[发明专利]直驱风力发电机模块化定子绕组的绕制方法

说明书

本发明属于定子绕组制作技术领域，具体为直驱风力发电机模块化定子绕组的绕制方法，解决了背景技术中的技术问题，该方法中在绕制过程中使用了左或右平直挡板、左或右插片以及左或右气缸组件等。按照本发明所述工艺方法制作出模块化线圈：线圈匝间排列紧密、无偏斜；端部内R增厚由原来的0.4mm降至小于0.2mm；线圈直线中部位置变形较小，线圈跨距（宽度方向）变形量由原制造技术的5mm改善到小于2mm；第二、降低运输、维修成本；采用模块化结构，电机可采用分体运输和维修保养。低运输成本、低维修成本是直驱风力发电机的发展趋势，本发明技术方案给风力模块化制造技术的可行性做了很好的验证，为将来的风力发电市场带来不可估量的经济效益。

技术领域

本发明属于定子绕组制作技术领域，具体为直驱风力发电机模块化定子绕组的绕制方法。

背景技术

直驱风力发电机体积庞大，给运输和维修造成很大困难和成本的增加。为降低直驱风力发电机的运输和维修成本，将风力发电机改为模块化结构，方便运输和维修，已成为直驱风力发电机的发展趋势。

现有直驱风力发电机的定子绕组为预成型好的定子线圈，而且绕制定子线圈的导线的截面为矩形，即立式扁绕，然后将定子线圈嵌入定子铁心的槽内。而模块化的电机定子绕组结构为导线在单个铁心上立式扁绕，然后将铁心线圈安装在定子支架上的集中绕组结构，即将分散的逐槽嵌线变为整体铁心线圈装配。

现有技术中，绕制定子线圈的导线的截面通常为圆形，利用现有绕制技术进行直驱风力发电机的定子绕组的绕制，存在一下缺点。

第一点，端部导线偏斜、匝间间隙大：现有绕制技术只能满足在四周均有挡板的铁心上绕制，四周均有挡板，线圈绕制时导线不会因挤压出现匝间间隙大的情况，如图1和图2所示，但是直驱风力发电机的定子绕组绕制时，定子铁心为长条状，其中间的直线部分和两端的半圆柱体端头一体成形，定子铁心直线部分两侧设置有侧壁挡板，侧壁挡板高于定子铁心的直线部分的外壁，故在定子铁心直线部分处形成用于嵌入定子线圈的安装槽，线圈绕制时半圆柱体端头处容易发生倾倒或偏斜，如图3所示。

第二点，定子绕组直线段较长、宽度尺寸无法保证：现有线圈绕制技术只能满足直线长度小于400mm的线圈绕制，如果线圈直线长度超过400mm，线圈直线中部位置会发生涨开变形，导致线圈跨距（宽度方向）变形量＞5mm 。

第三点，无法绕制导线截面为矩形、且为立式扁绕结构的绕组绕制：现有制造技术只能满足截面为圆形的导线在铁心上绕制，如图2示所示，如果导线截面为矩形，且矩形的窄边与铁心槽底接触（立式扁绕，如图4所示），使用现有制造技术进行绕制，那么导线在绕制时会因无法固定发生偏斜、倾倒，无法实现绕制。

第四点，运用现有技术进行绕制时，线圈端部内R部位会发生增厚，增厚量约0.4mm，端部R角增厚会导致直线部分匝间间隙大，绝缘性能差。

发明内容

本发明旨在提供一种能满足截面为矩形的导线在铁心上绕制的方法，该方法能保证导线在绕制时不发生偏斜、倾倒，解决线圈两端增厚、匝间间隙过大以及绕制时直线长度较短的问题，满足绝缘性要求，最大限度降低形变量。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：直驱风力发电机模块化定子绕组的绕制方法，包括以下步骤：