本申请涉及特别是用于风力涡轮机的发电机的分段定子。描述了特别是用于风力涡轮机的发电机的分段定子。该定子包括用于线圈绕组的多个齿和槽，其中该齿沿定子的径向方向从定子的轭延伸。该定子包括至少第一和第二定子段，二者在定子的周向方向上相应地具有第一和第二端表面，其中第一和第二端表面彼此相邻布置以形成该定子。第一端表面包括在定子的周向方向上突出的第一突起及其间的第一凹部，该第一突起形成沿定子的径向方向从定子的轭延伸的第一齿。第二端表面包括在定子的周向方向上突出的第二突起及其间的第二凹部，该第二突起形成沿定子的径向方向从定子的轭延伸的第二齿。第一突起与第二凹部互补地成形，且第二突起与第一凹部互补地成形。第一凹部互补地成形。第一凹部互补地成形。
【技术实现步骤摘要】
分段定子、发电机、风力涡轮机和定子段
[0001]本技术涉及一种用于发电机的分段定子，特别是用于风力涡轮机的发电机的分段定子。该风力涡轮机可以是直接驱动式风力涡轮机，即在轮毂和发电机之间没有齿轮箱，其中，其发电机包括这样的分段定子。本技术还涉及一种发电机，特别是用于风力涡轮机的发电机，该发电机包括定子；一种包括该发电机的风力涡轮机；一种构造成用于该定子中的定子段；以及一种制造该分段定子的方法。
技术介绍
[0002]诸如安装在风力涡轮机中的发电机之类的发电机通常包括相对于定子旋转的转子。
[0003]该定子通常包括框架主体，该框架主体沿纵向轴线纵向延伸，并且包括定子轭以及从该定子轭按照径向方向突出的多个齿。在该定子中，还限定了多个槽，每个槽通常由两个相邻的齿周向界定，并且在该定子轭和相应的齿径向端部之间径向延伸。每个槽收容至少一个线圈绕组的一部分。
[0004]在该
中，还已知构建直接驱动式发电机，特别是待用于风力发电机组中的大型直接驱动式发电机，该直接驱动式发电机包括具有分段结构的定子。定子段可被布置成沿定子的周向方向覆盖例如30
°
、60
°
、90
°
、120
°
（或任何其他角度）的弧。这些定子段周向布置成形成定子（例如，定子可包括六个定子段，它们各自覆盖60
°
的弧）。这些段可被栓接到端板上，该端板是将这些段连接到支撑结构的大型垫圈状环。
[0005]分段部具有两个端线圈，当沿定子的周向方向从一侧到另一侧计数时，这两个端线圈是第一线圈和最后的线圈。
[0006]该过程的不便之处在于在每个段的周向端部处固定机械支撑件。根据线圈设计的拓扑结构，这些端线圈被放置在开放槽（具有一个齿）或封闭槽（具有两个齿）中。
[0007]如果端线圈槽是封闭的，则封闭槽的齿可具有全部或部分宽度，例如半个齿。这些齿的宽度越大，两个周向相邻的段的端线圈之间的距离就越大。
[0008]两个周向相邻的定子段之间的间隙会影响转矩谐波（torque harmonics）。减小该间隙会减小幅度。然而，机械和热性能决定了最小容许间隙。
[0009]因此，仍然需要提供一种分段定子，其可改善热性能并减小转矩谐波。该需要可通过根据独立权利要求所述的主题来满足。本技术如从属权利要求中所阐述地进一步得到改进。
技术实现思路
[0010]根据本技术的第一方面，一种用于发电机的分段定子，特别是用于风力涡轮机的发电机的分段定子，包括用于线圈绕组的多个齿和槽，其中，该齿沿定子的径向方向从定子的轭延伸。该定子包括至少第一定子段和第二定子段，该第一定子段在该定子的周向方向上具有第一端表面，该第二定子段在该定子的周向方向上具有第二端表面，其中，该第
一端表面和第二端表面彼此相邻布置，以形成该定子。该第一端表面包括在定子的周向方向上突出的第一突起以及处于该第一突起之间的第一凹部，形成第一齿的第一突起沿定子的径向方向从定子的轭延伸。该第二端表面包括在定子的周向方向上突出的第二突起以及处于该第二突起之间的第二凹部，该第二突起形成沿定子的径向方向从定子的轭延伸的第二齿。该第一突起与该第二凹部互补地成形，并且该第二突起与该第一凹部互补地成形。换句话说，第二端表面中的一个具有第一端表面的负形状。该第一突起和第二突起以交错的方式布置。
[0011]在第一方面的实施例中，该第一突起和第二突起在定子的轴向方向上交替地布置。
[0012]在第一方面的实施例中，如沿定子的径向方向观察，该第一齿和第二齿基本上具有矩形形状。在修改的实施例中，如沿定子的径向方向观察，该第一齿和第二齿可基本上具有三角形形状、梯形形状或圆形形状，例如凸形和凹形形状。
[0013]在第一方面的实施例中，该第一齿和第二齿在定子的周向方向上具有的宽度小于或等于第一段和第二段的其他齿的宽度，优选为该第一段和第二段的其他齿的宽度的一半。
[0014]根据本技术的第二方面，一种用于发电机的分段定子，特别是用于风力涡轮机的发电机的分段定子，包括多个齿和槽，其中，该齿沿定子的径向方向从定子的轭延伸。线圈绕组被布置在这些槽中。该定子由至少第一定子段和第二定子段构成，该第一定子段在该定子的周向方向上具有第一端表面，该第二定子段在该定子的周向方向上具有第二端表面，其中，该第一端表面和第二端表面彼此相邻布置，以形成该定子。该第一定子段包括处于第一端表面处的第一端线圈绕组，并且该第二定子段包括处于第二端表面处的第二端线圈绕组。带被缠绕在该第一端线圈绕组和第二端线圈绕组周围。
[0015]该第二方面的分段定子是第一方面的分段定子的替代实施例，并且基本上提供相同的优点。特别是在第二方面，可减小有害的转矩谐波，使得电气性能优异。
