本发明专利技术描述了用于电机（4）的电枢（2）的绕组装置（1），该绕组装置（1）包括多个线圈（C1、C2、C3）和多种不同的绕组类型（W1、W2、W3），其中所述线圈（C1、C2、C3）被布置在所述电枢（2）上，使得每个线圈（10、20、30）包括相同数量的绕组（10、20、30）和相同数量的每一种所述不同的绕组类型（W1、W2、W3）。本发明专利技术进一步描述了用于发电机（4）的电枢（2），包括多个线圈（C1、C2、C3），其中所述线圈（C1、C2、C3）被布置在根据这种绕组装置的所述电枢（2）上。本发明专利技术还描述了具有发电机（4）的风力涡轮机（5），包括转子（3）和定子（2），并且其中，多个线圈（C1、C2、C3）被布置在根据这种绕组装置的所述定子（2）上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术描述一种用于电机电枢的绕组装置。本专利技术进一步描述一种用于发电机的电枢以及一种具有发电机的风力涡轮机。
技术介绍
对于诸如风力涡轮机的转子或定子的大电枢，线圈绕组由于发电机的物理尺寸和感应的较大电流通常非常粗且重。绕组可由诸如多股绞合线的粗金属丝制成，其然后卷绕到电枢上，通常是卷绕到定子上。为此，电枢通常由沿着外部轴向布置以容纳绕组的多个平行槽制成。替代将金属丝缠绕到电枢上的是，预成型的绕组可形成，并插入到或“落入”到电枢的槽中。这种预成型的绕组通常包括闭合环路，该闭合环路包括“前进”部分和保持在两个电枢槽中的“返回”部分。线圈包括多个这种串联或并联连接的绕组，并且连接一般形成在电枢的一端，绕组在该端延伸超过槽的端部。如对于本领域技术人员已知的是，通过允许一股多股绞合线从线圈的一个绕组延伸到该线圈的下一个绕做，或者通过将线圈的绕组连接到沿圆周布置在电枢周围的汇流条，或者通过任意其他合适的方式，线圈的连续绕组可被连接。多相发电机具有与相位相同数量的线圈。这里，绕组被放置在槽中，使得用于线圈的一个特定绕组的“前进”和“返回”部分的槽围绕用于其余线圈的“前进”和“返回”部分的多个槽或位于其侧面。不同线圈的绕组必须以某一方式重叠在电枢端部。为了仍允许相对顺向的定子绕组装配，大定子的绕组的绕组端通常被成形为使得绕组可掉落到适当位置， 而不必提升先前的绕组。由于涉及较大尺寸，用于绕组的材料造成相当大的成本因素。绕组悬突或绕组头，即绕组的延伸超过定子槽的部分因此应尽可能保持较短。EP 2 166 645 Al描述了一种方法，其中每个线圈由具有特定绕组悬突几何结构的闭合环路绕组制成。不同绕组的几何结构被成形为允许相邻线圈的绕组以紧凑且紧贴的实现方式穿过彼此，因而所使用的铜的总量可被减少。然而，这种方法具有的缺点在于，绕组悬突由于不同的几何结构而具有不同的长度，因而导致线圈的不同的总电阻。这又导致相位之间的负载不平衡。为了避免这种不平衡，在“较短”的线圈中必须包括额外的材料来有效地使这些线圈与最长线圈一样长。显然，这增加了定子绕组配置的总成本，因而不能令人满意。因此，本专利技术的目的是提高一种改进的线圈绕组装置。
技术实现思路
本专利技术的目的通过权利要求1的用于电机的电枢的绕组装置、权利要求12的电枢、权利要求13的风力涡轮机以及根据权利要求14的这种绕组装置的用途而实现。根据本专利技术，用于电枢的绕组装置包括多个线圈和多种不同的绕组类型，其中线圈被布置在电枢上，使得每个线圈包括相同数量的绕组和相同数量的每一种不同的绕组类型。本专利技术的明显优点在于，由于绕组的长度对于所有相位基本上相同，与端部绕组被延伸以获得平衡的相位布局的现有解决方案相比使用更少的材料。由于绕组均具有基本相同的长度，所有相位形成基本相同的电流。而且，由于相位被平衡，绕组中的电损失恒定， 且在相位之间基本上没有电压的不平衡。这导致发电机的总损失的有利减少，由此有利地增大了电机的总性能。另外，由于在根据本专利技术的绕组配置中不必增加“额外材料”来平衡线圈，因此端部绕组中的材料需求被保持为处于有利的最小值，因而发电机的总重量被有利地减少。根据本专利技术，用于发电机的电枢包括多个线圈，其中线圈被布置在根据这种绕组装置的电枢上或“卷绕”在电枢上。在此，术语“卷绕”以既定含义使用，即使大电枢的绕组通常很厚且重而没有柔性。根据本专利技术的风力涡轮机包括具有转子和定子的发电机，并且多个线圈被布置在根据这种绕组装置的定子上。这种绕组装置优选用于将线圈卷绕在风力涡轮机的发电机上。本专利技术特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，如以下描述中所揭示。不同实施例的特征可适当地进行组合，以给出进一步的实施例。