[發明專利]發電機，特別是用于風力渦輪機的發電機

有效

• 申請號: 201110309717.0
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102447327A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: J.勒貝納雷
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 薛峰

技術領域

本發明涉及一種發電機，特別是用于風力渦輪機的發電機，包括定子和具有多個沿轉子軛的圓周方向布置的磁體的轉子。

背景技術

風力渦輪機裝備有轉子軸，該轉子軸是在轉子相對于發電機的定子運動過程中發電的發電機的一部分。該定子包括多個線圈，該轉子包括多個永磁體或帶電磁體，以便在轉子轉動時感應電壓。

在發電機中存在主要來源于銅損的熱損耗。大量的量必須被帶走以避免熱斑和絕緣磨損。熱損耗的第二主要部分來源于磁體。

在常規的用于風力渦輪機的發電機中，可以通過吹空氣經過繞組進入轉子與定子之間的空氣間隙來冷卻疊片。該空氣還流過定子徑向導管并對磁體進行冷卻。作為替代，已知定子可以通過管子或中空銅鉸線被液體冷卻。

發明內容

因此，本發明的一個目的在于提供了一種冷卻得到改善的發電機，特別是用于風力渦輪機的發電機。

根據本發明，該目的在上文限定的發電機中實現，因為通過允許熱量從永磁體流到散熱片的連接裝置將磁體連接至轉子軛外側的散熱片。

由于散熱片，熱量可以通過連接裝置從永磁體直接流到散熱片，并由從那里被氣流消散。相應地，永磁體可以被冷卻，以便防止不必要的高溫。

在本發明的發電機中，優選的是，連接裝置是連接散熱片和永磁體的金屬連接器。金屬連接器具有優良的導熱性，從而允許熱量從永磁體消散到散熱片。

在本發明的發電機中，連接裝置可以是螺釘、螺栓或鉚釘。進一步，可以將連接裝置和散熱片例如形成為螺紋式螺栓。在這種情況下，散熱片可以容易地通過連接裝置連接至永磁體。

根據本發明的發電機的進一步發展，這些散熱片可以沿轉子軛外側的螺旋路徑布置。這些小散熱片沿歪斜形狀放置，以提供更好的冷卻。

根據本發明的發電機的優選實施例，可以在兩個相鄰的磁體之間布置湍流器。該湍流器具有這樣的效果，即提高轉子與定子之間的空氣間隙中的對流傳熱系數以便實現更好冷卻。

在優選的實施例中，該湍流器可以呈錐形并且其外端置于空氣間隙中，由此，熱量通過磁體帶走得到改善。

為了進一步改善傳熱，本發明的發電機可以包括呈喇叭口狀的指板。此外，小的喇叭口塊也可以在空氣間隙入口處附接到磁體，以便當空氣進入空氣間隙時壓降顯著減小。

進一步地，本發明涉及風力渦輪機。

本發明的風力渦輪機包括如上所述的發電機。

附圖說明

當考慮到下列優選實施例的描述時，將會更好地理解本發明及其基本原理。附圖中：

圖1示出本發明發電機的連接裝置的細節。

圖2示出本發明發電機的細節的第二實施例。

圖3示出本發明發電機的細節的透視圖。

圖4示出本發明發電機的細節的剖視圖。

圖5示出本發明發電機的細節的剖視圖。

圖6是圖5的本發明發電機的透視圖。

具體實施方式

圖1示出發電機1的一部分，由此，僅僅描繪了轉子軛2的細節。發電機1是風力渦輪機的一部分。轉子軛2呈圓形，在圓周方向上，多個永磁體3被固定到轉子軛2上。轉子軛2繞定子（未示出）旋轉，由此，在定子繞圈中產生電流。在轉子軛2運動過程中存在熱損耗，使得永磁體3受熱。為了散熱，在轉子軛2的外側提供了散熱片4。散熱片4裝備有連接器5，其一體化形成在散熱片4的下側。連接器5由金屬制成，優選地，由不銹鋼制成，并且直接連接至永磁體3。由于金屬的高導熱性，在永磁體3中產生的熱量通過連接器5流到散熱片4，并且它在轉子軛2旋轉下從那里消散。

優選地，沿轉子軛2的圓周方向布置的所有永磁體3通過相應的連接器連接至散熱片4。該連接器改善永磁體3的冷卻，以避免熱斑和缺陷。

圖2示出發電機的另一實施例的細節，由此，相同的組件用相同的附圖標記來標識。

根據第一實施例，多個永磁體3被置于轉子軛2上，在轉子軛2的外側上提供有散熱片4。與第一實施例形成對照，連接器5是連接散熱片4和永磁體3的螺釘6。螺釘6貫穿散熱片4和轉子軛2中的孔，永磁體3裝備有針對螺釘6的螺紋。相應地，永磁體3中產生的熱量通過螺釘6流到散熱片4，并從那里消散掉。

圖3是包括支撐轉子葉片8的輪轂7的發電機1的細節的透視圖。在轉子2的外側9，布置了多個徑向散熱片10，散熱片10連接至轉子2內側的永磁體。如圖3中可見，散熱片10沿歪斜形狀放置，以進行更好的冷卻。

圖4是包括定子12和帶有多個永磁體14的轉子軛13的發電機11的細節的剖視圖。