[发明专利]运输和储存作为风力涡轮发电机部分的定子节段的保持器

说明书

技术领域

本发明涉及一种运输和储存适于作为风力涡轮机的发电机的一部分的定子节段的保持器。

背景技术

现有技术中已知的风力涡轮机可以采用直接或间接驱动构造。使用间接驱动构造的风力涡轮机包括用于传送和转换来自旋转转子毂的转矩的变速器装置或齿轮箱，该转子毂承载多个转子叶片和发电机，该发电机将机械能转换为电能。另一种类型的风力涡轮机使用直接驱动构造，其中转矩被直接传递到发电机。在任一情况下，通过在转子上施加转矩且该转子继而相对于发电机的定子旋转来实现机械能向电能的转换。转子承载多个永磁体，使得旋转通过磁感应在位于定子上的导电绕组中感生电流。

具有直接驱动技术的风力涡轮机是有前景的，原因在于其降低了复杂性且减少了部件数目，这又导致降低了风力涡轮机的整体重量。因此，这种类型的风力涡轮机运行地更可靠，并且需要更少的维修，这使得它们特别适合于海上作业。

在转子毂上引起转矩的转子叶片的速度是受限的。因此，转子毂的旋转速度是受限的。这尤其在风力涡轮机被直接驱动时可能导致问题。为了在产生电力时允许每一时间间隙具有足够的磁极变化数量，发电机的转子和定子必须具有相对大的直径。特别是，转子必须足够大以便承载足够的引起磁极变化的永磁体。其结果是，用于直接驱动式风力涡轮机的发电机可具有数米的直径，即五到六米的直径，并且重达数吨。这种大且重的发电机的运输、处理和维修是具有挑战性的。

常见的做法是通过将定子分成多个节段以方便处理这样的发电机。例如，定子可以由各自形成环形定子的60°部段的六个节段构成。在发电机的装配期间，定子节段被安装到安装结构或基架。承载定子的安装结构然后通过轴承连接到转子，其中转子包围定子。替代地，定子可以被布置成包围转子。

就目前而言，定子节段的运输，特别是从生产设施到发电机的组装地点的运输，通过利用标准运输手段（即托盘）来进行。然而，事实证明，运输所述节段的这种方式承担固有的高的机械损坏的风险。特别是，通常由金属如铜制成的所述节段的导电绕组容易变形和损坏。发生故障的节段是修复昂贵和费时的。在运输或处理所述节段期间引起的损坏可能包括难以定位和/或修复的短路。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种适合储存和运输适于作为风力涡轮机的发电机的一部分的定子节段的手段，其尤其可降低由机械冲击等所造成的损坏的风险。

根据本发明，该目的由上述类型的保持器来实现，其中适于可释放地紧固到所述节段的紧固装置被附连到保持器的基座元件。

保持器在运输和储存期间提供了一种减少储存在其中的节段的损坏的经济有效的手段。保持器也可以用作发电机的组装过程中的辅助件。在运输过程中，所述节段通常抵靠于将保持器的基座元件紧固于所述节段的紧固装置。因此，所述节段相对于基座元件的相对运动至少在运输过程中被减少。因此，机械冲击向所述节段的引入被抑制，这导致较少的损坏。维修的成本和工作相应地减少。

保持器被设计为重型接收器，其适于保持重达数吨，特别是3至5吨，甚至更具体地约4吨的节段。保持器可以具有750千克至1.5吨的空载重量。相应地，矩形基座元件的侧面可具有2米到3米的尺寸。

紧固装置可适于利用强制锁定来接合所述节段。特别是，可以通过相应形状的配合结构来实现强制锁定。在本发明的一个实施例中，紧固装置包括适于紧密配合到设置在所述节段上的相应凹部中的至少一个突起。替代地，突起可以设置在所述节段上以便突起可接合设置在紧固装置上的凹部。在任一情况下，所述至少一个突起被布置成接合和脱离所述至少一个凹部以便分别将保持器的基座元件紧固到所述节段和将所述节段从保持器的基座元件松开。所述节段和紧固装置之间的形状配合提供了在运输过程中减少损坏的特别简单但有效的手段。因此，保持器具有可以成本有效地大量制造的简单设计。

根据本发明的一个优选实施例，紧固装置包括至少一个可平移构件，其安装适于以强制锁定接合所述节段的至少一个螺栓。所述可平移构件和/或所述至少一个螺栓可以由耐用材料（特别是合金或金属）制成。甚至更具体地，所述至少一个螺栓和/或可平移构件可以由钢制成，以便在锁定到所述节段的保持器被翻转倒置以在发电机的组装期间定位某一节段时提供能够经受所述节段的显著重量的形状配合。因此，保持器可以在定子组装期间另外用作便于安全处理的工具。优选地，所述螺栓或每个螺栓接合定子节段的定子框架中的孔，该定子框架包括框架和与其附连的层叠件及线圈或绕组。