铸造线圈电感器制造技术

本发明专利技术涉及铸造线圈电感器。提供了一种电感器装置（１７０）。该电感器装置包括：包括两个芯部区段（３１０，３２０）的芯部（３００）；限定在两个芯部区段之间的至少一个间隙（３５２，３６２，３７２）；以及包括密封在绝缘体（４３０）内的导体绕组（４２０）和边缘护罩（４１０）的至少一个铸造线圈和边缘护罩组件（４００），该至少一个铸造线圈和边缘护罩组件构造成至少部分地包围两个芯部区段的部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域大体涉及用于在电气装备中使用的电感器，且更具体地讲，涉及包 括铸造线圈(cast coil)和边缘护罩的电感器。
技术介绍
电感器(在某些应用中也称为电抗器)可连同电动机一起使用。例如，电感器可 用于可变速风力涡轮机中。风力涡轮机使用风来发电。风力涡轮机通常包括容纳发电机的 机舱。风力涡轮机通常还包括转子，转子包括附连到旋转轮毂上的多个转子叶片。转子联 接到发电机上，其中风力涡轮机转子将风能转换成用来使发电机的转子旋转的旋转能。与 涡轮机的恒定速度运行相比，风力涡轮机的可变速运行有利于增强由涡轮机捕获能量。但 是，风力涡轮机的可变速运行会产生具有变化的电压和/或频率的电。更具体地，由可变速 风力涡轮机产生的电的频率与转子的旋转速度成比例。功率变换器可联接在发电机和公用 电网之间。功率变换器输出电压和频率固定的电，以便于在公用电网上进行输送。一些已知的功率变换器包括能够处理高电流和电压的半导体开关。但是，半导体 开关可能会由于热限制而不能在高频率下操作。为了克服该热限制，可将过滤器联接到半 导体开关的输出上，以过滤电的谐波含量。这种过滤会增加成本，且可能会不利地影响功率 变换器的效率。包括多条线的功率变换器可通过产生低水平的谐波含量来有利于在没有过滤器 的情况下进行高功率和/或高频功率调节。在一些实例中，包括多条线的功率变换器联接 到多个电感器上，例如差模电感器和/或共模电感器。这种类型的功率变换器通过消除对 过滤器的需要而有利于节约成本。
技术实现思路
在一个方面中，提供了一种电感器装置。该电感器装置包括包括两个芯部区段 的芯部；限定在两个芯部区段之间的至少一个间隙；以及至少一个铸造线圈和边缘护罩组 件。该至少一个铸造线圈和边缘护罩组件包括密封在绝缘体内的导体绕组和边缘护罩。该 至少一个铸造线圈和边缘护罩组件构造成至少部分地包围两个芯部区段的部分。在另一个方面中，提供了一种铸造线圈和边缘护罩组件。该铸造线圈和边缘护罩 组件包括构造成包围电感器芯部区段的导体绕组和定位在导体绕组附近的边缘护罩。边缘 护罩和导体绕组模制在绝缘材料内。在又一个方面中，提供一种用于制造铸造线圈和边缘护罩组件的方法。铸造线圈 和边缘护罩组件构造成定位在包括至少一个铸造芯部和边缘组件以及电感器芯部的电感 器内。该方法包括缠绕导体，以形成导体绕组，该导体绕组包括尺寸设置成与电感器芯部的 一部分的尺寸基本匹配的开口。该方法还包括将导体绕组和边缘护罩定位在模腔中，且用 构造成以便使导体绕组绝缘且保持边缘护罩相对于导体绕组的位置的绝缘材料来填充该 模腔。附图说明图1是风力涡轮机的一个示例性实施例的侧面透视图。图2是图1所示的示例性风力涡轮机的机舱的剖面透视图。图3是发电机、功率变换器和电网的简图。图4是可包括在图3所示的功率变换器内的已知电感器的侧视图。图5是电感器芯部区段的一个示例性实施例的侧面透视图。图6是一个示例性铸造线圈和边缘护罩组件的透视图。图7是图6所示的铸造线圈和边缘护罩组件的剖面侧视图。图8是用于制造铸造线圈和边缘护罩组件的一种示例性方法的流程图。部件列表100风力涡轮机102机舱104塔架106转子108转子叶片110轮毂112控制面板114可变叶片变桨驱动器116主转子轴118齿轮箱120发电机122联接件124偏航驱动器126偏航板128风向标132主机座4 具体实施例方式本专利技术的各种实施例包括风力涡轮机系统，且更具体地，包括用于在风力涡轮机 系统中使用的包括铸造线圈和边缘护罩组件的电感器。各种实施例的技术效果包括相对于 导体绕组定位和稳定边缘护罩。其它技术效果包括相对于导体绕组和边缘护罩将间隙材 料精确地定位在铸造线圈和边缘护罩组件内，以及减少电感器中所包括的单独的零件的数量。