用于电机的支撑结构和分段定子、风力涡轮机和制造支撑结构的方法技术

描述了一种支撑结构（1），所述支撑结构用于支撑叠片堆和绕组结构，以便形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段（20），所述支撑结构包括：（a）框架，其包括两个平行的端板（2、3）和两个侧板（4、5），所述侧板在所述端板的对应端部之间延伸，（b）多个内部连接构件（6），其在所述端板之间在所述框架内延伸，和（c）多个外部连接构件（7、8），其在所述框架外延伸，每个外部连接构件形成对应内部连接构件的超出所述端板中的一个的延伸部，其中，（d）所述内部和外部连接构件适于与对应紧固构件接合，以便固定叠片堆。此外，描述了定子节段（20）、风力涡轮发电机和制造支撑结构的方法。轮发电机和制造支撑结构的方法。轮发电机和制造支撑结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电机的支撑结构和分段定子、风力涡轮机和制造支撑结构的方法


[0001]本专利技术涉及电机领域，更具体地涉及一种用于支撑叠片堆和绕组结构以形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段的支撑结构，并且涉及一种制造这种支撑结构的方法。本专利技术还涉及一种定子以及一种包括这种定子的风力涡轮机。

技术介绍

[0002]当设计用于大型电机（例如风力涡轮发电机）的分段定子时，必须考虑许多方面和约束。在许多情况下，由于周围部件的边界条件以及由于节段支撑结构本身的设计，不可能利用定子的最大长度。这导致与理论上可用的性能相比更低的性能。因此，结果是具有较低输出功率的较小扭矩。因此，希望在不增加发电机的显著成本的情况下使发电机的扭矩输出最大化。为了利用定子的最大长度，将需要明显更复杂的节段支撑结构设计。然而，这将显著增加成本。
[0003]通常，节段支撑结构被设计成具有简单的机加工压力板，在其一端具有一体的指板。电叠片钢以封装的形式从集成的指板堆叠到支撑结构的另一端。通过螺栓连接或焊接到支撑结构的开口端中的指板上，叠片被包围在支撑结构中。然而，这为电钢的长度提供了许多边界条件，因为支撑结构将叠片堆包围在支撑结构的宽度内。
[0004]因此，可能需要一种灵活地增加定子的有效尺寸而不增加复杂性和对应成本的方式。

