TW201304358A - 較佳為一風力發電設施之發電機的發電機之極靴 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成(4)，該磁極總成(4)具有一層壓組態；至少一繞組(6)，該至少一繞組(6)配置於該磁極總成(4)周圍；及一本體(7)，該本體(7)在縱向方向(A)上穿過該層壓磁極總成(4)且具有複數個橫向定向之嚙合位置，較佳地至多三個橫向定向之嚙合位置，各別固持構件(8)可嚙合至該等嚙合位置中以將該極靴緊固於一支撐件(9)上，尤其是發電機之轉子或定子上。本發明進一步係關於一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成(4)，該磁極總成(4)具有一層壓組態；至少一繞組(6)，該至少一繞組(6)配置於該磁極總成(4)周圍；及一絕緣構件(5)，該絕緣構件(5)配置於該磁極總成(4)與該繞組(6)之間，其中該絕緣構件(5)具有一纖維複合材料，且其中該絕緣構件(5)產生該磁極總成(4)與該繞組(6)之間的一黏性連接。本發明亦係關於一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成(4)，該磁極總成(4)具有一層壓組態；至少一繞組(6)，該至少一繞組(6)配置於該磁極總成(4)周圍；及至少一端部分(1)，該至少一端部分(1)設置於該磁極總成(4)的在縱向方向(A)上之至少一末端處，在該磁極總成(4)與該繞組(6)之間，其中，該端部分(1)具有修圓邊緣以針對該繞組提供該端部分(1)與該磁極總成(4)之間的一無邊緣過渡。

Description

較佳為一風力發電設施之發電機的發電機之極靴
本發明係關於一種極靴，尤其是發電機之極靴。
極靴為由諸如鐵之具有高磁導率之材料構成的組件。極靴用以使永久磁體或繞組之磁場線以所定義形式發出且以所定義形式分佈。舉例而言，在電馬達中，由極靴將勵磁機磁場以圓弧段形式分佈於電樞。彼情形使通量密度之變化沿著電樞之旋轉均質化。在彼狀況下，不僅定子可具有極靴，而且直流馬達之電樞或渦輪發電機之轉子(轉子部件)亦可具有極靴。電激勵交流/三相機器以及直流馬達之電樞的極靴在彼狀況下通常為層壓性質的以避免渦電流損失。
風力發電設施涉及使用三相非同步發電機或三相同步發電機，其分別在轉子或定子中具有極靴。由於風力發電設施之發電機的增大的大小及此必然伴有之增大的負載，所以自機械及熱學觀點來看，極靴之已知組態正遇到其負載極限。
本發明將作為目前最佳技術的以下文件作為本發明之基本開始點：DE 198 59 065 A1、US 3 445 702 A、DE 951 943 B、DE 10 2006 029 628 A1、DE 38 04 728 A1、AT 180 982 B、DE 387 328 A及DE 19 11 596 U。
然而，已證明自目前最佳技術已知之解決方案並不特別 適合於提供風力發電設施之發電機的極靴，使得在該風力發電設施之操作壽命的長持續時間(通常為20年及20年以上)期間極靴可牢固地固定至極靴之支撐件(例如，發電機之轉子或定子)上，因而以致於在操作時間之過程中，歸因於作用於極靴之離心力而重複發生個別極靴完全或部分變鬆的情形，此情形在風力發電設施之操作中導致相當大之問題且在最壞情形中甚至破壞整個發電機。
自機械及/或熱學觀點來看，本發明之目標為發展一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該發電機尤其是風力發電設施之發電機。
