專利名稱：不等氣隙永磁電機轉子沖片的制作方法
技術領域：
本發明涉及永磁風力發電機的轉子沖片，特別涉及一種可有效降低電壓波形畸變率和起動阻力矩的轉子沖片。
背景技術：
目前永磁風力發電機的轉子結構主要有表面式和內置式兩種，表面式轉子結構的沖片一般呈瓦片形，位于轉子鐵芯表面，且與定子鐵芯內圓之間套一非磁性圓筒保護永磁體。表面式永磁體的外保護套一般采用很薄的不銹鋼板卷圓焊接或是無緯帶玻璃絲作為保護。采用表面式轉子結構在運行過程中易產生表面渦流損耗，受熱后老化松脫，可靠性能較差。內置式轉子結構的沖片一般為整圓(如圖1所示)，定轉子之間等氣隙，對于大功率永磁風力發電機也采用扇形沖片。內置式結構的永磁體均勻分布嵌入轉子接近外表面的位置， 雖然可以克服運行過程中可靠性能差等缺點，但是電壓波形畸變率和起動阻力矩較大，為了降低起動阻力矩，多采用定子斜槽或分數槽結構，這樣使得電機的制造工藝復雜，增加了電機的制造成本。

發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足之處，提供了一種既可以降低發電機電壓波形畸變率，又可以降低電機起動轉矩的不等氣隙永磁電機轉子沖片。本發明的技術方案如下
一種不等氣隙永磁電機轉子沖片，由多個扇形轉子沖片拼裝組合而成，所述扇形轉子沖片的外圓弧內開設有永磁體安放槽和隔磁磁橋，所述扇形轉子沖片的內圓弧上開設有定位孔；組成同一轉子沖片的各扇形轉子沖片的外圓弧具有不同圓心。其進一步的技術方案為單個扇形轉子沖片的外圓弧與內圓弧具有不同圓心。本發明的有益技術效果是
本發明沖片拼合后呈現花瓣形結構，可以增強電機轉子的磁阻性能，從而增強電機低速時的力矩輸出；由于各扇形轉子沖片的外圓弧采用不同圓心，定轉子間產生非均勻氣隙 (不等氣隙)，使得磁場波形的正弦性變好，可有效地降低電壓波形畸變率和起動阻力矩，對比定轉子均勻氣隙(等氣隙)結構，可使電機電壓波形畸變率降低20% ；在各扇形轉子沖片上設有外圍封閉的永磁體矩形安裝槽，有利于永磁體的放置，同時又可以保證電機運行中永磁體的安全可靠性；考慮到內置式結構漏磁系數較大，在永磁體旁設計并優化隔磁磁橋的尺寸，可以減少相鄰兩極間的漏磁，在相同的有效材料下可以提高電機的反電動勢。


圖1是現有轉子沖片的整體結構示意圖。圖2是本發明轉子沖片的整體結構示意圖。圖3是本發明扇形沖片的結構示意圖。
圖4是定轉子不等氣隙結構條件下的氣隙波形圖。圖5是定轉子等氣隙結構條件下的氣隙波形圖。圖6是定轉子不等氣隙結構條件下的氣隙諧波幅值分析圖。圖7是定轉子等氣隙結構條件下的氣隙諧波幅值分析圖。圖8是定轉子不等氣隙結構條件下的電壓波形圖。圖9是定轉子等氣隙結構條件下的電壓波形圖。圖10是定轉子不等氣隙結構條件下的線電壓諧波幅值分析圖。圖11是定轉子等氣隙結構條件下的線電壓諧波幅值分析圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進一步說明。如圖2所示，本發明是一種應用在永磁風力發電機上的轉子沖片，其由外圓弧不等圓心的各個扇形轉子沖片1拼裝組成。扇形轉子沖片1的結構如圖3所示，在扇形轉子沖片1上延其與內圓弧不同心的外圓弧5向內開設放置永磁體的矩形永磁體安放槽2和隔磁磁橋3，在扇形轉子沖片1的內圓弧中心處及兩端開設若干定位孔4。選取與極數相同的扇形轉子沖片1進行拼裝組合，形成如圖1所示的花瓣形的轉子沖片結構，該結構在定轉子之間產生不等氣隙。圖4和圖5給出了不等氣隙和等氣隙結構的氣隙波形圖。對比圖4和圖5可知， 采用本發明轉子沖片形成不等氣隙結構后，電機中氣隙波形的正弦性變好，有效地降低了電壓波形畸變率和起動阻力矩。圖6和圖7給出了不等氣隙和等氣隙結構的氣隙諧波幅值分析圖。對比圖6和圖 7可知，采用本發明轉子沖片形成不等氣隙結構后，可以有效地降低氣隙波形中各主要諧波次數的幅值。結合表1中給出的各次諧波幅值可知，當諧波次數為3時，采用本發明轉子沖片形成不等氣隙結構后，可使諧波幅值降低21%左右。表1兩種結構下的氣隙諧波幅值
權利要求
1.一種不等氣隙永磁電機轉子沖片，由多個扇形轉子沖片(1)拼裝組合而成，所述扇形轉子沖片(1)的外圓弧(5)內開設有永磁體安放槽(2)和隔磁磁橋(3)，所述扇形轉子沖片(1)的內圓弧上開設有定位孔(4)；其特征在于組成同一轉子沖片的各扇形轉子沖片 (1)的外圓弧(5)具有不同圓心。
2.根據權利要求1所述不等氣隙永磁電機轉子沖片，其特征在于單個扇形轉子沖片 (1)的外圓弧(5)與內圓弧具有不同圓心。
全文摘要
本發明提供一種不等氣隙永磁電機轉子沖片，由多個扇形轉子沖片拼裝組合而成，扇形轉子沖片的外圓弧內開設有永磁體安放槽和隔磁磁橋，扇形轉子沖片的內圓弧上開設有定位孔；組成同一轉子沖片的各扇形轉子沖片的外圓弧具有不同圓心；單個扇形轉子沖片的外圓弧與內圓弧也具有不同圓心。本發明沖片拼合后呈現花瓣形結構，可增強電機轉子的磁阻性能，從而增強電機低速時的力矩輸出；由于各扇形轉子沖片的外圓弧采用不同圓心，定轉子間產生不等氣隙，使得磁場波形的正弦性變好，可有效地降低電壓波形畸變率和起動阻力矩。
文檔編號H02K1/27GK102570668SQ20121007409
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者周會軍, 安康平, 朱紅燕, 楊菲, 王成, 王裕峰, 郭強, 陳恒峰, 黃森林 申請人:中科盛創(青島)電氣有限公司