風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機制造技術(shù)

一種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，包括殼體，以及殼體內(nèi)設(shè)置的直流電機本體（２）、測速電機本體（３）和編碼器（４）；所述直流伺服電機本體的轉(zhuǎn)子（８）、測速電機本體的轉(zhuǎn)子和編碼器（４）的轉(zhuǎn)軸共軸轉(zhuǎn)動；所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子（８）由鐵芯以及鐵芯上的繞組構(gòu)成，所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子（８）的長徑比是２．７～４．７。與現(xiàn)有技術(shù)相比，國內(nèi)外利用的直流變槳系統(tǒng)的伺服電機是直流串勵式電機，此電機要正常運行需要有勵磁機、加熱器等附屬機構(gòu)；而本實用新型專利技術(shù)無上述附屬機構(gòu)，體積小、效率高、機電時間常數(shù)小、始動負載電壓低、工作溫度范圍廣、起動轉(zhuǎn)矩大。（*該技術(shù)在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于電機
，具體是一種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電 機。
技術(shù)介紹
在能源消耗日益增長瀕臨枯竭，環(huán)境污染日漸嚴重的今天，作為可再生綠色能源 的風(fēng)電成為世界各國普遍重視的能源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者競相研究的熱點。目前商用大型風(fēng)力發(fā)電機組一般為水平軸風(fēng)力發(fā)電機，它由風(fēng)輪、增速齒輪箱、發(fā) 電機、偏航裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件組成。其中控制系統(tǒng)包括控制槳距變化的變槳系統(tǒng)。 變槳距調(diào)節(jié)能夠按最佳參數(shù)運行，額定風(fēng)速以下具有較高的風(fēng)電利用系數(shù)，功率曲線飽滿， 額定風(fēng)速以上功率輸出穩(wěn)定，不會造成發(fā)電機超負荷，較定距矢速式，整機受力狀況得到改 善，而且年發(fā)電量大，因此逐步替代定槳距調(diào)節(jié)。全球風(fēng)力發(fā)電機組制造將出現(xiàn)新的發(fā)展趨勢風(fēng)電機組單機容量持續(xù)增大；變槳 距功率可調(diào)節(jié)型機組發(fā)展迅速；變速恒頻技術(shù)得到快速推廣；無齒輪箱風(fēng)電機組的市場份 額迅速擴大；全功率變流技術(shù)興起。就風(fēng)力發(fā)電機組而言，風(fēng)電的利用率取決于尖速比，即 葉片尖的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速的比值。因此，提高風(fēng)電利用率的關(guān)鍵是變槳系統(tǒng)。直流調(diào)槳系統(tǒng)和 交流調(diào)槳系統(tǒng)是目前最多的變槳系統(tǒng)，由于后者具有高故障率，操作需要交流變換器，雷擊 的時候有可能停止變槳，調(diào)槳剎車系統(tǒng)穩(wěn)定性不高等缺點，使得直流調(diào)槳系統(tǒng)逐步替代交 流調(diào)槳系統(tǒng)。但是，國內(nèi)直流變槳系統(tǒng)的伺服電機多為外國進口的串勵式伺服電機，這種電機 附屬機構(gòu)多(此電機要正常運行需要有勵磁機、加熱器等附屬機構(gòu))，耗能大，效率低。因 此，結(jié)合風(fēng)機國產(chǎn)化目標，輕型化、高性能化、高效節(jié)能的變槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)專用稀土永磁直 流伺服電機是目前研究開發(fā)的重點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本技術(shù)提出一種風(fēng)電變槳專用稀土永 磁直流伺服電機，具體技術(shù)方案如下—種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，包括殼體，以及殼體內(nèi)設(shè)置的直流電 機本體2、測速電機本體3和編碼器4 ；所述直流伺服電機本體的轉(zhuǎn)子8、測速電機本體的轉(zhuǎn) 子和編碼器4的轉(zhuǎn)軸共軸轉(zhuǎn)動。所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子8，由鐵芯以及鐵芯上的繞組構(gòu)成，所述直流電機本體的 轉(zhuǎn)子8的長徑比是2. 7 4. 7，優(yōu)選3. 743 ；所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子8采用多槽斜槽結(jié)構(gòu)；所述直流電機本體2的繞組連接方式是單波繞組方式； 所述直流電機本體2的氣隙是2mm。 所述直流電機本體的定子7，其由鋼機殼和磁鋼疊加構(gòu)成；所述磁鋼制成平行圓弧式。本技術(shù)還包括溫度傳感器10和風(fēng)機5 ；風(fēng)機5的出風(fēng)口設(shè)在直流電機本體的 制動器9和換向器6所在位置；溫度傳感器10檢測換向器6電刷的溫度，并輸出溫度信號 給風(fēng)機5的運轉(zhuǎn)控制裝置。本技術(shù)具有以下特點1.電樞設(shè)計成細長形，選擇較大的長徑比，從而減小了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量。2.直流電機本體磁鋼采用耐180°C高溫的稀土永磁釹鐵硼38UH，在磁負荷較高 的前提下，將電負荷也選取的較大，以充分發(fā)揮稀土永磁體性能優(yōu)異的長處，改善了動態(tài)性 能。3.采用徑向磁化方式，磁鋼制成平行圓弧式，造成不均勻氣隙，改善了換向效果；4.采用多槽斜槽結(jié)構(gòu)，增加元件數(shù)和換向片數(shù)，電樞繞組采用單波繞組，繞組系數(shù) 接近1，加大電機的氣隙，使其達到2mm，以降低氣隙磁阻不均勻度，減小由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈 動；5.測速電機本體磁鋼采用2 17釤鈷；6.直流電機本體和測速電機本體的換向器均采用銀鎳銅材料；7.軸承使用8325D高低溫潤滑油脂；8.機組外面采用新型氯磺化聚乙烯涂料面漆進行涂覆，并保證機組其他材料絕緣 等級為F級。