CN108471183B - 定子支架、定子模块及模块化定子 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种定子支架、定子模块及模块化定子。定子支架包括：第一法兰、中部组件和第二法兰；中部组件沿轴向设置于第一法兰与第二法兰之间，且分别与第一法兰和第二法兰固定连接。定子模块包括：模块本体沿轴向设置于第一连接板和第二连接板之间，且分别与第一连接板和第二连接板固定连接。第一法兰和第二法兰分别与定子模块中的第一连接板和第二连接板可拆卸地连接后，可以组成一个模块化定子。在运输该模块化定子时，可以将定子支架和定子模块分别单独运输，单独的定子支架的直径和重量远远小于组装后的定子的直径和重量，单个的定子模块体积小且重量轻，便于施加防护措施，确保其不受损坏，这便可以达到降低运输难度的目的。

Description

定子支架、定子模块及模块化定子

【技术领域】

本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种定子支架、定子模块及模块化定子。

【背景技术】

发电机包括定子和转子，定子包括定子支架、铁芯和绕组，定子支架用于固定铁芯和绕组。将铁芯和绕组安装到定子支架的过程非常复杂，通常需要在总装基地将定子支架、铁芯和绕组组装成一个完整的定子后，再进行运输工作。

随着设备结构(例如风力发电机组)的日趋大型化，其所适用的发电机也相应越来越大。例如，现有的大兆瓦级风力发电机组的直驱永磁发电机的定子的运输过程是十分困难的，原因在于：一方面，组装后的定子的直径大且重量大，这就要求运输工具必须具备足够大容纳空间和较高的承载能力，同时，运输过程中定子需要始终保持平稳以避免失衡，这也就对定子的固定方法提出了较高的要求；另一方面，铁芯和绕组是发电机中的关键部件，因此在运输过程中必须保证其不受损坏，然而组装后的定子的体积较大，不利于对铁芯和绕组实施防护措施，而且，组装后的定子直径大，一旦与其他物体发生碰撞，其冲击力较大，因而更容易损坏铁芯和绕组。

综上所述，现有的定子存在的缺陷是：定子组装完成后才可以运输，由于其直径大且重量大，因此会造成运输过程十分困难。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种定子支架、定子模块及模块化定子，用以解决现有技术中定子运输困难的问题。

为实现该目的，本发明的实施例根据第一个方面，提供了一种定子支架，包括：第一法兰、中部组件和第二法兰；

所述中部组件沿轴向设置于所述第一法兰与所述第二法兰之间，且分别与所述第一法兰和所述第二法兰固定连接；

所述第一法兰和所述第二法兰用于分别与定子模块中的第一连接板和第二连接板可拆卸地连接。

较佳地，所述第一法兰和所述第二法兰均开设有周向排布的若干第一通孔；

所述第一法兰通过第一通孔用于与定子模块中第一连接板可拆卸地连接；

所述第二法兰通过第一通孔用于与定子模块中第二连接板可拆卸地连接。

较佳地，所述第一法兰、中部组件和第二法兰的外周面和所述外周面的半径，分别与所述定子模块中的第一连接板、模块本体和第二连接板的内周面和所述内周面的半径相匹配；

所述第一法兰、中部组件和第二法兰同轴。

较佳地，所述中部组件的周面设有若干沿其径向贯通的通风孔，所述通风孔用于与所述定子模块中的通风间隙相连通。

较佳地，所述中部组件包括：中隔板和若干立柱；

所述中隔板轴向位于所述第一法兰和所述第二法兰之间；

若干所述立柱沿所述中隔板的周向排布；

并且，每个所述立柱贯穿所述中隔板，该立柱的中部与所述中隔板连接，该立柱的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接。

较佳地，所述中部组件还包括：围板，所述围板呈中空的筒状，所述围板的两端面分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接且所述通风孔设于所述围板。

