[发明专利]具有区段定子的发电机

说明书

技术领域

本发明一般涉及具有区段定子的发电机。具体地，本发明涉及发电机的安装和拆除，特别是风力涡轮机的发电机的安装和拆除。

背景技术

发电机通常具有活动的转子和静止的定子，以产生电能。已知将定子划分成各段。由于可以分别地安装和拆除单个区段，这允许定子易于维修和更换。

但是，已知用于发电机的这些区段定子具有外定子和内转子。在这种配置中，定子区段是在发电机向外的径向方向上安装或拆除的。

近来，具有外转子和内定子的发电机变得更普遍。在这种配置中，在可以径向安装或拆除定子区段之前，不得不拆除转子。

发明内容

因此，本发明的一个目的是改进带区段定子的发电机的操作。

此目的是分别通过权利要求1、11和12的特征解决的。从属权利要求提供本发明更多的细节和优点。

在一方面，本发明涉及一种具有转子其具体可以是外转子，和定子其具体可以是内定子的发电机，其中定子具有附连到圆形保持结构的定子区段。定子区段具有与保持结构的至少一个第二连接元件接合的至少一个第一连接元件。该接合在轴向方向是可分离的，在径向和圆周方向上是不可分离的。由于可以在转子不运动的情况下操作定子，所以可以容易地安装和拆除该发电机。这允许不需要起重机提起整个发电机的情况下更换破坏的定子区段。同样，可以暂时移去一个或更多个定子区段，以接近转子，以便维护或维修转子元件。在生产该发电机时，由于容易安装和对齐定子区段，所以节约了时间。

第一连接元件可以被设置在内圆周表面和/或径向表面。此配置保证了保持结构和定子区段之间的良好连接，同时易于同时实现。

第一连接元件可以具有突起，第二连接元件可以具有相应的凹槽。可替代地，第一连接元件可以具有凹槽，第二连接元件可以具有相应的突起。连接元件或者更具体地是凹槽和突起可以分别到达定子区段和保持结构的整个轴向长度。不过，它们也可以只覆盖轴向长度的一部分。这些构造全部允许定子区段的良好的径向和圆周保持，以及便于其在轴向的运动。取代单独限定的突起和凹槽，第一、第二连接元件可以具有彼此互补以用于接合的两个连续的轮廓形式。

一个第一或第二连接元件可以与两个第二或第一连接元件接合。这两个连接元件可以被设置在一个或两个定子区段。通过该实施方式，可以降低连接元件的数目，从而便于发电机的生产。

发电机可以具有保持定子区段在轴向位置可释放的轴向锁定机构。该锁定机构可以与像例如闭锁或咬合机构的连接元件一体形成。也可以使用单独的机构。锁定机构可以保护一个、几个或所有定子区段不受不期望的轴向释放的影响。

轴向锁定机构可以被设置在定子区段和/或保持结构的正面侧。在此位置，锁定机构可以被很容易地打开。

定子区段可以具有支撑结构，并且该支撑结构可以包括第一连接元件。支撑结构可以用来加强定子区段的结构。支撑结构可以进一步被用来将较大直径的定子区段适配到具有较小直径的保持结构。支撑结构可以支撑多于一个定子区段。不过，在此情况下，可能只可以一起安装、拆除该支撑结构的定子区段。

第一连接元件可以具有在轴向方向上彼此隔开的第一安装结构和第二安装结构，其中第一安装结构具有比第二安装结构更小的径向延伸。第二连接元件可以具有在轴向方向上彼此隔开的第一安装基座和第二安装基座，其中第一安装基座可以具有比第二安装基座更大的径向延伸。该配置为例如用于具有某个轴向长度的发电机的定子区段提供稳定的支撑。

在第二方面，本发明涉及一种用于如上所述的发电机的定子区段。与发电机兼容的定子区段可以用来更换坏掉的定子或用于以后改造。

在又一方面，本发明涉及一种具有塔架和连接到塔架的主轴的风力涡轮机。叶片轮毂可旋转地通过主轴承连接到主轴，叶片连接到叶片轮毂。风力涡轮机具有如上所述的发电机。对于风力涡轮机的发电机位于长度可以达到几百米或更长的高塔架的顶部时，发电机的易于维修对这类风力涡轮机的发电机尤其有益。

风力涡轮机可以具有附连到主轴的定子，其具体可以是内定子，并可以具有附连到叶片轮毂的转子，其具体可以是外转子。特别是对于具有内定子/外转子配置的风力涡轮机，由于风力涡轮机和发电机的构造原理彼此匹配，发电机是有益的。

附图说明

包括附图以提供对实施例的进一步理解。通过参照下文的详细描述，其它实施例和预期的许多优点会很容易被认识到，也会被更好地理解。附图中的元件不一定是彼此成比例的。相似的附图标记表示相应的相似部件。

图1示出了根据本发明具有区段定子的发电机的示意性横截面视图。