CN102299579A - 绕组装置、具有该绕组装置的发电机及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绕组装置，包括设置有若干条定向导线(13)的电路板(9)，且各所述定向导线(13)相对绝缘，所述绕组装置还包括安装支座，所述安装支座上设有至少一个安装槽(6)，所述电路板(9)卡装于所述安装槽(6)内，各所述电路板(9)中同相的所述定向导线(13)通过所述安装槽(6)的槽壁内设置的相应导体导通；该绕组装置的接线方式比较简单，方便设备的安装和更换，并且可以节省设备的使用成本。此外，本发明还公开了一种包括上述绕组装置的发电机及风力发电机组。

Description

绕组装置、具有该绕组装置的发电机及风力发电机组

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种绕组装置。此外，本发明还涉及一种包括上述绕组装置的发电机和风力发电机组。

背景技术

风力发电机组为一种新兴的发电机，在国家政策的支持和能源供应紧张的背景下，风力发电机组已广泛应用于发电领域。

其中，直驱风力发电机组为一种风轮不通过增速机构直接驱动发电机的风力发电机组，该风力发电机免去了齿轮箱这一传统部件，能有效地减少由于齿轮箱磨损、断裂等问题而造成的机组故障，可有效提高系统运行的可靠性和寿命，减少维护成本。

直驱风力发电机组的主要组成部件之一为同步发电机，同步发电机包括定子和转子，转子一般分为励磁电机转子和永磁电机转子两种结构，励磁电机转子为绕组结构，永磁电机转子为永磁体。

同步发电机的定子均为绕组结构，定子绕组一般由几根导线并绕于定子铁芯的定子槽中，通过马达的工作效率、电压、电流、电磁负荷等参数确定导线的根数，而单根导线长度尺寸一般由定子铁芯的长度、定子的直径以及绕组所跨的槽数等因素确定。

并且，绕组的各导线之间应当具有比较好的绝缘性，现有技术中常使用铜漆包线，为了节省空间及定子的重量一般导线上的绝缘层都比较薄。

当定子绕组长期使用由于绝缘老化、受潮或局部有缺陷造成定子绝缘在运行电压或过电压下被击穿或突然短路的电动力造成绝缘损坏时，由于绕组的缠绕比较复杂，单独更换某根导线比较困难，通常需要更换整个绕组，因绕组的造价成本比较高，使得维修成本增加；并且绕组的重量比较大，更换时需要将整个电机吊下才能维护，费时费力，导致维护成本比较高。

因此，如何提供一种绕组装置，使用该绕组装置可以方便发电机的组装及维修，提高安装及维修效率，而且可以降低使用成本，是本领域的技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的旨为提供一种绕组装置，使用该绕组装置可以方便发电机的组装及维修，提高安装及维修效率，而且可以降低使用成本。此外，本发明的另一目的旨为提供一种包括上述绕组装置的发电机和风力发电机组。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种绕组装置，包括设置有若干条定向导线的电路板，且各所述定向导线相对绝缘，所述绕组装置还包括安装支座，所述安装支座上设有至少一个安装槽，所述电路板卡装于所述安装槽内，各所述电路板中同相的所述定向导线通过所述安装槽的槽壁内设置的相应导体导通。

优选地，所述电路板的两侧壁设置有连通所述定向导线的第一导电片，所述定向导线通过所述第一导电片和所述导体导通。

优选地，所述安装槽的左右两内壁上分别设有具有凸台的第一卡扣和第二卡扣，所述电路板的相应位置分别设有与所述第一卡扣的凸台和所述第二卡扣的凸台相配合的凹槽。

优选地，所述第一卡扣为固定卡扣，所述第二卡扣为活动卡扣。

优选地，所述导体为导线。

优选地，所述安装槽与所述第一导电片相应位置设置有第二导电片，所述第一导电片通过所述第二导电片导通所述导线。

优选地，各相邻所述第一导电片的间距相同。

优选地，所述第一导电片为金属片。

除上述绕组装置外，本发明还提供了一种发电机，包括定轴、设置于所述定轴上的绕组装置和与所述定轴转动连接的转子，所述绕组装置为上述任一项所述的绕组装置。

此外，本发明还提供了一种风力发电机组，包括风轮以及与所述风轮连接的发电机，所述发电机为上述的发电机。

本发明提供的绕组装置，包括设置有若干条定向导线的电路板，且各所述定向导线相对绝缘，所述绕组装置还包括安装支座，所述安装支座上设有至少一个安装槽，所述电路板卡装于所述安装槽内，各所述电路板中同相的所述定向导线通过所述安装槽的槽壁内设置的相应导体导通。

该绕组装置中同相定向导线的导通是通过设置于安装槽的槽壁内的导体实现的，通过插拔即可实现定向导线的导通和闭合，连接方式简单可靠。当绕组装置在使用过程中由于短路等故障原因，某段定向导向被击穿等损坏时，可以直接更换该段定向导线所在的电路板，且可以降低大型设备的安装、维护的难度和使用成本。

