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所述机舱上，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孔密封上，该胶纸板孔密封连接至末端两个端板。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元件，所述至少一个第一内壳元件至少连接至定子铁内的至少一个楔形体，所述定子铁安装在定子室内。该结构使得定子壳体内壳连接至定子铁，特别是至少一部分楔形体使定子线圈保持在位置上，从而防止定子壳体内壳向转子组件弯曲或塌陷。第一内壳元件为几毫米的薄圆筒形板，例如Imm至6mm之间，优选地Imm至3mm之间或Imm至2mm之间。该薄板使定子线圈和转子线圈之间的距离变小，以使发电机的效率增加。第一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。通过采用非磁性和非导电性材料制作第一内壳元件，降低发电机的损耗。在一个特定实施方式中，所述楔形体包括面向所述转子壳体的外侧，其中所述外侧与所述定子铁的内边缘对齐。所述第一内壳元件可以使用胶粘剂，以胶水或具有强粘合性能的粘合剂的形式，连接至楔形体和所述第一内壳元件的材料，以便在运行过程中，定子内壳仍然连接至定子铁。胶粘剂设置在第一内壳元件的内侧和定子铁的外侧之间。胶粘剂可以是二组分环氧粘合剂，例如具有强粘结性的二组分环氧粘合剂，以粘接至纤维增强塑料/复合材料和楔形体所选择的材料或复合材料。楔形体的外侧和定子铁内的定子齿的外侧相互对齐，因此，为胶粘剂提供大的涂胶区或粘合区，以使该层的厚度更小。所述第一内壳元件还可以使用紧固装置连接，所述紧固装置例如螺栓、螺钉或其他合适紧固装置，所述螺栓、螺钉或其他合适紧固装置由非磁性和/或非导电性材料(即由塑料或尼龙)制得。紧固装置的使用使第一内壳元件能够直接与边缘和定子齿的外侧接触，因而，减小了定子线圈和转子线圈之间的距离。在另一个特定的实施方式中，所述楔形体包括面向所述转子壳体的外侧，其中所述外侧相对于所述定子铁的内边缘缩回。这使得胶粘剂可以位于由两定子齿和中间楔形体形成的凹槽内。使第一内壳元件能够直接与定子齿的外侧接触，因而，减小了定子线圈和转子线圈之间的距离。在一个特定的实施方式中，所述楔形体由具有强粘合性或强粘结性的材料或者复合材料制得，以粘结至第一内壳元件。楔形体可以由非磁性或磁性材料或复合材料制得，例如环氧玻璃，纤维增强塑料/复合材料，复合材料包括至少一种磁性材料，例如铁或其他合适的材料。强粘合性或强粘结性使胶粘剂能够在第一内壳元件和楔形体之间形成牢固的连接。胶粘剂可以具有耐高温性能，例如对热油，例如耐高温二组分环氧胶粘剂(即LORD公司的LORDk 305型)适用于油冷却风力涡轮机发电机。在一个特定的实施方式中，所述第一内壳元件进一步连接至所述定子铁内的至少一个定子齿。这使得内壳元件连接至定子铁的至少一部分定子齿，以便防止定子内壳弯曲或塌陷。所述第一内壳元件可以通过使用胶粘剂、胶水或具有强粘结性的粘合剂，连接至定子齿和/或第一内壳元件的材料，以便在运行的过程中，定子内壳仍然连接至定子铁。胶粘剂可以是二组分环氧粘合剂，例如具有强粘结性的二组分环氧粘合剂，以粘接至金属和/或纤维增强塑料/复合材料。胶粘剂可以具有耐高温性能，例如对热油，例如耐高温二组分环氧胶粘剂(即LORD公司的LORD.. ..305型)适用于油冷却风力涡轮机发电机。所述第一内壳元件还可以使用紧固装置连接至定子齿，所述紧固装置例如螺栓、螺钉或其他合适紧固装置，所述螺栓、螺钉或其他合适紧固装置由非磁性和/或非导电性材料(即由塑料或尼龙)制得。在特定实施方式中，所述第一内壳元件包括至少一个肋体，所述肋体安装在面向所述定子铁的内侧，其中所述肋体与至少所述定子铁接触。这使得在所述定子内壳配备多个肋体，以加固定子内壳，使所述定子壳体不会向转子组件弯曲或塌陷。所述肋体可以为凸起，所述凸起设置在第一元件的内表面上，其中定子铁的内边缘可以包括多个凹槽，所述凹槽用于容纳和固定凸起。所述肋体可以为在相对于定子线圈的轴方向的垂直方向上延伸的肋体，或为一个或多个螺旋型的肋体。在这个结构中，第二内壳元件可以省略，因为由于泵压和静态油压，所述肋体可以吸收所施加的负载。在一个特定的实施方式中，所述第一内壳元件与第二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，从而不需要密封第二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）包括至少一个第一内壳元件（702），所述至少第一内壳元件（702）至少连接至至少一个楔形体（704），所述楔形体（704）位于安装在所述定子室（502）内的定子铁（504）内。...

【技术特征摘要】
2011.12.07 DK PA201170677;2012.10.04 DK PA20127061.一种风力涡轮机(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)包括至少一个第一内壳元件(702),所述至少第一内壳元件(702)至少连接至至少一个楔形体(704),所述楔形体(704)位于安装在所述定子室(502)内的定子铁(504)内。2.根据权利要求1所述的风力`涡轮机(100)，其特征在于，所述楔形体(704)包括面向所述转子壳体(508)的外侧，其中所述外侧与所述定子铁(504)的内边缘对齐。3.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述楔形体(704)包括面向所述转子壳体(508)的外侧，其中所述外侧相对于所述定子铁(504)的内边缘缩回。4.根据权利要求2或3所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述楔形体(704)由具有强粘合性或强粘结性的材料或者复合材料制得，以粘接至第一内壳元件(702)。5.根据权利要求1至4任一项所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述第一内壳元件(702 )进一步连接至所述定子铁(504)内的至少一个定子...

【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：