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CN105164894B - 同步发电机定子和同步发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种同步发电机定子，所述同步发电机定子具有：定子环(300)；定子叠片铁芯(400)；在所述定子环(300)和所述定子叠片铁芯(400)之间的环绕的间隙(310)；以及在所述间隙(310)中的多个脱耦单元(500)，其中所述脱耦单元(500)具有第一金属片(510)和第二金属片(530)，所述第一金属片匹配于所述定子叠片铁芯(400)的轮廓，所述第二金属片匹配于所述定子环(300)的轮廓，其中在所述第一金属片和第二金属片(510，530)之间设有具有空腔和进入阀(540)的垫(520)。

Description

同步发电机定子和同步发电机
技术领域
本发明涉及一种同步发电机定子和同步发电机。
背景技术
同步发电机例如在风能设备中使用并且具有发电机定子和发电机转动件或者发电机转子。发电子定子通常与风能设备的吊舱牢固地连接并且发电机转子与风能设备的转子直接或间接(经由传动装置)耦联。在风能设备的转子旋转时，由此同步发电机的发电子转子一起旋转，使得同步发电机产生电能。
发明内容
本发明的目的是，提出一种用于风能设备的同步发电机，所述同步发电机实现减少的声音排放。
该目的通过根据本发明所述的同步发电机定子和同步发电机实现。
提出一种同步发电机定子，所述同步发电机定子具有定子环、定子叠片铁芯、在定子环(或其内轮廓或者外轮廓)和定子叠片铁芯(或其外轮廓或者内轮廓)之间的环绕的间隙以及在间隙中的多个脱耦单元。
脱耦单元具有第一金属片和第二金属片，所述第一金属片匹配于定子叠片铁芯的(外)轮廓，所述第二金属片匹配于定子环的(内)轮廓。在第一金属片和第二金属片之间设有具有空腔和进入阀的垫。
间隙能够设计作为环形的间隙。
空腔可通过进入阀由压力介质填充。
根据本发明的一个方面，垫设计为硫化的橡胶压力垫。
本发明同样涉及一种具有根据本发明的同步发电机定子的同步发电机。
本发明同样涉及一种用于安装同步发电机定子的方法，所述同步发电机定子具有定子环和定子叠片铁芯。定子叠片铁芯引入到定子环中，使得在定子环的轮廓和定子叠片铁芯的轮廓之间存在环绕的间隙。多个脱耦单元被引入到间隙中。
根据本发明的另一个方面，压力介质经由进入阀引入到脱耦单元中，以便在多个脱耦单元被引入到间隙中之后填充第一金属片和第二金属片之间的垫的空腔。
本发明同样涉及一种风能设备，所述风能设备具有同步发电机，所述同步发电机具有根据本发明的同步发电机定子。
本发明涉及如下基本思想：提出一种同步发电机定子，所述同步发电机定子在定子环和定子叠片铁芯之间的间隙中具有多个脱耦单元。这些脱耦单元能够设置用于避免振动或者固体声从定子叠片铁芯传输到定子环上。
根据本发明的一个方面，脱耦元件具有外部的和内部的金属片部分以及在其间的柔性的垫例如橡胶压力垫。
同步发电机能够设计为内转动件，也就是说，发电机的转动件或转子设置在定子内部。
在脱耦单元的这两个金属片之间的垫能够具有空腔，使得压力介质能够引入到该空腔中。由此能够将脱耦元件首先在没有压力介质的情况下引入到定子环和定子叠片铁芯之间的间隙中，以便随后紧接着引入压力介质，使得脱耦元件(在厚度增加的条件下)填满在定子环和定子叠片铁芯之间的间隙。
本发明的其它的设计方案是从属权利要求的主题。
附图说明
本发明的优点和实施例接下来参考附图详细阐述。
图1示出根据本发明的风能设备的示意性视图，
图2示出根据第一实施例的同步发电机定子的立体视图，
图3A和3B分别示出用于根据第一实施例的同步发电机定子的脱耦单元的立体视图，
图4示出根据第一实施例的同步发电机的一部分的示意性的立体视图，
图5示出根据第一实施例的同步发电机定子的一部分的另一个示意性的立体视图，以及
图6示出根据第一实施例的同步发电机定子的立体的剖视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的风能设备的示意性视图。风能设备100具有塔102和吊舱104。在吊舱104上设有转子106，所述转子具有三个转子叶片108和导流罩110。转子106在运行时通过风进入旋转运动从而也使吊舱104中的同步发电机的转子或转动件旋转。转子叶片108的节距角能够通过在相应的转子叶片108的转子叶片根部处的变桨电机来改变。
同步发电机的同步发电机定子通常与风能设备的吊舱牢固地连接，而同步发电机的转子与风能设备的空气动力学的转子直接(或者经由传动装置)耦联，使得当风能设备的空气动力学的转子旋转时，发电子转子旋转。
在下文中描述内转动件的实施方案。在外转动件中，交换“内”和“外”。
图2示出根据第一实施例的同步发电机定子的立体视图。定子具有外部的定子环300、位于内部的定子叠片铁芯400以及在定子叠片铁芯400的外侧和定子环300的内侧之间的环绕的间隙310。在该环绕的间隙310中设有多个脱耦单元500。脱耦单元500用于在定子叠片铁芯400和定子环300之间的振动脱耦和/或固体声脱耦。
图3A和3B分别示出用于根据第一实施例的同步发电机定子的脱耦单元的立体视图。脱耦单元500具有第一和第二金属片510、530以及在第一和第二金属片510、530之间的垫520。第一金属片510匹配于定子叠片铁芯400的外轮廓。第二金属片530匹配于定子环300的内轮廓。脱耦单元500圆弧状地设置在环绕的间隙310中。在第一金属片510上例如能够设置两个固定连接片511并且在第二金属片530上能够设置两个固定连接片531。这些连接片511、531设置在脱耦单元500的端侧上。第一和第二金属片510、530之间的垫520能够具有空腔，所述空腔可经由脱耦单元500的端侧上的进入阀540通过压力介质填充。
根据本发明的一个方面，第一和第二脱耦金属片大约为2mm厚并且垫520是硫化的橡胶压力垫。
图4示出根据第一实施例的同步发电机的一部分的示意性的立体视图。特别地，在图4中示出脱耦元件500安装在定子环300和定子叠片铁芯400之间的环绕的间隙310中。在此，脱耦元件500引入到间隙310中。可选地，在此例如能够在没有压力介质的情况下将垫520设置在第一和第二金属片510、530之间，使得安装是简单可行的。
图5示出根据第一实施例的同步发电机定子的一部分的另一个示意性的立体视图。同步发电机定子具有定子环300、定子叠片铁芯400以及在定子环300和定子叠片铁芯400之间的环绕的间隙310。多个脱耦单元500被放置或引入到该间隙中。在脱耦单元500被引入到环绕的间隙310中之后，能够借助于进入阀540将压力介质引入到垫520的空腔中。这导致：在第一和第二金属片510、530之间的间距增大，直至第一金属片贴靠在定子叠片铁芯400的外轮廓上并且第二金属片530贴靠在定子环300的内轮廓上。
图6示出根据第一实施例的同步发电机定子的立体的剖视图。同步发电机定子具有定子环300、定子叠片铁芯400以及在定子环300和定子叠片铁芯400之间的间隙310。在该间隙310中设有多个脱耦单元500。脱耦单元500具有第一和第二金属片510、530以及在其间的垫520。根据图6的脱耦单元的设计方案能够根据或基于根据图3A和3B的脱耦单元。
由此，脱耦单元设置在定子叠片铁芯400和定子环300之间。
借助于进入阀540，压力介质能够被引入到垫的空腔中，使得在定子环300和叠片铁芯400之间的间隙能够被填满并且被挤压以传输扭矩。也能够经由脱耦元件来调节发电机气隙。
根据本发明，能够通过使用在定子环300和定子叠片铁芯之间的间隙中的脱耦元件来设置固体声脱耦和/或振动脱耦，使得能够显著地减少同步发电机的声音排放。
根据本发明的同步发电机是缓慢旋转的同步发电机并且尤其是用于风能设备或者水力发电站的环形发电机。同步发电机具有>1MW的额定功率。同步发电机具有低于40U/min的并且尤其低于20U/min的转速。
根据本发明提出一种同步发电机，具有>4m的直径。此外，同步发电机设计作为他励的同步发电机。

