CN113383480B - 定子段的固定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及直驱式风力发电机的定子(4)，包括围绕圆周设置的定子段(5)，每个段定位于公共定子支撑(6)的特别是两个平行的凸缘(8)上，其中：定子支撑(6)的凸缘(8)具有孔(12)；每个定子段(5)通过至少两个固定装置(18)固定到凸缘(8)；定子段(5)具有提供腔(11)的段支撑(7)，所述孔部件(17)能够引入腔中；固定装置(18)具有孔部件(17)、对准销(13)和至少一个垫片(15)；定子段(5)能够通过位于凹部(11)中的孔部件(17)、引入定子支撑(6)的孔(12)中的对准销(13)和垫片(15)进行定位和固定。

Description

定子段的固定
技术领域
本发明涉及一种直驱式风力发电装置的定子以及用于组装和定位这种风力发电装置的定子段的方法。
背景技术
由于直驱式风力发电机的定子直径大于等于4米，从圆周方向看，所述定子由多个定子段组装而成。后者通常是六个、八个或十二个定子段，这些定子段组装成一个环。定子段通常在轴向两端固定。由于定子的尺寸，很难达到要求的公差。定子段和定子支撑的生产需要精确制造。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精确制造。这需要高度的复杂性，是高度成本密集型的。
发明内容
由此，本发明的目的是提供一种定子，该定子避免了上述缺点，并且其中风力发电机的定子和转子之间的气隙特别容易调节和固定。
所述目的是通过直驱式风力发电机的定子实现的，所述定子具有布置在其上的定子段，在圆周方向看时，所述定子段位于公共定子支撑的特别是两个平行延伸的凸缘上，
其中，定子支撑的凸缘具有孔，其中每个定子段通过至少两个固定装置固定到凸缘上，
其中，所述定子段具有段支撑，所述段支撑具有凹部，孔部件可插入凹部中，
其中，固定装置具有孔部件、对准销和至少一个垫片，
其中，定子段能够通过位于凹部中的孔部件和插入定子支撑的孔和垫片中的对准销来定位和固定。
本发明的目的还通过一种用于定位直驱式风力发电机定子的定子段的方法来实现，该方法通过以下步骤来实现定子和转子之间的均匀气隙：
-通过装配夹具将定子段附接到定子支撑，
-相对于定子支撑定位定子段，
-将孔部件插入到定子段的设置到该端的段支撑的凹部区域中，
-将对准销插入轴向对准的定子支撑的凸缘的孔和段支撑的孔部件的孔中，然后在孔部件的上周缘和凹部的径向上周缘之间的间隙中通过垫片将定子段更精确地定位，
-在该定子段上其他固定点和其他定子段的固定点重复这些步骤，直到定子段相对于转子处于所需的位置。
为了从此能够以灵活和位置精确的方式设计定子元件的特别是径向定位，根据本发明，现在可以相对于定子支撑的一个或多个凸缘精确地调整段支撑。根据选择的一个或多个垫片的厚度，因此可以在固定点以位置精确的方式调整段支撑。对准销(也称为圆柱销)通过大于孔的尺寸插入到现在轴向对准的凹部中，优选是孔部件的凹部和凸缘的孔的凹部。因此，定子支撑的凸缘和段支撑的凸缘通过对准销相互连接。
这里的每个定子段优选地固定到定子支撑的平行凸缘上，使得每个定子段在定子支撑上具有四个固定点。
当然，每个定子段也可具有仅仅两个或三个固定点，在考虑静态因素的同时，选择其在段支撑上的布置。
同样，定子段可以通过两个或三个固定点固定在定子支撑上，所述定子仅具有一个凸缘。在此实例中，定子段配备有轴向布置成基本居中的段支撑。
原则上，定子段的位置现在径向移位，特别是以准径向方式。移位或多或少取决于垫片的厚度。现在可以补偿定子段及其部件(段支撑、层压芯等)的不可避免的制造公差，以便在定子和转子之间实现理想的均匀气隙。
