[发明专利]用于定子外壳部段的焊接歧管

说明书

技术领域

本发明涉及用于电机的定子系统，具体地该电机是风力涡轮机的发电机。此外，本发明涉及用于制造定子电机的方法，具体地用于制造风力涡轮机的发电机的方法。

背景技术

在电机中，例如在风力涡轮机的发电机中，当将机械能传输为电能时，产生热量，并且反之亦然。在形成定子的绕组的铜导体中通过焦耳损失（Joule loss）产生热量。产生的热量必须被去除以便避免热点和绝缘损耗。

通常通过在定子内部鼓吹空气来冷却定子外壳和附连的绕组。在定子外壳的轴向端部部段中，绕组突出并形成半圈（half loop）。绕组的突出半圈形成定子绕组的端部绕组。通过鼓吹空气通过绕组，例如在转子和定子之间的空气间隙中或者通过定子外壳的径向延伸管道鼓吹空气，从而冷却定子绕组。还已知的是，将冷却管或中空的铜张力件附连到定子外壳，以便提供液体冷却。因而冷却附连到定子外壳的绕组导体部段。

在定子的前面（front face），附连有压力板以用于加强并具体地紧固定子的定子叠片。此外，用于冷却流体的连接件必须被安装到定子外壳，且不影响压力板的扣紧力。

具体地，用于供应冷却流体的冷却管被附连到定子外壳部段以便将冷却能量传递到定子绕组。在定子外壳的前面，安装了歧管，以便冷却流体从冷却管供应到供应系统或供应到冷却管。在常规设计中，复杂的是同时将压力板和歧管附连到定子外壳部段。

WO 2007/090803 A1公开了用于电机的冷却装置。定子由紧固在一起的多个芯板构成，以便形成定子的叠片扎。每个芯板均包括轴向沟槽和凹槽以便支撑冷却管和定子绕组。

DE 25 15 340 A1公开了电机的定子外壳，其中凹槽被形成为保持绕组。定子外壳包括冷却通道。

JP 56068242 A公开了用于电机的水冷定子，其中由绝缘物制成的冷却管被插入到穿过定子外壳的冷却孔中。

EP 1 168 571 A公开了具有多个绕组槽的定子外壳。绕组包括用于使得冷却剂循环通过管道的内部管道。

EP 1 499 001 A1公开了包括轴向延伸的冷却通道的定子外壳，该通道可以被连接到外部冷却装置。

发明内容

本发明的目标在于提供与电机的定子外壳连接的改进且简化的歧管连接。

该目标可以通过一种用于电机（具体地风力涡轮机的发电机）的定子外壳系统以及通过制造用于电机（具体地风力涡轮机的发电机）的定子系统的方法来实现。

根据本发明的第一方面，提出了用于电机的定子系统，具体地用于风力涡轮机的发电机的定子系统。该定子系统包括定子外壳部段，该定子外壳部段具有冷却通道，该冷却通道包括在定子外壳部段的轴向前面处的开口。此外，定子系统包括被安装到轴向前面以加强（例如紧固）定子外壳的板。此外，定子系统包括用于向冷却通道供应冷却流体的供应系统。此外，定子系统包括歧管部段，其焊接到板以形成用于歧管部段和板之间的冷却流体的引导通道。板包括通孔以在冷却通道的开口和引导通道之间产生连接。供应系统被连接到引导通道。

根据本发明的另一方面，提出了用于制造电机的定子系统的方法，具体地用于制造风力涡轮机的发电机的定子系统的方法。形成具有冷却通道的定子外壳部段，该冷却通道包括在定子外壳部段的轴向前面处的开口。板被安装到轴向前面以便加强（即紧固）定子外壳部段。歧管部段被焊接到板以形成用于歧管部段和板之间的冷却流体的引导通道。板包括通孔以在冷却通道的开口和引导通道之间产生连接。用于供应冷却流体的供应系统被连接到引导通道。歧管产生引导通道以便在定子外壳部段的冷却通道和供应系统之间产生冷却流体连接。歧管可以由多个歧管部段构成，所述歧管部段被附连到板以在板和歧管部段的表面之间形成引导通道。连接到供应系统的供应管或其它供应连接件可以连接到引导通道。

定子外壳部段形成单个部段或发电机的定子的整个外壳。如果外壳部段是定子外壳的一段，则多个外壳部段可彼此附连以便形成定子外壳，即定子堆。定子的外壳部段围绕电机的转子的轴延伸。因此，外壳部段可以包括围绕轴沿圆周方向的圆形弯曲延伸部分。此外，外壳部段包括纵向方向，其中纵向方向基本平行于轴的轴向方向。外壳部段可以包括多个板材元件，这些板材元件沿轴向方向被固定在一起以便形成定子叠片。定子叠片形成外壳部段。板材在彼此之间被电绝缘以便防止涡电流。定子外壳部段还包括内表面和外表面，其中内表面比外表面沿径向方向更靠近轴。