CN112003397B - 定子支架及定子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种定子支架及定子，该定子支架用于大直径电机，其包括：定子轴，能够与电机的固定轴同轴连接；支撑组件，同轴设置于定子轴的外周；定子环，能够与电机的定子铁芯连接，定子环包括沿自身周向连续分布且呈扇形的两个以上定子环段，两个以上定子环段同轴设置于支撑组件的外周。该定子支架至少通过将与电机的定子铁芯连接的定子环沿周向分段设置为两个以上的定子环段，使得定子环段的最大外形尺寸可以控制在运输限值以内，解决了大直径电机的定子支架难以运输的难题。

Description

定子支架及定子
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种定子支架及定子。
背景技术
随着风力发电机组的单机功率越来越大，电机的外径越来越大。如果电机的外径超过道路运输限值，例如超过5m，将会增加电机的运输难度和成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种定子支架及电机定子，该定子支架至少可以将与电机的定子铁芯连接的定子环沿周向分段设置，以便于运输。
一方面，本发明实施例提出了一种定子支架，该定子支架用于大直径电机，其包括：定子轴，能够与电机的固定轴同轴连接；支撑组件，同轴设置于定子轴的外周；定子环，能够与电机的定子铁芯连接，定子环包括沿自身周向连续分布且呈扇形的两个以上定子环段，两个以上定子环段同轴设置于支撑组件的外周。
根据本发明实施例的一个方面，定子支架还包括连接组件，相邻的两个定子环段通过连接组件沿周向彼此固定。
根据本发明实施例的一个方面，定子环段沿自身周向的两端分别具有连接面，连接面上设置有沿轴向贯穿的第一通孔；连接组件包括：基板，沿轴向的至少一侧附接于相邻的两个定子环段的相邻的两个连接面上，基板上设置有与相邻的两个连接面的第一通孔的位置对应的第二通孔；以及紧固件，穿过第二通孔和第一通孔，以将基板与相邻的两个定子环段连接。
根据本发明实施例的一个方面，定子轴和定子环段中的至少一者与支撑组件可拆卸连接。
根据本发明实施例的一个方面，支撑组件包括辐射分布于定子轴外周的两个以上连接臂。
根据本发明实施例的一个方面，定子环段与支撑组件可拆卸连接，定子环段设置有第一延伸部，连接臂设置有第一连接部，相邻的两个定子环段的相邻的两个第一延伸部与第一连接部相匹配。
根据本发明实施例的一个方面，定子环段的数量小于连接臂的数量，定子环段上还设置有与第一延伸部间隔设置的第二延伸部，且第二延伸部与第一连接部相匹配。
根据本发明实施例的一个方面，定子轴与支撑组件可拆卸连接，定子轴包括筒状本体部以及设置于筒状本体部外周的两个以上固定部，两个以上连接臂对应连接于两个以上固定部。
根据本发明实施例的一个方面，连接臂具有朝向固定部的第二连接部，固定部与第二连接部相匹配，使得定子轴与两个以上连接臂可拆卸连接。
根据本发明实施例的一个方面，定子轴的轴向一端设置有内法兰，定子轴通过内法兰与固定轴同轴连接。
根据本发明实施例的一个方面，定子环段背离连接臂的径向一侧形成有向内凹陷的固定槽。
另一方面，本发明实施例还提出了一种定子，其包括：如前所述的定子支架；定子铁芯，可拆卸地连接于定子支架的定子环的外周，定子铁芯包括沿自身周向分布的两个以上定子铁芯段；定子绕组，包括沿自身周向分布的两个以上定子绕组段，定子绕组段设置于定子铁芯段内。
本发明实施例提供的定子支架及定子，通过将与电机的定子铁芯连接的定子环沿周向分段设置为两个以上的定子环段，使得定子环段的最大外形尺寸可以控制在运输限值以内，解决了大直径电机的定子支架难以运输的难题。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明实施例提供的一种定子支架的结构示意图；
图2是图1所示的定子支架中的一种定子环段的结构示意图；
图3是图1所示的定子支架中的基板的结构示意图；