图1是风力涡轮机100的一个示例性实施例的侧面透视图。风力涡轮机100大体 包括容纳发电机(图1中未显示)的机舱102。机舱102安装在塔架104上，图1中显示 了塔架104的一部分。风力涡轮机100还包括转子106，转子106包括附连到旋转轮毂110 上的多个转子叶片108。虽然图1所示的风力涡轮机100包括三个转子叶片108，但是本发 明的各种实施例不要求对转子叶片108的数量作具体限制。因此，可提供额外或更少的转 子叶片108。图2是机舱102(在图1中示出)的剖面侧面透视图。在该示例性实施例中，各种 构件容纳在风力涡轮机100的塔架104上的机舱102中。另外，可基于本领域已知的因素 和条件来选择塔架104的高度。在一些实施例中，控制面板112内的一个或多个微控制器 (在图2中未显示)形成用于整体系统监视和控制的控制系统，包括变桨和速度调节、高速 轴和偏航制动应用、偏航和泵马达应用，以及功率水平和故障监视。可在一些实施例中使用 备选的分布式或集中式控制体系结构。在各种实施例中，控制系统对可变叶片变桨驱动器114提供控制信号，以控制由 于风而驱动轮毂110的叶片108(在图1中显示)的变桨。轮毂110和叶片108共同形成 风力涡轮机转子106 (在图1中显示)。风力涡轮机的传动系包括连接到轮毂110和齿轮 箱118上的主转子轴116 (也称为“低速轴”)，在一些实施例中，主转子轴116使用双路径 几何结构来驱动封闭在齿轮箱118内的高速轴。使用高速轴(图2中未显示)来驱动由主 机座132支承的发电机120。在一些实施例中，通过联接件122传递转子扭矩。发电机120 可为任何适当的类型，例如且不进行限制，可为绕线式转子感应发电机，例如双馈式感应发 电机。作为非限制性实例，另一种适当的类型是多极发电机，多极发电机可以在直接驱动式 构造中以低速轴的速度运行而不需要齿轮箱。偏航驱动器124和偏航板126为风力涡轮机100提供偏航定向系统。在一些实施 例中，偏航定向系统由控制系统根据从用于测量轴法兰位移的传感器中接收到的信息，以 电的方式来操作和控制，如下文所述。备选地或者除了法兰位移测量传感器以外，一些构造 使用风向标128来为偏航定向系统提供信息。偏航系统安装在设置在塔架104顶部的法兰 上。图3是发电机120 (在图2中显示)、功率变换器150和电网160的简图。在该示 例性实施例中，发电机120是可变速风力涡轮机(例如可变速风力涡轮机100 (在图1中显 示))内的构件。功率变换器150构造成以便调节由发电机120产生的可变频率和/或可 变电压功率，以便在电网160上分配。在该示例性实施例中，功率变换器150包括至少一个 电感器170。在连接到无畸变的电压波节上时，电感器170允许由功率源产生的电压畸变产 生有限的电流畸变。图4是可包括在功率变换器150 (在图3中显示)内的已知电感器200的侧视图。 在一些实施例中，电感器200为大约三十英寸乘三十英寸乘三十英寸。但是，电感器200可 为允许功率变换器150如本文所描述的那样起作用的任何大小。电感器200包括芯部202 和多个导体绕组，例如，导体绕组204、206和208。芯部202包括第一构架区段210和第二 构架区段220。在至少一些实施例中，第一构架区段210和第二构架区段220包括组装而 形成第一构架区段210和第二构架区段220的多个叠片(图4中未显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感器装置（１７０），包括：包括两个芯部区段（３１０，３２０）的芯部（３００）；限定在所述两个芯部区段之间的至少一个间隙（３５２，３６２，３７２）；以及包括密封在绝缘体（４３０）内的导体绕组（４２０）和边缘护罩（４１０）的至少一个铸造线圈和边缘护罩组件（４００），所述至少一个铸造线圈和边缘护罩组件构造成至少部分地包围所述两个芯部区段的部分。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM里特，RG瓦戈纳，JH帕斯罗，A阿默，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US