[实用新型]发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有转子和模块化定子的发生器，如其例如可用于风力发电设备。本发明还涉及这种发生器用于产生三相交流电的应用。 

背景技术

发生器可将机械能、尤其是旋转能量转换成电能。发生器典型地包括转子和定子。转子和/或定子可以一体成型。然而，转子和/或定子也可以模块化构造。因此，例如模块化定子可以具有多个定子齿结构。 

具有转子和模块化定子的发生器在例如美国专利5,844,341中被公开，其中，模块化定子包括多个定子齿结构。在此情况下，单个的定子齿结构分别具有E形状，并且是圆形地布置的。 

一方面，制造具有模块化定子的发生器与制造具有一体成型的定子的发生器相比，更加简单和廉价。另一方面，模块化定子的安装和装配与一体成型的定子的安装和装配相比，更简单且更便宜。最后，模块化定子在定子的维护方面具有优点。 

因此，具有模块化定子的发生器，例如对于风力发电设备，特别是对于具有高电功率的风力发电设备，例如，对于具有在3MW（兆瓦）至10 MW之间的范围内的电功率的风力发电设备，尤其是对于离岸应用，非常有吸引力且有利。 

然而，具有模块化定子的发生器也可能具有缺点。因此与具有一体成型定子的发生器相比，具有模块化定子的发生器典型地具有减少的平均转矩和/或提高的转矩波动。 

发明内容

本发明的任务在于提出如何能够改善一具有转子和模块化定子的发生器的功率。尤其是要改进模块化定子。 

该任务根据独立权利要求解决。在从属权利要求中给出了有利的改进。 

为了解决该任务，提出了一种具有转子和模块化定子的发生器。在此，定子具有多个定子齿结构，其中，所述定子齿环绕地、尤其是圆形地布置。所述多个定子齿结构包括第一定子齿结构和至少一个第二定子齿结构。所述定子与所述转子间隔地布置，并且所述发生器具有在所述定子和所述转子之间的具有间隙尺寸的间隙。所述定子具有定子直径。此外，所述定子具有在第一定子齿结构和第二定子齿结构之间的定子齿空隙。最后，所述定子齿空隙至多是所述间隙尺寸的4倍大，尤其是所述间隙尺寸具有至多5 mm（毫米）的大小。 

在本专利申请的上下文中，发生器尤其被理解为电的发生器。电的发生器是能够将机械能、尤其是动能或旋转能量转换成电能的电机。因此，从技术上来讲，所述电的发生器与电机相反，能够将电能转化为动能。 

所述发生器可以具有旋转轴线，转子围绕该旋转轴线旋转。此外，所述发生器包括定子，其相对于一包围所述发生器的壳体是不动的，即，是静止的。如果与转子相比，所述定子径向地距离所述旋转轴线更远，则所述发生器被称为具有内部转子的发生器，或被称为内极式机器（Innenpolmaschine）。相反，如果与定子相比，所述转子径向地距离所述旋转轴线更远，则所述发生器被称为具有外部转子的发生器，或被称为外极式机器（Au?enpolmaschine）。 

所述模块化定子具有多个定子齿结构，所述定子齿结构环绕地（umlaufend）、尤其是圆形或环形地布置。 

在所述转子和所述定子之间的间隙有利地具有空气。所述间隙可以具有间隙尺寸，其中，所述间隙尺寸的值可以位于0.1mm至10mm之间。此处，所述间隙尺寸被定义为所述定子和所述转子之间关于所述旋转轴线在径向方向上的间距。 

所述定子可以具有定子半径。所述定子半径可以在此通过所述定子齿结构的表面到所述旋转轴线的距离来定义，其中，所述定子齿结构例如是所述第一定子齿结构或所述第二定子齿结构，其中，所述表面可以被理解为直接与所述间隙邻接的表面。所述定子直径被定义为定子半径的两倍。发生器的定子直径可以例如位于10cm至10m之间。 

所述定子在所述第一定子齿结构和所述第二定子齿结构之间具有定子齿空隙。所述定子具有其它的定子齿结构，有利的是，在所述其它的定子齿结构之间存在其它的定子齿空隙。在此有利的是，所述其它的定子齿空隙具有关于所述定子齿空隙的类似（vergleichbare）的形状。