图4是图1所示的定子支架中的定子轴与支撑组件的结构示意图；
图5是图1所示的定子支架中的另一种定子环段的结构示意图；
图6是图4所示的定子轴与支撑组件的纵向剖视结构示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种定子支架中的定子轴与支撑组件的分解结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种定子的结构示意图。
其中：
1-定子轴；11-筒状本体部；12-固定部；13-内法兰；2-支撑组件；21-连接臂；211-第一连接部；212-第二连接部；3-定子环；31-定子环段；311-连接面；312-第一延伸部；313-第二延伸部；314-固定槽；H1-第一通孔；H2-第二通孔；4-连接组件；41-基板；5-压条；51-安装轨道；511-第一安装轨道；512-第二安装轨道；6-紧固件；7-固定件；
10-定子支架；20-定子铁芯；201-定子铁芯段。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少区域的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明，下面结合图1至图8对本发明实施例提供的定子支架及定子进行详细描述。
参阅图1，本发明实施例提供了一种定子支架10，用于大直径电机，该定子支架10包括同轴设置的定子轴1、支撑组件2和定子环3。
定子轴1能够与电机的固定轴同轴连接，定子轴1一般采用钢铁材料整体铸造后机械加工而成。
支撑组件2同轴设置于定子轴1的外周，以提高定子轴1的承载能力。
定子环3能够与电机的定子铁芯连接，定子环3包括沿自身周向连续分布且呈扇形的两个以上定子环段31，两个以上定子环段31同轴设置于支撑组件2的外周。
定子环3一般采用钢铁材料整体铸造或者焊接后机械加工而成。定子环3在加工场地制作完毕后可以通过激光切割等方式沿周向切分为两个以上定子环段31，例如6个，每个定子环段31所占的圆周角度为60°。
为了保证定子铁芯内设置的定子绕组的真空压力浸渍工艺要求，定子环段31的最大外形尺寸即最大弦长尺寸需要小于工厂内浸漆罐的内径尺寸。另一方面，将每个定子环段31的最大弦长尺寸控制在运输限值以内，例如定子环段31的最大弦长尺寸小于4.5m，便于将两个以上定子环段31通过运输工具从加工场地运输至组装现场。
本发明实施例提供的定子支架10，至少通过将与电机的定子铁芯连接的定子环3沿周向分段设置为两个以上的定子环段31，使得定子环段31的最大外形尺寸可以控制在运输限值以内，解决了大直径电机的定子支架10难以运输的难题。
下面结合附图进一步详细描述定子支架10的具体结构。
请一并参阅图1至图3，定子支架还包括连接组件4，相邻的两个定子环段31通过连接组件4沿周向彼此固定。
具体来说，定子环段31沿自身周向的两端分别具有连接面311，连接面311上设置有沿轴向贯穿的第一通孔H1。第一通孔H1的数量可以为两个以上。
连接组件4包括基板41和紧固件(图中未示出)。基板41沿轴向的至少一侧附接于相邻的两个定子环段31的相邻的两个连接面311上，基板41上设置有与相邻的两个连接面311的第一通孔H1的位置对应的第二通孔H2，第二通孔H2的数量可以为四个以上。紧固件穿过第二通孔H2和第一通孔H1，以将基板41与相邻的两个定子环段31连接。
可选地，两个基板41分别附接于相邻的两个定子环段31的轴向两侧对应的相邻的两个连接面311上，以提高相邻的两个定子环段31沿周向的连接强度。
为了便于组装和拆卸定子支架10，定子轴1和定子环段31中的至少一者与支撑组件2可拆卸连接。其中，支撑组件2包括辐射分布于定子轴1外周的两个以上连接臂21。
请一并参阅图2和图4，定子环段31与支撑组件2可拆卸连接，且可选地，定子环段31与连接臂21的数量相等，例如均为6个。定子环段31设置有第一延伸部312，第一延伸部312设置于定子环段31沿自身周向的两端，连接臂21设置有第一连接部211，相邻的两个定子环段31的相邻的两个第一延伸部312与第一连接部211相匹配，使得每相邻的两个定子环段31与连接臂21可拆卸连接。