根據本發明，藉由一極靴(尤其是一發電機之極靴)、一發電機及一風力發電設施實現該目標，該極靴具有技術方案1、技術方案5及技術方案7之特徵，該發電機具有技術方案11之特徵，該風力發電設施具有技術方案12之特徵。有利的發展敍述於附屬技術方案中。
因此提供一極靴，尤其是發電機之極靴，該極靴具有：一磁極總成，該磁極總成具有一層壓組態；至少一繞組，該至少一繞組配置於該磁極總成周圍；及一本體，該本體在層壓磁極總成之縱向方向上穿過該層壓磁極總成且具有複數個橫向定向之嚙合位置，較佳地至多三個橫向定向之嚙合位置，各別固持構件可嚙合至該等嚙合位置中以將該極靴緊固於一支撐件上，尤其是一發電機之轉子或定子上。
在彼方面，可減少該極靴至該支撐件之緊固位置之數目為有利的。彼等連接位置具有對該支撐件之干擾效應，此係因為該支撐件必須具有對應孔、螺釘、螺絲或其類似者。該支撐件之設計組態亦受到供應極靴之該等緊固位置的限制。
因此根據本發明，在該極靴之該磁極總成中較佳地提供至多三個嚙合位置。彼情形使得該支撐件之設計可更自由且極靴可以較低的複雜度及較少的花費安裝於該支撐件上。又例如，由於較少的緊固位置會干擾熱轉移，所以該支撐件中之冷卻可更好地對極靴起作用。因為歸功於較少的緊固位置，支撐件的配置受到較少干擾，所以冷卻亦可在支撐件中或在支撐件下配置得更靠近極靴。在彼方面，在磁極總成中較佳地存在三個嚙合位置，但尤其較佳地，亦有可能僅設置兩個嚙合位置或單一嚙合位置。
在本發明之一態樣中，該至多三個嚙合位置設置於該磁極總成之末端處且視情況設置於該磁極總成之中心。彼情形使得有可能即使在具有很少嚙合位置及緊固構件之情況下仍達成磁極總成之穩定緊固。
根據本發明之另一態樣，該至多三個嚙合位置經設置以使得熱可藉由該極靴的在該等嚙合位置之間的表面自該極靴排放至該支撐件中之至少一冷卻區，尤其是發電機之轉子或定子中之至少一冷卻區。以彼方式，歸功於磁極總成之嚙合位置之減少，結合該支撐件中之冷卻，有可能達成改良之極靴冷卻。
在本發明之一態樣中，該等固持構件為螺絲，尤其是大小為M24之螺絲。緊固可藉由彼等螺絲以簡單方式實現。亦可藉由使用諸如M24螺絲之較粗螺絲達成牢固緊固。
本發明亦係關於一極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成，該磁極總成具有一層壓組態；至少一繞組，該至少一繞組配置於該磁極總成周圍；及一絕緣構件，該絕緣構件配置於該磁極總成與該繞組之間。該絕緣構件產生該磁極總成與該繞組之間的一黏性連接。
在彼方面，有利的是：使用該絕緣構件作為黏性連接導致對該繞組之相對於該磁極總成的牢固固持，使得(例如)發生於發電機之轉子中的作用於極靴的離心力可較少地導致繞組相對於磁極總成之移位。
在本發明之一態樣中，該絕緣構件具有纖維複合材料及/或玻璃纖維強化塑膠(GRP)。此等絕緣構件為可撓性的、穩定的且可承載一負載。纖維複合材料或玻璃纖維強化塑膠(GRP)為非導電的且因此用於電絕緣。纖維複合材料或玻璃纖維強化塑膠(GRP)為良好的熱導體，且因此在用作極靴中之絕緣構件時可將熱自繞組轉移至層壓板，熱可藉由冷卻措施自該等層壓板排放。另外，纖維複合材料或玻璃纖維強化塑膠(GRP)可浸漬有黏著劑或塗佈有黏著劑以形成繞組與極靴之層壓磁極總成之間的黏性連接。
在本發明之另一態樣中，該纖維複合材料具有間位芳族聚醯胺纖維。此等纖維亦被稱作Nomex或Kevlar。與習知地用作絕緣構件之材料相比，彼等具有相對低重量及小厚 度之纖維為極穩定的。
