[发明专利]电机定子的三个定子绕组的组、定子装置、发电机和风力涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及用于电机的定子的三个定子绕组的组。本发明也涉及包括这种定子绕组的定子装置，包括这种定子的发电机-例如，用于风力涡轮机的直接驱动发电机，以及包括这种发电机的风力涡轮机。

背景技术

在大型电机或发电机中使用所谓的双层绕组是很普遍的。这种绕组类型具有所有的线圈都是相同的且线圈容易制造的益处。

但是，在具有许多磁极并且小磁极距的电机中，传统的双层绕组很难安装，因为在完成线圈的绕组时，在专用槽中插入最后一个线圈时需要暂时将第一线圈从槽中抬起，使得最后一个线圈能够插在第一线圈的暂时移走部分的下方。

此外，对于分段式电机，双层绕组的线圈的连接需要跨过段接合处。

制造在将最后一个线圈插入定子时不需要移走第一个插入的线圈的单层绕组是可能的。制造不需要跨过段接合处的单层绕组也是可能的。因此，单层绕组对于大型电机是有利的。

单层绕组通常需要平面内和平面外的绕组垂悬物。这些绕组垂悬物也称为绕组或绕组端部。

制造不需要跨过分段定子的段接合处的单层绕组是可能的，但是当使用已知的单层技术时，会导致大的绕组垂悬物在定子组的端部占据大的空间并为绕组消耗大量铜。

发明内容

因此本发明的一个目的是以绕组垂悬物消耗较少的铜的方式提供定子绕组组、定子装置、发电机以及风力涡轮机。

通过具有根据权利要求1所述特征的三个定子绕组的组、具有根据权利要求15所述特征的定子装置，通过具有根据权利要求16所述的特征的发电机，以及通过具有根据权利要求17所述的特征的风力涡轮机创造性地实现了本发明的目的。

可在从属权利要求中找到有利的实施例。

根据本发明，限定了用于电机，例如发电机的定子的三个定子绕组的组，其中，定子具有第一圆柱表面，该第一圆柱表面中带有多个沿圆周间隔开的绕组槽，每个绕组槽都沿着第一圆柱表面的轴向长度延伸并设置成使单个定子绕组的一段嵌入，每个定子绕组都预成形为闭合环路，每个定子绕组的两个基本平行的段都设置成嵌入定子的第一绕组槽和第二绕组槽中，第二绕组槽为第三个靠近第一绕组槽的绕组槽，三个定子绕组每个都具有沿定子轴向方向离开绕组槽的第一绕组端部段，三个定子绕组的第一绕组端部段在形状上不同，使得三个定子绕组中的至少两个的第一绕组端部段向电机的径向方向不同地倾斜，并且三个定子绕组的长度基本相同。

这是有利的，因为所有三个线圈都具有同样的长度，因此具有同样的阻抗。对于三个绕组来说这是真实的，特别是对于每个都包括多个同样数量的绕组的三个线圈也是真实的。这从而也导致三个线圈获得同样的电流。

有利地，三个绕组代表电机中的三个相，每槽每相一个磁极并布置成具有相等的角节距，并且-根据第一绕组槽和第二绕组槽之间的距离——具有三个绕组槽节距的节距。这意味着在第一绕组的第一绕组槽和第二绕组槽之间和在第一绕组的第二绕组槽和属于代表一个相的同一线圈的另一个绕组的第一绕组槽之间，存在两个绕组槽空隙，可由属于其他两个相的另外两个线圈的另外两个绕组填充。

此外，有利地，本发明涉及单层定子绕组，使得在一个绕组槽中只安装一个绕组。

定子绕组可以以绕组的横截面基本上是矩形的方式预成形。绕组的横截面在绕组的整个环路上可以是相同的。

绕组端部可布置成当绕组安装进相邻绕组槽时，绕组互相不接触。

此外，本发明特别有利的是，因为所有绕组的总长度以及由此导致线圈可保持为最短的长度，这使用于绕组的材料特别是铜减少。此外，这也导致例如风力涡轮机的大型发电机的重量的减轻，例如几百公斤。

此外，本发明允许减少绕组端部的轴向宽度，使得定子包括绕组将具有较小的轴向尺寸。这可以减少电机的壳体的尺寸，也减少电机的总重量。

上面提及的发明限定了沿定子的一个轴向方向延伸的第一绕组端部。显然，为了封闭环绕，也存在沿定子的另一轴向方向延伸的第二绕组端部。在优选的实施例中，第二绕组端部具有与第一绕组端部相同的尺寸，可能与第一绕组端部镜像对称和/或点对称。

此外，三个定子绕组的每一个本身、也包括第一和第二绕组端部，可与平行于绕组槽的对称轴镜像对称。

随后将参照示意图说明用于绕组端部实例的有利的形状。

通过包括前面描述的绕组的组的定子装置、包括这种定子装置的发电机和包括这种发电机的风力涡轮机也同样创造性地实现了本发明的目的。

附图说明

在下面将参照示意图对本发明更详细的说明，其中

图1示出了三个绕组的三个绕组端部，

图2示出了可替代的绕组端部。

具体实施方式