，相鄰兩磁極的磁體保護定位罩側(cè)面凸凹插接鎖定；并用環(huán) 氧樹脂膠粘接；磁體保護定位罩2的材料為耐熱絕緣材料尼龍或PPS 材料。
圖8為5MW直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部視圖，外轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)，交流電壓690V，轉(zhuǎn)速19rpm，多極分數(shù)槽繞組，磁極形式 與圖2相似，永磁體1寬200mm，永磁體1軸向長1200mm，永磁體 1由48塊(25x50x98mm)釹鐵硼永磁體塊徑向及軸向拼接而成，徑 向由4塊釹鐵硼永磁體塊與已注射成型的磁體保護定位罩2用環(huán)氧樹 脂膠粘接為一體，充磁后用環(huán)氧樹脂粘接劑與電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4粘 接固定，徑向N、 S磁極交替排布于轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4上，軸向同極
性拼接，相鄰磁極粘接后，磁極之間由注射成型的圓形磁極鎖定銷3 插接(加環(huán)氧樹脂粘接劑)鎖定，磁體保護定位罩2和磁極鎖定銷3 的材料為耐熱絕緣材料尼龍。
實施例5
圖9為300KW直驅(qū)式離網(wǎng)型永磁風(fēng)力發(fā)電機的定轉(zhuǎn)子局部視 圖，外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，交流電壓380V，轉(zhuǎn)速100rpm，多極分數(shù)槽繞 組，磁極形式與圖4相似，永磁體1寬40mm，永磁體1軸向長600mm， 永磁體l由6塊(15x40x98mm)欽鐵硼永磁體塊軸向拼接而成，單 塊釹鐵硼永磁體塊與磁體保護定位罩2為注射成型一體，充磁后用環(huán) 氧樹脂粘接劑與電機轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4粘接固定，徑向N、 S磁極交替 排布于轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵軛4上，由于磁極鎖定銷3與磁體保護定位罩2的 一側(cè)凹型半圓鎖定槽同時注射成型，形成凸型半圓銷，與另一側(cè)凹型 半圓鎖定槽對應(yīng)，相鄰兩磁極粘接時磁體保護定位罩側(cè)面凸凹插接鎖 定；并用環(huán)氧樹脂膠粘接；磁體保護定位罩2的材料為耐熱絕緣材料 尼龍或PPS材料。
本發(fā)明通過上面的實施例進行舉例說明，但是，本發(fā)明并不限于 這里所描述的特殊實例和實施方案。在這里包含這些特殊實例和實施 方案的目的在于幫助本領(lǐng)域中的技術(shù)人員時間本發(fā)明。任何本領(lǐng)域中 的技術(shù)人員很容易在不脫離分發(fā)明精神和范圍的情況下進行進一步 的改進和完善，因此分發(fā)明只受到本發(fā)明權(quán)利要求的內(nèi)容和范圍的限 制，其意圖涵蓋所有包括在由附錄權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范 圍內(nèi)的備選方案和等同方案。
權(quán)利要求
1、一種大功率永磁電機的永磁磁極組件，所述永磁磁極組件包括永磁體(1)，由單塊或多塊同極性永磁體塊粘接構(gòu)成；轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)，與充磁后的永磁體(1)的一面相粘結(jié)，構(gòu)成粘結(jié)面；和磁體保護定位罩(2)，由注射成型的殼體構(gòu)成，所述殼體包圍除所述粘結(jié)面外的永磁體(1)，在包圍永磁體(1)徑向兩側(cè)面的殼體上分別設(shè)有凹型固定槽和凸型固定銷，相鄰兩個磁體保護定位罩(2)上對應(yīng)的凹型鎖定槽和凸型固定銷相互匹配并插接，以起到磁極鎖定銷的作用，以連接固定相鄰兩個磁體保護定位罩(2)；永磁體(1)、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)及磁體保護定位罩(2)通過粘接構(gòu)成一個永磁磁極，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)上形成N、S極永磁磁極交替的排布，兩個或多個永磁磁極相互連接以構(gòu)成永磁磁極組件。
2、 如權(quán)利要求1所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述磁體 保護定位罩(2)由耐熱絕緣材料構(gòu)成，所述耐熱絕緣材料包括尼龍 材料和PPS材料。
3、 如權(quán)利要求1所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述磁體 保護定位罩(2)或者與永磁體(1)直接注射成型為一體，或者在磁 體保護定位罩(2)直接注射成型后再與永磁體(1)粘接成一體。
4、 如權(quán)利要求1所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述凹型 固定槽為方形或半圓形凹槽；所述凸型固定銷為方形或半圓形凸銷。