较佳地，所述中隔板的外边缘设有若干沿其周向间隔排布的齿牙，所述齿牙沿所述中隔板的径向向外凸出；所述立柱贯穿并连接于所述齿牙；

且所述通风孔为相邻所述立柱之间的径向空隙，所述通风孔用于与所述定子模块中的通风间隙相连通。

较佳地，所述立柱的轴向截面呈T形。

较佳地，所述立柱设有至少一个支撑板，所述支撑板分别与所述立柱和所述第一法兰连接，和/或所述支撑板分别与所述立柱和所述第二法兰连接。

较佳地，所述中部组件还包括：若干立板，若干所述立板沿周向间隔排列；每个所述立板的轴向截面呈U形，所述立板的两端分别与所述第一法兰和所述第二法兰连接。

较佳地，所述中部组件包括：中隔板和若干立柱；

所述中隔板的外边缘设有若干沿其周向间隔排布的齿牙；

每个所述立柱或所述立板，都与一个所述齿牙对应，所述立板的内周面与所述齿牙的外周面贴合并连接。

本发明的实施例根据第二个方面，提供了一种定子模块，包括：第一连接板、模块本体和第二连接板；

所述模块本体沿轴向设置于所述第一连接板和所述第二连接板之间，且分别与所述第一连接板和所述第二连接板固定连接；

所述第一连接板和所述第二连接板用于分别与上述任意一种所述定子支架的第一法兰和第二法兰可拆卸地连接。

较佳地，所述第一连接板和所述第二连接板都为沿周向延伸形成的弧形板；

所述第一连接板和所述第二连接板都沿径向朝内探出于所述模块本体，形成各自的探出部；所述第一连接板和所述第二连接板的探出部分别开设有周向排布的若干第二通孔；

所述第一连接板通过第二通孔用于与定子支架中第一法兰(1)可拆卸地连接；

所述第二连接板通过第二通孔用于与定子支架中第二法兰可拆卸地连接。

较佳地，所述模块本体设有若干径向贯穿其自身的通风间隙，所述通风间隙用于与定子支架中的通风孔相连通。

本发明的实施例根据第三个方面，提供了一种模块化定子，其包括本发明实施例根据第一个方面提供的定子支架和本发明实施例根据第二个方面提供的若干定子模块；

若干所述定子模块沿所述定子支架的周向顺次拼接，形成完整的圆环形的柱体。

较佳地，所述中部组件的周面设有若干沿其径向贯通的通风孔，所述通风孔用于与所述定子模块中的通风间隙相连通；

所述模块本体设有若干径向贯穿其自身的通风间隙，所述通风间隙(61)用于与定子支架中的通风孔相连通；

所述定子与转子之间的气隙、所述通风间隙和所述通风孔形成冷却通道。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：

1、本发明的实施例根据第一个方面，提供了一种定子支架，包括：第一法兰、中部组件和第二法兰；所述中部组件沿轴向设置于所述第一法兰与所述第二法兰之间，且分别与所述第一法兰和所述第二法兰固定连接；所述第一法兰和所述第二法兰用于分别与定子模块中的第一连接板和第二连接板可拆卸地连接。在需要运输定子时，可以将定子支架和定子模块分别单独运输，定子支架的直径和重量远远小于组装后的定子的直径和重量，单独运输定子支架简单方便，降低了运输难度。另外，当单个的模块损坏时，只需要更换损坏的定子模块即可，不必更换整个铁芯和绕组，既可以提高维修速度，又极大地降低了成本。

2、本发明的实施例根据第二个方面，提供了一种定子模块，包括：第一连接板、模块本体和第二连接板；所述模块本体沿轴向设置于所述第一连接板和所述第二连接板之间，且分别与所述第一连接板和所述第二连接板固定连接；所述第一连接板和所述第二连接板用于分别与上述任一项所述的定子支架的第一法兰和第二法兰可拆卸地连接。现有的定子中，铁芯和绕组是作为一个整体环绕在定子支架的外周面，组装过程极其复杂，本发明相当于将包括了铁芯和绕组的整体分割成多个的单独的定子模块，每个定子模块可以单独地安装在定子支架上，可以大大简化组装过程。而且，单个的定子模块体积小且重量轻，便于施加防护措施，确保其不受损坏，多个定子模块可以叠放在一起，节省空间，便于运输。

3、本发明的实施例根据第三个方面，提供了一种模块化定子，其包括第一个方面中任一项所述的定子支架和第二个方面中任一项所述的若干定子模块；若干所述定子模块沿所述定子支架的周向顺次拼接，形成完整的圆环形的柱体。本发明将单个的定子模块逐一地安装到定子支架上即可完成组装过程，简化了定子的组装过程，无需在组装基地也可以简单快速地完成组装工作，这为单独运输定子支架和定子模块提供了必要的前提条件。

【附图说明】

图1是本发明实施例提供的第一种定子支架的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第二种定子支架的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第三种定子支架的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第四种定子支架的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第五种定子支架的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的定子模块的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种模块化定子的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种模块化定子的结构示意图；

