[發(fā)明專利]電機(jī)的電磁模塊

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• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112311165A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·凱薩尤雷斯蒂;S·拉姆塔哈爾;C·穆尼斯卡塞斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣可再生能源西班牙有限公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;H02K15/03;H02K1/20;H02K1/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 危凱權(quán);金飛

在第一方面，提供了一種用于將電磁模塊從電機(jī)移除的方法。電機(jī)包括多個具有電磁材料的電磁模塊。電磁模塊包括基座和從基座延伸并支承電磁材料的支承件。基座包括底表面和第一側(cè)表面。第一側(cè)表面包括沿軸向延伸的凹槽，其與相鄰電磁模塊的第一側(cè)表面的沿軸向延伸的凹槽一起限定冷卻通道。該方法包括：將桿插入由待移除的電磁模塊的凹槽和相鄰電磁模塊的凹槽形成的冷卻通道中；從電機(jī)的結(jié)構(gòu)釋放待移除的電磁模塊；以及沿桿滑動待移除的電磁模塊。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于具有冷卻通道的電機(jī)的電磁模塊，以及用于從電機(jī)移除電磁模塊的方法。

背景技術(shù)

諸如電動機(jī)和發(fā)電機(jī)之類的電機(jī)大體包括轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和定子結(jié)構(gòu)。大型發(fā)電機(jī)可為永磁發(fā)電機(jī)(PMG)或電激勵發(fā)電機(jī)。

這樣的發(fā)電機(jī)可例如用于風(fēng)力渦輪中，特別是在離岸風(fēng)力渦輪中。風(fēng)力渦輪大體包括具有轉(zhuǎn)子轂和多個葉片的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子在風(fēng)對葉片的影響下開始旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)直接地驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(直接驅(qū)動)或通過使用變速箱。這種直接驅(qū)動風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)可具有例如6-10米(236-328英寸)的直徑，例如2-3米(79-118英寸)的長度，并且可在低速下旋轉(zhuǎn)，例如在2至20 rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))的范圍中。備選地，永磁發(fā)電機(jī)或電激勵發(fā)電機(jī)也可聯(lián)接至變速箱，該變速箱將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加至例如50至500rpm之間或甚至更高。

電機(jī)包括相對于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子可為內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且定子可為外部結(jié)構(gòu)。因此，在此情況下，定子圍繞轉(zhuǎn)子。備選地，在一些構(gòu)造中，它可為相反的，即，轉(zhuǎn)子圍繞定子。

在永磁發(fā)電機(jī)(PMG)的情況下，永磁體(PM)大體布置在轉(zhuǎn)子上(盡管它們也可備選地布置在定子結(jié)構(gòu)中)，而繞組元件(例如線圈)通常包括在定子中(盡管它們也可備選地布置在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上)。永磁發(fā)電機(jī)大體被認(rèn)為是可靠的并且與其他類型的發(fā)電機(jī)相比需要較少的維護(hù)。

可在永磁體模塊中提供多個永磁體，這些永磁體可作為單個物件附接到轉(zhuǎn)子。永磁體模塊可限定為具有多個永磁體的單元，使得可將多個磁體一起安裝和拆卸。這樣的模塊可具有模塊基座，該模塊基座的形狀適于容納或承載可固定到基座的多個永磁體。基座可構(gòu)造成以這樣的方式固定到轉(zhuǎn)子邊緣，使得多個磁體通過模塊基座一起固定到轉(zhuǎn)子邊緣。永磁體模塊的使用可便于轉(zhuǎn)子的制造。

定子可大體包括電繞組或定子繞組。定子繞組可布置在定子節(jié)段中。多個定子節(jié)段可沿定子圓周連接到定子邊緣。定子節(jié)段可包括構(gòu)造成固定到定子邊緣的基座和從基座突出的接納定子繞組的齒。定子繞組可纏繞在齒周圍。定子節(jié)段可包括多個齒和多個定子繞組，定子繞組纏繞在每個齒周圍。因此，定子繞組可通過定子節(jié)段安裝到定子或從定子拆卸。使用定子節(jié)段可便于定子的制造以及故障定子或電繞組的替換。

電機(jī)的電磁構(gòu)件(例如，永磁體模塊和定子繞組)可被冷卻以減少熱量損失，使得可優(yōu)化電機(jī)的性能。可在定子和/或轉(zhuǎn)子中提供空氣冷卻通道以冷卻電磁構(gòu)件。例如，空氣冷卻通道可形成在永磁體模塊中或定子節(jié)段中。然而，大的空氣冷卻通道可能會削弱轉(zhuǎn)子或定子構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能。

電磁構(gòu)件(例如，永磁體模塊或定子節(jié)段)在其使用期間可能會退化，并且可能需要維修或由另一個替換。因此可能必須移除電磁構(gòu)件。然而，電磁構(gòu)件可能會由其他電磁構(gòu)件吸引。例如，與定子相關(guān)聯(lián)的電磁構(gòu)件大體由與轉(zhuǎn)子相關(guān)聯(lián)的電磁構(gòu)件電磁吸引。因此，從電機(jī)移除電磁構(gòu)件可能需要抵消在電磁構(gòu)件之間產(chǎn)生的電磁力。這在將電磁構(gòu)件插入電機(jī)時也會發(fā)生。這些制造或維護(hù)操作可能使電磁構(gòu)件以及電機(jī)的設(shè)計更加困難。當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子之間的電磁力很大時，這特別可能會在用于直接驅(qū)動風(fēng)力渦輪的發(fā)電機(jī)中發(fā)生。

本文描述的電機(jī)的尺寸和類型以及潛在的問題不限于直接驅(qū)動海上應(yīng)用中的發(fā)電機(jī)，且甚至不僅限于風(fēng)力渦輪領(lǐng)域。在例如蒸汽渦輪和水力渦輪中也可發(fā)現(xiàn)可能遭受相同問題和/或具有相同復(fù)雜性的相當(dāng)大尺寸的電機(jī)。

本公開提供了至少部分解決上述缺點中的一些缺點的系統(tǒng)和方法的示例。

發(fā)明內(nèi)容