现在通过孔部件、对准销和垫片进行精确定位。固定点的理想位置，因此定子段在定子支撑预定位置上的理想位置，由装配夹具实现。孔部件插入段支撑的凹部中。此处对准孔部件中的孔和定子支撑凸缘中的孔，以便轴向对准。定子段通过选择垫片的厚度来定位，垫片插入孔部件的上边缘和段支撑中凹部的上边缘之间的剩余中间空间中，并且所述定子段由对准销固定。
附加的固定可以通过拨动螺钉来实现，该螺钉附加地将孔部件和垫片固定在段支撑上。
孔部件的初步定位也可以通过拨动螺钉实现。段支撑的位置最初借助于装配夹具固定在所需位置。借助拨动螺钉和垫片对准孔部件，以便插入对准销。在该固定点处，段支撑相对于定子支撑的位置现在由孔部件和垫片保持，并通过将对准销轴向插入轴向对准的孔部件的孔和定子支撑的凸缘孔的孔来固定。
根据本发明，定子段在定子支撑上的这种类型的生产和这种类型的装配允许各个部件的更大的制造公差，所述更大的制造公差最终能够由更容易制造的小零件来补偿。
原则上，方法如下进行：
定子段的段支撑位置最初借助装配夹具保持在所需位置。定子段的每个固定点在此定位。一旦定子段已经如上所述定位和固定，通过装配夹具在相邻定子段处重复相同的步骤。
装配夹具同样可以服务两个或多个定子段，甚至定子所需的所有定子段。
附图说明
将通过示意性地示出的示例性实施例来更详细地解释本发明以及本发明的进一步有利设计实施例。图中：
图1原理上示出了风力发电装置；
图2示出了定子支撑上的定子段的片段；
图3示出了定子段；
图4示出了示意性地示出的定子的生产模式；
图5、6示出了固定点；
图7示出了孔部件；
图8示出了对准销；
图9示出了拨动螺钉；以及
图10示出了不同厚度的垫片。
具体实施方式
图1示出了风力发电装置1的示意图，该装置具有包括外部转子的直驱式风力发电机。这里的转子3具有永磁体，永磁体没有更详细地图示并且与定子4的线圈系统(没有更详细地图示所述线圈系统)发生电磁相互作用，并且借助风力发电装置1的涡轮2围绕轴线19的旋转，因此提供电能。当在圆周方向上观察时，定子4被细分为定子段5，在每种情况下，定子段5支撑在一个定子支撑6上，该定子支撑具有两个平行延伸的凸缘8。
如图2中更详细地图示，在该图示中，通过四个固定点18将定子段5借助合适的固定装置紧固到定子支撑6，这将进行更详细地描述。
定子段5具有层压芯9，层压芯9具有轴向平行的凹槽10，线圈系统(未更详细描述)布置并固定在凹槽10中。层压芯9轴向分隔，并由段支撑7保持在一起。定子段5现在通过段支撑7在定子支撑6上紧固到径向内部区域。
在透视图中，图3示出了定子段5，其具有固定和保持层压芯9的段支撑7。径向内部区域中的段支撑7设有凹部11，通过凹部11，定子段5最终固定到定子支撑6。
在风力发电装置运行期间，在径向内部区域和层压芯9之间的段支撑7中的切口20实现在定子段5区域中以及因此定子4区域中的实质上轴向的空气流动。这形成定子4的及因此形成风力发电机的空气冷却的至少一部分。
图4示意性地示出了定子段5如何通过定子支撑6的凸缘8和定子段5的段支撑7的连接而相互对准、定位并随后固定在定子支撑6上。
图5在详细图示中示出了固定点18，其中固定装置具有多个部件。一方面，段支撑8的凹部11内可插入孔部件17，所述孔部件17具有可插入对准销13的中心孔14。
