用于发电机的定子的定子堆及用于发电机的定子制造技术

本实用新型专利技术涉及用于发电机的定子的定子堆及用于发电机的定子，具体地发电机定子（120）的定子堆（100、110），发电机特别是风力涡轮机发电机。定子堆（100、110）包括第一层压板（101）、第二层压板（102）和第一中间层压板（103）。第一层压板（101）、第一中间层压板（103）和第二层压板（102）沿发电机轴向方向相邻彼此被附接，其中第一中间层压板（103）设置在第一层压板（101）和第二层压板（102）之间。第一中间层压板（103）包括第一切口（201）以在第一层压板（101）和第二层压板（102）之间形成冷却通道（105、105’、105”），以便冷却流体可引导通过冷却通道（105、105’、105”）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于发电机的定子的定子堆及用于发电机的定子
本技术涉及用于发电机的定子的定子堆，该发电机特别是用于风力涡轮机的发电机。此外，本技术涉及操作发电机的方法，特别是操作用于风力涡轮机的发电机的方法。
技术介绍
在用于风力涡轮机的发电机中，当将机械能转换为电能时会生成热。具体地在发电机的定子绕组中生成热。必须移除所生成的热以便避免热点。通常通过在定子内部吹动空气，例如通过将空气吹送通过绕组并通过发电机转子和定子之间的空气间隙或通过定子内的径向延伸管道，来冷却定子及其绕组。定子外壳可以由多个定子层压板构成，所述层压板沿定子的轴向方向相继地附接并且形成定子的定子堆。间隔件被焊接在两个层压的板之间以便在所述两个相邻层压的板之间形成管道，以便冷却流体可以沿发电机的大体径向方向流过管道。由于定子堆内的管道并且由于流动通过管道的冷却流体，耗散到定子内的热会被传递到冷却流体并且可以被传输离开定子。
技术实现思路
本技术的目标可以是提供用于发电机的定子，其易于制造并且包括适当的热管理。通过用于发电机定子的定子堆、通过用于发电机的定子以及通过操作包括定子的发电机的方法来实现该目标。根据本技术的第一方面，提出了用于发电机的定子的定子堆，该发电机特别是用于风力涡轮机的发电机。该定子堆包括第一层压板、第二层压板和第一中间层压板。第一层压板、第一中间层压板和第二层压板沿发电机的轴向方向相邻彼此被附接。第一中间层压板被设置在第一层压板和第二层压板之间。第一中间层压板包括第一切口以用于在第一层压板和第二层压板之间形成冷却通道，以便冷却流体可引导通过冷却通道。根据本技术的另一方面，提出了用于发电机的定子，特别是用于风力涡轮机的发电机的定子。定子包括第一定子堆，该第一定子堆是如上所述的定子堆。此外，定子包括第二定子堆。第一定子堆和第二定子堆沿发电机的轴向方向相继地设置。此外，定子包括加紧杆，第一定子堆和第二定子堆被设置于该加紧杆。第一定子堆和第二定子堆被加紧杆收紧在一起。根据本技术的另一方面，提出了操作包括上述定子的发电机的方法。根据该方法，冷却流体被引导通过由中间层压板的第一切口形成的定子堆的冷却通道。发电机且特别是风力涡轮机发电机包括转子和定子，定子绕组通常附接到定子。在风力涡轮机技术中，转子被相应地联接到风力涡轮机的毂和风力涡轮机叶片。迎向风力涡轮机叶片的风驱使转子绕定子旋转以便因此产生电力。在风力涡轮机技术中，可以应用用于风力涡轮机发电机的所谓的直接驱动技术，其中定子是内部定子，其由外部转子围绕。替代性地，在另一示例性实施例中，发电机是可以包绕内部转子的外部定子。大体而言，定子绕组被附接到定子的径向内表面或径向外表面。具体地，定子绕组被附接到面向转子的定子表面。定子绕组所附接的相应定子表面可以包括散热片，其中绕组被附接在凹槽内两个相邻散热片之间，该凹槽由所述两个相邻散热片形成。因此，定子绕组可以被嵌入定子表面内。发电机的轴向方向在下文中指的是与发电机的转子的旋转轴线平行的方向。径向方向指的是与旋转轴线垂直的方向，其中径向方向延伸穿过旋转轴线。周向方向指的是绕旋转轴线的方向。定子由包括多个层压板的定子堆形成。层压板沿轴向方向相邻彼此附接以形成定子堆。每个层压板被层压并且因此电隔离于相邻层压板以便防止在层压板之间的例如涡电流。层压板可以具有环形轮廓以形成环形定子堆。替代性地，层压板可以包括半环轮廓、四分之一环轮廓或一些更小的环轮廓。因此，为了形成环形定子，多个定子堆沿周向方向相邻彼此设置和附接直到形成定子的闭合环形轮廓。加紧杆可以被形成为大体沿轴向方向延伸的梁。相应端部板可以附接在加紧杆的端部处。第一定子堆和第二定子堆的相应层压板和中间层压板可以沿轴向方向被加紧杆压在一起。根据本技术，第一层压板和第二层压板是同质(均质)形成的标准层压板，其包括例如同质表面并且不包括用于形成冷却通道或类似物的附件或其他元件。第一和/或第二中间层压板被插在第一层压板和第二层压板之间。第一层压板包括第一切口，通过该第一切口形成用于引导冷却流体(例如冷却空气)的冷却通道。与必须在两个标准板之间应用额外焊接的间隔件的常规方法相比，本技术应用了包括相应切口的中间层压板。切口可以指的是例如具有U形或V形轮廓的沟槽或通孔。因此，如果第一中间层压板在一侧被第一层压板覆盖并且在另一侧被第二层压板覆盖，则仍由第一切口形成空间(即冷却通道)，以便冷却流体可以流动通过第一切口形成的冷却通道。换言之，冷却通道可以被第一和/或第二层压板和第一中间层压板包绕。不需要进一步的设置，例如在两个相邻层压板之间的焊接间隔件，这是因为通过第一中间层压板的切口形成了冷却通道。通过在中间层压板内直接形成冷却通道(切口)，可以淘汰对于焊接间隔件的使用。具有限定的切口的中间层压板包括比间隔件(且具体地比非层压间隔件)更高的电磁性能。此外，因为相比于附接在层压板之间的间隔件，中间层压板和相邻规则形状的层压板之间的接触面积更大，所以定子的刚性可被增强。与使用常规间隔件来保持层压板分开不同，在包括定制的切口的适当中间层压板内直接获得构成空气管道的冷却通道。此外，由切口形成的冷却通道可以包括更加灵活且更加多变的路程和直径，因为与复杂的焊接间隔件相比，中间层压板内的切口可以更加易于制造。由于通过使用根据本技术的上面提出的定子堆而获得的冷却通道具有更加灵活的路程以及更大的刚性，还可以获得暴露于冷却流体的层压面积的增加。因此，可以实现向空气传递更多的热并且因此可以更加有效地降低定子的温度。根据进一步的示例性实施例，第一中间层压板包括多个第一切口以用于形成多个相应冷却通道，以便冷却流体可引导通过所述多个相应冷却通道中的每一个。例如，第一中间层压板的切口可以形成多个沟槽或切缝以便形成所述多个冷却通道。因此，能够产生通过定子堆的更大流量的冷却流体并且因此增加了冷却能力。此外，与包括具有与多个冷却通道的总容积相同容积的一个较大冷却通道的定子堆相比，包括具有所述多个冷却通道的中间层压板的定子堆具有更大的稳定性。根据进一步的示例性实施例，第一切口被形成为使得冷却通道的第一横截面处的流动直径不同于冷却通道的第二横截面处的另一流动直径。第一横截面与第二横截面分隔开。流动直径代表例如冷却通道的液力直径。例如，第一横截面处的流动直径可以小于冷却通道的第二横截面的所述另一流动直径。因此，通过第一横截面的较小流动直径形成喷嘴或扩散器(取决于冷却通道内冷却流体的流动方向)。具体地，由于变化的横截面的原因，可以减少冷却通道开口处突然扩张所导致的压降。根据进一步的示例性实施例，定子堆进一步包括第二中间层压板。第二中间层压板被设置在(a)在一侧的第一中间层压板和(b)在另一侧的第一层压板或第二层压板之间。换言之，沿轴向方向，第一层压板、第一中间层压板、第二中间层压板和第二层压板可以相继地设置。具体地，根据进一步的示例性实施例，第二中间层压板可以包括第二切口以用于形成冷却通道以便冷却流体可引导通过冷却通道。例如，如果第一中间层压板和第二中间层压板沿轴向方向相继地设置，则可以在第一切口和第二切口之间沿轴向方向部分地形成冷却通道。因此，通过提供相应中间层压板的第一切口和第二切口的流体联接，可以提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发电机的定子（120）的定子堆（100、110），其特征在于，所述定子堆（100、110）包括：第一层压板（101），第二层压板（102），和第一中间层压板（103），其中所述第一层压板（101）、所述第一中间层压板（103）和所述第二层压板（102）沿所述发电机的轴向方向相邻彼此被附接，其中所述第一中间层压板（103）被设置在所述第一层压板（101）和所述第二层压板（102）之间，以及其中所述第一中间层压板（103）包括第一切口（201）以用于在所述第一层压板（101）和所述第二层压板（102）之间形成冷却通道（105、105’、105”），以便冷却流体可引导通过所述冷却通道（105、105’、105”）。

