[发明专利]发电机加强件环

说明书

本发明涉及电机，该电机包括转子(13)、定子(12)以及在转子(13)和定子(12)之间的径向空气间隙(39)，其中，转子和定子中的一个包括在电机的一个侧面上驱动的端板、径向地围绕转子(13)和定子(12)中的另一个的中心支撑件(32)、以及在电机的相对侧面上的加强件环(33)。加强件环包括连接到中心支撑件(32)的外环(34)和连接到外环(34)的内环(35)。外环(34)包括多个能够移除地安装的外部段(44)。本公开还涉及风力涡轮和用于修理电机的部分的方法。

技术领域

本公开涉及电机，并且更具体地涉及用于风力涡轮的发电机，并且涉及包括这样的发电机的风力涡轮。本公开还涉及用于接近电机(并且更具体地风力涡轮发电机)的有源部分的方法。

背景技术

诸如马达和发电机的电机大体上包括转子结构和定子结构。大型发电机可为例如永磁体励磁发电机(PMG)。

这样的发电机可例如在风力涡轮中使用。风力涡轮大体上包括带有转子毂和多个叶片的转子。转子在风对叶片的影响下开始旋转。转子轴的旋转直接驱动发电机转子(“直接驱动式”)或者通过使用齿轮箱来驱动。这样的直接驱动式风力涡轮发电机可具有例如6-10米(236-328英寸)的直径、例如2-3米(79-118英寸)的长度，并且可在例如在2-20 rpm(每分钟转数)的范围内的低速下旋转。备选地，永磁体发电机也可联接到齿轮箱，该齿轮箱将发电机的旋转速度增加到例如50至500 rpm之间或甚至更多。

电机包括相对于定子旋转的转子。转子可为内部结构，并且定子可为外部结构。因此在这种情况下定子围绕转子。备选地，构造可与此相反，即转子径向地围绕定子。

在永磁体励磁发电机(PMG)的情况下，永磁体(PM)通常包括在转子中(尽管它们也可备选地布置在定子结构中)，而绕组元件(例如，线圈)通常包括在定子中(尽管它们可备选地布置在转子结构中)。永磁体发电机通常被认为是可靠的，并且需要比其它发电机类型更少的维护。这是为什么在海上风力涡轮中和特别地直接驱动式海上风力涡轮中采用永磁体发电机的重要原因。

多个永磁体可设置在永磁体模块中，所述永磁体模块可作为单件附接到转子。永磁体模块可限定为具有多个永磁体的单元，使得该多个磁体可一起安装和卸载。这样的模块可具有模块基部，其具有适合于容纳或承载可固定到基部的多个永磁体的形状。基部可构造成以这样的方式固定到诸如转子边沿的转子结构，使得多个磁体通过模块基部一起固定到转子边沿。永磁体模块的使用可有利于转子的制造。类似地，定子线圈可在线圈模块中一起成组。线圈模块可固定到诸如定子边沿的发电机结构。

在诸如直接驱动式风力涡轮的较大电机中，电机的一个侧面可由端板封闭。电机的另一个侧面可由加强件凸缘部分地封闭。这样的加强件凸缘部分地径向向内延伸，但大体上没有支撑。加强件凸缘可为分段的，使得凸缘的部段可暂时移除以接近有源部分(永磁体和/或线圈)以进行维护或修理。

发明内容

在本公开的一个方面，提供了一种电机。该电机包括转子、定子和在转子与定子之间的径向空气间隙。转子和定子中的一个包括在发电机的一个侧面上的端板、围绕转子和定子中的另一个的中心支撑件，并且还包括在发电机的相对侧面上的加强件凸缘。加强件凸缘包括连接到中心支撑件的外环和连接到外环的内环。外环包括多个能够移除地安装的外环形部段。

对于根据该方面的电机，可有利于转子和定子的维护和修理。可移除的外部段可被移除以提供到转子和/或定子的接近。内环可提供足够的刚度，使得在这样的操作期间，转子不会变形，并且在定子和转子之间的空气间隙不受到损害。另外，结构的重量可被优化，因为可避免涉及例如加强件环的厚度或宽度的增加以增加刚度的解决方案。

在整个本公开中，“能够移除地安装”应当意味着能够移除地安装的部件或部段以能够在不损坏部件或部段或周围结构的情况下拆装或移除的方式安装。部件或部段可用合适的紧固件如螺栓或螺钉或其它来安装或附接，这些紧固件允许移除紧固件，并因此拆卸或移除部件或部段。