图9(a)和图9(b)是本发明实施例提供的模块化定子和转子100组装后的径向剖示图；

图中：

1-第一法兰；2-第二法兰；

3-中部组件；

31(3)-中部组件3的中隔板(附图标号间归属关系的表示方式下同，不再赘述)；

311(31)中隔板31的齿牙；312(31)-中隔板31的减重孔；

32(3)-中部组件3的立柱；33(3)-中部组件3的围板；

34(3)-中部组件3的支撑板；35(3)-中部组件3的立板；

36(3)-中部组件3的通风孔；

37(3)-中部组件3的肋板；371-肋板37的贯通孔；

4-第一通孔；5-第一连接板；

6-模块本体；61(6)-模块本体6的通风间隙；

7-第二连接板；8-第二通孔；9-第三法兰；

100-转子；200-气隙。

【具体实施方式】

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明的发明人考虑到，现有技术中的定子的组装过程极其复杂，定子需要提前在总装基地组装完成后才能运输，然而组装后的定子直径大且重量大，因而会造成运输过程十分困难。如果能够简化定子的组装过程，使得定子支架、铁芯和绕组能够快速地完成拆装，那么定子支架、铁芯和绕组就可以分单独运输，这样就降低了运输的难度，到达目的地后，可以快速地将定子支架、铁芯和绕组组装成完整的定子，不会影响发电机组的组装工作。另外，当单个的模块损坏时，只需要更换损坏的定子模块即可，不必更换整个铁芯和绕组，既可以提高维修速度，又极大地降低了成本。

基于上述考虑，本发明实施例提供了一种定子支架，该定子支架和若干定子模块可以组成一个完整的定子，其中，定子模块是包括了铁芯和绕组的块状体。

如图1～图5所示，本发明实施例的定子支架包括：第一法兰1、第二法兰2和中部组件3；

中部组件3沿轴向设置于第一法兰1与第二法兰2之间，且分别与第一法兰1和第二法兰2固定连接。本发明实施例的定子支架中，轴向具体是指发电机的轴线的延长线方向，进一步地，当第一法兰1和第二法兰2同轴时，可以是两者共同的轴线所在直线的方向。

第一法兰1和第二法兰2用于分别与定子模块中的第一连接板5和第二连接板7可拆卸地连接。在需要运输定子时，可以将定子支架和定子模块分别单独运输，定子支架的直径和重量远远小于组装后的定子的直径和重量，单独运输定子支架简单方便，降低了运输难度。

较佳地，本发明实施例的第一法兰1和第二法兰2均开设有周向排布的若干第一通孔4；第一通孔4的数量和间隔距离可以根据实际需要而定，优选地，本发明实施例的定子支架中，若干第一通孔4沿第一法兰1和第二法兰2的周向均匀间隔地设置一圈。

第一法兰1通过第一通孔4用于与定子模块中第一连接板5可拆卸地连接；第二法兰2通过第一通孔4用于与定子模块中第二连接板7可拆卸地连接。本发明实施例中可拆卸的连接方式包括但不限于：螺纹连接和卡扣连接。优选地，本发明实施例的定子支架采用螺纹连接的方式，具体地，第一通孔4可以供螺栓穿过，螺栓穿过第一通孔4将第一法兰1第二法兰2分别与定子模块中第一连接板5和第二连接板7连接。采用螺纹连接的方式可以简化结构，连接更加可靠且装拆方便。

较佳地，第一法兰1、中部组件3和第二法兰2的外周面和外周面的半径，分别与定子模块中的第一连接板5、模块本体6和第二连接板7的内周面和内周面的半径相匹配；第一法兰1、中部组件3和第二法兰2同轴。本发明实施例中，第一法兰1和第二法兰2的半径可以相等，也可以不相等。半径较大的法兰刚度更好，当第一法兰1和第二法兰2不相等时，可以先固定半径较小的法兰，再固定半径较大的法兰。

较佳地，中部组件3的周面设有若干沿其径向贯通的通风孔36，通风孔36用于与定子模块中的通风间隙61相连通。通风孔36和通风间隙61可以构成冷却通道的一部分，方便为定子和转子100进行冷却。

