中速永磁同步风力发电机转子磁极装配推进装置工艺改进--中国期刊网

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中速永磁同步风力发电机转子磁极装配推进装置工艺改进

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：吴瑞孙家萌高彪张海龙

[导读] 摘要：本文介绍了我司生产的一款中速永磁同步风力发电机，该电机转子采用磁极分段结构，另外，磁钢用粘接剂固定在磁极盒内。

        （西安中车永电捷力风能有限公司陕西省西安市 710200）
        摘要：本文介绍了我司生产的一款中速永磁同步风力发电机，该电机转子采用磁极分段结构，另外，磁钢用粘接剂固定在磁极盒内。在磁极装配工艺过程中，磁极的定位、螺杆的紧固、工装的导向都直接影响着磁极最终装配质量，经现场多次验证改进，最终实现了此文提到高效率、可靠性高的磁极推进装置。
        关键词：中速永磁同步风力发电机磁极盒磁极装配磁极推进装置
        0 引言
        风能资源是清洁的可再生能源，风力发电是新能源中技术最成熟、最具开发规模条件和商业化发展前景的发电方式之一。中速永磁同步风力发电系统由风力机与中速永磁同步发电机直接耦合，其输出电压、频率都随风速的变化而变化，最大能量捕获系统的利用电能变化电路及相关控制技术，将风力发电机发出的电能经整流、直流升压电路、逆变之后，然后并网。该电机采用叶轮+二级齿轮箱+中速永磁同步发电机，通过功率变换电路将电能进行转换后并入电网，省去了传统双馈型风力发电系统中故障率高的高速齿轮，有效提高发电效率和可靠性。其控制方法简单、成本低、可靠性强、电磁兼容好。
        中速永磁同步发电机主要由定子、转子、轴承单元、后端盖、辅助接线盒等组成，其中转子装配主要步骤为磁极装配、装配传动法兰及风扇、转子动平衡，本文主要介绍磁极装配工艺过程及装配过程出现的问题改进措施。
        1   存在问题及原因分析
        1.1 存在问题
        永磁体磁场强度大，装配时每次只允许拿一块磁极盒，按照转子磁极盒标识（Nn-01、Nn-02……Nn-10)将同一极性的10块磁极盒推入，后整体推入转子支架。因此整个工艺过程对磁极导向装置的要求高。
        问题描述：磁极推进装置在推磁极组件时，出现磁极组件两侧漆脱落严重现象。
        转子磁极漆脱落
        1.2 原因分析
        （1）磁极推进装置在使用前未进行校平，在推进转子磁极时，磁极盒未完全处于水平状态。
        （2）在使用磁极推进装置推进转子磁极时，使用方螺杆进行定位，对磁极盒定位不精确。

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        2    解决措施
        （1）使用水平仪对磁极推进装置平台及磁钢装配底座进行测量并校平。
        （2）将磁钢装配底座磁极盒下端径向尺寸公差加大，便于磁极盒装配时左右调整。
        结果验证：使用水平仪对磁极推进装置进行校平，装配改制后后磁钢装配底座，进行转子磁极推进，磁极盒两侧油漆脱落现象得到改善，但在推进过程不顺畅，改进未达到预期效果，再次进行优化方案定制。
        磁钢装配底座公差加大
        3   二次优化方案：
        经过再次系统分析原因，我们在磁钢推进装置底座增加增加磁极盒燕尾定位凹槽，同时将原来的方螺杆定位改为磁极盒燕尾定位。
        4   技术特点
        磁极盒中方螺杆的定位需同时满足2个方向（轴向、圆周方向）尺寸，但实际中无法同时满足精确尺寸要求；考虑到磁极盒和转子支架配合为内圆配合，在推入时采用磁极盒燕尾导向达到与转子支架装配的目的，我们随之调整采用磁极盒燕尾作为定位，在磁钢推进底座上将同一磁极的磁极盒有效装配到一起，保证了装配的一致性和直线度，后通过推进装置将磁极整体推入转子支架，从而实现提高效率，保证装配精度的目的。
        5   应用效果
        装配增加凹槽的磁钢推进装置底座，进行转子磁极推进，推进过程未出现油漆脱落现象，且推进过程顺畅。
        磁钢装配底座增加凹槽及改进后效果
        6   结束语
        转子磁极装配是发电机装配的一个环节，但如果装配过程不严格按照工艺要求抓好每一个细节，将会对发电机的质量造成严重影响，继而对发电机安全稳定运行埋下隐患。所以我们在发电机装配过程中，发现问题并及时调整装配方案，确保了发电机的安装质量。
        参考文献
        [1]纳霍德金，牵引电机设计，中国铁道出版社，1983.
        [2]铁道部永济电机工厂，牵引电机制造，铁道部工业总局，1982