技术实现思路

[0005]这种需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。本专利技术的有利实施例在从属权利要求中阐述。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种支撑结构，其用于支撑叠片堆和绕组结构，以便形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段。该支撑结构包括：（a）框架，该框架包括两个平行的端板和两个侧板，侧板在端板的对应端部之间延伸，（b）多个内部连接构件，其在端板之间在框架内延伸，和（c）多个外部连接构件，其在框架外延伸，每个外部连接构件形成对应内部连接构件的超出端板中的一个的延伸部，其中，（d）内部和外部连接构件适于与对应紧固构件接合，以便固定叠片堆。
[0007]本专利技术的这个方面基于这样的思想，即通过添加外部连接构件，支撑结构的有效长度延伸超出框架的长度，所述外部连接构件在框架外延伸，使得它们延长了框架内的内部连接构件并且由此添加到连接构件的总长度。由此，所得到的支撑结构可以支撑更大的叠片堆。可以考虑可用空间来选择延伸量，从而允许相对简单地优化所得到的发电机。
[0008]根据本专利技术的实施例，外部连接构件具有U形横截面。
[0009]U形是有利的，因为该轮廓的腿提供强度并且可以固定到对应端板，而底部（或顶部，取决于取向）可以用于与紧固构件接合以便固定叠片堆。
[0010]根据本专利技术的另一实施例，U形横截面具有随着离开对应端板的距离增大而减小的高度。
[0011]换句话说，该轮廓的腿在对应端板处具有最大长度，并且随着离开端板的距离增大而变短。这种形状确保了与端板的牢固连接是可能的，同时在框架外的区域中占据较少的空间。
[0012]根据本专利技术的另一实施例，从端板中的一个延伸的外部连接构件具有第一长度，并且从端板中的另一个延伸的外部连接构件具有第二长度。
[0013]换句话说，从一个端板的延伸部的长度可以不同于或等于从另一个端板的延伸部的长度。尽管对称结构（具有相等的第一和第二长度）在许多情况下可能是优选的，但是本专利技术提供的具有不同长度的延伸部的灵活性在一些情况下可能是非常有用的，例如，为了在定子的一端为其它结构部件留出足够的空间。
[0014]根据本专利技术的另一实施例，第一长度和第二长度在叠片堆的长度的5%和25%之间，例如大约15%。
[0015]根据本专利技术的另一实施例，内部连接构件和外部连接构件中的每一个包括多个孔，用于允许与对应紧固构件的螺栓连接。
[0016]紧固构件可以集成在叠片堆材料中，或者它们可以是也连接到叠片堆的单独（即，中间）部件。单独部件的一个示例是杆，其被成形为装配到叠片堆中的对应凹部中，以便在支撑结构和叠片堆之间形成燕尾连接。集成在叠片堆中的紧固构件可以简单地是叠片材料的将要被焊接到连接构件的区段。替代地，集成的紧固构件可以是被形成为接收螺栓或一些其它类型的紧固元件的紧固结构。
[0017]根据本专利技术的另一实施例，端板具有弧状形状。
[0018]弧状形状确保了若干节段可以并排布置以形成圆形定子。
[0019]根据本专利技术的另一实施例，端板中的至少一个适于经由指板连接结构连接到指板。
[0020]完成的定子节段可在结构的两端处具有指板，每个指板形成用于叠片堆的边界。一旦已经形成了叠片堆（在另一个先前安装的指板的顶部上），指板连接结构对于指板是特别有用的。
[0021]根据本专利技术的另一实施例，端板包括多个孔，并且指板连接结构包括多个圆柱形间隔件和多个螺栓。
[0022]圆柱形间隔件具有与外部连接构件基本相同的长度。更具体地，圆柱形间隔件可以比外部连接构件稍短，或者它们可以具有与外部连接构件相同的长度。应该注意，间隔件的长度必须不超过外部连接构件的长度。因此，通过推动每个螺栓穿过端板中的孔并进一步穿过圆柱形间隔件并进入指板中的螺纹孔，指板可以被布置并固定在外部连接部件的端部。替代地，指板可以包括无螺纹孔。在这种情况下，螺母可以用于对螺栓进行紧固。
[0023]根据本专利技术的另一实施例，两个侧板中的每一个包括侧连接构件，用于将支撑结构与相邻的支撑结构机械地连接。
[0024]侧连接构件可特别地利用螺栓和螺母来机械地连接相邻节段的支撑结构。
[0025]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子，该定子包括多个相互连接的定子节段，其中，每个定子节段包括根据第一方面或上述实施例
中的任一个所述的支撑结构、叠片堆和绕组结构。
[0026]本专利技术的这个方面大致基于与第一方面相同的思想，并且利用上述优点来提供更大和更有效的定子，而不会显著增加成本。
[0027]根据本专利技术的第三方面，提供了一种风力涡轮机，其包括根据第二方面的定子。
[0028]与没有经延长的定子的类似风力涡轮机相比，根据这个方面的风力涡轮机将能够在其寿命期间产生显著更大量的功率，而不会显著地使制造更昂贵。
[0029]根据本专利技术的第四方面，提供了一种制造支撑结构的方法，该支撑结构用于支撑叠片堆和绕组结构，以便形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段。所述方法包括：（a）提供框架，其包括两个平行端板和两个侧板，侧板在端板的对应端部之间延伸，（b）提供多个内部连接构件，其在端板之间在框架内延伸，以及（c）提供多个外部连接构件，其在框架外延伸，每个外部连接构件形成对应内部连接构件的超出端板中的一个的延伸部，其中，（d）内部和外部连接构件适于与对应紧固构件接合以便固定叠片堆。
[0030]本专利技术的这个方面实质上基于与上述第一方面相同的思想。
[0031]注意，已经参考不同类别的主题描述了本专利技术的实施例。特别地，已经参考方法类型权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种支撑结构（1），所述支撑结构用于支撑叠片堆和绕组结构，以便形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段（20），所述支撑结构包括：框架，其包括两个平行的端板（2、3）和两个侧板（4、5），所述侧板在所述端板的对应端部之间延伸，多个内部连接构件（6），其在所述端板之间在所述框架内延伸，和多个外部连接构件（7、8），其在所述框架外延伸，每个外部连接构件形成对应内部连接构件的超出所述端板中的一个的延伸部，其中，所述内部和外部连接构件适于与对应紧固构件接合，以便固定叠片堆。2.根据前一权利要求所述的支撑结构，其中，所述外部连接构件具有U形横截面。3.根据前一权利要求所述的支撑结构，其中，所述U形横截面具有随着离开所述对应端板的距离增大而减小的高度。4.根据前述权利要求中任一项所述的支撑结构，其中，从所述端板中的一个延伸的外部连接构件具有第一长度，并且从所述端板中的另一个延伸的外部连接构件具有第二长度。5.根据前一权利要求所述的支撑结构，其中，所述第一长度和所述第二长度在所述叠片叠堆的长度的5%和25%之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的支撑结构，其中，所述内部连接构件和外部连接构件中的每一个包括多个孔（10），用于允许与对应紧固构件的螺栓连接。7.根据前述权利要求中任一项所述的支撑结构，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：