具有分段定子或转子的电机制造技术

一种用于电机(10)的定子(11)或转子，包括多个部段(100)，该多个部段(100)以如下方式在它们的端部(23)处周向联接，即：使得部段周向间隙(110)置于两个周向相邻的部段(100)之间，该定子(11)或转子包括设置在两个周向相邻的部段(100)之间的至少一个间隔元件(120、141)，以用于防止两个周向相邻的部段(100)的线圈绕组(30)彼此接触。组(30)彼此接触。组(30)彼此接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分段定子或转子的电机


[0001]本专利技术涉及一种具有定子或转子的电机，该定子或转子具有分段的几何形状，即该定子或转子包括多个定子部段，这些定子部段具有相应的线圈绕组并且被周向联接。

技术介绍

[0002]在大型电机中，需要对定子和/或转子结构分段，以便利制造和运输。对于设置线圈绕组的定子或转子而言，这是特别需要的。由于制造公差和限制，通常在部段之间设计容差周向间隙(tolerance circumferential gap)。
[0003]对于在部段的周向端部处具有半齿的电机(通常为具有分布绕组的整体槽电机(integral slot electrical machine))，确保了线圈绕组的导体和绝缘系统在运输期间以及在操作期间都受到保护。这在整个发电机经历热循环时是特别相关的，所述热循环随后可使相邻的周向部段接触，并且否则将会造成对线圈绕组的损伤。
[0004]对于在部段的每个周向端部处存在半槽的电机(通常为具有集中绕组的分数槽电机)，侧线圈在每个部段的端部处暴露，并且因此它们可能会被损伤，特别是在操作期间，其中，部段的热膨胀会引起相邻线圈之间的摩擦。另外，通过端部线圈的电流和通量可能导致从所述齿拉开的力，因此增加了来自两个周向相邻部段的两个端部线圈接触的机会。