较佳地，中部组件3包括：中隔板31和若干立柱32；

中隔板31轴向位于第一法兰1和第二法兰2之间。

若干立柱32沿中隔板31的周向排布。

并且，每个立柱32贯穿中隔板31，立柱32的中部与中隔板31连接，立柱32的两端分别与第一法兰1和第二法兰2连接。

立柱32的数量和间隔距离可以根据实际需要而定，优选地，本发明实施例的定子支架中，若干立柱32沿中隔板31的周向均匀间隔地设置一圈，并且相邻的两个立柱32之间的空隙可以作为通风孔36。

立柱32贯穿中隔板31，可以保证立柱32的每个侧面均与中隔板31接触，将二者进行焊接时，可以增加焊缝的长度，有助于提高连接强度。

本发明实施例的定子支架中，中隔板31为圆环形的板件，中隔板31设有若干沿周向排布的减重孔312，减重孔312既可以减轻中隔板31自身的重量，也可以作为冷却通道的一部分。优选地，减重孔312为椭圆形，并且其长轴近似地沿中隔板的周向延伸，这样的设计可以在保证中隔板31强度的前提下，尽可能多地增加减重孔312的面积，进一步减小中隔板31的重量。

图1是本发明实施例提供的第一种定子支架的结构示意图，较佳地，如图1所示，中部组件3还包括：围板33，围板33呈中空的筒状，围板33的两端面分别与第一法兰1和第二法兰2连接且通风孔36设于围板33，通风孔36在围板33上的具体位置和数量根据实际情况而定。采用围板33连接第一法兰1和第二法兰2，可以减少中部组件3的零件数量，减少焊接工作量，同时，围板33作为一个整体式的连接件，其抗压能力更强，使得定子支架的结构更加稳固。

优选地，围板33和立柱32可以共同作为第一法兰1和第二法兰2之间的连接件，具体地，围板33环绕在中隔板31的外周，并与中隔板31的外边缘连接，围板33还与立柱32的一个侧面贴合并连接，立柱32可以设置在围板33的内侧面或外侧面，此时，通风孔33优选地开设在围板33上两个相邻立柱32之间的区域。

本发明实施例的定子支架中，围板33和立柱32共同作为第一法兰1和第二法兰2之间的连接件，进一步增加了定子支架的稳固性，而且，由于围板33还与立柱32的一个侧面贴合并连接，若干立柱32相当于围板33的加强筋，进一步增强了围板33的强度。

较佳地，本发明实施例的中隔板31的外边缘设有若干沿其周向间隔排布的齿牙311，齿牙311沿中隔板31的径向向外凸出；立柱32贯穿并连接于齿牙311。

且通风孔36为相邻立柱32之间的径向空隙，通风孔36用于与定子模块中的通风间隙61相连通。

在中隔板31的外边缘设置齿牙311，一方面，在中隔板31的直径相同的条件下，设置齿牙311的隔板的重量更小，另一方面，每个立柱32分别于对应的齿牙311连接，可以将焊接应力分散至各个齿牙311，减小中隔板31因焊接应力而发生的形变。

图2是本发明实施例提供的第二种定子支架的结构示意图，优选地，如图2所示，当围板33环绕在中隔板31的外周且中隔板31的外边缘设置齿牙311时，中隔板31的齿牙311穿透围板33，立柱32设置于围板33的外侧。

图3是本发明实施例提供的第三种定子支架的结构示意图，较佳地，如图3所示，本发明实施例的立柱32的轴向截面呈T形。轴向截面呈T形的立柱32的不易弯折变形，可以增加定子支架轴向和径向的抗压能力。当然，立柱32的轴向截面还可以设计为L形、V形和H形等。

图4是本发明实施例提供的第四种定子支架的结构示意图，较佳地，如图4所示，本发明实施例的立柱32设有至少一个支撑板34，支撑板34分别与立柱32和第一法兰1连接，和/或支撑板34分别与立柱4和第二法兰2连接。支撑板34可以使得立柱32和第一法兰1之间的连接、和/或立柱32和第二法兰2之间的连接更加牢固。

每一个立柱32上的支撑板34的数量根据实际情况而定，例如，每一个立柱32上设置2个支撑板34，在立柱32和第一法兰1的连接处以及立柱32和第二法兰2的连接处各设置1个支撑板34。

图5是本发明实施例提供的第五种定子支架的结构示意图，较佳地，如图5所示，本发明实施例的中部组件3还包括：若干立板35，若干立板35沿周向间隔排列；每个立板35的轴向截面呈U形，立板35的两端分别与第一法兰1和第二法兰2连接。轴向截面呈U形的立柱35的不易弯折变形，因此可以增加定子支架轴向和径向的抗压能力。

