[实用新型]永磁变频高效直驱沼气发电机

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种发电机，尤其是一种用于沼气发电领域直接驱动的永磁变频高效直驱沼气发电机。

背景技术：沼气发电机是由燃烧沼气的原动机驱动的发电机，原动机的输出转速为3000-6000rpm，发电机则为额定转速是1500rpm左右的同步电励磁发电机，它们通过减速机连接。该种发电机在使用中存在的不足是：1、原动机与发电机间由于减速机的存在，将降低发电机输出的转换效率，产生噪音，而且故障率高，维护费用大；2、由于沼气流量波动大，造成原动机输出转矩脉动分量大，发电机输出电压波形畸变大，致使发电机输出电能质量差；3、低速发电机为了获得较大的转动惯量，增强机组的稳定性，往往还在发电机前面装设一个飞轮，这将使得整个机组结构复杂，体积大，单位用材多；4、由于电励磁发电机存在滑环、碳刷等装置，需要不断维护及更换碳刷，降低了发电机的可靠性，若采用无刷励磁技术，则需要复杂的旋转励磁装置，这使维护维修极不方便，而且发电机励磁绕组本身需要消耗一部分电能，致使电机输出效率低；5、发电机需要配备相应的励磁装置，由于沼气原动机转速波动大，传统的模拟励磁设备只能让发电机孤网发电，若要并网运行需要昂贵的自追踪数字励磁设备，设备总成本很大，不易推广。

发明内容：本实用新型的目的在于，针对现有沼气发电机在使用中存在的上述不足，而提供一种永磁变频高效直驱沼气发电机，它由原动机直接耦合驱动，它既能解决沼气发电机组结构复杂、效率低、电能输出质量差的缺点，又能增强机组的可靠性，降低设备的维护运行成本。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：一种永磁变频高效直驱沼气发电机，其特征在于，包括永磁转子、轴承盖板、接线盒、定子、机壳、轴承、端盖；定子固定在机壳内壁；永磁转子两端通过轴承分别固定在两个端盖上；两个端盖分别固定在机壳两端；轴承盖板通过螺钉固定在端盖上并压靠轴承；接线盒固定在机壳外壁；永磁转子由铁芯压板、永磁体、转子铁芯片、连接螺栓、键、主轴组成；永磁体嵌在转子铁芯片槽中，两端用铁芯压板盖住，通过连接螺栓锁紧；转子铁芯片套在主轴上，转子铁芯片与主轴间设有键。

为使磁极极靴处外凸，形成非均匀气隙，使定子获得较好的正弦波形，有效降低电压波形畸变率和启动阻力矩，转子铁芯片外围分成与极数相同的段数，每段由三段不同心圆弧相接构成，中间圆弧圆心角与两边圆弧圆心角之和相等，中间圆弧的半径与两边圆弧的半径相差2％-10％，两边圆弧对称布置。

为增加永磁体有效利用体积，两个永磁体槽之间的夹角在120～150°；永磁体槽两侧设有固定永磁体的凸台。

为有足够强度承受高速旋转永磁体的离心力，又能减少磁路的漏磁系数，两个永磁体槽的两端外设有0.8-1.0mm的隔磁桥。

为有效预防转子轴电流，降低轴承维护成本，增强电机可靠性，大大延长轴承使用寿命，轴承为陶瓷轴承。

定子铁芯为斜一槽结构。

为加强散热效果，在转子铁芯片内圆外旁设有通风孔，同时在铁芯压板上设有与之对应的通风孔；铁芯压板上对应铁芯片隔磁区域设有通风孔；为了消除键槽带来的不平衡，在转子铁芯片上设有消除转子不平衡的孔。

本实用新型的效果在于：1、转换效率提高，故障率降低，维护费减少，因为本装置的转速可由每分钟几百转到八千转，它通过联轴器即可与原动机直接连接传动，取消了现有装置中的减速机构，从而可提高转换效率，使效率不低于96％，而且过载能力强，具有很宽的高效工作区域，故障率得到降低，维护费也相应减少；2、输出电能质量好，这在于本装置永磁转子的设计可有效降低电压波形畸变率，另外，本装置中设有变流器，它可化解原动机波动对本装置的影响，从而降低电压波形畸变系数，使输出电压波形稳定；3、结构紧凑、体积小、成本低，这在于本装置去掉了现有发电机中的飞轮、风叶装置，本装置采用永磁体励磁，其气隙磁密高，可缩短铁芯长度，单位用材少，这些使得本装置结构紧凑、体积小、成本低；4、使用寿命长，这在于本装置中的轴承为陶瓷轴承，它不仅有效预防转子轴电流、降低轴承维护成本、增强电机可靠性、而且可以大大延长使用寿命。

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明：

附图说明：

附图1为本实用新型的结构示意图(局部剖视)；

附图2为本实用新型中转子结构示意图(局部剖视，放大)；

附图3为本实用新型中转子铁芯片的结构示意图(放大)；

附图4为本实用新型系统连接方框示意图。

具体实施方式：