[发明专利]用于电机的支撑结构和分段定子、风力涡轮机和制造支撑结构的方法

说明书

描述了一种支撑结构（1），所述支撑结构用于支撑叠片堆和绕组结构，以便形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段（20），所述支撑结构包括：（a）框架，其包括两个平行的端板（2、3）和两个侧板（4、5），所述侧板在所述端板的对应端部之间延伸，（b）多个内部连接构件（6），其在所述端板之间在所述框架内延伸，和（c）多个外部连接构件（7、8），其在所述框架外延伸，每个外部连接构件形成对应内部连接构件的超出所述端板中的一个的延伸部，其中，（d）所述内部和外部连接构件适于与对应紧固构件接合，以便固定叠片堆。此外，描述了定子节段（20）、风力涡轮发电机和制造支撑结构的方法。

技术领域

本发明涉及电机领域，更具体地涉及一种用于支撑叠片堆和绕组结构以形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段的支撑结构，并且涉及一种制造这种支撑结构的方法。本发明还涉及一种定子以及一种包括这种定子的风力涡轮机。

背景技术

当设计用于大型电机（例如风力涡轮发电机）的分段定子时，必须考虑许多方面和约束。在许多情况下，由于周围部件的边界条件以及由于节段支撑结构本身的设计，不可能利用定子的最大长度。这导致与理论上可用的性能相比更低的性能。因此，结果是具有较低输出功率的较小扭矩。因此，希望在不增加发电机的显著成本的情况下使发电机的扭矩输出最大化。为了利用定子的最大长度，将需要明显更复杂的节段支撑结构设计。然而，这将显著增加成本。

通常，节段支撑结构被设计成具有简单的机加工压力板，在其一端具有一体的指板。电叠片钢以封装的形式从集成的指板堆叠到支撑结构的另一端。通过螺栓连接或焊接到支撑结构的开口端中的指板上，叠片被包围在支撑结构中。然而，这为电钢的长度提供了许多边界条件，因为支撑结构将叠片堆包围在支撑结构的宽度内。

因此，可能需要一种灵活地增加定子的有效尺寸而不增加复杂性和对应成本的方式。

发明内容

这种需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例在从属权利要求中阐述。

根据本发明的第一方面，提供了一种支撑结构，其用于支撑叠片堆和绕组结构，以便形成用于电机、特别是风力涡轮发电机的定子节段。该支撑结构包括：（a）框架，该框架包括两个平行的端板和两个侧板，侧板在端板的对应端部之间延伸，（b）多个内部连接构件，其在端板之间在框架内延伸，和（c）多个外部连接构件，其在框架外延伸，每个外部连接构件形成对应内部连接构件的超出端板中的一个的延伸部，其中，（d）内部和外部连接构件适于与对应紧固构件接合，以便固定叠片堆。

本发明的这个方面基于这样的思想，即通过添加外部连接构件，支撑结构的有效长度延伸超出框架的长度，所述外部连接构件在框架外延伸，使得它们延长了框架内的内部连接构件并且由此添加到连接构件的总长度。由此，所得到的支撑结构可以支撑更大的叠片堆。可以考虑可用空间来选择延伸量，从而允许相对简单地优化所得到的发电机。

根据本发明的实施例，外部连接构件具有U形横截面。

U形是有利的，因为该轮廓的腿提供强度并且可以固定到对应端板，而底部（或顶部，取决于取向）可以用于与紧固构件接合以便固定叠片堆。

根据本发明的另一实施例，U形横截面具有随着离开对应端板的距离增大而减小的高度。

换句话说，该轮廓的腿在对应端板处具有最大长度，并且随着离开端板的距离增大而变短。这种形状确保了与端板的牢固连接是可能的，同时在框架外的区域中占据较少的空间。

根据本发明的另一实施例，从端板中的一个延伸的外部连接构件具有第一长度，并且从端板中的另一个延伸的外部连接构件具有第二长度。

换句话说，从一个端板的延伸部的长度可以不同于或等于从另一个端板的延伸部的长度。尽管对称结构（具有相等的第一和第二长度）在许多情况下可能是优选的，但是本发明提供的具有不同长度的延伸部的灵活性在一些情况下可能是非常有用的，例如，为了在定子的一端为其它结构部件留出足够的空间。