發(fā)電機的定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電機技術(shù)，尤其涉及一種發(fā)電機的定子。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著風(fēng)力發(fā)電機的單機容量逐漸增大，直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機直徑越來越大，不僅對加工設(shè)備的要求也越來越高，相應(yīng)地運輸成本增加，而且無法實現(xiàn)陸上運輸。與此同時，現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電機定子還存在一些問題。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的分布式發(fā)電機的定子I’是一個整體圓環(huán)結(jié)構(gòu)，它是在支架2’上疊片、嵌線和浸漆而形成的。對于大型直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機來說，定子I’直徑一般都在4米以上，常規(guī)的整體定子I’需要特制的較大浸漆設(shè)備進行整體浸漆，不僅制作安裝比較繁瑣，且若某個線圈損壞，需要更換整個定子I ’，經(jīng)濟損失較大。
[0004]如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中的分布式發(fā)電機的定子I’主要由疊片鐵心11’、疊繞組12’、燕尾固定鍵13’、拉緊螺桿14’和徑向通風(fēng)槽鋼15’組成。其中，疊片鐵心11’是由扇形硅鋼片沿軸向交錯疊片而成，每層硅鋼片之間在周向上交錯某個角度。疊片鐵心11’是一個整體圓環(huán)結(jié)構(gòu)，不能單獨拆裝某一組硅鋼片。
[0005]除此之外，各疊繞組12’之采取是相互交錯、環(huán)環(huán)相扣的結(jié)構(gòu)，每個鐵心槽內(nèi)均有上下兩個疊繞組12’。安裝時必須先安裝下層的疊繞組，再安裝上層的疊繞組;拆除時，也必須先拆除上層的疊繞組，才能拆除下層的疊繞組12’，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中的分布式發(fā)電機的定子I ’安裝和拆卸較為繁瑣，不易操作。
[0006]疊片鐵心11’在徑向上用燕尾固定鍵13’固定，結(jié)構(gòu)較為常用，但燕尾固定鍵13’加工精度要求和成本較高。
[0007]拉緊螺桿14’通常用來將疊片鐵心11’軸向壓緊。但拉緊螺桿14’需要做絕緣處理，一方面增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，另一方面工藝上也有難度，實施效果常常達不到絕緣要求。
[0008]通風(fēng)槽鋼15’一般用來形成徑向通風(fēng)道，使冷卻風(fēng)從通風(fēng)道流過冷卻疊繞組12’。此種設(shè)計結(jié)構(gòu)不僅增加了定子I’的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，另外還增加了發(fā)電機軸向長度，也相應(yīng)地增加了磁鋼和銅的用量。
[0009]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的分布式發(fā)電機的定子I’存在諸多弊端，亟需改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機的定子，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)電機的定子加工困難的問題。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種發(fā)電機的定子，包括多個定子單元，定子單元包括鐵心模塊和設(shè)置在鐵心模塊上的繞組，鐵心模塊包括定子鐵心，定子鐵心具有軛部和固定設(shè)置在軛部上的至少一個齒部，各齒部上一一對應(yīng)地設(shè)有一個繞組，軛部沿定子的軸向設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有固定鍵，固定鍵上設(shè)置有安裝孔。
[0012]進一步地，鐵心模塊還包括齒壓板，齒壓板固定設(shè)置在定子鐵心的軸向上的兩端。
[0013]進一步地，凹槽為T型凹槽，固定鍵為與T型凹槽相配合的T型固定鍵。
[0014]進一步地，固定鍵焊接在凹槽處。
[0015]進一步地，相鄰定子鐵心的齒部沿定子的軸向平行設(shè)置。
[0016]進一步地，繞組為環(huán)形，定子鐵心的齒部穿過繞組的空心部分。
[0017]進一步地，相鄰的兩個繞組非交疊式設(shè)置。
[0018]進一步地，定子鐵心的軛部上設(shè)有至少一個沿軛部的軸向貫穿軛部的第一通風(fēng)孔。
[0019]進一步地，定子鐵心的齒部上設(shè)有至少一個沿齒部的軸向貫穿齒部的第二通風(fēng)孔。
[0020]進一步地，定子鐵心的軛部上沿圓周方向的一側(cè)設(shè)有凹部，相對一側(cè)設(shè)有凸部，相鄰兩個定子鐵心的凹部和凸部相配合。
[0021 ]進一步地，定子還包括定子支架，多個定子單元沿定子支架的周向依次設(shè)置在定子支架上，各定子單元的定子鐵心的與定子支架相配合的表面上設(shè)置有沿徑向凸出的半圓鍵，半圓鍵沿軸向延伸。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實施例提供的發(fā)電機的定子，該定子的軛部底部的固定鍵可實現(xiàn)與定子支架的定位，固定鍵上的安裝孔可以實現(xiàn)與定子支架的固定連接，使得制造加工更為簡單，有效降低成本。
【附圖說明】