【技术特征摘要】
2012.06.01 EP 12170531.31.一种用于发电机的定子(120)的定子堆(100、110)，其特征在于，所述定子堆(100、110)包括: 第一层压板(101)， 第二层压板(102)，和 第一中间层压板(103)， 其中所述第一层压板(101 )、所述第一中间层压板(103)和所述第二层压板(102)沿所述发电机的轴向方向相邻彼此被附接， 其中所述第一中间层压板(103)被设置在所述第一层压板(101)和所述第二层压板(102)之间，以及 其中所述第一中间层压板(103)包括第一切口(201)以用于在所述第一层压板(101)和所述第二层压板(102)之间形成冷却通道(105、105’、105”)，以便冷却流体可引导通过所述冷却通道(105、105’、105”)。2.根据权利要求1所述的用于发电机的定子(120)的定子堆(100、110)，其特征在于， 所述第一中间层压板(103)包括多个第一切口(201)以用于形成多个相应冷却通道(105、105’、105”)，以便所述冷却流体可引导通过所述多个相应冷却通道(105、105’、105”)中的每一个。3.根据权利要求1所述的用于发电机的定子(120)的定子堆(100、110)，其特征在于， 所述第一切口(201)被形成为使得所述冷却通道(105、105’、105”)的第一横截面处的流动直径不同于所述冷却通道(105、105’、105”)的第二横截面处的另一流动直径， 其中所述第一横截面与所述第二横截面间隔开。4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于发电机的定子(120)的定子堆(100、110)，其特征在于，还包括: 第二中间层压板(104)， 其中所述第二中间层压板(104)被设置在所述第一中间层压板(103...

【专利技术属性】
技术研发人员：G艾罗尔迪，PH索伦森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：实用新型
国别省市：