具有密封的定子室的风力涡轮机制造技术

本发明专利技术涉及一种风力涡轮机，其包括在顶部设有机舱的风力涡轮机塔架；风力涡轮机转子轮毂，其具有至少一个可旋转地安装在机舱上的风力涡轮机叶片；轴，其联接至所述风力涡轮机转子轮毂和发电机。所述发电机包括具有至少一个超导转子线圈的转子，所述超导转子线圈相对于具有至少一个定子线圈的定子可旋转地安装。所述转子安装在转子壳体内，所述定子安装在定子壳体内，所述两壳体被转子-定子间隙隔开。所述定子壳体包括定子内壳和定子外壳，所述定子内壳和所述定子外壳通过至少一个定子壳体端板相互连接。所述定子内壳包括连接至定子铁的第一内壳元件，而所述定子铁连接至第二内壳元件。压板连接至所述第二内壳元件和所述定子外壳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种风力涡轮机，其包括:-风力涡轮机塔架；-设在风力涡轮机上的机舱；-风力涡轮机转子轮毂，所述风力涡轮机转子轮毂可旋转地安装在机舱上，所述风力涡轮机转子轮毂具有至少一个安装在其上的风力涡轮机叶片；-轴，所述轴联接至所述风力涡轮机转子轮毂；以及-发电机，所述发电机联接至所述轴，其中所述发电机包括转子，所述转子相对于定子可旋转地安装，所述转子包括至少一个超导转子线圈，所述超导转子线圈位于由转子壳体封装的转子室内，所述定子包括至少一个导电材料的定子线圈，所述定子线圈位于由定子壳体封装的定子室内；所述超导转子线圈和所述定子线圈被设置为具有相互作用的磁场，当所述转子旋转时，所述相互作用的磁场感应所述定子线圈内的电流，其中在所述转子壳体和所述定子壳体之间具有转子-定子间隙。
技术介绍
在这方面，已经使用和开发了风力涡轮机。在最近的研究和提议已经建议使用超导发电机。通常，超导体比传统的导体更轻且更小，因此，用于风力涡轮机中以降低其重量或使其产生更大的动力，是很有吸引力的。US2009/0224550A1公开了超导风力涡轮机的这个提议的一个实施例。对于在岸上和离岸的实际用途和操作，所公开的超导风力涡轮机具有许多缺陷，例如不适合操作条件的超导转子线圈和线圈的结构和设置。US4146804A公开了超导风力涡轮机的另一个实施例。该结构公开了设置在发电机壳体内的定子组件和转子组件，其中定子组件和转子组件分别设置在定子外壳和转子外壳中。转子组件安装在两个轴承上，两个轴承位于发电机壳体的端板。定子组件包括多个定子线圈，定子线圈缠绕在胶纸板上，该胶纸板孔密封连接至在末端两个端板。该结构的缺点是，该胶纸板在回转端部可以朝着转子组件向外弯曲或甚至由于泵压和油压而塌陷。为了保持转子外壳和定子外壳的空气间隙尽可能小，转子组件由轴承支撑，以便转子组件相对于定子组件是稳定的，从而使空气间隙减小。然而，这种支撑结构增加了发电机的总重量，增加了生产成本。专利技术目的本专利技术的一个目的是提供一种克服现有技术中的缺陷的装置，以在风力涡轮机定子和转子相互作用中使用超导定子线圈，以减小重量和/或尺寸或允许更大的功率输出。本专利技术的一个目的是提供一种结构，以使基于超导转子线圈装置的转子在风力涡轮机内运行。本专利技术的一个目的是提供一种结构，其使得定子与基于超导转子线圈装置的转子相互作用。本专利技术的一个目的是提供一种装置，该装置用于定子线圈装置的冷却，该定子线圈装置与基于超导转子线圈装置的转子相互作用。本专利技术的一个目的是提供一种结构，以防止定子壳体内壳向着转子向外弯曲。
技术实现思路
本专利技术的一个目的这样实现，一种风力涡轮机，其特征在于:-所述定子壳体包括面向所述转子壳体的定子内壳，其中所述定子内壳包括至少一个第一内壳兀件，所述第一内壳兀件安装在定子铁和定子壳体端板之间。由于定子室的泵压和静态油压被至少一个第一内壳元件吸收，这使得负载作用在定子壳体内壳上。内壳元件可以配置成大于几个毫米的厚圆筒形板，例如Imm至12mm之间，优选地1_至6_之间或1_至4mm之间。内壳元件设置在定子铁和定子壳体端板之间，以便所述内壳元件的内边缘和定子铁形成连续表面。这使得形成于定子室内的第一室和第二室被内壳元件封闭。所述内壳元件优选由非磁性和/或非导电性材料制得，例如合适的金属或纤维增强塑料或合适的复合材料，其中纤维可以是玻璃、碳纤维或有机纤维。