优选地，本发明实施例的定子支架中，立板35还与中隔板31连接，具体地，若干立板35沿中隔板31的周向排列，每个立柱32或立板35，都与一个齿牙311对应，立板35的内周面与齿牙311的外周面贴合并连接。

立柱32和立板35沿中隔板31的排布方式根据实际情况而定，例如如图5所示，每隔一个齿牙311设置一个立柱32，剩余的齿牙311设置立板35；或者，2个相邻的齿牙311均设置立柱32，每隔一个齿牙311后再连续设置两个立柱32，依次类推，直至立柱32环绕一圈，剩余的齿牙311设置立板35。当然，立柱32和立板35沿中隔板31的排列方式还可以包括其他变换形式，在此不再赘述。

立板35的轴向截面呈U形，可以增加立板35的内侧面和齿牙311的外周面的接触面积，从而增加了焊缝的长度，有助于提高立板35和中隔板31的连接强度。而且，立板35不必穿过齿牙311后再与齿牙连接，简化了部分齿牙311的结构。

较佳地，中部组件3还包括：若干肋板37，肋板37的数量可以根据实际需要而定。在图1和图2所示的定子支架中，肋板37用于连接中隔板31和围板33，在图3～图5所示的定子支架中，肋板37用于连接中隔板31和立柱32。优选地，为了使定子支架的结构对称且受力均衡，若干肋板37分别对应设置在中隔板31的上下两侧，并且中隔板31每一侧的肋板37均沿周向均匀间隔排列。当然，中隔板31每一侧肋板37的长度还可以沿轴向继续延伸，分别与第一法兰1和第二法兰2连接。优选地，肋板37设置有贯通孔371，以减轻自身的重量。肋板37可以强化定子支架的受力能力，提高定子支架的稳定性。

较佳地，以图4和图5为例，本发明实施例的定子支架还包括第三法兰8，第三法兰8与第一法兰1沿轴向间隔设置，部分立柱32沿轴向穿透第一法兰1后与第三法兰8连接。第三法兰8用于与过滤装置连接，可以根据实际需要选择是否设置第三法兰8。

基于同一发明思路，本发明实施例还提供了一种定子模块，若干定子模块可以与本发明实施例提供的定子支架组成一个完整的定子，其中，定子模块是包括了铁芯和绕组的块状体。

如图6所示，本发明实施例的定子模块，包括：第一连接板5、模块本体6和第二连接板7；

模块本体6沿轴向设置于第一连接板5和第二连接板7之间，且分别与第一连接板5和第二连接板7固定连接；

第一连接板5和第二连接板7用于分别与上述任意一种定子支架的第一法兰1和第二法兰2可拆卸地连接。

现有的定子中，铁芯和绕组是作为一个整体环绕在定子支架的外周面，组装过程极其复杂，本发明实施例相当于将包括了铁芯和绕组的整体分割成多个的单独的定子模块，每个定子模块可以单独地安装在定子支架上，可以大大简化组装过程。而且，单个的定子模块体积小且重量轻，便于施加防护措施，确保其不受损坏，多个定子模块可以叠放在一起，节省空间，便于运输。

较佳地，本发明实施例的第一连接板5和第二连接板7都为沿周向延伸形成的弧形板。

第一连接板5和第二连接板7都沿径向朝内探出于模块本体6，形成各自的探出部；第一连接板5和第二连接板7的探出部分别开设有周向排布的若干第二通孔8。

第一连接板5通过第二通孔8用于与定子支架中第一法兰1可拆卸地连接。

第二连接板7通过第二通孔8用于与定子支架中第二法兰2可拆卸地连接。

本发明实施例的可拆卸的连接方式包括但不限于：螺纹连接和卡扣连接。优选地，本发明实施例的定子模块采用螺纹连接的方式，具体地，第二通孔8可以供螺栓穿过，定子支架中第一法兰1中的第一通孔4与第一连接板5中的第二通孔8正对，螺栓依次穿过第一通孔4和第二通孔8，将第一法兰1和第一连接板5可拆卸地连接；定子支架中第二法兰2中的第一通孔4与第二连接板7中的第二通孔8正对，螺栓依次穿过第一通孔4和第二通孔8，将第二法兰2和第二连接板7可拆卸地连接。采用螺纹连接可以简化结构，连接更加可靠且装拆方便。

