[发明专利]永磁电机永磁磁极的监测装置及永磁磁极的压条

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种永磁电机永磁磁极的监测装置及永磁磁极的压条。

背景技术

永磁电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置，其广泛应用于各种发电场所。

请参考图1和图2，图1为一种永磁电机的剖面示意图；图2为图1所示永磁电机的局部结构示意图。

永磁电机包括磁轭壁11、压条12、磁钢13，磁轭11一般为圆筒结构，磁钢13借助压条12和螺栓14紧固在磁轭11内壁；该图示结构中，压条12的横截面呈梯形，螺栓14从磁轭11外侧对磁轭11内壁的压条12实施径向紧固，借助压条12与磁钢13接触的斜面压住磁钢13两侧壁。螺栓14的头部与空气接触的外露部分使用密封胶填充覆盖予以防护，在磁钢13表面填充灌注树脂以形成防护覆层15，对磁钢13进行保护。

其中，磁钢13的紧固状态及防护覆层15的状态是影响永磁电机寿命的主要因素之一，在风电场运行过程中在周期性电机气隙的径向磁拉力作用下，持续往复振动导致磁钢与磁轭内壁之间填充的树脂相互剥离，使磁钢松动，严重时发生破碎、脱落，在径向磁拉力作用下，磁钢就会破坏防护覆层，甚至进入发电机转子与定子间隙，磨损定子，使定子失效，产生更大的损失。

目前，尚无技术手段监测永磁电机永磁磁极磁钢的紧固状态及防护覆层的运行状态，因此就无法对磁钢固定及防护覆层的可靠性进行评价及改进，也无法根据磁钢及防护覆层的状态调整永磁电机的运行状态，以延长永磁电机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁电机永磁磁极的监测装置，该监测装置能够检测防护覆层的运行状态，并将相关检测数据存储，从而能够根据防护覆层的状态获知磁钢的固定状态，并为磁钢固定及防护覆层的可靠性评价及改进提供数据支持。

本发明的另一目的是提供一种永磁磁极的压条，该压条的结构设计能够监测防护覆层的运行状态。

为解决上述技术问题，本发明提供一种永磁电机永磁磁极的监测装置，永磁磁极包括沿着磁轭壁面轴向同一磁性的多层磁钢以及填充在各层磁钢表面的防护覆层；所述磁钢通过压条紧固于所述磁轭内壁；所述监测装置包括：

第一检测组件，用于检测永磁磁极运行过程中所述防护覆层的运行状态；其包括设置于所述压条与所述防护覆层之间的压电薄膜，所述压电薄膜内封装有感温元件；

存储器，用于接收并存储所述第一检测组件的检测信号。

如上，该监测装置包括设置在压条与防护覆层之间的压电薄膜，且该压电薄膜内封装有感温元件，这样，压电薄膜能够感知防护覆层在压条表面造成的应力变化，或者压条对防护覆层造成的应力变化，压电薄膜内封装的感温元件能够监测防护覆层与压条之间的温度变化，与应力变化相结合能够推测出防护覆层的运行状态，由于防护覆层与压条、磁钢等接触，所以通过防护覆层的状态能够从一定程度上获知磁钢的固定状态，相关检测数据存储于存储器内，能够为磁钢固定及防护覆层的可靠性评价及改进提供数据支持。

可选的，所述压电薄膜内还封装有湿度敏感元件。

可选的，所述压电薄膜包括与所述压条顶部接触的底壁段、与所述磁钢侧面接触的侧壁段以及与所述防护覆层接触的翻边段。

可选的，所述压电薄膜为聚偏二氟乙烯压电薄膜或聚脂树脂压电薄膜。

可选的，所述第一检测组件还包括预埋在所述防护覆层内部的压力传感器、温度传感器和湿度传感器。

可选的，所述第一检测组件还包括设置在所述防护覆层与所述磁钢之间的温度传感器。

可选的，所述防护覆层与预埋在所述防护覆层内部的压力传感器、温度传感器及湿度传感器为一体结构。

可选的，所述压条通过螺栓紧固于所述磁轭壁面；所述监测装置还包括：

第二检测组件，用于检测永磁磁极成型过程中各压条紧固的一致性以及永磁磁极运行过程中压条的松动状态；

所述存储器还接收并存储所述第二检测组件的检测信号。

可选的，所述第二检测组件包括设置于所述螺栓头部的压力传感器以及设置于所述压条和所述磁轭壁面之间的压力传感器。

可选的，所述第二检测组件还包括设置于所述压条与所述磁钢接触的两侧面的压力传感器。

可选的，所述第二检测组件的各压力传感器均为聚偏二氟乙烯压电薄膜或聚脂树脂压电薄膜。