本發明亦係關於一極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成，該磁極總成具有一層壓組態；至少一繞組，該至少一繞組配置於該磁極總成周圍；及至少一端部分，該端部分設置於該磁極總成的在縱向方向上之至少一末端處，在該磁極總成與該繞組之間。該端部分具有修圓邊緣以針對該繞組提供該端部分與該磁極總成之間的一無邊緣過渡。
在彼方面，有利地，在磁極總成之邊緣處對該等繞組及該等絕緣構件之損壞可藉由該修圓端部分避免。
在本發明之一態樣中，該端部分及/或一側部分具有一凹組態，亦即向內彎曲，以在凹面之凹入部中容納該繞組。彼情形減少或避免了該繞組由於所受到的離心力而(例如)向上移位。
在本發明之另一態樣中，該端部分及/或該側部分具有平行於該繞組延伸之至少一突起邊緣。彼邊緣可替代性地或額外地防止繞組向上移動越過磁極總成之上端。
在本發明之一態樣中，該端部分設置於裝設於一元件上之磁極總成上。彼元件使得有可能在該縱向方向上形成該磁極總成之最外極板與該等極板之一連接件之間的一連接件，該連接件接著又可藉由該端部分順滑且齊平地終止以便確保相對於絕緣構件及繞組之一順滑表面。該端部分亦具有電絕緣效應，此係因為該端部分界定繞組與磁極總成之間的一間距。較佳地，將由該端部分提供20 mm之間距 以避免表面洩漏電流。
在下文中藉由參考以下諸圖更詳細描述本發明之實例實施例及優勢。
圖1展示在已組裝條件下之極靴之透視圖。在此視圖中，有可能看到藉由一繞組6又或者複數個繞組6圍封之磁極總成4之上部區。可在磁極總成4之兩個末端處看到各別端部分1之上端。極靴經展示為緊固於支撐件9上。支撐件9可為(例如)發電機之轉子或定子。
圖2以分解視圖之形式展示極靴之透視圖。圖3以分解視圖之形式展示極靴之透視剖視圖。圖4展示在已組裝條件下之極靴之透視剖視圖。
極靴之內部由複數個層壓板形成，該等層壓板一起形成極靴之呈磁極總成4之形式的鐵芯。可由於極靴之層壓組態避免或至少減少極靴內之渦電流。在此狀況下，層壓板在縱向方向A上彼此接合以形成磁極總成4。在磁極總成4之上邊緣處，亦即在磁極總成4之遠離支撐件9之側處，磁極總成4形成有突起物，該突起物側向地突出越過繞組6以便在徑向方向上相對於支撐件9固持繞組6。
圖2進一步展示可設置於磁極總成4與繞組6之間的U形側部分5。側部分5具有U形組態，亦即在頂部及底部具有兩個傾斜邊緣，以便亦側向地突起越過繞組6且在徑向方向上相對於支撐件9固持繞組6。在此狀況下，僅要求U形側部分5之上邊緣抵消徑向離心力，出於該原因，U形側部分 5亦可為L形的，亦即在頂部具有傾斜邊緣。
因此，突出越過繞組6之此突起物可藉由磁極總成4之上邊緣抑或藉由U形側部分5之上邊緣形成，或元件4、5皆可聯合地具備對應突起物。
絕緣構件設置於層壓磁極總成4周圍。繞組6配置於絕緣構件周圍。絕緣構件使磁極總成4與繞組6彼此電絕緣。另外，絕緣構件可促成自繞組6(電流流動經過該繞組)至磁極總成4之良好熱轉移，且作為黏性絕緣材料，可促進繞組6相對於磁極總成4之穩定性，亦即除了磁極總成4之上邊緣及/或側部分5之上邊緣之外或代替該等上邊緣，絕緣構件可抵消徑向力。
圖2中之視圖中未展示絕緣構件，但絕緣構件之配置及組態對應於U形側部分5之配置及組態以使繞組6相對於支撐件9及磁極總成4完全絕緣，以確保自繞組6至支撐件9及磁極總成4之熱轉移且改良繞組6相對於磁極總成4之穩定性。