在一个特定实施方式中，定子壳体端板包括凹槽，在所述凹槽中放置有第二内壳元件，且安装有封条。通过凹槽，使内壳元件固定在位置上，而不使用紧固装置。所述内壳元件和定子壳体端板之间的接触区域可以使用密封器或弹性变形元件密封，所述密封器或弹性变形元件以O型密封圈或其他合适的封条的形式。封条可以由高温和/或耐油压材料制得，该高温和/或耐油压材料适用于油冷却风力涡轮机发电机。在特定实施方式中，定子壳体端板连接至内壳元件，且定子壳体端板和内壳元件之间的接触区域由密封材料密封。这使得内壳元件通过胶粘剂或紧固装置牢固地连接至定子壳体端板，该紧固装置例如螺栓、螺钉或其他适合的紧固装置。所述内壳元件可以通过焊接、钎焊或其他紧固技术的方式，连接至定子壳体端板。接着使用合适的密封材料将接触区域密封，所述密封材料例如密封器、胶粘剂或封条，紧固装置可以通过该密封材料扩展。在特定的实施方式中，至少一个压板设在定子铁的至少一个管口上，且连接至定子壳体外壳和内壳兀件。压板使所述内壳元件连接至定子外壳，以使定子铁内的层压堆牢固地固定位置，从而阻止该层压板的剥落。压板、内壳元件、定子壳体端板和定子外壳限定了位于定子室内的第一室和第二室。压板包括用于定子线圈的切口和安装在定子铁内的冷却通道，以使冷冻剂可以从一个室流到另一个室，以冷却定子线圈。压板可以通过使用紧固装置连接至内壳元件和/或定子外壳，该紧固装置例如螺栓、螺钉或其他合适的紧固装置。压板可以改用焊接、钎焊或其他方式连接至定子外壳和/或内壳元件。压板可以在其端部封闭和/或围绕切口使用封条、密封器或其他合适的密封材料，以便阻止油与定子铁内的层压堆接触。在特定的实施方式中，扭矩传递型材设置在所述压板的第一侧面，且连接至所述定子壳体外壳和所述压板。扭矩传递型材使在定子铁和定子线圈内引入的扭矩被转移至定子外壳。所述型材可以为加强板的形状，所述加强板连接至压板和定子外壳，且在垂直方向上延伸远离压板。连接可以通过焊接或钎接或使用紧固装置完成，所述紧固装置为螺栓、螺钉或其他合适的紧固装置。在特定实施方式中，所述定子内壳包括第二内壳元件，所述第二内壳元件与所述第一内壳元件的至少一部分重叠，所述第一内壳元件在重叠区域连接至所述第二内壳元件。所述第一内壳元件和所述第二内壳元件可以彼此连接，以便重叠区域在第一和第二内壳元件之间起封条的作用，从而不需要密封第一内壳元件和定子铁的管口之间的接触区域。重叠区域可以通过在重叠区域的至少一部分上使用胶粘剂密封。或者，在重叠区域内设置弹性变形元件形式的封条，或使用密封器密封重叠区域。所述第二内壳元件可以延伸至与第一内壳元件的整个外表面重叠。这使得第二内壳元件也连接至和/或密封至定子壳体端板。第二内壳元件优选由非磁性和/或非导电性材料制得，所述非磁性和/或非导电性材料例如合适的金属、或纤维增强塑料、或合适的复合材料，其中纤维可以是玻璃、碳纤维或有机纤维。第二内壳兀件可以由与第一内壳兀件不同的材料制得，例如第二内壳兀件为纤维增强塑料/复合材料，第一内壳元件为金属。这种结构使得两个内壳元件的使用具有不同的热膨胀系数。通过用非磁性和非导电性材料制备第一内壳元件，可以减少发电机的损耗。所述第一内壳元件可以为几毫米的薄圆筒形板，例如为Imm至6_之间，优选地为Imm至3mm之间或Imm至2mm之间。这个薄板使得所述定子线圈和所述转子线圈之间的距离减小，以增加发电机的效率。在特定实施方式中,所述第一内壳兀件构成所述第二内壳兀件的一部分。这使得两个内壳元件形成单个元件。这可以减少需要安装的定子内壳的制造步骤的数量，但可能需要一种不同方式，在发电机内部安装单个元件。这使得不需要将两个内壳元件连接和/或密封在一起。在一个特定实施方式中，所述第二内壳元件连接至定子铁内的至少一个楔形体。该结构使得所述第二内壳元件连接至楔形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机（100），其包括：?风力涡轮机塔架（101）；?设在风力涡轮机（100）上的机舱（103）；?风力涡轮机转子轮毂（106），所述风力涡轮机转子轮毂（106）可旋转地安装在机舱（103）上，所述风力涡轮机转子轮毂（106）具有至少一个安装在其上的风力涡轮机叶片（105）；?