CN113366730B - 定子段的固定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直驱式风力涡轮发电机的定子(4)，包括围绕圆周布置的定子段(5)，每个定子段位于公共定子支撑(6)的特别是两个平行的凸缘(8)上，其中：每个定子段(5)通过固定装置固定到凸缘(8)，且每个固定装置具有中间件(14)、位于所述定子段(5)的段支撑(7)上的互补空腔(11)和对准销(13)。

Description

定子段的固定
技术领域
本发明涉及一种直驱式风力涡轮机的定子以及用于安装和定位这种风力涡轮机的定子段的方法。
背景技术
由于直驱式风力涡轮机的定子直径大于4米，从圆周方向看，所述定子由多个定子段组装而成。一般来说，这些是六个、八个或十二个定子段，这些定子段组装成一个环。一般来说，定子段在轴向两端固定。由于定子的尺寸，难以维持要求的公差。在定子段和定子支撑的生产期间，需要准确制造。不可能对所述定子段和定子支撑的相互位置，特别是相对于彼此的径向位置进行灵活调整。因此，最终外径取决于定子支撑和定子段的准确制造。这需要大量的制造工作，成本非常高。
发明内容
由此起点出发，本发明的目的是提供一种定子，该定子避免了上述缺点，并且其中特别是风力涡轮机的气隙调节简单。
所设目的是通过直驱式风力涡轮发电机的定子实现的，所述定子具有围绕其圆周布置的定子段，所述每个定子段位于公共定子支撑的特别是两个平行的凸缘上，其中每个定子段被固定装置固定到凸缘，其中每个固定装置具有中间件、定子段的段支撑上的互补空腔和对准销。
所设目的也可通过一种方法来实现，该方法通过多个固定点来定位和固定直驱式风力涡轮发电机的的定子的定子段，以在定子和转子之间实现均匀气隙，所述方法通过以下步骤实现：
-通过安装装置将定子段放置在定子支撑上，
-通过在定子段的凸缘支撑的空腔中的中间件在定子支撑上调整定子段，其中中间件和空腔设计为准确配合，
-将对准销插入中间件中的孔和定子支撑的凸缘中的开口中，以便通过将对准销插入轴向对准的中间件中的孔和凸缘中的孔，将定子元件径向定位并固定到定子支撑的凸缘，
-在定子段的另外固定点重复这些步骤，直到已经达到所需的位置并固定。
现在，为了能够灵活并且能简单调整地配置定子段的特别是径向位置，根据本发明，特别是在安装操作期间，可以实现定子段和定子支撑的空腔彼此轴向连接的灵活性和可调节性。有利地，每个定子段被固定到定子支撑的平行凸缘，以便为每个定子段提供三个或四个固定点，其中定子段在固定点处被固定到定子支撑。
原则上，定子段中的孔的位置现在平行于定子段的平分线移位，从而最终径向移位整个定子段。这特别是通过中间件来实现的，该中间件准确地匹配在定子段的凸缘支撑中为此目的提供的空腔的形状。这些中间件具有偏心布置的孔。必须对凸缘支撑中的空腔进行准确加工，以便能够容纳同样准确加工的中间件，该中间件准确地限定了定子支撑在定子段上以及到定子段上的固定点的位置。因此，必须准确加工定子段空腔的轮廓以及与其对应的中间件的外轮廓，这些轮廓是一致的。
具有矩形、正方形、圆形、菱形或八边形轮廓的中间件适用于此目的。
中间件以及因此定子段中空腔的轮廓相对于重心是点对称的，使得中间件围绕重心的旋转导致中间件上的孔以及因此定子支撑上的孔位于不同的位置。
最终，由此减少为了获得准确且简单可调的气隙而付出的总体努力。
因此，中间件上的孔的位置偏心。通过围绕中间件的垂直(相对于外部轮廓)延伸的对称轴旋转中间件，可以通过孔中心相对于中间件中心的偏移来升高和降低定子段在定子支撑上的位置。
此外，在安装过程中，现在有多个这样的中间件与空腔轮廓相匹配并具有不同方式布置的孔，从中进行选择以便能够将定子段准确定位在定子支撑上。
附图说明
将通过原则上示出的示例性实施例来更详细地解释本发明和本发明的进一步有利的改进。在附图中：
图1显示了基本的风力涡轮机，
图2显示了定子支撑上的定子段的细节，
图3显示了定子段，
图4显示了从原理上示出的生产定子的方法，
图5显示了另一个具有凸缘的定子段，
图6显示了固定点，
图7显示了固定点的纵截面，
图8显示了矩形中间件，
图9显示了正方形中间件，
图10显示了另一个矩形中间件，
图11显示了菱形中间件，
图12显示了梯形中间件，
图13显示了三角形中间件，
图14显示了八边形中间件，
图15显示了圆形中间件。
具体实施方式
图1显示了具有外部转子的直驱式风力涡轮发电机的基本图示。转子3具有永磁体(未具体图示)，永磁体与定子4的绕组系统(该图示中未具体图示)电磁相互作用，从而基于风力涡轮机1的风力涡轮的旋转提供电能。从圆周方向看，定子4被分成定子段5，每个定子段5都被支撑在定子支撑6的凸缘8上，在本实施例中，定子支撑6具有两个平行凸缘8。
如图2更详细地显示的，在该图示中具有四个固定点18的定子段5通过合适的固定装置固定到定子支撑6的凸缘8，下面将更详细地描述。
定子段5具有层压芯9，层压芯9具有轴向平行槽10，槽中布置并固定有未具体图示的绕组系统。层压芯9轴向分隔并由段支撑7保持在一起。经由段支撑7(在其径向内部区域中具有空腔11)，定子段5现在固定到定子支撑6和凸缘8。
图3显示了没有绕组系统但有段支撑7的定子段5的透视图，段支撑7设有多个空腔11。段支撑7封装并固定定子段5的层压芯9。段支撑7中的更大空腔或孔17允许冷却空气在风力涡轮机1运行期间通过，从而冷却定子4。
图4原则上显示了如何通过定子支撑6的凸缘和定子段5的凸缘8的连接，将定子段5固定在定子支撑6上并彼此对准。为了附图中清楚起见，已经省略了槽中的绕组系统。定子段5优选径向放置在定子支撑6上，然后对准并通过固定装置在固定点18上固定。
图5显示了定子段5的更详细视图的侧视图，其显示了具有尚未被绕组系统占用的槽10的层压芯9。此外，图5显示了段支撑7的径向向内面对的部分，经由这些部分，定子段5在预定的固定点18处固定在定子支撑6上。
图6显示了固定点18的详细图示，其中固定装置具有多个部件。首先，段支撑7的空腔11，其已经被制造有关于轮廓的尽可能接近的公差，并且其中可以插入准确装配的中间件14，同样，中间件14必须准确地加工成形。中间件14具有偏心布置的孔中心，使得通过在平行于凸缘8的平面内旋转该中间件14，可以在凸缘8的平面内使定子段5移位。
如图8中更详细地图示的，中间件14具有孔23，其中心15相对于中间件14的中心16具有偏移量20。
通过定子段5的安装辅助装置，提升或降低定子段5，并通过对准销13将中间件14固定在准确位置。通过将中间件14围绕中心16旋转180°，段支撑7可以以径向偏移量定位在固定点18处。
通过在固定点处选择具有相同轮廓且具有不同偏移量20的中间件14，可以径向准确地定位段支撑7，并且因此可以准确地调整风力涡轮发电机的气隙。同样，在该段支撑7的其他固定点18处也遵循此程序。
根据上述步骤，在另外定子段5的其他固定点18处遵循此程序。在此过程中，例如如图7所示，中间件14通过安装装置(未具体图示)对准，其方式使得中间件14的孔12和定子支撑6的凸缘8中的孔21轴向对准。对准销13的尺寸稍微大于中间件14的孔12和凸缘8的孔21，因此，借助于安装装置的准确定位和对准以及由此产生的准确气隙可被调节并借助于固定装置固定在准确位置。
图9至图15示出了另一中间件14，为了准确定位段支撑7和因此定子段，段支撑7中的相应轮廓必须实质上对应。通过将中间件14围绕中心16分别旋转180°，相应中间件14中可能发生安装的变化。相应中间件14的拐角点的修圆部分23不会损害定位。
中心15和中间件14的中心16之间的偏移量20在某种程度上在图9至图15中被放大。也如图8所示的偏移量20在0.1mm到几mm的范围内移动。
本发明的构思也可以在仅具有一个凸缘的定子支撑6中实现。在这种情况下，那么定子段5具有仅仅一个相对于定子段5实质上居中布置的段支撑。