參看圖5至圖11d更詳細描述且考慮之各種元件1、2、3之各別配置設置於磁極總成4的在縱向方向A上之兩個末端處，亦即在磁極總成4之端面處。在彼方面，元件1、2及3用以在磁極總成4之各別末端處容納且導引繞組6。
另外，極靴具有本體7，本體7(例如)可呈圓柱形銷7之形式。銷7在縱向方向A上穿過磁極總成4之極板以將板固持在一起。在彼狀況下，銷7在磁極總成4之兩個末端處突起越過板以嚙合至元件1、2、3中之至少一者中，見圖5至 圖11d。然而，將注意到，銷7亦可具有使得銷7在兩個或至少一個末端處與磁極總成4之最外板齊平地終止之組態。銷7因此在下文中被稱作縱向銷7。
嚙合位置在支撐件9之方向上在極靴之橫向方向上設置於縱向銷7中。出於彼目的，磁極總成4之對應板具有開口。螺絲或螺釘8可經由磁極總成4中之開口嚙合至縱向銷7之彼等嚙合位置中，該等開口又設置於支撐件9上。相對於縱向方向A橫向嚙合之彼等螺釘8因此被稱作橫向螺釘8。若支撐件9為(例如)發電機之轉子的外部帶子9(帶子9)，則極靴可藉由橫向螺釘8緊固於外部帶子9上。
根據本發明，所說明之極靴具有縱向銷7，該縱向銷7具有至多三個橫向定向之嚙合位置。在彼狀況下，例如，兩個嚙合位置可以使得兩個嚙合位置儘可能地彼此間隔開之方式配置於極靴之兩個末端附近，且橫向螺釘8可嚙合至縱向銷7中並牢固固持。視情況地，第三橫向螺釘8可嚙合至在縱向方向A上大致居中地設置於縱向銷7中之第三嚙合位置中。彼情形准許橫向螺釘8之間的儘可能大的間距。在彼等中間空間中，極靴藉由磁極總成4之對應側與支撐件9直接接觸，使得此情形提供熱自極靴至支撐件9中之直接傳導。
彼熱可(例如)由具有流過之電流的繞組6引起，且在彼方面可達到使得彼熱必須被儘可能地耗散以避免極靴之過熱及對極靴之損壞的程度。出於彼目的，磁極總成4與支撐件9之間的儘可能多且連續之接觸表面對於將熱耗散至 支撐件9為有利的。在彼方面，例如，冷卻可提供於支撐件9中，該冷卻較佳地直接在接觸區之下(亦即，在橫向螺釘8之間)延伸。
因此，能夠用儘可能少的橫向螺釘8將極靴緊固於支撐件9上為有利且需要的，此係因為彼情形增加了區之大小，在該等區中支撐件9中之冷卻可直接提供於磁極總成4與支撐件9之間的接觸表面處。若(例如)到目前為止，風力發電設施之發電機中之極靴係藉由作為橫向螺釘8的10個M12螺絲緊固至轉子，則根據本發明，可藉由作為橫向螺釘8之僅(例如)三個螺絲實現緊固，然而該等螺絲可呈M24螺絲之形式以達成相同的緊固安全性。然而，僅由於磁極總成4之板由在縱向方向A上的縱向銷7固持在一起的事實，橫向螺釘8之彼減少為可能的，同時具有關於緊固之相同穩定性。
此縱向延伸之銷7到目前為止未被使用，此係因為即使在無縱向銷7之情況下，藉由充當橫向螺釘8之複數個較小M12螺絲，極靴4在支撐件9上之穩定緊固仍為可能的。然而，若藉由較少橫向螺釘8實現磁極總成4在支撐件9上之緊固，則彼情形導致磁極總成4之個別板之間的低穩定性位準，該低穩定性位準再次由縱向銷7補償。彼情形意謂縱向銷7及至多三個橫向螺釘8之配置可給予與到目前為止用(例如)經配置成分佈於磁極總成4之長度上的10個較小橫向螺釘8所達成的穩定性相當的磁極總成4相對於支撐件9之穩定性。然而，少數個別橫向螺釘8之間的因此大小增 加之自由空間准許向支撐件9之改良的熱轉移且因此准許對磁極總成4及亦隨之繞組6之改良的冷卻選項。
為了改良熱在磁極總成4與支撐件9之間的彼傳導，有可能提供用於改良熱傳導之構件，諸如磁極總成4與支撐件9之間的導熱漿料。