一种优选的实施方式中，所述安装槽的左右两内壁上分别设有具有凸台的第一卡扣和具有凸台的第二卡扣，所述电路板的相应位置分别设有与所述第一卡扣的凸台和所述第二卡扣的凸台相配合的凹槽。

该方式不仅有利于电路板的安装牢固性，而且方便电路板安装和拆卸，节省操作时间。

附图说明

图1为本发明所提供的一种绕组装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示绕组装置的侧视图；

图3为图1中A处局部视图；

图4为图1所示的绕组装置中电路板的结构示意图；

图5为图4所示的电路板的侧视图；

图6为图4所示的电路板的B-B剖视图；

图7为图4所示的电路板的俯视图；

图8为图7所示的电路板的C-C剖视图；

图9为图1所示的安装槽的截面示意图。

其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1动轴；2转子支架；3轴承；4定轴；5定子支架；6安装槽；7第一卡扣；8磁钢；9电路板；10第二卡扣；11第二导电片；12第一导电片；13定向导线；14导线。

具体实施方式

本发明的核心旨为提供了一种绕组装置，使用该绕组装置可以方便发电机的组装及维修，提高安装及维修效率，而且可以降低使用成本。此外，本发明的另一核心旨为提供一种包括上述绕组装置的发电机和风力发电机组。

不失一般性，本文以绕组装置在发电机中作为定子应用为例进行介绍，当然，本领域内技术人员应当理解，也不排除本文中的绕组装置作为励磁线圈在转子中的应用或发电机或电动机或其他领域的应用。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2，图1为本发明所提供的一种绕组装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1所示绕组装置的侧视图。

发电机一般包括转子和定子等主要部分，转子的主要部件包括动轴1和转子支架2，转子支架2上设有磁钢8，转子支架通过轴承3转动连接动轴1，定子包括绕组装置，绕组装置通过定子支架5固定与定轴4上。

本发明提供的绕组装置，包括设置有若干条定向导线13的电路板9，且同一电路板9内部的各所述定向导线13相对绝缘，定向导线13可以为铜线，也可以为铝线。

绕组装置还包括安装支座，所述安装支座上设有至少一个安装槽6，所述安装槽6的槽壁内设有导体，该导体可以为铜铝导体，也可以为半导体等，所述电路板9卡装于所述安装槽6内，各电路板9中同相的所述定向导线13通过相应设置于安装槽6内的导体导通。

定向导线13与导体的连通可以是直接接触连通，即定向导线13安装到安装槽6内后，其端部直接接触安装槽6内导体，也可以是通过第三者间接导通，不管哪种方式只要能实现两者之间的导通即可。

需要说明的是，所述定向导线13为根据绕组装置的使用环境为实现相应功能所具有的一定方向和形状的导线。

电路板9的形状、安装槽6的形状可以根据发电机中定子与转子的位置设定，例如定子、转子为轴向结构时，电路板9与安装槽6的形状可以为扇形。

该绕组装置中同相定向导线13的导通是通过设置于安装槽6的槽壁内的导体实现的，通过插拔即可实现定向导线13的导通和闭合，连接方式简单可靠。当绕组装置在使用过程中由于短路等故障原因，某段定向导向被击穿等损坏时，可以直接更换该段定向导线13所在的电路板，且可以降低大型设备的安装、维护的难度和使用成本。

以绕组装置在风力发电机组中作为定子使用为例，具体介绍其技术效果。

当组装风力发电机时，可以将安装支座先安装到风力发电机组的适当位置，然后再将电路板9安装到安装支座的安装槽6中，风力发电机组工作时，电路板9中的定向导线13切割磁力线，并且电路板9中的定向导线13通过设于安装槽6内的导线组成闭合通路，产生电流。

并且，由于短路等故障原因，导致绕组装置中某定向导线13损坏时，可以直接将该定向导线13所在的电路板9拔掉，重新更换新的电路板9即可。

本发明中的绕组装置不仅使风力发电机的组装方式更加灵活，可以提高组装效率，且同相定向导线13间的接线方式比较简单，而且，也可以提高风力发电机组的维修效率，并且节省人力物力，降低发电机组使用成本。

请参考图3至图9，图3为图1中A处局部视图；图4为图1所示的绕组装置中电路板的结构示意图；图5为图4所示的电路板的侧视图；图6为图4所示的电路板的B-B剖视图；图7为图4所示的电路板的俯视图；图8为图7所示的电路板的C-C剖视图；图9为图1所示的安装槽的截面示意图。

电路板9的两侧壁设置有连通定向导线13的第一导电片12，第一导电片12的材料可以为铜、铝等金属材料，也可以为硅等半导体材料，所述定向导线13通过所述第一导电片12和所述导体导通。

设置第一导电片可以增大定向导线13与导体的接触面积，有利于增加连接的可靠性。

在一种具体实施方式中，电路板9的安装槽6的左右两内壁上可以分别设有具有凸台的第一卡扣7和具有凸台的第二卡扣10，电路板9的相应位置分别设有与第一卡扣7的凸台和第二卡扣10的凸台相配合的凹槽。