在一些实施例中，第一延伸部312和第一连接部211中任一者可以与另一者层叠设置，通过紧固件穿过相邻的两个第一延伸部312和第一连接部211，以将两个定子环段31与连接臂21可拆卸连接。
在一些实施例中，第一延伸部312和第一连接部211中任一者可以形成凸向另一者的第一凸起结构，另一者形成与该第一凸起结构匹配的第一凹槽结构，相邻的两个第一凸起结构插设于第一凹槽结构内，或者第一凸起结构插设于相邻的两个第一凹槽结构内，以将两个定子环段31与连接臂21可拆卸连接。
为了提高第一延伸部312与第一连接部211的连接强度，还可以通过紧固件将相邻的两个第一延伸部312与第一连接部211连接在一起。
参阅图5，在一些实施例中，定子环段31的数量小于连接臂21的数量，例如，定子环段31的数量为3个，连接臂21的数量为6个。定子环段31上除了沿自身周向的两端设置的第一延伸部312外，定子环段31上还设置有与第一延伸部312间隔设置的第二延伸部313，且第二延伸部313与连接臂21的第一连接部211相匹配。为了提高连接臂21的通用性，第二延伸部313沿周向及径向的尺寸与相邻的两个第一延伸部312沿周向及径向的尺寸相同，第二延伸部313和连接臂21之间的可拆卸连接方式与第一延伸部312与连接臂21的可拆卸连接方式类似，不再赘述。
参阅图6，定子轴1的轴向一端设置有内法兰13，内法兰13的端面上设置有螺纹孔，固定轴的外周一般也设置有对应的法兰结构，定子轴1通过内法兰13与固定轴同轴连接。
参阅图7，为了能够运输更大直径的定子支架10，定子轴1与支撑组件2可拆卸连接，定子轴1包括筒状本体部11以及设置于筒状本体部11外周的两个以上固定部12，两个以上连接臂21一一对应连接于两个以上固定部12。
由于支撑组件2与定子轴1可拆卸连接，故可以将定子轴1与支撑组件2的各个连接臂21分别单独运输，使得定子轴1及连接臂21的最大尺寸均可以控制在运输限值以内，定子轴1的直径尺寸也可以做的更大，以满足使用要求。
具体来说，连接臂21具有朝向固定部12的第二连接部212，固定部与第二连接部212相匹配，使得定子轴1与两个以上连接臂21可拆卸连接。
在一些实施例中，固定部12和第二连接部212中任一者可以与另一者层叠设置，通过紧固件穿过固定部12和第二连接部212，以将定子轴1与各个连接臂21可拆卸连接。
在一些实施例中，固定部12和第二连接部212中任一者可以形成凸向另一者的第二凸起结构，另一者形成与该第二凸起结构匹配的第二凹槽结构，第二凸起结构插设于第二凹槽结构内，以将两个定子环段31与连接臂21可拆卸连接。
为了提高固定部12和第二连接部212的连接强度，还可以通过紧固件将固定部12和第二连接部212连接在一起。
另外，如图2所示，定子环段31背离连接臂21的径向一侧形成有向内凹陷的固定槽314，定子环段31通过固定槽314与分段设置的定子铁芯段连接。固定槽314可以为例如但不限于燕尾槽。
由此，本发明实施例提供的定子支架10，通过将定子轴1和定子环段31中的至少一者与支撑组件2的连接臂21可拆卸连接，可以将定子支架10的连接臂21、定子轴1和定子环段31进行模块化设计，提高各模块化部件的加工精度，有利于降低成本。
参阅图8，本发明实施例还提供了一种定子，其包括如前所述的任一种定子支架10、定子铁芯20和定子绕组(图中未示出)。
定子铁芯20可拆卸地连接于定子支架10的定子环3的外周，定子铁芯20包括沿自身周向分布的两个以上定子铁芯段201。定子铁芯段201通常由矽钢片叠制而成，每个定子铁芯段201对应设置于定子环段31的外周。
定子绕组包括沿自身周向分布的两个以上定子绕组段，定子绕组段设置于定子铁芯段201内。
本发明实施例提供的定子，采用如前所述的定子支架10，提高了运输更大直径电机的定子支架10的便利性。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种定子支架(10)，用于大直径电机，其特征在于，所述定子支架包括：