進一步注意，習知地，磁極總成4之板藉由在底面(亦即，磁極總成4之靠置在支撐件9上之側)之焊接接縫連接在一起。出於彼目的，對應凹入部設置於板中或被引入至磁極總成4之組裝板中。焊接材料接著被引入至凹入部中，例如被塗覆至凹入部中。若除根據本發明的縱向銷7之外亦使用彼焊接接縫，則充氣中間空間可在焊接材料與支撐件9之間形成於彼凹入部中，且彼中間空間使在磁極總成4與支撐件9之間的熱傳導變差。因此，尤其要用用於改良熱傳導之構件(諸如，導熱漿料)填充彼中間空間以避免在圍封於凹入部中之空氣的部分上出現熱絕緣作用。
根據本發明，具有纖維複合材料或玻璃纖維強化塑膠(GRP)之材料被用作極靴中之絕緣構件。彼材料可具備黏著劑以便以彼方式產生磁極總成4與繞組6之間的黏性連接。在彼方面，將提供絕緣構件以使得一方面，絕緣構件確保磁極總成4與繞組6之間的電絕緣及良好熱導率。同時另一方面，將在磁極總成4與繞組6之間達成此黏著作用，使得繞組6不可相對於磁極總成4移動。(例如)在發電機之轉子中使用極靴時，離心力可引起此相對移動。以彼方式，在最差情形中，繞組6可在徑向方向上(亦即，垂直於 支撐件9)至少部分地自磁極總成4變鬆，藉此極靴失去其效應或至少在彼方面有所減損，且周圍環境可被釋放之繞組6損壞。
為了在操作中避免此脫離，除了進一步的機械措施之外，有可能藉由絕緣構件產生黏性連接以使得甚至在涉及高離心力及正在進行的操作時仍可靠地避免脫離之情形，或至少可減少此情形發生之機率。
根據本發明，更有利的是使用具有良好熱導率之絕緣構件以便藉由絕緣構件以可能的最好方式將由勵磁機電流引起的繞組6之熱轉移至磁極總成4，使得可自極靴(例如)藉由支撐件9及其冷卻構件自磁極總成耗散熱。出於彼目的，視情況地，亦可在磁極總成4與絕緣構件之間及/或在絕緣構件與繞組6之間設置導熱漿料或其類似者。
根據本發明，所使用之絕緣構件為包含(例如)芳族聚醯胺纖維之纖維複合材料。芳族聚醯胺纖維為芳族聚醯胺(aramid)或芳香族聚醯胺(芳族聚醯胺(polyaramide))之纖維。該等芳族聚醯胺纖維(例如)由DuPont以商標名「Nomex」及「Kevlar」出售。彼等纖維包括特別用於防火之間位芳族聚醯胺纖維。
諸如芳族聚醯胺紙之芳族聚醯胺纖維之一種應用為用作(例如)電馬達中之電絕緣或用作變壓器中之層絕緣。彼紙為極薄的且同時高度穩定。由於該紙之紙性質，該紙可(例如)浸漬有如(例如)環氧樹脂之樹脂或該紙亦可塗佈有黏著劑以獲取黏性表面。
因此，有可能藉由芳族聚醯胺紙提供絕緣構件，該絕緣構件儘管具有小厚度及低重量但可耐受高機械負載且同時可以黏性形式提供。在彼狀況下，在不同發電機旋轉速度下可作用於繞組6之波動離心力可引起剪切力，絕緣構件必須能夠承受該等剪切力。
在彼方面，亦應注意，焊接小丘可歸因於製程而發生於磁極總成4上，且該等焊接小丘可穿透絕緣材料且結果可產生磁極總成4與繞組6之間的導電連接。此輕微導電連接可導致磁極總成4與繞組6之間的擊穿現象，該現象接著將使連接變寬使得絕緣將不再存在。因此，有利絕緣材料為如(例如)芳族聚醯胺紙之材料，該材料之機械穩定性在絕緣材料具有合適厚度時可耐受甚至如焊接小丘之此等點狀及尖銳負載。