轴（115），所述轴（115）联接至所述风力涡轮机转子轮毂（106）；以及?发电机（116），所述发电机（116）联接至所述轴（115），其中所述发电机（116）包括转子（203），所述转子（203）相对于定子（204）可旋转地安装，所述转子（203）包括至少一个超导转子线圈（603），所述超导转子线圈（603）位于由转子壳体（508）封装的转子室（509）内，所述定子（204）包括至少一个导电材料的定子线圈（503），所述定子线圈（503）位于由定子壳体（505）封装的定子室（502）内；所述超导转子线圈（603）和所述定子线圈（503）被设置为具有相互作用的磁场，当所述转子（203）旋转时，所述相互作用的磁场感应所述定子线圈（503）内的电流，其中在所述转子壳体（508）和所述定子壳体（505）之间具有转子?定子间隙（506）；其特征在于：所述定子壳体（505）包括面向所述转子壳体（508）的定子内壳（602），其中所述定子内壳（602）包括至少一个内壳元件（703），所述至少一个内壳元件（703）设置在所述定子铁（504）和定子壳体端板（701）之间。...

【技术特征摘要】
2011.12.07 DK 201170677;2012.10.04 DK 201270603;21.一种风力涡轮机(100)，其包括: -风力涡轮机塔架(101)； -设在风力涡轮机(100)上的机舱(103)； -风力涡轮机转子轮毂(106)，所述风力涡轮机转子轮毂(106)可旋转地安装在机舱(103)上，所述风力涡轮机转子轮毂(106)具有至少一个安装在其上的风力涡轮机叶片(105)； -轴(115 )，所述轴(115)联接至所述风力涡轮机转子轮毂(106 );以及-发电机(116)，所述发电机(116)联接至所 述轴(115)，其中所述发电机(116)包括转子(203)，所述转子(203)相对于定子(204)可旋转地安装，所述转子(203)包括至少一个超导转子线圈(603)，所述超导转子线圈(603)位于由转子壳体(508)封装的转子室(509)内，所述定子(204)包括至少一个导电材料的定子线圈(503)，所述定子线圈(503)位于由定子壳体(505)封装的定子室(502)内；所述超导转子线圈(603)和所述定子线圈(503)被设置为具有相互作用的磁场，当所述转子(203)旋转时，所述相互作用的磁场感应所述定子线圈(503)内的电流，其中在所述转子壳体(508)和所述定子壳体(505)之间具有转子-定子间隙(506)； 其特征在于: 所述定子壳体(505)包括面向所述转子壳体(508)的定子内壳(602)，其中所述定子内壳(602 )包括至少一个内壳元件(703 )，所述至少一个内壳元件(703 )设置在所述定子铁(504)和定子壳体端板(701)之间。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述定子壳体端板(701)包括凹槽，在所述凹槽内放置有所述内壳元件(703 )，其中安装有封条(707 )。3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述定子壳体端板(701)连接至所述内壳元件(703)，且位于所述定子壳体端板(701)和所述内壳元件(703)之间的接触区域由密封材料密封。4.根据权利要求1至3任一项所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，至少一个压板(708)设在定子铁(504)的至少一个管口上，且连接至定子壳体外壳(601)和所述内壳元件(703)。5.根据权利要求4所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，扭矩传递型材(711)设置在所述压板(708 )的第一侧面，且连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯·瓦明·波瑞夫，莫恩斯·克里斯滕森，
申请(专利权)人：远景能源江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：