本技術(shù)的達到的效果如下a)機組轉(zhuǎn)動慣量為2^00N. m. s2xl0_6，機電時間常數(shù)小于15ms ；保證系統(tǒng)調(diào)速范 圍 1 10000 ；b)負載始動電壓彡0. 5V ；c)轉(zhuǎn)矩脈動<6%;d)機組不帶附加裝置情況下，能在_45°C +65°C環(huán)境下正常工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，國內(nèi)外利用的直流變槳系統(tǒng)的伺服電機是直流串勵式電機，此 電機要正常運行需要有勵磁機、加熱器等附屬機構(gòu)；而本技術(shù)無上述附屬機構(gòu)，體積 小、效率高、機電時間常數(shù)小、始動負載電壓低、工作溫度范圍廣、起動轉(zhuǎn)矩大。附圖說明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例中磁鋼的徑向截面示意圖。圖3是轉(zhuǎn)子鐵心的多槽斜槽結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本技術(shù)作進一步說明一種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，包括殼體，以及殼體內(nèi)設(shè)置的直流電 機本體2、測速電機本體3和編碼器4，其特征是，所述直流伺服電機本體的轉(zhuǎn)子7、測速電機 本體的轉(zhuǎn)子和編碼器4的轉(zhuǎn)軸共軸轉(zhuǎn)動。所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子8，由鐵芯以及鐵芯上的繞組構(gòu)成，所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子8的長徑比是2. 7 4. 7，本例優(yōu)選3. 743 ；所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子8采用多槽斜槽結(jié)構(gòu)，如圖3所示；所述直流電機本體2的繞組連接方式是單波繞組方式；所述直流電機本體2的氣隙是2mm。所述直流電機本體的定子7，其由鋼機殼和磁鋼疊加構(gòu)成；所述磁鋼制成平行圓 弧式，如圖2所示。本技術(shù)還包括溫度傳感器10和風(fēng)機5 ；風(fēng)機5的出風(fēng)口設(shè)在直流電機本體的 制動器9和換向器6所在位置；溫度傳感器10檢測換向器6電刷的溫度，并輸出溫度信號 給風(fēng)機5的運轉(zhuǎn)控制裝置。本例的電機，可達到主要技術(shù)指標1.額定功率4. IKff ；2.額定轉(zhuǎn)速2410rpm ；3.額定轉(zhuǎn)矩17N. m ；4.額定電壓250V ； 5.額定電流18. 3A;6.效率90% ；7.轉(zhuǎn)速控制精度0.09% ；8.負載始動電壓彡0. 5V。權(quán)利要求1.一種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，包括殼體，以及殼體內(nèi)設(shè)置的直流電機 本體( 、測速電機本體C3)和編碼器，其特征是，所述直流伺服電機本體的轉(zhuǎn)子(8)、測 速電機本體的轉(zhuǎn)子和編碼器的轉(zhuǎn)軸共軸轉(zhuǎn)動；所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子(8)由鐵芯以及鐵芯上的繞組構(gòu)成，所述直流電機本體的轉(zhuǎn) 子(8)的長徑比是2. 7 4. 7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，其特征是還包括溫度 傳感器(10)和風(fēng)機(5)；風(fēng)機(5)的出風(fēng)口設(shè)在直流電機本體的制動器(9)和換向器(6) 所在位置；溫度傳感器(10)檢測換向器(6)電刷的溫度，并輸出溫度信號給風(fēng)機(5)的運 轉(zhuǎn)控制裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，其特征是所述直流電 機本體的定子(7)是由鋼機殼和磁鋼疊加構(gòu)成；所述磁鋼制成平行圓弧式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，其特征是所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子(8)采用多槽斜槽結(jié)構(gòu)；所述直流電機本體O)的繞組連接方式是單波繞組方式；所述直流電機本體⑵的氣隙是2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，其特征是所述直流電 機本體的轉(zhuǎn)子(8)的長徑比優(yōu)選3. 743。專利摘要一種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，包括殼體，以及殼體內(nèi)設(shè)置的直流電機本體(2)、測速電機本體(3)和編碼器(4)；所述直流伺服電機本體的轉(zhuǎn)子(8)、測速電機本體的轉(zhuǎn)子和編碼器(4)的轉(zhuǎn)軸共軸轉(zhuǎn)動；所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子(8)由鐵芯以及鐵芯上的繞組構(gòu)成，所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子(8)的長徑比是2.7～4.7。與現(xiàn)有技術(shù)相比，國內(nèi)外利用的直流變槳系統(tǒng)的伺服電機是直流串勵式電機，此電機要正常本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種風(fēng)電變槳專用稀土永磁直流伺服電機，包括殼體，以及殼體內(nèi)設(shè)置的直流電機本體（２）、測速電機本體（３）和編碼器（４），其特征是，所述直流伺服電機本體的轉(zhuǎn)子（８）、測速電機本體的轉(zhuǎn)子和編碼器（４）的轉(zhuǎn)軸共軸轉(zhuǎn)動；　　所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子（８）由鐵芯以及鐵芯上的繞組構(gòu)成，所述直流電機本體的轉(zhuǎn)子（８）的長徑比是２．７～４．７。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：童小春，趙坤仁，黃海琴，吳川云，
申請(專利權(quán))人：溧陽市宏達電機有限公司，
類型：實用新型
國別省市：32[中國|江蘇]