本发明实施例中，优选地，模块本体6为沿周向延伸形成的弧形块体。该弧形块体可以被理解为，在一个圆环形的柱体中，以其轴线上的一点为端点，沿其若干条半径的方向射出若干射线，若干射线所在的轴向平面将该圆环形的柱体切割成若干单元块，每一个单元块均可被视为弧形块体。每一个模块本体6的周向长度可以不相同，只需要满足若干模块本体6可以沿周向拼接成一个完整的环形柱体即可。依照上述同样的思路，第一连接板5和第二连接板7的形状也可以做同样的理解，在此不再赘述。

优选地，本发明实施例的定子模块中，每一个模块本体6的周向长度相同，同样地，每一个第一连接板5和第二连接板7的周向长度也相同，也就是说，每一个定子模块的大小和形状是相同的，此时定子模块之间具备互换性，这样可以进一步简化定子支架和定子模块的组装过程。

较佳地，模块本体6设有若干径向贯穿其自身的通风间隙61，通风间隙61用于与定子支架中的通风孔36相连通。通风孔36和通风间隙61可以构成冷却通道的一部分，方便为定子和转子100进行冷却。

基于同一发明思路，本发明的实施例还提供了一种模块化定子，该模块化定子可以被视为一个完整的定子，其包括本发明实施例提供的定子支架和定子模块；若干定子模块沿定子支架的周向顺次拼接，形成完整的圆环形的柱体。

如图7所示，本发明实施例的模块化定子包括了图1所示的定子支架和图6所示的定子模块组成，图中仅示出一个定子模块，容易想到，多个定子模块沿周向顺次拼接，即可组成一个完整的模块化定子；如图8所示，该模块化定子是由图5所示的定子支架和若干图6所示的定子模块组成，图中仅示出一个定子模块，容易想到，多个定子模块沿周向顺次拼接，即可组成一个完整的模块化定子。

本发明实施例的模块化定子包括定子支架和若干定子模块，将单个的定子模块逐一地安装到定子支架上即可完成组装过程，简化了定子的组装过程，无需在组装基地也可以简单快速地完成组装工作，这为单独运输定子支架和定子模块提供了必要的前提条件。

较佳地，中部组件3的周面设有若干沿其径向贯通的通风孔36，通风孔36用于与定子模块中的通风间隙61相连通；如上文所述，通风孔36可以开设在围板33上，也可以为相邻立柱32之间的径向空隙。

模块本体6设有若干径向贯穿其自身的通风间隙61，通风间隙61用于与定子支架中的通风孔36相连通。

定子与转子100之间的气隙200、通风间隙61和通风孔36形成冷却通道。本发明实施例中，气隙200是指定子模块与转子100之间的空隙。

下面将以图9(a)和图9(b)为例，说明冷却通道的工作过程。图9(a)和图9(b)是发明的实施例提供的模块化定子和转子100组装后的，径向剖示图，图9(a)和图9(b)完全相同，图9(a)用于指示各个部件的标号，图9(b)中的箭头用于表示外部的风的流向。冷却通道的工作过程为：外部的风自A侧进入气隙200内，然后再依次经过定子模块的通风间隙61和定子支架的通风孔36排出，带走转子100和定子模块的热量以达到冷却的目的。

优选地，中隔板的减重孔312也可以作为冷却通道的一部分，此时冷却通道的工作过程为：一部分外部的风自A侧进入气隙200内，另一部分外部的风自减重孔312经B侧进入气隙200内，风在气隙200内汇合，然后再依次经过定子模块的通风间隙61和定子支架的通风孔36排出。外部的风可以在气隙200的两侧同时进入其内，进风量更大，冷却效率更高。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

1、在需要运输定子时，可以将定子支架和定子模块分别单独运输，定子支架的直径和重量远远小于组装后的定子的直径和重量，单独运输定子支架简单方便，降低了运输难度。另外，当单个的模块损坏时，只需要更换损坏的定子模块即可，不必更换整个铁芯和绕组，既可以提高维修速度，又极大地降低了成本。