定子轴(1)，能够与所述电机的固定轴同轴连接；
支撑组件(2)，同轴设置于所述定子轴(1)的外周；
定子环(3)，能够与所述电机的定子铁芯连接，所述定子环(3)包括沿自身周向连续分布且呈扇形的两个以上定子环段(31)，两个以上所述定子环段(31)同轴设置于所述支撑组件(2)的外周，
所述支撑组件(2)包括辐射分布于所述定子轴(1)外周的两个以上连接臂(21)，
所述定子环段(31)与所述支撑组件(2)可拆卸连接，所述定子环段(31)设置有第一延伸部(312)，所述连接臂(21)设置有第一连接部(211)，相邻的两个所述定子环段(31)的相邻的两个所述第一延伸部(312)与所述第一连接部(211)相匹配。
2.根据权利要求1所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子支架还包括连接组件(4)，相邻的两个所述定子环段(31)通过所述连接组件(4)沿周向彼此固定。
3.根据权利要求2所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子环段(31)沿自身周向的两端分别具有连接面(311)，所述连接面(311)上设置有沿轴向贯穿的第一通孔(H1)；
所述连接组件(4)包括：
基板(41)，沿轴向的至少一侧附接于相邻的两个所述定子环段(31)的相邻的两个所述连接面(311)上，所述基板(41)上设置有与相邻的两个所述连接面(311)的所述第一通孔(H1)的位置对应的第二通孔(H2)；以及
紧固件，穿过所述第二通孔(H2)和所述第一通孔(H1)，以将所述基板(41)与相邻的两个所述定子环段(31)连接。
4.根据权利要求1所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子轴(1)和所述定子环段(31)中的至少一者与所述支撑组件(2)可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子环段(31)的数量小于所述连接臂(21)的数量，所述定子环段(31)上还设置有与所述第一延伸部(312)间隔设置的第二延伸部(313)，且所述第二延伸部(313)与所述第一连接部(211)相匹配。
6.根据权利要求1所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子轴(1)与所述支撑组件(2)可拆卸连接，所述定子轴(1)包括筒状本体部(11)以及设置于所述筒状本体部(11)外周的两个以上固定部(12)，两个以上所述连接臂(21)对应连接于两个以上所述固定部(12)。
7.根据权利要求6所述的定子支架(10)，其特征在于，所述连接臂(21)具有朝向所述固定部(12)的第二连接部(212)，所述固定部(12)与所述第二连接部(212)相匹配，使得所述定子轴(1)与两个以上所述连接臂(21)可拆卸连接。
8.根据权利要求1所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子轴(1)的轴向一端设置有内法兰(13)，所述定子轴(1)通过所述内法兰(13)与所述固定轴同轴连接。
9.根据权利要求1所述的定子支架(10)，其特征在于，所述定子环段(31)背离所述连接臂(21)的径向一侧形成有向内凹陷的固定槽(314)。
10.一种定子(100)，其特征在于，包括：
如权利要求1至9任一项所述的定子支架(10)；
定子铁芯(20)，可拆卸地连接于所述定子支架(10)的所述定子环(3)的外周，所述定子铁芯(20)包括沿自身周向分布的两个以上定子铁芯段(201)；
定子绕组，包括沿自身周向分布的两个以上定子绕组段，所述定子绕组段设置于所述定子铁芯段(201)内。
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