[0023]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中的定子與支架整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2示出現(xiàn)有技術(shù)中的定子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3示出本發(fā)明實施例的定子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4示出本發(fā)明實施例的部分定子單元模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5示出本發(fā)明實施例的部分定子單元模塊的軸向截面示意圖；
[0028]圖6示出本發(fā)明實施例的定子單元模塊與支架第一種連接方式的示意圖；
[0029]圖7示出本發(fā)明實施例的定子單元模塊與支架第二種連接方式的示意圖；
[0030]圖8示出本發(fā)明實施例的相鄰兩個定子單元模塊的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖9示出本發(fā)明實施例的相鄰兩個定子單元模塊的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]I ’、定子;2 ’、支架；11’、鐵心；12 ’、疊繞組；13 ’、燕尾固定鍵；14’、拉緊螺桿；15 ’、通風(fēng)槽鋼;1、定子單元;2、定子支架;21、螺栓孔;10、繞組；111、定子鐵心；11 Ia、軛部；11 Ib、齒部；113、固定鍵;113a、安裝孔;110、半圓鍵;115、焊縫;11、鐵心模塊;114、齒壓板;112、凹槽;116、第一通風(fēng)孔;117、第二通風(fēng)孔;119、凸部;3、墊圈；4、螺栓;51、平行間隙。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。
[0035]如圖3至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，發(fā)電機的定子包括多個定子單元I，定子單元I包括鐵心模塊11和設(shè)置在鐵心模塊11上的繞組10，鐵心模塊11包括定子鐵心111，定子鐵心111具有軛部11 Ia和固定設(shè)置在軛部11 Ia上的至少一個齒部111b，各齒部11 Ib上一一對應(yīng)地設(shè)有一個繞組1，軛部11 Ia沿定子的軸向設(shè)有凹槽112，凹槽112內(nèi)設(shè)有固定鍵113，固定鍵113上設(shè)置有安裝孔113a。
[0036]將定子分為多個獨立的定子單元I，對每個定子單元I進行獨立加工，再組裝，一方面每個定子單元I的尺寸小，便于加工，可以降低加工成本，另一方面，也便于運輸，可以降低運輸成本。每個定子單元I均包括鐵心模塊11和繞組10。其中，鐵心模塊11主要起支撐和連接作用，鐵心模塊11包括定子鐵心111，定子鐵心111具有連接用的軛部11 Ia和安裝繞組12用的齒部111b。為了便于將定子單元I組裝，在軛部Illa上設(shè)置凹槽112，在凹槽112中設(shè)置有固定鍵113，在固定鍵113上開設(shè)安裝孔113a以便能夠通過緊固件進行連接，提高組裝效率。
[0037]具體地，在本實施例中，定子還包括定子支架2，多個定子單元I沿定子支架2的周向依次設(shè)置在定子支架2上。
[0038]安裝時，由于軛部Illa上的固定鍵113上設(shè)置有安裝孔113a，因此，可通過緊固件穿過定子支架2和定子單元I的固定鍵113上的安裝孔113a的方式將定子單元I固定安裝在定子支架2上，既保證安裝可靠，又提高安裝便捷度。
[0039]各定子單元I的定子鐵心111的與定子支架2相配合的表面上設(shè)置有沿徑向凸出的半圓鍵110，半圓鍵110沿軸向延伸。
[0040]該發(fā)電機的定子為直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的定子，其具有模塊化的定子單元I。定子單元I的鐵心模塊11除包括定子鐵心111和固定鍵113外，還包括齒壓板114和焊縫115等。
[0041]其中，定子鐵心111通過扇形硅鋼片沿軸向疊壓而成，自然形成獨立的扇形鐵心片段，此種生產(chǎn)方式無需對整個定子鐵心進行繁瑣的交錯疊片，操作更簡便，工藝更簡單。
[0042]疊壓成的定子鐵心111的軛部11Ia上具有凹槽112，該凹槽112用于容納固定鍵113，沿軛部11 Ia的長度方向，凹槽112可以設(shè)置多個，相應(yīng)地，每個凹槽112內(nèi)均設(shè)置有一個固定鍵113。該固定鍵113可實現(xiàn)定子單元I與定子支架2的固定連接，使得制造加工更為簡單，有效降低成本。
[0043]齒壓板114設(shè)置在定子鐵心111的軸向上的兩端的端面上。齒壓板114在此的作用主要是壓緊定子鐵心111，防止疊片后的定子鐵心111的齒部Illb向外張開。
[0044]相應(yīng)地，齒壓板114上也設(shè)置有凹槽，該凹槽與定子鐵心111上的凹槽112對應(yīng)，固定鍵113安裝時，將固定鍵113插入定子鐵心111和其兩端面的齒壓板114形成的凹槽中(凹槽的槽底與定子鐵心111的齒根圓之間留有間隙)，并通過工裝夾具等輔助設(shè)備在將定子鐵心111軸向壓緊后在凹槽處對固定鍵113進行焊接并形成焊縫115(凹槽及固定鍵113的尺寸以及焊縫115的設(shè)計需滿足強度校核計算的要求)。如此，沿軸向設(shè)置的焊縫115使得定子鐵心111、齒壓板114與固定鍵113之間形成了一個整體，并確保定子鐵心111軸向預(yù)緊。這樣一來取代了現(xiàn)有技術(shù)下的拉緊螺桿14’對鐵心的軸向預(yù)緊方式，因此無需再對拉緊螺桿14’進行絕緣處理(每個拉緊螺桿