[发明专利]分体式铁芯结构

说明书

本发明涉及一种分体式铁芯结构，包括沿轴向上下叠置的第一冲片层和第二冲片层，第一冲片层由第一扇形冲片和第二扇形冲片在周向上排列而成，在第一冲片层的周向两端处均设置第一扇形冲片，在位于周向两端的两个第一扇形冲片之间设置第二扇形冲片、或设置第二扇形冲片和第一扇形冲片的组合，第二冲片层由第三扇形冲片在周向上排列而成，第二冲片层在轴向上与第一冲片层对齐，并且第一冲片层中的各个扇形冲片之间的缝隙在轴向上与第二冲片层中的各个扇形冲片之间的缝隙错开。通过使用两种或三种扇形冲片，经特殊排列，即可构建适合分布绕组的分体式铁芯结构。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，更具体地，涉及一种分体式铁芯结构、包括所述分体式铁芯结构的定子铁芯以及包括所述定子铁芯的风力发电机组。

背景技术

目前，风电市场进入竞价时代，降低机组全生命周期成本(即，LCoE)的需求日益凸显。机组的大型化是应对这一需求的最有效手段。机组功率越大，直驱式风力发电机的发电机外径就越大，但随着电机外径和重量慢慢开始超过道路运输限值(如4.6m、85t)，运输成本急剧增加，这给陆地运输带来极大挑战。将电机分体运输至项目现场，然后在项目现场组装并安装，成为一种有效的技术解决方案。

对大型电机进行分体，就需要将定子铁芯同时进行分体。采用集中绕组的分体电机，对铁芯进行分体是容易实现的。虽然采用集中绕组，可以降低绕组用铜、易于模块化制作等，但也存在一些弊端，如集中绕组产生的谐波较大、电机杂散损耗较高等。例如，对于集中绕组和分体式铁芯而言，如果铁芯冲片不错层，即，轴向相邻的两个铁芯冲片没有错位叠制，每个铁芯冲片的周向两侧存在固定的间隙，这使得每层的铁芯冲片中存在的间隙在轴向上对齐，进而使整个铁芯的定子磁轭磁路中的磁阻增加。如果铁芯冲片错位叠制，与没有错位叠制的方式相比，给定子磁轭引入小的磁阻。

因此，对于分体式铁芯，期望使用适用于分布绕组的分体式铁芯结构。然而，对于传统的采用相同结构的铁芯冲片形成铁芯而言，如果将铁芯冲片进行错位叠制，那么这将不适于分布绕组和分体式铁芯，因为如果铁芯冲片错层，则形成的分体式铁芯的周向边缘将是不规则的形状。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种适用于分布绕组的分体式铁芯结构。

根据本发明的一方面，提供一种分体式铁芯结构，包括沿轴向上下叠置的第一冲片层和第二冲片层，所述第一冲片层由第一扇形冲片和第二扇形冲片在周向上排列而成，在所述第一冲片层的周向两端处均设置所述第一扇形冲片，在位于周向两端的两个所述第一扇形冲片之间设置所述第二扇形冲片、或设置所述第二扇形冲片和所述第一扇形冲片的组合，所述第二冲片层由第三扇形冲片在周向上排列而成，所述第二冲片层在轴向上与所述第一冲片层对齐，并且所述第一冲片层中的各个扇形冲片之间的缝隙在轴向上与所述第二冲片层中的各个扇形冲片之间的缝隙错开。

优选地，所述第一扇形冲片的分度角度可为B1，所述第二扇形冲片的分度角度可为B2，所述第三扇形冲片的分度角度可为B3，B1的大小可与B2和B3的大小不同。

优选地，所述第一扇形冲片、所述第二扇形冲片和所述第三扇形冲片的轭部均可开设有开口槽，在同一扇形冲片上的开口槽的开口方向可相同。

优选地，所述第一冲片层的所有开口槽的开口方向可朝向第一方向倾斜，所述第二冲片层的所有开口槽的开口方向可朝向第二方向倾斜。

所述第一扇形冲片和所述第二扇形冲片的开口槽的开口方向可朝向第一方向倾斜，所述第三扇形冲片的开口槽的开口方向可朝向第二方向倾斜。

优选地，每个扇形冲片上的相邻的开口槽之间的分度角度可为A，其中，所述第一扇形冲片的分度角度可等于3A，所述第二扇形冲片和所述第三扇形冲片的分度角度可等于2A，或者所述第一扇形冲片的分度角度可等于2A，所述第二扇形冲片和所述第三扇形冲片的分度角度可等于3A。