[實用新型]用于電機(jī)的定子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320193319.1
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN203445706U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.J.馬德森
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;楊楷

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及用于電機(jī)尤其是用于風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的定子，包括多個互連的形成大致環(huán)形結(jié)構(gòu)的定子區(qū)段，每個定子區(qū)段包括基部構(gòu)件和多個徑向突起，多個徑向突起從基部構(gòu)件徑向向外突出并且適于支撐導(dǎo)電繞組。?

背景技術(shù)

目前，電機(jī)尤其是風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)可具有直徑為數(shù)米的巨大尺寸。由于難以通過模制的工藝將這種尺寸的部件作為單件制造，通常從較小的部件來組裝諸如定子之類的結(jié)構(gòu)性構(gòu)件。較小的部件易于從模具制造。?

常規(guī)定子尤其是用于風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的定子的環(huán)形結(jié)構(gòu)通常從多個定子區(qū)段通過螺栓連接來建造。每個定子區(qū)段包括基部構(gòu)件，該基部構(gòu)件在轉(zhuǎn)子的環(huán)形結(jié)構(gòu)的一部分上延伸。多個徑向突起從基部構(gòu)件徑向向外突出。徑向突起適于支撐導(dǎo)電繞組，導(dǎo)電繞組布置在由相繼的徑向突起限定的縫槽或間隙中。?

挑戰(zhàn)性的任務(wù)是提供一種從互連的定子區(qū)段組裝而成的定子，其具有足夠的機(jī)械穩(wěn)定性使得可以避免繞組由于機(jī)械應(yīng)力尤其是振動而損壞。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的一個目的是提供一種具有改進(jìn)的機(jī)械穩(wěn)定性的定子，尤其是最小化由于振動而引起的繞組損壞。?

根據(jù)本實用新型，該目的通過用于電機(jī)的定子而得以實現(xiàn)，所述定子包括多個互連的形成大致環(huán)形結(jié)構(gòu)的定子區(qū)段，每個定子區(qū)段包括基部構(gòu)件和多個徑向突起，所述多個徑向突起從所述基部構(gòu)件徑向向外突出并且適于支撐導(dǎo)電繞組，其特征在于，至少兩個相鄰的定子區(qū)段包括彼此形狀配合地接合的對應(yīng)的連接部分，其中，每個連接部分包括至少一個徑向向外突出的徑向元件，從而定子的徑向突起中的一個由被接合的連接部分的徑向元件形成。?

因此，定子區(qū)段的連接部分設(shè)置有匹配結(jié)構(gòu)，其形狀配合地彼此接合以便增強穩(wěn)定性。相鄰的連接部分中的每一個包括至少一個徑向元件，從而當(dāng)定子被組裝時，位于接頭處的徑向突起由位于不同定子區(qū)段上的徑向元件的布置而形成。每個徑向元件的寬度對應(yīng)于每個徑向突起的寬度，徑向突起繞定子的圓周以規(guī)則的間隔布置。?

由于形成位于互連定子區(qū)段的聯(lián)接部分附近的徑向突起的徑向元件包括其他徑向突起的寬度，所以徑向元件的彈性尤其是對于振動的彈性得以增大。因此，容納在由連接部分的徑向元件形成的徑向突起附近的間隙中的定子繞組在機(jī)械上得到良好地保護(hù)，從而可避免損壞。?

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，每個連接部分包括多個徑向元件。每個連接部分的徑向元件沿軸向方向相對于彼此移位。徑向元件被移位成使得當(dāng)連接部分形狀配合地彼此接合時在接頭處形成基本連續(xù)的徑向突起。?

優(yōu)選地，連接部分包括對應(yīng)形狀的齒形輪廓。具體地，連接部分可設(shè)置有匹配結(jié)構(gòu)，其形狀配合地彼此接合從而提供形狀配合，使互連的定子區(qū)段至少沿軸向方向穩(wěn)定。因此，增強了包括互連定子區(qū)段的布置的定子的穩(wěn)定性。?

根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例，徑向元件沿軸向方向彼此間隔開，從而當(dāng)連接部分形狀配合地彼此接合時在徑向元件之間提供至少一個空氣通道。在定子的操作期間，氣態(tài)冷卻介質(zhì)（特別是空氣）可流動通過空氣通道以改善定子的冷卻。?

每個定子區(qū)段可由多個層壓板制成。層壓板減少磁滯和渦流損耗并且因此還幫助減小定子在電機(jī)操作期間的變熱。?

具體地，層壓板可含有鋁，從而減輕重量并且允許建造適合于用在風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)中的大型定子。?

優(yōu)選地，定子用在構(gòu)造為電動機(jī)或發(fā)電機(jī)的電機(jī)中。?

本實用新型還涉及風(fēng)力渦輪機(jī)，所述風(fēng)力渦輪機(jī)具有發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子相對于如前文所述的定子可旋轉(zhuǎn)地布置。具體地，位于相鄰定子區(qū)段的接頭處的徑向突起由位于不同定子區(qū)段上的徑向元件形成。定子由定子區(qū)段組裝而成，定子區(qū)段具有形狀配合地彼此接合的連接部分。因此，定子的特征在于增大的機(jī)械穩(wěn)定性，尤其是對于振動的增大的彈性，從而容納在徑向突起之間的間隙中的導(dǎo)電繞組和絕緣得到良好的保護(hù)。?

增強的機(jī)械穩(wěn)定性還允許建造更大的定子。定子可設(shè)置有大間隙，容納大的導(dǎo)電繞組線圈。這進(jìn)而允許使用便宜的導(dǎo)電材料（尤其是鋁）用于繞組，因為可通過將大的繞組線圈布置在徑向突起之間的間隙中來補償減小的電導(dǎo)率。?

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，風(fēng)力渦輪機(jī)包括安裝多個轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子轂，轉(zhuǎn)子轂牢固地連接到轉(zhuǎn)子。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)被直接地驅(qū)動，即不包括被布置成對施加在轉(zhuǎn)子上的機(jī)械轉(zhuǎn)矩進(jìn)行轉(zhuǎn)換的傳動裝置或齒輪箱。直接驅(qū)動的風(fēng)力渦輪機(jī)的特征在于簡單且穩(wěn)健的構(gòu)造，從而降低了對于維護(hù)的需求。該風(fēng)力渦輪機(jī)尤其適合于設(shè)置在諸如離岸風(fēng)力場之類的遠(yuǎn)程位置處。?

附圖說明