[发明专利]无传动装置的风能设备的转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种成型线圈，所述成型线圈是无传动装置的风能设备的同步发电机的转子的成型线圈。此外，本发明涉及一种具有这样的成型线圈的发电机，并且本发明涉及一种具有这样的发电机的风能设备。此外，本发明还涉及一种用于制造成型线圈的方法。

背景技术

风能设备是已知的并且具有发电机。在此，现代的和强大的风能设备应用无传动装置的设计方案，其中发电机能够由风能设备的空气动力学的转子直接地、无需中间接入传动装置地驱动。这样的发电机也称为无传动装置的风能设备的发电机。这样的发电机的特征在于大的气隙直径。这样的气隙直径可以具有直至10m的值，如例如在E-126型的ENERCON风能设备中情况如此。在此，4m至5m的气隙直径在无传动装置的风能设备中是常见的。

此外，这种无传动装置的风能设备的发电机是多极的并且尤其可以构成为环形发电机，其中电作用和磁作用的元件基本上仅存在于气隙周围的环形区域中。

为了在未使用永磁体的转子中建立磁场，对于每个转子极或每个极靴设有励磁绕组，以便经由相应的电激励产生磁场。这样的发电机或这样的同步机也能够称为他励的发电机或他励的同步机。此外，下文中用术语“转子”表示发电机的转子。除非另作说明。

为了产生磁场，需要相应的励磁电流，特别是在额定运行中所述励磁电流也会引起相应的励磁绕组和相应的极靴的发热。这种发热的主要原因是，在励磁绕组中产生电流热，在他励的无传动装置的风能设备中存在其中一些励磁绕组。这种发热会是极大的，尽管绕组大部分由于使用铜而具有相对低的欧姆电阻。此外，这样的铜绕组在其之间大部分会具有中间空间，所述中间空间至少妨碍热传递并进而妨碍散热。此外，无传动装置的风能设备的设计方案按照铜价会是相当昂贵的，因为需要相当多的铜。另一方面，实际上不存在比铜具有更好的传导性的材料，至少在工业领域中可用的材料之中不存在。

此外，所描述的他励的设计方案还会由于如下原因是耗费的：极靴与其绕组为了绝缘浸渍到相应的绝缘浴中，这通常实施为，使得浸渍完成装配的整个转子。除了由此施加的绝缘常常妨碍热传递并进而妨碍散热的问题之外，将这样的完整的转子浸渍到相应的绝缘浴中也是耗费的。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是，解决上述问题中的至少一个。尤其要提出下述解决方案，所述解决方案是更低成本的和/或热学上更有效，尤其能够更好地将热导出。至少相对于目前已知的解决方案要提出一种替选的解决方案。

根据本发明，提出一种根据权利要求1所述的成型线圈。因此，提出无传动装置的风能设备的同步发电机的转子的成型线圈，所述成型线圈用于围绕限定中心轴线的极靴设置。在转子的极靴上使用成型线圈隐含，这涉及他励的同步发电机。因此，成型线圈围绕极靴设置。在该设置方式中，成型线圈于是是所述极靴的励磁绕组并且产生磁场，所述磁场在极靴中被引导并且基本上平行于极靴的中心轴线伸展。

在此，成型线圈具有多个匝并且由叠片组成。因此，所述匝由叠片组成。

相应地在所述无传动装置的同步发电机中，成型线圈分别由叠片组成。由此尤其可以实现的是，每个匝的这些叠片平面地贴靠，并且由此，如果沿层方向出现不同的温度，可以对相邻的叠片进行改善的热传递。此外，也能够在每个叠片内比较好地进行热传递，因为在该处不存在隔热的中间空间。在此，热传递能够特别直接地在径向上向外进行。

此外能够通过使用叠片良好地预先确定叠片的形状并且进而预先确定成型线圈的整体形状并且在其余方面也予以影响。

优选的是，所述叠片沿极靴的轴向方向，即沿关于极靴的中心轴线的轴向方向层叠。尤其是，所述叠片仅沿极靴的该轴向方向层叠，即在每个平面中仅有一个叠片而没有并排的多个叠片。因此，自极靴或其中心轴线起，在成型线圈中沿径向方向不存在中断，因为每个叠片当其仅沿轴向方向层叠时从极靴径向离开向外伸展。相应地，热也能够在每个层中径向向外导出到成型线圈的径向外边缘。因此，能够有利地构造热传递并进而结果有利地构造冷却过程。