[发明专利]电机的电磁模块

说明书

在第一方面，提供了一种用于将电磁模块从电机移除的方法。电机包括多个具有电磁材料的电磁模块。电磁模块包括基座和从基座延伸并支承电磁材料的支承件。基座包括底表面和第一侧表面。第一侧表面包括沿轴向延伸的凹槽，其与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道。该方法包括：将杆插入由待移除的电磁模块的凹槽和相邻电磁模块的凹槽形成的冷却通道中；从电机的结构释放待移除的电磁模块；以及沿杆滑动待移除的电磁模块。

技术领域

本公开涉及用于具有冷却通道的电机的电磁模块，以及用于从电机移除电磁模块的方法。

背景技术

诸如电动机和发电机之类的电机大体包括转子结构和定子结构。大型发电机可为永磁发电机(PMG)或电激励发电机。

这样的发电机可例如用于风力涡轮中，特别是在离岸风力涡轮中。风力涡轮大体包括具有转子毂和多个叶片的转子。转子在风对叶片的影响下开始旋转。转子轴的旋转直接地驱动发电机转子(直接驱动)或通过使用变速箱。这种直接驱动风力涡轮发电机可具有例如6-10米(236-328英寸)的直径，例如2-3米(79-118英寸)的长度，并且可在低速下旋转，例如在2至20 rpm(每分钟转数)的范围中。备选地，永磁发电机或电激励发电机也可联接至变速箱，该变速箱将发电机的转速增加至例如50至500rpm之间或甚至更高。

电机包括相对于定子旋转的转子。转子可为内部结构，且定子可为外部结构。因此，在此情况下，定子围绕转子。备选地，在一些构造中，它可为相反的，即，转子围绕定子。

在永磁发电机(PMG)的情况下，永磁体(PM)大体布置在转子上(尽管它们也可备选地布置在定子结构中)，而绕组元件(例如线圈)通常包括在定子中(尽管它们也可备选地布置在转子结构上)。永磁发电机大体被认为是可靠的并且与其他类型的发电机相比需要较少的维护。

可在永磁体模块中提供多个永磁体，这些永磁体可作为单个物件附接到转子。永磁体模块可限定为具有多个永磁体的单元，使得可将多个磁体一起安装和拆卸。这样的模块可具有模块基座，该模块基座的形状适于容纳或承载可固定到基座的多个永磁体。基座可构造成以这样的方式固定到转子边缘，使得多个磁体通过模块基座一起固定到转子边缘。永磁体模块的使用可便于转子的制造。

定子可大体包括电绕组或定子绕组。定子绕组可布置在定子节段中。多个定子节段可沿定子圆周连接到定子边缘。定子节段可包括构造成固定到定子边缘的基座和从基座突出的接纳定子绕组的齿。定子绕组可缠绕在齿周围。定子节段可包括多个齿和多个定子绕组，定子绕组缠绕在每个齿周围。因此，定子绕组可通过定子节段安装到定子或从定子拆卸。使用定子节段可便于定子的制造以及故障定子或电绕组的替换。

电机的电磁构件(例如，永磁体模块和定子绕组)可被冷却以减少热量损失，使得可优化电机的性能。可在定子和/或转子中提供空气冷却通道以冷却电磁构件。例如，空气冷却通道可形成在永磁体模块中或定子节段中。然而，大的空气冷却通道可能会削弱转子或定子构件的结构性能。

电磁构件(例如，永磁体模块或定子节段)在其使用期间可能会退化，并且可能需要维修或由另一个替换。因此可能必须移除电磁构件。然而，电磁构件可能会由其他电磁构件吸引。例如，与定子相关联的电磁构件大体由与转子相关联的电磁构件电磁吸引。因此，从电机移除电磁构件可能需要抵消在电磁构件之间产生的电磁力。这在将电磁构件插入电机时也会发生。这些制造或维护操作可能使电磁构件以及电机的设计更加困难。当转子和定子之间的电磁力很大时，这特别可能会在用于直接驱动风力涡轮的发电机中发生。

本文描述的电机的尺寸和类型以及潜在的问题不限于直接驱动海上应用中的发电机，且甚至不仅限于风力涡轮领域。在例如蒸汽涡轮和水力涡轮中也可发现可能遭受相同问题和/或具有相同复杂性的相当大尺寸的电机。

本公开提供了至少部分解决上述缺点中的一些缺点的系统和方法的示例。

发明内容