电机的电枢可以是定子或转子，这取决于电机，例如发电机的构造。然而，通常，特别是在大的发电机中，是定子承载线圈绕组。因此，在下文中，但不以任何方式限制本专利技术， 尽管根据本专利技术的绕组配置可同样适用于发电机的转子承载绕组的实现方式，但假设定子承载绕组。由于针对大的发电机的定子涉及较大尺寸，如上所述，定子的线圈并不利于缠绕在定子周围的金属丝而卷绕，针对小的电动机视情况而定，但包括能被插入或者甚至在定子槽中掉落就位的预成型绕组。绕组被连续插入到定子或定子区段的槽中。线圈可包括一系列的预成型绕组，其被插入到合适的槽中并然后被电连接。优选地，绕组可被实现为“闭合环路”绕组，即，每个绕组包括闭合环路，并且线圈的连续绕组在插入到电枢之后被电连接。因此，在本专利技术的优选实施例中，绕组包括用于放置在第一定子槽中的第一(“前进”)绕组主体区段、用于放置在第二定子槽中的第二 (“返回”)绕组主体区段，该第一和第二绕组主体区段在每一端通过末端区段结合，该末端区段通过基本180°折痕延伸超过定子，使得第一和第二绕组主体区段基本平行，并且其中每种不同绕组类型的末端区段包括不同的绕组端几何结构，因而，不同绕组类型的不同的绕组端几何结构允许连续的绕组放置在定子槽中，而不必提升先前放置的绕组。在下文中，在不以任何方式限制本专利技术的情况下，可假设线圈绕组包括单层绕组。发电机可具有一个或更多相位，因此可具有一个或更多线圈。任一数量的不同绕组类型可对于线圈而言被连接到一起。然而，由于上述原因，绕组端几何结构必须不同，从而允许绕组在多相发电机的情况下重叠。在本专利技术的进一步优选实施例中，绕组装置包括相当数量的线圈和不同的绕组类型。这可以直接获得基本相同长度的线圈。通常，电力分配网格使用三相电力。因此，在本专利技术的进一步优选实施例中，根据本专利技术的绕组装置在三相、两极的定子绕组装置中包括三个线圈并因此包括三种不同的绕组类型。为了允许三个线圈的绕组悬突以紧凑方式交叉，在本专利技术的进一步优选实施例中，第一种绕组类型包括第一种绕组端几何结构，第二种绕组类型包括第二种绕组端几何结构，并且第三种绕组类型包括第三种绕组端几何结构。因此，第一种绕组端几何结构包括末端区段，该末端区段与第一和第二绕组主体区段基本成一直线，即，第一绕组可基本包括位于平面中的简单闭合环路。其余绕组类型于是可被设计成通过第一种绕组类型周围。优选地，第二种绕组端几何结构包括末端区段，该末端区段相对于第一和第二绕组主体区段基本倾斜45°。例如，第二种绕组类型的末端区段可“向上”或“向下”倾斜。第二种绕组类型也包括闭合环路，使得绕组端几何结构在该情况下也包括180°折痕，因而“前进”和 “返回”区段可被放置到平行的轴向定子槽中。优选地，第三种绕组端几何结构包括末端区段，该末端区段相对于第一和第二绕组主体区段基本倾斜90°。通过类似于在此所述的第二种绕组类型的方式，第三种绕组类型的末端区段可“向上”或“向下”倾斜。第三种绕组类型也包括闭合环路，使得绕组端几何结构在该情况下也包括180°折痕，从而允许“前进” 和“返回”区段可被放置到平行的轴向定子槽中。由于连续的绕组可被放置到定子槽中而不必提升或移动先前插入的绕组，因而上述三种不同的绕组类型容易制造和安装。例如，第三种类型的具有90°向下倾斜的所有绕组可被放置到定子上。然后，第二种类型的具有45°向下倾斜的所有绕组被放置到定子上。 最后，第一种类型的所有绕组被插入到其余槽中。每一个线圈的绕组然后被电连接，例如利用到沿圆周布置在定子周围的汇本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种用于电机（４）的电枢（２）的绕组装置（１），该绕组装置（１）包括多个线圈（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）和多种不同的绕组类型（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３），其中所述线圈（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）在所述电枢（２）上被布置成使得每个线圈（１０、２０、３０）包括相同数量的绕组（１０、２０、３０）和相同数量的每一种所述不同的绕组类型（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ ３）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·K·布思，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。