[实用新型]用于电机的转子、电机、以及风力涡轮机

说明书

本实用新型涉及用于电机的转子。描述了一种用于电机的转子（10），该电机具有驱动端（DE）和非驱动端（NDE），转子（10）包括圆筒形部分，该圆筒形部分适于围绕在驱动端（DE）和非驱动端（NDE）之间延伸的轴线（A）旋转，其中，该圆筒形部分包括适于面向电机中的定子的第一表面（16），并且其中，第一表面（16）具有圆锥形状使得从第一表面（16）到旋转轴线（A）的径向距离朝向非驱动端（NDE）比朝向驱动端（DE）更大。此外，描述了包括此类有利转子结构的电机和风力涡轮机。

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体地涉及用于电机的转子。本实用新型还涉及电机和包括电机的风力涡轮机。

背景技术

为了优化电机的性能，在定子和转子之间具有小的平均气隙是有益的。然而，为了避免定子和转子之间的接触，必须考虑到在生产或操作期间能够引起气隙减小的所有因素。在操作期间能够引起气隙的改变的因素之一是机器上的弯矩。

例如，在包括内定子（带有绕组）、外转子（带有永磁体）以及在发电机的驱动端侧处（即，在发电机的连接到风力涡轮机转子的端部处）的单个轴承的直接驱动风力涡轮发电机中，由驱动端中的弯矩引起的气隙改变朝向非驱动端（即，发电机的不连接到风力涡轮机转子的端部）将比在驱动端处更大。这是由于轴承和非驱动端之间的距离更长。

电机的标称气隙通常设定为沿机器的轴向方向恒定。对于在驱动端侧处具有单个轴承的机器而言，必须将标称气隙设定得足够大，以考虑到当暴露于驱动端中的弯矩时，相比于驱动端处的情况，气隙朝向非驱动端将变化得更大。

因此，可能需要一种最小化或至少减小电机中的转子和定子之间的平均气隙的方式。

实用新型内容

该需求可由根据独立权利要求的主题来满足。从属权利要求中阐述了本实用新型的有利实施例。

根据本实用新型的第一方面，提供一种用于电机的转子，该电机具有驱动端和非驱动端。所描述的转子包括圆筒形部分，该圆筒形部分适于围绕在驱动端和非驱动端之间延伸的轴线旋转，其中，该圆筒形部分包括适于面向电机中的定子的第一表面，并且其中，第一表面具有圆锥形状使得从第一表面到旋转轴线的径向距离朝向非驱动端比朝向驱动端更大。

本实用新型的该方面是基于如下构思：转子的面向电机中的定子的表面与旋转轴线之间（及由此该表面和定子之间）朝向非驱动端逐渐增大的径向距离使得可能减小转子和定子之间的平均气隙。更具体地，面向定子的转子表面的圆锥形状使得可能在沿旋转轴线的任何位置处具有转子和定子之间的最小气隙，其中该最小气隙足够大以确保定子和转子在操作期间彼此不接触。最小气隙朝向非驱动端比在驱动端处更大。由此，能够确保在驱动端处施加到转子的弯曲力的影响将不引起对电机的损坏。

根据本实用新型的实施例，转子还包括适于与电机的驱动端处的轴承接合的端部部分，该端部部分垂直于旋转轴线延伸。

具体地，端部部分可构成在圆筒形部分的驱动端处配合圆筒形部分的底部。端部部分可与圆筒形部分一体地形成，或者其可紧固于圆筒形部分（例如，通过焊接）。

根据本实用新型的另一实施例，圆筒形部分还包括适于背向电机中的定子的第二表面，该第二表面优选地平行于旋转轴线。

换言之，第二表面是与第一表面相对的表面。例如，如果第一表面是圆筒形部分的内表面，则第二表面是圆筒形部分的外表面，且反之亦然。

根据本实用新型的另一实施例，圆筒形部分的第一表面是内表面。

因此，根据该实施例的转子适合于具有内转子和外转子的电机，诸如例如，在直接驱动风力涡轮发电机中。

根据本实用新型的另一实施例，圆筒形部分的第一表面（16）适于保持多个磁体，具体地永磁体。