Claims (6)

1.一种直驱式风力涡轮发电机的定子(4)，包括围绕圆周布置的定子段(5)，每个定子段定位于公共定子支撑(6)的凸缘(8)上，其中每个定子段(5)通过固定装置固定到凸缘(8)，其中，每个所述固定装置都具有中间件(14)、位于所述定子段(5)的段支撑(7)上的互补空腔(11)和对准销(13)，并且其中每个空腔(11)中仅插入多个中间件(14)中的一个，并且所述中间件(14)与所述空腔的轮廓相匹配并具有插入有所述对准销的不同布置的孔，以调节所述风力涡轮发电机的气隙，其中所述中间件(14)和所述定子段(5)中的所述空腔(11)的轮廓是非圆形的，并且所述中间件具有偏心布置的孔。
2.如权利要求1所述的定子(4)，其特征在于，所述固定装置设置在所述定子段(5)的外部区域上。
3.如权利要求1或2所述的定子(4)，其特征在于，所述固定装置具有轴向平行的对准销(13)。
4.如权利要求1或2所述的定子(4)，其特征在于，对准销(13)具有相对于存在于定子支撑(6)的凸缘(8)中的开口(21)更大的尺寸。
5.如权利要求1或2所述的定子(4)，其特征在于，每个定子段定位于公共定子支撑(6)的2个平行的凸缘(8)上。
6.一种用于通过多个固定点(18)定位和固定直驱式风力涡轮发电机的定子(4)的定子段(5)的方法，以便在定子(4)和转子(3)之间实现均匀的气隙，所述方法通过以下步骤实现：
-通过安装装置将定子段(5)放置在定子支撑(6)上，
-在定子支撑(6)上调整定子段(5)，并将多个中间件中的仅仅一个适当的中间件(14)插入定子段(5)的段支撑(7)的每个空腔(11)，其中中间件(14)和空腔(11)设计为具有相匹配的轮廓以准确配合，并且所述多个中间件具有不同布置的孔，其中所述中间件(14)和所述定子段(5)中的所述空腔(11)的轮廓是非圆形的，并且所述中间件具有偏心布置的孔，
-将对准销(13)插入中间件(14)中的孔(12)和定子支撑(6)的凸缘(8)中的开口(21)，使得通过将对准销(13)插入轴向对准的中间件(14)中的孔(12)和凸缘(8)中的开口(21)，进行将定子段(5)径向定位并固定到定子支撑(6)的凸缘(8)，
-在定子段(5)的另外固定点(18)和另外定子段(5)处重复这些步骤，直到已经达到所需位置并固定，并且已经调整风力涡轮发电机的气隙。
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