可如下實現具有絕緣構件之極靴之產生，該絕緣構件具有樹脂浸漬或黏著劑塗佈之芳族聚醯胺紙：首先，將自金屬板產生極靴之磁極總成4。在彼狀況下，彼等板可藉由縱向銷7或亦藉由其他措施及構件固持在一起。作為進一步步驟，芳族聚醯胺紙將被切割至適合磁極總成4及繞組6之幾何形狀的大小。接著，芳族聚醯胺紙將被浸漬有樹脂或塗佈有黏著劑且可能留待乾燥以使得樹脂或黏著劑保持黏附於紙中或紙上。出於彼目的，亦可伴隨加熱來壓縮經浸漬之芳族聚醯胺紙以達成所要幾何形狀。在彼方面，亦有可能由於壓縮芳族聚醯胺紙而達成芳族聚醯胺紙之小厚度。另外，彼操作亦使得有可能賦予芳 族聚醯胺紙在縱向方向A上具有(例如)傾斜邊緣之穩定幾何形狀以便達成絕緣構件之U形輪廓，藉此繞組6可容納於U形絕緣構件中且因此可針對磁極總成4及側部分5部分地或完全地實施對應幾何形狀，亦即具有用於容納繞組6之突起邊緣。
接著將芳族聚醯胺紙作為絕緣材料置放於磁極總成4之側面周圍。在磁極總成4之末端處的元件1可提供絕緣。接著將繞組6捲繞於黏性芳族聚醯胺紙周圍且捲繞至黏性芳族聚醯胺紙上，以使得繞組黏附至芳族聚醯胺紙，芳族聚醯胺紙又黏附至磁極總成4。
圖5展示極靴之末端之第一透視詳圖。圖5展示具有在縱向方向A上延伸之凹入部的磁極總成4，縱向銷7可插入至該凹入部中(未圖示)。將被稱作額外總成3之第一元件3裝設於磁極總成4之末端上。額外總成3具有適合磁極總成4之幾何形狀的組態且代表磁極總成4之最外板。然而，額外總成3同時亦側向地具有凹入部，以使得元件3，亦即邊緣修圓組態1(見圖8至圖11d)可裝設於額外總成3之彼邊緣之上。換言之，額外總成3不具有適合磁極總成4之箭形組態的組態。
圖6展示極靴之末端之第二透視詳圖。將被稱作壓力部分2之第二元件2裝設於額外總成3上。壓力部分2適合額外總成3之幾何形狀，其中壓力部分2在上部區中短於額外總成3以使得額外總成3經展示成突出越過壓力部分2。結果，壓力部分2在上部區中自下方的額外總成3突出來，以 使得邊緣修圓組態1既可側向地又可在上部區中裝設於壓力部分2之上。
圖7展示極靴之末端之第三透視詳圖。在此變體中，縱向銷7已被插入至凹入部中，該凹入部以相同的方式既穿過磁極總成4之板又穿過額外總成3及壓力部分2。以彼方式，磁極總成4之板、額外總成3及壓力部分2由縱向銷7固持在一起。在彼狀況下，縱向銷7使額外總成3與壓力部分2居中。壓力部分2被焊接至縱向銷7以用於固定該結構。
圖8展示極靴之末端之第四透視詳圖。在此視圖中，藉由將被稱作邊緣修圓組態部件1之第三元件1封閉末端。藉由邊緣修圓組態部件1之彼終止使得有可能提供磁極總成4之平滑表面，使得繞組6亦可順滑地且牢固地抵靠磁極總成4之兩個末端。換言之，邊緣修圓組態部件1防止對繞組6之損壞，該損壞可歸因於繞組6下之支撐件中(亦即，在磁極總成4之端元件1、2、3處)之尖的邊緣或彎曲而發生。在彼方面，例如，壓力部分2與縱向銷7之間的焊接連接由邊緣修圓組態部件1隱蔽。
絕緣構件亦可設置於磁極總成4周圍，亦即在邊緣修圓組態部件1之上，使得亦有可能藉由順滑的邊緣修圓組態部件1避免對絕緣構件之損壞。替代性地或額外地，邊緣修圓組態部件1自身可為絕緣材料，使得可視情況在彼區中省略絕緣材料以在製造中節省材料及時間。
圖9展示第一實施例中之自前面所見的邊緣修圓組態部件1之透視詳圖。圖10展示第一實施例中之自後面所見的 邊緣修圓組態部件1之透視詳圖。
在彼方面，應看出邊緣修圓組態部件1具有使得其可側向地完全圍封額外總成3及壓力部分2以便給予相對於絕緣構件及繞組6之平滑表面的組態。邊緣修圓組態部件1亦具有邊緣，該等邊緣在頂部及底部突起以便能夠在彼等方向上(例如)相對於在旋轉操作模式中發生之離心力固持繞組6。邊緣修圓組態部件1亦具有凹入部1a，在凹入部1a中可導引一帶以調整繞組6之末端。
