[发明专利]用于分段式定子组件的冷却结构

说明书

相关申请

本申请涉及都在2010年8月30日提交的名称为″Segmented Stator Assembly″的共同未决的美国申请序列No.12/871,276和12/871,351。 

背景技术

发电机已广泛用于各种应用，包括飞行器、汽车和涡轮机。发电机通常包括在一起工作以产生电力的定子和转子。近年来，风力涡轮机作为对环境安全的替代能源已得到日益增加的关注。风力涡轮机将风的动能转化成机械能，且然后机械动力驱动发电机以产生电力。 

离岸风力涡轮机通常具有3MW和更高的额定值，这为风能生产的经济性所要求。另外，不同于利用齿轮传动式发电机的大多数岸基实用级风力涡轮机，离岸涡轮机使用直接驱动式发电机来改善可靠性。这些额定值以及直接驱动发电机的这一事实表现为很大的尺寸和重量。直径大于4m的机器通过常规方式运输很困难和昂贵而需要分段。尽管分段式定子结构有助于降低成本和运输，特别是在设计成适应常规轨道或道路运送约束时，但它们难以制造和在现场组装。 

为了达到大功率密度，定子芯需要经由定子叠片的一定水平的冷却。定子组件通常具有定位在两个相邻叠片之间的某一轴向位置处的间隔件或内部间隔块。这些间隔件在标称轴向距离之后重复且向冷却介质提供径向流动通路。尽管间隔块提供了用于定子冷却的气流通路，但它们受限于其向定子或定子节段提供结构支承的能力，尤其是对于很大的定子组件。 

出于这些和其它原因，存在对本发明的需要。 

发明内容

一种定子组件包括具有定子部分的分段式定子。各定子部分均包括具有定子绕组的定子叠片、具有嵌入在定子叠片内的部分的间隔板，以及具有嵌入在定子叠片内的部分的结构板。各间隔板和各结构板的部分均具有切口状结构，该切口状结构形成开口来容许冷却介质在切口状结构之间流动，以便向定子绕组提供径向冷却。连接器提供成用以将分段式定子的定子部分连接在一起。 

附图说明

当考虑在附图中示意性地阐述的本发明的示范性实施例时，本发明的实施例的性质和各种附加特征将更为完全地显现。相似的参考标号表示对应的部分。 

图1示出了具有根据本发明示例性实施例的定子组件的风力涡轮机； 

图2A示出了根据本发明示例性实施例的定子组件的图解视图； 

图2B示出了图2A中所示的定子组件的一部分的放大视图； 

图3A至图3C示出了根据本发明示例性实施例的定子组件的定子节段或部分的截面视图； 

图4示出了根据示例性实施例的定子节段的截面视图； 

图5示出了根据本发明示例性实施例的定子组件的定子节段或部分的顶视图； 

图6示出了根据本发明示例性实施例的结构板的侧视图；以及 

图7A和图7B示出了根据示例性实施例的间隔板的侧视图。 

尽管上述附图阐述了备选实施例，但还可构思出本发明的其它实施例，如在说明中所提到。在所有情形中，本公开内容都是通过代表而非限制的方式来介绍本发明的所述实施例。本领域的普通技术人员可设计出落入本发明原理的范围和精神内的许多其它修改和实施例。 

零件清单 

100风力涡轮机 

101塔架 

104毂 

106叶片 

108延伸部 

110发电机 

112转子组件 

114定子组件 

116定子节段 

118定子叠片 

119部分 

120护铁 

122定子齿 

124定子开口 

126a端板 

126b端板 

127间隔板 

128切口状结构 

129结构板 

130开口 

131切口状结构 

132开口 

133开口 

134开口 

136定子绕组 

148稳定元件 

149悬挂部件 

150间隔元件 

154a拼接板 

154b拼接板 

具体实施方式

本发明的实施例将通过参照附图进一步详细阐述，其中，附图不以任何方式限制本发明的范围。