[发明专利]修理发电机中的绕组的方法以及用于制作替代线圈的工具包

说明书

技术领域

本公开涉及修理发电机中的绕组的方法，以及用于制作这样的绕组的替代线圈的工具包。

背景技术

现代风力涡轮机被普遍用于向电网供应电力。这类风力涡轮机通常包括具有转子轮毂和多个叶片的转子。在作用于叶片的风力影响下，转子被设置为转动。转子轴的转动可以直接驱动发电机转子(“直接驱动”)，或者通过使用变速箱驱动发电机转子。

发电机包括发电机转子和发电机定子，其中基于发电机的类型，该转子和/或该定子可以包括多个绕组。这些绕组通常可以由线圈或多个串联的同心线圈构成，并在末端被电气连接至例如变流器和/或同相的另一个绕组。

线圈可以由围绕铁芯的堆叠的导体匝(如：铜线或薄片)构成。这些导体匝中的每一导体匝可以与其他导体匝电气绝缘，并可由两个大体笔直的平行部分和两个曲线(拐角)部分构成。这些导体匝中的每一导体匝延续到直接在其上方或直接在其下方的导体匝中。在导体匝之间的电气绝缘可由例如绝缘胶带或清漆提供。

在此公开中，绕组被认为是具有抽头(连接点)的完整线圈组件(堆叠的导体匝)。

当一个或多个绕组发生损坏或需要更换时，通常的做法是将转子(或定子)从发电机上取下，并更换需要更换的绕组。然而，例如在使用相对较大发电机的直接驱动风力涡轮机中，如果可能的话，为了进行维修工作将转子从定子上取下是件相当困难和繁琐的任务。在海上风力涡轮机中，这类维修可能会更加复杂。

如果定子从多个定子扇区(sector)中被建立，例如在美国专利2007/284959中所公开的，则可能有修理的替代方法。这种情况下的线圈替代物包括完整扇区的替代物，该完整扇区的替代物包括定子机座、定子铁芯以及线圈。上述方法的一个重要缺点是会替换一部分的发电机。因此，随后需要在现场对气隙进行十分精确的调整。

所以，仍然需要为风力涡轮机和其他应用提供发电机，在该发电机中绕组可更容易被修理。本公开中所讨论的方法和工具包可同样适用于任何其他类型的发电机，该发电机包含围绕发电机或转子的齿部安装的绕组。上述方法和工具包特别有利于具有相对较大发电机的应用，和/或难以接近发电机的情况。

发明内容

在第一方面中，本公开提供了用于修理发电机中的绕组的方法，发电机具有发电机转子和发电机定子，其中发电机转子和/或发电机定子包括多个绕组，绕组包括堆叠的导体匝，导体匝围绕齿部，其中方法包括：切割位于齿部一侧的绕组以将绕组分为两部分；将绕组的两部分从齿部取下；将替代局部线圈滑动到齿部上，替代局部线圈包括堆叠的不完整导体匝，堆叠的不完整导体匝具有位于齿部同一侧的第一端和第二端；以及使用多个导体部分将每个不完整导体匝的第二端与下一个不完整导体匝的第一端连接。

根据本方面，绕组被分解，以使得一部分可以沿一个方向被滑出齿部，同时另一部分可以沿另一个方向被滑出齿部。之后，替代局部线圈可从上述侧中的一侧被滑到齿部上。最终，通过提供合适的导体部分可以使局部线圈的导体匝完整。使导体匝的第二端与直接位于其上或直接位于其下的下一个不完整导体匝的第一端连接。通过这种方法，绕组可以用一种相对简单的方式被更换而不用从定子上取下例如转子。

在一些实施方式中，将每个不完整导体匝的第二端与下一个不完整导体匝的第一端连接(直接地在上方或下方)包括将所述不完整导体匝逐个连接。因此提供了一种提供替代绕组的特别简单的方式。在其它实施方式中，将每个不完整导体匝的第二端与下一个不完整导体匝的第一端连接包括同时连接所有不完整导体匝。在这种情况下，可使用导体部分的预组装的堆叠，这样可在维修过程中节省时间。

通过例如铜焊和/或机械联锁可以在导体部分的端部将所述导体部分附接到所述不完整导体匝。