在彼方面，根據本發明，提供元件1、2、3，亦即額外總成3、壓力部分2及邊緣修圓組態部件1之組合。到目前為止，已知提供頭部部分以便封閉層壓磁極總成4之末端。在彼方面，到目前為止未使用縱向銷7且代替地藉由複數個較小橫向螺釘8將層壓磁極總成4緊固至支撐件9。
然而，若根據本發明，現提供縱向銷7以將磁極總成4之板固持在一起且充當針對少數但較粗橫向螺釘8之緊固件，則縱向銷7可突起越過磁極總成4之最外板且在彼狀況下必須固定於此處。若端部分裝設於磁極總成4之彼延伸範圍上，則極靴之重量及長度有害地增加。舉例而言，厚度為26 mm之端部分將裝設於磁極總成4之末端上。
因此，根據本發明，在磁極總成4之末端處提供複數個元件1、2、3之組合作為端部分。作為磁極總成4之最外板之額外總成3的厚度為(例如)18 mm。額外總成3對應於磁極總成4之具有用於收納邊緣修圓組態部件1之側向凹入部的板。壓力部分2的厚度為(例如)6 mm且用於固定縱向銷 7。邊緣修圓組態部件1的厚度為(例如)3 mm且修圓磁極總成4之末端。由於邊緣修圓組態部件1在壓力部分2之上的配置，磁極總成4之根據本發明之頭部部分1、2的總厚度為9 mm。
頭部部分之厚度的彼減小提供相對於先前頭部部分之材料之節省，且彼情形在先前頭部部分由銅製成時對所使用之銅有影響。在彼方面，對於每一極靴，就在風力發電設施之發電機中所考慮之極靴而言，有可能達成2.31 kg之材料節省。在72個極靴之情況下，有可能以彼方式節省166.3 kg的銅。
圖11a展示第二實施例中之自前面所見的邊緣修圓組態部件1之透視詳圖。圖11b展示第二實施例中之邊緣修圓組態部件1之平面圖。圖11c展示第二實施例中之邊緣修圓組態部件1之正視圖。圖11d展示第二實施例中之邊緣修圓組態部件1之詳圖。
在此第二實施例中，邊緣修圓組態部件1具有向內彎曲之部分，亦即邊緣修圓組態部件1具有使得其可在凹面之凹入部中容納繞組6的凹組態。以彼方式，有可能抵消繞組6相對於邊緣修圓組態部件1之移位，該移位可歸因於在(例如，發電機之轉子上的)極靴旋轉時的離心力而發生。
邊緣修圓組態部件1之幾何形狀使得，即使在繞組6歸因於熱而膨脹且比在冷卻及擰緊條件下更鬆地配置於磁極總成4周圍的情況下，繞組6仍被固持於凹表面之凹入部中。
相對比而言，在平坦表面上將存在繞組6將(例如)歸因 於重複的加熱時之膨脹及冷卻時之收縮並且由於同時發生的離心力而自磁極總成4逐漸地向下移動的風險。有可能藉由邊緣修圓組態部件1之凹組態抵消彼情形。在彼方面，用藉由黏性絕緣構件的繞組6相對於磁極總成4之黏性連接及側部分5之U形組態來補充彼設計組態，側部分5由於側部分5亦具有的凹組態而在極靴之側面具有與在極靴之末端處的邊緣修圓組態部件1之上文所描述之凹組態相當的效應。
1‧‧‧邊緣修圓組態部件/端部分/端元件/頭部部分/第三元件
1a‧‧‧凹入部
2‧‧‧端元件/頭部部分/壓力部分/第二元件
3‧‧‧端元件/第一元件/額外總成
4‧‧‧層壓磁極總成/元件/極靴
5‧‧‧U形側部分/元件/絕緣構件
6‧‧‧繞組
7‧‧‧本體/圓柱形銷/縱向銷
8‧‧‧螺絲或螺釘/橫向螺釘/固持構件
9‧‧‧支撐件/外部帶子
A‧‧‧縱向方向
圖1展示在已組裝條件下之極靴之透視圖，圖2以分解視圖之形式展示極靴之透視圖，圖3以分解視圖之形式展示極靴之透視剖視圖，圖4展示在已組裝條件下之極靴之透視剖視圖，圖5展示極靴之末端之第一透視詳圖，圖6展示極靴之末端之第二透視詳圖，圖7展示極靴之末端之第三透視詳圖，圖8展示極靴之末端之第四透視詳圖，圖9展示第一實施例中之自前面所見的邊緣修圓之透視詳圖，圖10展示第一實施例中之自後面所見的邊緣修圓之透視詳圖，圖11a展示第二實施例中之自前面所見的邊緣修圓1之透視詳圖，圖11b展示第二實施例中之邊緣修圓1之平面圖， 圖11c展示第二實施例中之邊緣修圓1之正視圖，且圖11d展示第二實施例中之邊緣修圓1之詳圖。