[0016]在第一方面或第二方面的实施例中，该第一定子段和第二定子段包括铁片的至少两个叠置件，它们在定子的轴向方向上一个叠置在另一个上，其中，间隔件被布置在这些铁片的叠置件之间。这些间隔件在铁片的叠置件之间提供轴向距离，使得可实现定子的空气冷却效果。
[0017]在第二方面的实施例中，该带被缠绕在该间隔件中的至少一个周围，使得该带通过该间隔件机械地支撑。
[0018]在第二方面的实施例中，该定子还包括布置在第一端表面和第二端表面之间的片材，其中，该带被缠绕在该片材周围。该片材提高了定子的机械耐久性。该片材也可具有板的形状，其可以是刚性的或半刚性的。
[0019]在第一方面或第二方面的实施例中，该定子还包括作为线圈绕组的集中线圈绕组（concentrated coil winding）。在集中线圈绕组中，槽的数量可等于极数。每个槽中可放置一个线圈绕组。发电机的输出电压可通过该集中线圈绕组最大化。
[0020]在第一方面或第二方面的实施例中，该第一定子段和第二定子段是叠层的（laminated）。这使得能够制造相对大的定子。在叠层结构中，多个定子段层在定子的轴向方向上一个叠置在另一个上。
[0021]根据本技术的第三方面，一种发电机，特别是用于风力涡轮机的发电机，包括根据第一方面或第二方面的定子以及转子，该转子可旋转地布置在该定子周围或内部，并且可包括至少一个永磁体。
[0022]根据本技术的第四方面，一种风力涡轮机包括该发电机，其中，该风力涡轮机可以是直接驱动式风力涡轮机，即在轮毂和该发电机之间没有齿轮箱。所述分段定子可被组装到通常用于这样的直接驱动式风力涡轮机中的相对大的定子。
[0023]根据本技术的第五方面，一种定子段被构造成用于根据第一方面或第二方面的定子中。该定子段在该定子的周向方向上包括端表面。该端表面包括在该定子的周向方向上突出的突起以及处于所述突起之间的凹部。所述突起与所述凹部互补地成形。所述突起形成沿定子的径向方向从定子的轭延伸的齿。
[0024]本技术的第六方面涉及一种制造根据第一方面的分段定子的方法。该方法包括以下步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于发电机（1）的分段定子（20），所述定子（20）包括：用于线圈绕组（4）的多个齿（2）和槽（3），其中，所述齿（2）沿所述定子（20）的径向方向从所述定子（20）的轭（22）延伸；其特征在于，所述定子（20）包括至少第一定子段（5）和第二定子段（7），所述第一定子段（5）在所述定子（20）的周向方向上具有第一端表面（6），所述第二定子段（7）在所述定子（20）的所述周向方向上具有第二端表面（8），其中，所述第一端表面（6）和所述第二端表面（8）彼此相邻布置，以形成所述定子（20）；所述第一端表面（6）包括在所述定子（20）的所述周向方向上突出的第一突起（9）以及处于所述第一突起（9）之间的第一凹部（10），所述第一突起（9）形成沿所述定子（20）的所述径向方向从所述定子（20）的所述轭（22）延伸的第一齿（2a）；所述第二端表面（8）包括在所述定子（20）的所述周向方向上突出的第二突起（11）以及处于所述第二突起（11）之间的第二凹部（12），所述第二突起（11）形成沿所述定子（20）的所述径向方向从所述定子（20）的所述轭（22）延伸的第二齿（2b）；所述第一突起（9）与所述第二凹部（12）互补地成形，并且所述第二突起（11）与所述第一凹部（10）互补地成形。2.根据权利要求1所述的定子（20），其特征在于，所述第一突起（9）和所述第二突起（11）在所述定子（20）的轴向方向（Y）上交替地布置。3.根据权利要求1或2所述的定子（20），其特征在于，如沿所述定子（20）的所述径向方向观察，第一齿（2a）和第二齿（2b）具有矩形形状。4.根据权利要求1或2所述的定子（20），其特征在于，所述第一齿（2a）和所述第二齿（2b）在所述定子（20）的周向方向上具有的宽度小于或等于第一定子段（5）和第二定子段（7）的其他齿（2）的宽度。5.根据权利要求4所述的定子（20），其特征在于，所述第一齿（2a）和所述第二齿（2b）在所述定子（20）的周向方向上具有的所述宽度为所述第一定子段（5）和所述第二定子段（7）的其他齿（2）的所述宽度的一半。6.根据权利要求1或2所述的定子（20），其特征在于，所述定子（20）还包括：作为所述线圈绕组（4）的集中线圈绕组。7.根据权利要求1或2所述的定子（20），其特征在于：所述第一定子段（5）和所述第二定子段（7）是叠层的。8.根据权利要求1或2所述的定子（20），其特征在于：所述发电机（1）是用于风力涡轮机（100）的发电机。9.一种用于发电机（1）的分段定子（20），所述定子（20）包括：多个齿（2）和槽（3），其中，所述齿（2）沿所述定子（20）的径向方向从所述定子（20）的轭（22）延伸；布置在所述槽（3）中的线圈绕组（4）；其特征在于，所述定子（20）由至少第一定子段（5）和第二定子段（7）构成，所述第一定子段（5）在...
【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：新型
国别省市：
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