2、定子支架和定子模块采用螺纹连接的方式，该连接方式可以简化结构，连接更加可靠且装拆方便。

3、立柱贯穿中隔板，可以保证立柱的每个侧面均与中隔板接触，将二者进行焊接时，可以增加焊缝的长度，有助于提高连接强度。

4、中隔板设有若干沿周向排布的减重孔，减重孔既可以减轻中隔板自身的重量，也可以作为冷却通道的一部分。进一步地，减重孔可以设计为为椭圆形，并且其长轴近似地沿中隔板的周向延伸，这样的设计可以在保证中隔板强度的前提下，尽可能多地增加减重孔的面积，进一步减小中隔板的重量。

5、采用围板连接第一法兰和第二法兰，可以减少中部组件的零件数量，减少焊接工作量，同时，围板作为一个整体式的连接件，其抗压能力更强，使得定子支架的结构更加稳固。

6、围板和立柱可以共同作为第一法兰和第二法兰之间的连接件，能够进一步增加定子支架的稳固性，而且，由于围板还与立柱的一个侧面贴合并连接，若干立柱相当于围板的加强筋，进一步增强了围板的强度。

7、在中隔板的外边缘设置齿牙，一方面，在中隔板的直径相同的条件下，设置齿牙的隔板的重量更小，另一方面，每个立柱分别于对应的齿牙连接，可以将焊接应力分散至各个齿牙，减小中隔板因焊接应力而发生的形变。

8、立柱的轴向截面呈T形，这种立柱不易弯折变形，可以增加定子支架轴向和径向的抗压能力。

9、立柱设有至少一个支撑板，支撑板分别与立柱和第一法兰连接，和/或支撑板分别与立柱和第二法兰连接，可以使得立柱和第一法兰之间的连接、和/或立柱和第二法兰之间的连接更加牢固。

10、定子支架包括若干立板，若干立板沿周向间隔排列，每个立板的轴向截面呈U形，立板的两端分别与第一法兰和第二法兰连接。轴向截面呈U形的立柱的不易弯折变形，因此可以增加定子支架轴向和径向的抗压能力。进一步地，立板的轴向截面呈U形还可以增加立板的内侧面和齿牙的外周面的接触面积，从而增加了焊缝的长度，有助于提高立板和中隔板的连接强度。而且，立板不必穿过齿牙后再与齿牙连接，简化了部分齿牙的结构。

11、定子支架包括若干肋板，肋板可以用于连接中隔板和围板，活着用于连接中隔板和立柱，强化了定子支架的受力能力，提高定子支架的稳定性。同时，肋板设置有贯通孔，可以减轻自身的重量。

12、现有的定子中，铁芯和绕组是作为一个整体环绕在定子支架的外周面，组装过程极其复杂，本发明实施例相当于将包括了铁芯和绕组的整体分割成多个的单独的定子模块，每个定子模块可以单独地安装在定子支架上，可以大大简化组装过程。而且，单个的定子模块体积小且重量轻，便于施加防护措施，确保其不受损坏，多个定子模块可以叠放在一起，节省空间，便于运输。

13、本发明实施例中，每一个定子模块的大小和形状可以是相同的，这样可以使定子模块之间具备互换性，进一步简化定子支架和定子模块的组装过程。

14、模块化定子包括定子支架和若干定子模块，将单个的定子模块逐一地安装到定子支架上即可完成组装过程，简化了定子的组装过程，无需在组装基地也可以简单快速地完成组装工作，这为单独运输定子支架和定子模块提供了必要的前提条件。

15、模块化定子与转子组装成发电机后，定子与转子之间的气隙、通风间隙和通风孔可以形成冷却通道。外部的风可以自一侧进入气隙内，然后再依次经过定子模块的通风间隙和定子支架的通风孔排出，带走转子和定子模块的热量以达到冷却的目的。进一步地，中隔板的减重孔可以作为冷却通道的一部分，此时，一部分外部的风自一侧进入气隙内，另一部分外部的风自减重孔经另一侧进入气隙内，风在气隙内汇合，然后再依次经过定子模块的通风间隙和定子支架的通风孔排出，由于外部的风可以在气隙的两侧同时进入其内，进风量更大，冷却效率更高。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种定子支架，其特征在于，包括：第一法兰(1)、中部组件(3)和第二法兰(2)；

所述中部组件(3)沿轴向设置于所述第一法兰(1)与所述第二法兰(2)之间，且分别与所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)固定连接；

所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)用于分别与定子模块中的沿周向延伸的弧形的第一连接板(5)和沿周向延伸的弧形的第二连接板(7)可拆卸地连接；

