[發明專利]用于定子外殼部段的焊接歧管

有效

• 申請號: 201110345072.6
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102468696A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: J.勒貝納雷;H.斯蒂斯達爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K15/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;楊炯

技術領域

本發明涉及用于電機的定子系統，具體地該電機是風力渦輪機的發電機。此外，本發明涉及用于制造定子電機的方法，具體地用于制造風力渦輪機的發電機的方法。

背景技術

在電機中，例如在風力渦輪機的發電機中，當將機械能傳輸為電能時，產生熱量，并且反之亦然。在形成定子的繞組的銅導體中通過焦耳損失（Joule?loss）產生熱量。產生的熱量必須被去除以便避免熱點和絕緣損耗。

通常通過在定子內部鼓吹空氣來冷卻定子外殼和附連的繞組。在定子外殼的軸向端部部段中，繞組突出并形成半圈（half?loop）。繞組的突出半圈形成定子繞組的端部繞組。通過鼓吹空氣通過繞組，例如在轉子和定子之間的空氣間隙中或者通過定子外殼的徑向延伸管道鼓吹空氣，從而冷卻定子繞組。還已知的是，將冷卻管或中空的銅張力件附連到定子外殼，以便提供液體冷卻。因而冷卻附連到定子外殼的繞組導體部段。

在定子的前面（front?face），附連有壓力板以用于加強并具體地緊固定子的定子疊片。此外，用于冷卻流體的連接件必須被安裝到定子外殼，且不影響壓力板的扣緊力。

具體地，用于供應冷卻流體的冷卻管被附連到定子外殼部段以便將冷卻能量傳遞到定子繞組。在定子外殼的前面，安裝了歧管，以便冷卻流體從冷卻管供應到供應系統或供應到冷卻管。在常規設計中，復雜的是同時將壓力板和歧管附連到定子外殼部段。

WO?2007/090803?A1公開了用于電機的冷卻裝置。定子由緊固在一起的多個芯板構成，以便形成定子的疊片扎。每個芯板均包括軸向溝槽和凹槽以便支撐冷卻管和定子繞組。

DE?25?15?340?A1公開了電機的定子外殼，其中凹槽被形成為保持繞組。定子外殼包括冷卻通道。

JP?56068242?A公開了用于電機的水冷定子，其中由絕緣物制成的冷卻管被插入到穿過定子外殼的冷卻孔中。

EP?1?168?571?A公開了具有多個繞組槽的定子外殼。繞組包括用于使得冷卻劑循環通過管道的內部管道。

EP?1?499?001?A1公開了包括軸向延伸的冷卻通道的定子外殼，該通道可以被連接到外部冷卻裝置。

發明內容

本發明的目標在于提供與電機的定子外殼連接的改進且簡化的歧管連接。

該目標可以通過一種用于電機（具體地風力渦輪機的發電機）的定子外殼系統以及通過制造用于電機（具體地風力渦輪機的發電機）的定子系統的方法來實現。

根據本發明的第一方面，提出了用于電機的定子系統，具體地用于風力渦輪機的發電機的定子系統。該定子系統包括定子外殼部段，該定子外殼部段具有冷卻通道，該冷卻通道包括在定子外殼部段的軸向前面處的開口。此外，定子系統包括被安裝到軸向前面以加強（例如緊固）定子外殼的板。此外，定子系統包括用于向冷卻通道供應冷卻流體的供應系統。此外，定子系統包括歧管部段，其焊接到板以形成用于歧管部段和板之間的冷卻流體的引導通道。板包括通孔以在冷卻通道的開口和引導通道之間產生連接。供應系統被連接到引導通道。

根據本發明的另一方面，提出了用于制造電機的定子系統的方法，具體地用于制造風力渦輪機的發電機的定子系統的方法。形成具有冷卻通道的定子外殼部段，該冷卻通道包括在定子外殼部段的軸向前面處的開口。板被安裝到軸向前面以便加強（即緊固）定子外殼部段。歧管部段被焊接到板以形成用于歧管部段和板之間的冷卻流體的引導通道。板包括通孔以在冷卻通道的開口和引導通道之間產生連接。用于供應冷卻流體的供應系統被連接到引導通道。歧管產生引導通道以便在定子外殼部段的冷卻通道和供應系統之間產生冷卻流體連接。歧管可以由多個歧管部段構成，所述歧管部段被附連到板以在板和歧管部段的表面之間形成引導通道。連接到供應系統的供應管或其它供應連接件可以連接到引導通道。

定子外殼部段形成單個部段或發電機的定子的整個外殼。如果外殼部段是定子外殼的一段，則多個外殼部段可彼此附連以便形成定子外殼，即定子堆。定子的外殼部段圍繞電機的轉子的軸延伸。因此，外殼部段可以包括圍繞軸沿圓周方向的圓形彎曲延伸部分。此外，外殼部段包括縱向方向，其中縱向方向基本平行于軸的軸向方向。外殼部段可以包括多個板材元件，這些板材元件沿軸向方向被固定在一起以便形成定子疊片。定子疊片形成外殼部段。板材在彼此之間被電絕緣以便防止渦電流。定子外殼部段還包括內表面和外表面，其中內表面比外表面沿徑向方向更靠近軸。