卡扣和凹槽的配合形式结构比较简单，并且加工工艺比较简单，可以实现电路板9固定的可靠性。

进一步地，第一卡扣7可以为固定卡扣，第二卡扣10可以为活动卡扣，活动卡口可以设计为合页式结构安装于安装槽6的端面；当电路板9安装时，将活动卡扣打开，将电路板9插入，最后使用活动卡扣卡紧电路板9即可，并且，当电路板9需要更换时，可以直接将活动卡口打开，将旧电路板9抽出，插入新的电路板9，最后将活动卡扣卡紧电路板9即可完成发电机定子的维修。

上述各实施例中，所述导体可以为导线14，导线14的直径可以根据需要设定，导线传输方便，结构简单。

该方式进一步增加了安装和维修的方便性，有利于提高工作效率。

电路板9中的定向导线13和安装槽6中的导线14的连通方式可以有多种形式，下面给出一种两者连接的具体方式。

在一种具体的实施方式中，安装槽6与第一导电片12相应位置设置有第二导电片11，第一导电片12通过第二导电片11连通安装槽6内的导线14，电路板9安装后，第一导电片12可以与第二导电片11贴合，两者的形状、大小可以相同。

与现有技术的绕组结构相比，这种连通方式不仅省去了绕组间复杂的接线结构，而且可以增加第一导电片12和安装槽6内部设置的导线14的接触面积，保证连通的可靠性。

上述各实施例中，各相邻第一导电片12的间距可以相同，相应的安装槽6中第二导电片11以及连通导线的位置即为确定的，这样可以实现电路板9和安装槽6接口的标准化，当发电机容量在小范围内升级时，无需重新设计绕组装置，只需将电路板9升级即可。

上述所述的电路板9的升级的含义为：增加电路板9内定向导线13的数量。

上述各实施例中，第一导电片12可以为金属片，例如铜片、锌片等，金属片的传导能力比较强。

需要指出的是，本文中所应用的左、右等方位词，仅是以图1、图3、图4中各零部件特征之间的相对位置为参照而言，为了描述技术方案的简洁、易懂，本领域内技术人员应当理解，本文所使用的方位词并不能限制保护范围。

除上述绕组装置外，本发明还提供了一种发电机，包括定轴、设置于所述定轴上的绕组装置和与所述定轴转动连接的转子，该绕组装置为以上任一项所述的绕组装置，由于该发电机中包括了以上所述的绕组装置，其也相应具有该绕组装置的技术效果。

此外，本发明还提供了一种风力发电机组，包括风轮以及与所述风轮连接的发电机，所述发电机为上述的发电机。

由于该风力发电机组中包括了以上所述的发电机，其也相应具有该发电机的技术效果，此外，该风力发电机的其他部分的技术特征可以参见现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的绕组装置、具有该绕组装置的发电机及风力发电机组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种绕组装置，其特征在于，包括设置有若干条定向导线(13)的电路板(9)，且各所述定向导线(13)相对绝缘，所述绕组装置还包括安装支座，所述安装支座上设有至少一个安装槽(6)，所述电路板(9)卡装于所述安装槽(6)内，各所述电路板(9)中同相的所述定向导线(13)通过所述安装槽(6)的槽壁内设置的相应导体导通。

2.根据权利要求1所述的绕组装置，其特征在于，所述电路板(9)的两侧壁设置有连通所述定向导线(13)的第一导电片(12)，所述定向导线(13)通过所述第一导电片(12)和所述导体导通。

3.根据权利要求2所述的绕组装置，其特征在于，所述安装槽(6)的左右两内壁上分别设有具有凸台的第一卡扣(7)和具有凸台的第二卡扣(10)，所述电路板(9)的相应位置分别设有与所述第一卡扣(7)的凸台和所述第二卡扣(10)的凸台相配合的凹槽。

4.根据权利要求3所述的绕组装置，其特征在于，所述第一卡扣(7)为固定卡扣，所述第二卡扣(10)为活动卡扣。

5.根据权利要求1至4任一项所述的绕组装置，其特征在于，所述导体为导线(14)。

6.根据权利要求5所述的绕组装置，其特征在于，所述安装槽(6)与所述第一导电片(12)相应位置设置有第二导电片(11)，所述第一导电片(12)通过所述第二导电片(11)导通所述导线(14)。

7.根据权利要求2所述的绕组装置，其特征在于，各相邻所述第一导电片(12)的间距相同。

8.根据权利要求7任一项所述的绕组装置，其特征在于，所述第一导电片(12)为金属片。

9.一种发电机，包括定轴(4)、设置于所述定轴(4)上的绕组装置和与所述定轴转动连接的转子，其特征在于，所述绕组装置为权利要求1至8任一项所述的绕组装置。

10.一种风力发电机组，包括风轮以及与所述风轮连接的发电机，其特征在于，所述发电机为权利要求9所述的发电机。

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