Claims (5)

1.一种同步发电机定子，具有：
定子环(300)；
定子叠片铁芯(400)；
在所述定子环(300)和所述定子叠片铁芯(400)之间的环绕的间隙(310)；和
在所述间隙(310)中的多个脱耦单元(500)，其中
所述脱耦单元(500)具有第一金属片(510)和第二金属片(530)，所述第一金属片匹配于所述定子叠片铁芯(400)的轮廓，所述第二金属片匹配于所述定子环(300)的轮廓，
其中在所述第一金属片和第二金属片(510，530)之间设有具有空腔和进入阀(540)的垫(520)，所述进入阀用于将压力介质引入到所述垫(520)的空腔中，其中所述脱耦单元(500)用于使在定子叠片铁芯(400)和定子环(300)之间的振动脱耦或固体声脱耦。
2.根据权利要求1所述的同步发电机定子，其中
所述垫(520)设计作为硫化的橡胶压力垫。
3.一种具有同步发电机定子的同步发电机，所述同步发电机定子具有：
定子环(300)；
定子叠片铁芯(400)；
在所述定子环(300)和所述定子叠片铁芯(400)之间的环绕的间隙(310)；和
在所述间隙(310)中的多个脱耦单元(500)，
其中所述脱耦单元(500)具有第一金属片(510)和第二金属片(530)，所述第一金属片匹配于所述定子叠片铁芯(400)的轮廓，所述第二金属片匹配于所述定子环(300)的轮廓，
其中在所述第一金属片和第二金属片(510，530)之间设有具有空腔和进入阀(540)的垫(520)，所述进入阀用于将压力介质引入到所述垫(520)的空腔中，其中所述脱耦单元(500)用于使在定子叠片铁芯(400)和定子环(300)之间的振动脱耦或固体声脱耦。
4.一种风能设备，其具有根据权利要求3所述的同步发电机。
5.一种用于安装同步发电机定子的方法，所述同步发电机定子具有定子环(300)和定子叠片铁芯(400)，所述方法具有下述步骤：
将所述定子叠片铁芯(400)引入到定子环(300)中，使得在所述定子环(300)和所述定子叠片铁芯(400)之间存在环绕的间隙(310)；
将多个脱耦单元(500)引入到所述间隙(310)中，其中
所述脱耦单元(500)具有第一金属片(510)和第二金属片(530)，所述第一金属片匹配于所述定子叠片铁芯(400)的轮廓，所述第二金属片匹配于所述定子环(300)的轮廓，
其中在所述第一金属片和所述第二金属片(510，530)之间设置具有空腔和进入阀(540)的垫(520)，所述方法此外具有下述步骤：
经由所述进入阀(540)将压力介质引入到所述脱耦单元(500)中，以便在将多个所述脱耦单元(500)引入到所述间隙(310)中之后填充第一金属片和第二金属片(510，530)之间的所述垫(520)的空腔。
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