技术实现思路

[0005]本专利技术的范围在于控制在部段的周向端部处具有半槽的分段定子或转子中的周向间隙的形状和尺寸，以便最小化上述不利影响。
[0006]该范围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通过从属权利要求来描述。
[0007]根据本专利技术，提供了一种用于电机的定子或转子，其包括多个部段。每个部段包括：
[0008]‑
在两个周向端部之间绕所述部段的纵向轴线周向延伸的部段主体，所述部段主体包括：
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多个齿，其依照正交于所述纵向轴线的径向方向从所述部段主体的轭部突出，
[0010]‑
多个槽，其周向地置于所述齿之间，所述多个槽周向地分布在两个端槽之间，每个端槽周向地包括在相应的齿和相应的周向端部之间，所述多个槽包括多个中间槽，所述中间槽周向地包括在所述两个端槽之间，
[0011]‑
每个部段还包括布置在所述部段主体中的线圈绕组，所述线圈绕组包括相应地收容在所述端槽中的至少两个侧线圈部分，
[0012]‑
其中，所述多个部段中的至少两个部段以如下方式在它们的端部处周向地联接在一起，即：使得部段周向间隙置于两个周向相邻的部段之间，并且其中，所述定子或转子包括设置在两个周向相邻的部段之间的至少一个间隔元件，以用于防止两个周向相邻的部段的线圈绕组彼此接触。
[0013]上述部段可有利地整合在电机的分段定子或转子中，无论是发电机还是马达。例如，上述部段可有利地整合在用于风力涡轮机的发电机的定子或转子中。
[0014]根据本专利技术，通过防止侧线圈在周向间隙处彼此接触，保护了侧线圈免受损伤，这种损伤特别是可能在操作期间发生。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述部段周向间隙包括置于两个周向相邻的侧线圈之间的第一部分和置于两个周向相邻的轭部之间的第二部分，所述第一部分具有比所述第二部分更大的周向延伸部。在这些实施例中，提供了可变部段周向间隙设计，其中轭部之间的周向间隙小于端部线圈之间的间隙。周向间隙的第一部分将基于侧线圈的热变形系数来决定，即该第一部分的最小值应大于相邻端部线圈的最大热变形之和。这意味着在包括极端情况的任何操作状况期间都避免了线圈之间的任何接触。
[0016]根据本专利技术的实施例，可变周向间隙通过如下方式来实现，即：至少在一个相应的周向端部处为轭部设置突起，该突起相对于收容在相应的周向端部处的端槽中的侧线圈部分周向突出。轭部突起提供了两个周向相邻的部段之间的间隔元件，以用于防止两个周向相邻的部段的线圈绕组彼此接触。
[0017]根据本专利技术的实施例，侧线圈之间的接触通过如下方式来避免，即：设置用于径向封闭两个周向相邻的部段的两个相邻的端槽的端部楔形件，该端部楔形件周向尺寸设定成用于防止两个周向相邻的部段的线圈绕组彼此接触。该端部楔形件提供两个周向相邻的部段之间的间隔元件。
[0018]特别地，该定子或转子可包括多个楔形件，每个楔形件被附接在两个周向相邻的齿的两个齿径向端部处，以用于径向封闭相应的槽，该多个楔形件包括：至少一个中间楔形件，以用于径向封闭相应的中间槽；以及至少一个端部楔形件，以用于径向封闭两个相邻的端槽，该中间楔形件的周向延伸部小于端部楔形件的周向延伸部。
[0019]根据本专利技术的实施例，可在部段周向间隙处设置分隔件，该分隔件被置于两个相应的侧线圈部分之间。该分隔件可由纸或柔性材料制成，所述柔性材料例如橡胶或硅。该柔性材料提供弹簧效果。
[0020]通过借助用柔性绝缘材料填充线圈间隙来为线圈增加更多支撑，进一步的改进是可能的，所述柔性绝缘材料即例如硅。
[0021]根据本专利技术的实施例，该周向间隙可沿轴向方向是可变的。
[0022]包括多个、即N个部段的用于电机的定子或转子包括多个、即N个周向间隙，每个周向间隙被设置在两个相应的相邻部段之间。根据本专利技术的不同实施例，每个周向间隙在径向方向和轴向方向两者上可具有任何其他周向间隙的相同的形状和尺寸，或者在径向方向或轴向方向两者上可与任何其他周向间隙不同。
[0023]本专利技术的上文所限定的方面以及另外的方面通过将在下文中描述的实施例的示例是显而易见的，并且参考这些实施例的示例来解释。将在下文中参考实施例的示例来更详细地描述本专利技术，但本专利技术并不限于这些实施例的示例。
附图说明
[0024]图1示出了根据本专利技术的风力涡轮机的示意性剖面图，该风力涡轮机包括具有定子几何形状的发电机。
[0025]图2示出了根据本专利技术的发电机的第一实施例的局部剖面图。
[0026]图3示出了图2的实施例的细节的放大视图。
[0027]图4示出了根据本专利技术的发电机的第二实施例的局部剖面图。
具体实施方式
[0028]附图中的图示是示意性的。要注意的是，在不同的附图中，相似或相同的元件配有相同的附图标记。
[0029]图1示出了根据本专利技术的风力涡轮机1。该风力涡轮机1包括塔架2，其被安装在未描绘出的基础上。机舱3被布置在塔架2的顶部上。风力涡轮机1还包括具有两个、三个或更多个叶片4(在图1的视角中仅两个叶片4是可见的)的风力转子5。风力转子5可围绕旋转轴线Y旋转。当未不同地指定时，下文中的术语“轴向”、“径向”以及“周向”是参考旋转轴线Y作出。旋转轴线Y可与定子纵向轴线Y重合。叶片4相对于旋转轴线Y径向延伸。风力涡轮机1包括集中绕组发电机10。
[0030]风力转子5借助于可旋转的主轴9与发电机10旋转地耦接。
[0031]根据本专利技术的其他可能的实施例(未在附图中呈现)，风力转子5直接与发电机10旋转地耦接(直接驱动式发电机构造)。永磁发电机1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.用于电机(10)的定子(11)或转子，包括多个部段(100)，其中，每个部段(100)包括：
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在两个周向端部(23)之间绕所述部段(100)的纵向轴线(Y)周向延伸的部段主体(22)，所述部段主体(22)包括：
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多个齿(15)，其依照正交于所述纵向轴线(Y)的径向方向从所述部段主体(22)的轭部(13)突出，
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多个槽(17、18)，其周向地置于所述齿(15)之间，所述多个槽(17、18)周向地分布在两个端槽(17)之间，每个端槽(17)周向地包括在相应的齿(15)和相应的周向端部(23)之间，所述多个槽(17、18)包括多个中间槽(18)，所述中间槽(18)周向地包括在所述两个端槽(17)之间，
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每个部段(100)还包括布置在所述部段主体(11)中的线圈绕组(30)，所述线圈绕组(30)包括相应地收容在所述端槽(17)中的至少两个侧线圈部分(41)，
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其中，至少两个部段(100)以如下方式在它们的端部(23)处周向地联接在一起，即：使得部段周向间隙(110)置于两个周向相邻的部段(100)之间，并且其中，所述定子(11)或转子包括设置在两个周向相邻的部段(100)之间的至少一个间隔元件(120、141)，以用于防止两个周向相邻的部段(100)的所述线圈绕组(30)彼此接触。2.根据权利要求1所述的定子(11)或转子，其中，所述部段周向间隙(110)包括置于两个周向相邻的侧线圈部分(41)之间的第一部分(111)和置于两个周向相邻的轭部(13)之间的第二部分，所述第一部分(111)具有比所述第二部分(112)更大的周向延伸部。3.根据权利要求2所述的定子(11)或转子，其中，所述轭部(13)在至少一个相应的周向端部(23)处包括突起(120)，所述突起(120)相对于收容在所述相应的周向端部(23)处的所述端槽(17)中的所述侧线圈部分(41)周向突出。4.根据前述权利要求中任一项所述的定子(11)或转子，其中，定子或转子包括至少一个端部楔形件(141)，以用于径向封闭两个周向相邻的部段(100)的两个相邻的端槽(17)，所述端部楔形件(141)周向尺寸设定成用于防止两个周向相邻的部段(100)的所述线圈绕组(30)彼此接触。5.根据前述权利要求中任一项所述的定子(11)或转子，其中，分隔件(130)被设置在所述部段周向间隙(110)处，所述分隔件(130)被置于两个相应的侧线圈部分(41)之间。6.根据前述权利要求中任一项所述的定子(11)或转子，其中，所述分隔件(130)由电绝缘纸制成。7.根据权利要求3所述的定子(11)或转子，其中，所述分隔件(130)由柔性材料制成，例如橡胶或硅。8.根据前述权利要求中任一项所述的定子(11)或转子，其中，所述多个齿(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
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：