1‧‧‧邊緣修圓組態部件/端部分/端元件/頭部部分/第三元件
2‧‧‧端元件/頭部部分/壓力部分/第二元件
3‧‧‧端元件/第一元件/額外總成
4‧‧‧層壓磁極總成/元件/極靴
5‧‧‧U形側部分/元件/絕緣構件
6‧‧‧繞組
7‧‧‧本體/圓柱形銷/縱向銷
8‧‧‧螺絲或螺釘/橫向螺釘/固持構件
9‧‧‧支撐件/外部帶子
A‧‧‧縱向方向

Claims (13)

  1. 一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成(4)，該磁極總成(4)具有一層壓組態；至少一繞組(6)，該至少一繞組(6)配置於該磁極總成(4)周圍；及一本體(7)，該本體(7)在縱向方向(A)上穿過該層壓磁極總成(4)且具有複數個橫向定向之嚙合位置，較佳地至多三個橫向定向之嚙合位置，一各別固持構件(8)可嚙合至該等嚙合位置中以將該極靴緊固於一支撐件(9)上，尤其是一發電機之轉子或定子上。
  2. 如請求項1之極靴，其中該至多三個嚙合位置設置於該磁極總成(4)之末端處且視情況設置於該磁極總成(4)之中心。
  3. 如請求項1或請求項2之極靴，其中該至多三個嚙合位置經設置以使得熱可藉由該極靴之在該等嚙合位置之間的表面自該極靴排放至該支撐件(9)中之至少一冷卻區，尤其是一發電機之該轉子或定子中之至少一冷卻區。
  4. 如請求項1或請求項2之極靴，其中該等固持構件(8)為螺絲，尤其是大小為M24之螺絲。
  5. 一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成(4)，該磁極總成(4)具有一層壓組態；至少一繞組(6)，該至少一繞組(6)配置於該磁極總成(4)周圍；及一絕緣構件，該絕緣構件配置於該磁極總成(4)與該繞 組(6)之間，其中，該絕緣構件產生該磁極總成(4)與該繞組(6)之間的一黏性連接。
  6. 如請求項5之極靴，其中該絕緣構件具有一纖維複合材料及/或一玻璃纖維強化塑膠。
  7. 如請求項6之極靴，其中該纖維複合材料具有間位芳族聚醯胺纖維。
  8. 一種極靴，尤其是一發電機之極靴，該極靴包含：一磁極總成(4)，該磁極總成(4)具有一層壓組態；至少一繞組(6)，該至少一繞組(6)配置於該磁極總成(4)周圍；及至少一端部分(1)，該至少一端部分(1)設置於該磁極總成(4)的在縱向方向(A)上之至少一末端處，在該磁極總成(4)與該繞組(6)之間，其中，該端部分(1)具有修圓邊緣以針對該繞組提供該端部分(1)與該磁極總成(4)之間的一無邊緣過渡。
  9. 如請求項8之極靴，其中該端部分(1)及/或一側部分(5)具有一凹組態，亦即向內彎曲，以在凹面之凹入部中容納該繞組(6)。
  10. 如請求項8或9之極靴，其中該端部分(1)及/或該側部分(5)具有平行於該繞組(6)延伸之至少一突起邊緣。
  11. 如請求項8或9之極靴，其中該端部分(1)設置於裝設於一元件(2)上之該磁極總成(4)上。
  12. 一種發電機，其包含如前述請求項中任一項之一極靴。
  13. 一種風力發電設施，其包含如請求項12之一發電機。
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