现在通过孔部件17(根据图7)、对准销13(根据图8)和至少一个垫片15(根据图10)对定子段5进行精确定位。固定点18的理想预定位置，因此定子段5在定子支撑6预定位置处的理想预定位置，由装配夹具(未更详细图示)实现。孔部件17位于段支撑7的凹部11中。孔部件17中的孔与定子支撑6的凸缘8中的孔在此对准，从而轴向对准。通过选择垫片15的厚度来固定定子段5，尤其是在其径向位置，垫片15插入孔部件17的上边缘和段支撑7的凹部11的上边缘之间的剩余间隙22中。
对准销13的尺寸稍微大于定子支撑6中的孔12和段支撑7中的孔部件17中的孔14。通过装配夹具，通过孔部件17和垫片15借助于对准销13，发生精确对准、定位和随后的固定。通过对定子段5以及最终对整个定子4重复这些步骤来调整与转子3有关的准确气隙。
就段支撑7中的凹部11而言，孔部件17无需加工至精确尺寸。如果出现与公差相关的尺寸误差，则通过根据图5的垫片15可以承担这一点，特别是在准径向上。
根据图9的拨动螺钉16同样允许小的调整可能性，所述拨动螺钉16能够从定子支撑6的方向径向拧入孔部件17中。
拨动螺钉16同样适合作为定子段5对准期间的附加装配辅助工具。孔部件17和/或垫片15在此可在装配过程中定位或夹紧。
对准销13也可由从远侧21伸出的螺钉代替。因此，螺钉可通过螺母反向锁定，这有助于定子段5的任何可能的拆卸。

Claims (7)

1.一种直驱式风力发电机的定子(4)，其上设置有定子段(5)，当从圆周方向上看时，定子段(5)定位于公共定子支撑(6)的凸缘(8)上，
其中，定子支撑(6)的凸缘(8)具有孔(12)，
其中，每个定子段(5)通过至少两个固定装置固定到凸缘(8)，
其中，所述定子段(5)具有段支撑(7)，所述段支撑设有凹部(11)，孔部件(17)能够插入凹部(11)中，
其中，固定装置具有孔部件(17)、对准销(13)和至少一个垫片(15)，
其中，定子段(5)能够通过位于凹部(11)中的孔部件(17)和插入定子支撑(6)的孔(12)中的对准销(13)和垫片(15)进行竖直定位和固定，以便在定子(4)和转子之间获得均匀的气隙，其中垫片插入孔部件的上边缘和段支撑中的凹部的上边缘之间的剩余间隙中。
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段支撑(7)的外部边界上。
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)至少相对于存在于定子支撑(6)的凸缘(8)中的孔(12)而尺寸更大。
5.如权利要求1或2所述的定子(4)，其特征在于，拨动螺钉(16)附加地至少将垫片(15)固定在段支撑(7)上。
6.如权利要求1或2所述的定子(4)，其特征在于，所述定子段(5)定位于所述公共定子支撑(6)的两个平行延伸的凸缘(8)上。
7.一种用于定位直驱式风力发电机的定子(4)的定子段(5)的方法，以通过以下步骤在定子(4)和转子(3)之间获得均匀的气隙：
-通过装配夹具将定子段(5)附接到定子支撑(6)，
-相对于定子支撑(6)定位定子段(5)，
-将孔部件(17)插入到所述定子支撑(6)的设置到端部的段支撑(7)的凹部(11)的区域中，
-将对准销(13)插入轴向对准的定子支撑(6)的凸缘(8)的孔(12)和段支撑(7)的孔部件(17)的孔(14)中，以及随后在孔部件(17)的上边缘和凹部(11)的径向上边缘之间的间隙(22)中通过垫片(15)将定子段(5)更精确地定位，
在该定子段(5)上在另外的固定点(18)处以及在另外的定子段(5)的固定点(18)处重复这些步骤，直到定子段(5)已经相对于转子(3)处于所需位置并且风力发电机的气隙已经得到调整。
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