所述中部组件(3)包括中隔板(31)、若干立柱(32)以及围板(33)，所述围板(33)环绕在所述中隔板(31)的外周，所述围板(33)和所述立柱(32)共同作为所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)之间的连接件。

2.根据权利要求1所述的定子支架，其特征在于，所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)均开设有周向排布的若干第一通孔(4)；

所述第一法兰(1)通过第一通孔(4)用于与定子模块中第一连接板(5)可拆卸地连接；

所述第二法兰(2)通过第一通孔(4)用于与定子模块中第二连接板(7)可拆卸地连接。

3.根据权利要求1所述的定子支架，其特征在于，所述第一法兰(1)、中部组件(3)和第二法兰(2)的外周面和所述外周面的半径，分别与所述定子模块中的第一连接板(5)、模块本体(6)和第二连接板(7)的内周面和所述内周面的半径相匹配；

所述第一法兰(1)、中部组件(3)和第二法兰(2)同轴。

4.根据权利要求1所述的定子支架，其特征在于：所述中部组件(3)的周面设有若干沿其径向贯通的通风孔(36)，所述通风孔(36)用于与所述定子模块中的通风间隙(61)相连通。

5.根据权利要求4所述的定子支架，其特征在于，

所述中隔板(31)轴向位于所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)之间；

若干所述立柱(32)沿所述中隔板(31)的周向排布；

并且，每个所述立柱(32)贯穿所述中隔板(31)，该立柱(32)的中部与所述中隔板(31)连接，该立柱(32)的两端分别与所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)连接。

6.根据权利要求4或5所述的定子支架，其特征在于，所述围板(33)呈中空的筒状，所述围板(33)的两端面分别与所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)连接且所述通风孔(36)设于所述围板(33)。

7.根据权利要求5所述的定子支架，其特征在于：所述中隔板(31)的外边缘设有若干沿其周向间隔排布的齿牙(311)，所述齿牙(311)沿所述中隔板(31)的径向向外凸出；所述立柱(32)贯穿并连接于所述齿牙(311)；

且所述通风孔(36)为相邻所述立柱(32)之间的径向空隙，所述通风孔(36)用于与所述定子模块中的通风间隙(61)相连通。

8.根据权利要求5所述的定子支架，其特征在于：所述立柱(32)的轴向截面呈T形。

9.根据权利要求5所述的定子支架，其特征在于：所述立柱(32)设有至少一个支撑板(34)，所述支撑板(34)分别与所述立柱(32)和所述第一法兰(1)连接，和/或所述支撑板(34)分别与所述立柱(4)和所述第二法兰(2)连接。

10.根据权利要求1-5任一项所述的定子支架，其特征在于：所述中部组件(3)还包括：若干立板(35)，若干所述立板(35)沿周向间隔排列；每个所述立板(35)的轴向截面呈U形，所述立板(35)的两端分别与所述第一法兰(1)和所述第二法兰(2)连接。

11.根据权利要求10所述的定子支架，其特征在于：

所述中隔板(31)的外边缘设有若干沿其周向间隔排布的齿牙(311)；

每个所述立柱(32)或所述立板(35)，都与一个所述齿牙(311)对应，所述立板(35)的内周面与所述齿牙(311)的外周面贴合并连接。

12.一种定子模块，其特征在于，包括：第一连接板(5)、模块本体(6)和第二连接板(7)；

所述模块本体(6)沿轴向设置于所述第一连接板(5)和所述第二连接板(7)之间，且分别与所述第一连接板(5)和所述第二连接板(7)固定连接；

所述第一连接板(5)和所述第二连接板(7)用于分别与权利要求1-11任一项所述的定子支架的第一法兰(1)和第二法兰(2)可拆卸地连接。

13.一种模块化定子，其特征在于：包括权利要求1-11任一项所述的定子支架和若干个权利要求12所述的定子模块；

若干个所述定子模块沿所述定子支架的周向顺次拼接，形成完整的圆环形的柱体。

14.根据权利要求13所述的模块化定子，其特征在于，

所述中部组件(3)的周面设有若干沿其径向贯通的通风孔(36)，所述通风孔(36)用于与所述定子模块中的通风间隙(61)相连通；

所述模块本体(6)设有若干径向贯穿其自身的通风间隙(61)，所述通风间隙(61)用于与定子支架中的通风孔(36)相连通；

所述定子与转子(100)之间的气隙(200)、所述通风间隙(61)和所述通风孔(36)形成冷却通道。

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