5、 如權(quán)利要求1所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述粘接 通過環(huán)氧樹脂粘接劑實現(xiàn)。
6、 如權(quán)利要求1所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述永磁 磁極組件或是用于永磁電動機/永磁發(fā)電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用于 永磁電動機/永磁發(fā)電機的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用于永磁電動機/永磁發(fā) 電機的平面結(jié)構(gòu)。
7、 一種大功率永磁電機的永磁磁極組件，所述永磁磁極組件包括永磁體(1)，由單塊或多塊同極性永磁體塊粘接構(gòu)成； 轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)，與充磁后的永磁體(1)的一面相粘結(jié)，構(gòu)成 粘結(jié)面；磁體保護定位罩(2)，由注射成型的殼體構(gòu)成，所述殼體包圍除 所述粘結(jié)面外的永磁體(1)，在包圍永磁體(1)徑向兩側(cè)面的殼體 上分別設(shè)有凹型鎖定槽，并在相鄰兩個磁體保護定位罩(2)之間由 兩個所述凹型鎖定槽形成一全凹型鎖定槽；磁極鎖定銷(3)，其形狀與所述全凹型鎖定槽相互匹配，并插接 于所述全凹型鎖定槽，以連接固定相鄰兩個磁體保護定位罩(2);永磁體(1)、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)及磁體保護定位罩(2)通過粘接 構(gòu)成一個永磁磁極，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛(4)上形成N、 S極永磁磁極 交替的排布，兩個或多個永磁磁極相互連接以構(gòu)成永磁磁極組件。
8、 如權(quán)利要求7所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述磁體 保護定位罩(2)由耐熱絕緣材料構(gòu)成，所述耐熱絕緣材料包括尼龍 材料和PPS材料。
9、 如權(quán)利要求7所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述磁極 鎖定銷(3)由耐熱絕緣材料構(gòu)成，所述耐熱絕緣材料包括尼龍材料 和PPS材料。
10、 如權(quán)利要求7所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述磁體 保護定位罩(2)或者與永磁體(1)直接注射成型為一體，或者在磁 體保護定位罩(2)直接注射成型后再與永磁體(1)粘接成一體。
11、 如權(quán)利要求7或9所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述 磁極鎖定銷(3)由一根或多根磁極鎖定銷構(gòu)成，所述磁極鎖定銷(3) 的形狀為燕尾槽形、或圓形。
12、 如權(quán)利要求7所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述粘接 通過環(huán)氧樹脂粘接劑實現(xiàn)。
13、 如權(quán)利要求7所述的永磁磁極組件，其特征在于，所述永磁 磁極組件或是用于永磁電動機/永磁發(fā)電機的內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用于 永磁電動機/永磁發(fā)電機的外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、或是用于永磁電動機/永磁發(fā) 電機的平面結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及大功率永磁電機的永磁磁極組件，永磁體、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛、磁體保護定位罩和磁極鎖定銷；永磁體、轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛及磁體保護定位罩通過粘接構(gòu)成一個永磁磁極，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁軛上形成N、S極永磁磁極交替的排布，兩個或多個永磁磁極相互連接以構(gòu)成永磁磁極組件。本發(fā)明實現(xiàn)了釹鐵硼磁體的防腐蝕、阻熱絕緣，大大延長永磁體的使用壽命。
文檔編號H02K15/03GK101355277SQ20081011322
公開日2009年1月28日 申請日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者王玉國, 賈敬東 申請人:北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司