定子支架的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种定子支架，该定子支架包括支撑板、多个固定部、上环板和下环板，所述固定部固定铁心和线圈，其与所述上环板和所述下环板垂直，其两端分别与所述上环板和所述下环板固定连接，所述支撑板为圆环状，其设置在所述上环板和所述下环板之间，与所述上环板和所述下环板平行，所述多个固定部固定连接在所述支撑板上。本实用新型的定子支架，采用了多个分离的固定部来替代现有技术中的筒体结构，并且通过每个固定部与支撑板之间单独固定连接，从而在减轻整体重量的同时，避免了由于焊缝过长带来的焊接应力，提高了定子支架的整体刚度。
【专利说明】定子支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种定子支架，尤其涉及一种风力发电机的定子支架。
【背景技术】
[0002]随着风力发电技术的高速发展，风力发电机组专用发电机朝着高可靠性、低维护量、减少组件、降低成本、效率高、集成度高等方向发展，因此近年来直驱风机得到快速的发展。
[0003]在风力发电领域所使用的直驱电机一般包括转子和定子，定子包括定子支架以及铁心和线圈，铁心和线圈通过支架来固定。直驱电机定子与转子间需要很小而且稳定的气隙。而铁心和线圈很重，往往能占电机重量的40%以上，同时在运行过程中还要受到很大的磁场力作用。在这种情况下，在工作状态下要保证气隙不变，这就要求定子支架的刚度很强。
[0004]由于直驱风机相对双馈电机直径要大得多，而且随着单机容量不断增长，直径必须做到更大，这就造成定子支架加工难度的增加，并且刚度问题很难保证。针对大直径电机的结构件，减轻重量和增加刚度成为尤为重要的问题。
[0005]现有技术的直驱发电机的定子支架的主体结构主要包括筒体和支撑板，其中，筒体用于叠装铁芯等。支撑板为圆环状，支撑板的整个外圆周与筒体紧密焊接，从而与筒体固
定在一起。
[0006]在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:支撑板与筒体之间的焊缝过长，存在很大的焊接应力，并且支撑板和筒体本身的重量以及载荷也很大，从而导致了定子支架整体的刚度下降。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于，提供一种定子支架，以减少支撑板与筒体之间的固定连接所产生的应力，提高定子支架的整体刚度。
[0008]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种定子支架，该定子支架包括支撑板、多个固定部、上环板和下环板，所述固定部固定铁心和线圈，其与所述上环板和所述下环板垂直，其两端分别与所述上环板和所述下环板固定连接，所述支撑板为圆环状，其设置在所述上环板和所述下环板之间，与所述上环板和所述下环板平行，所述多个固定部固定连接在所述支撑板上。
[0009]本实用新型的定子支架，采用了多个分离的固定部来替代现有技术中的筒体结构，并且通过每个固定部与支撑板之间单独固定连接，将固定连接点分布到整个圆周上，从而在减轻整体重量的同时，避免了由于焊缝过长带来的焊接应力，提高了定子支架的整体刚度。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1为本实用新型实施例的定子支架的整体结构的立体示意图一。
[0011]图2为本实用新型实施例的定子支架的整体结构的立体示意图二。
[0012]图3为本实用新型实施例的定子支架的局部结构的立体示意图一。
[0013]图4为本实用新型实施例的定子支架的沿水平方向的局部剖面图。
[0014]图5为本实用新型实施例的定子支架的局部结构的立体示意图二。
[0015]附图标记说明
[0016]1-支撑板、2-固定部、3-上环板、4-下环板、5-立柱、6_筋板、7_翼板、8-中法兰、9-塔架侧法兰、10-盖板、11-引出部件、61-第一筋板、62-第二筋板、611-第一减重孔、101-齿部、102-齿槽、103-第二减重孔、轴向过滤器104。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
[0018]本实施例对现有技术的定子支架的结构进行了调整，将现有技术中用于固定铁芯和线圈的筒体结构以及与主撑板的固定连接方式进行了改变，从而在减轻整体重量的同时，避免了由于焊缝过长带来的焊接应力，提高了定子支架的刚度。
[0019]图1和图2为本实用新型实施例的定子支架的整体结构的立体示意图，图2中所示的定子支架相当于把图1所示的定子支架进行了翻转，图3为本实用新型实施例的定子支架的局部结构的立体示意图，其放大了局部的结构特征，更加清楚地示出了上述结构，图4为本实用新型实施例的定子支架的沿水平方向的局部剖面图，其中，在本实用新型的实施例中，将支撑板所在的平面的方向作为水平方向，将与支撑板垂直的方向作为竖直方向。如图1至4所示，本实施例的定子支架包括支撑板1、多个固定部2、上环板3和下环板4，固定部2固定铁芯和线圈(图未示出)，其与上环板3和下环板4垂直，其两端分别与上环板3和下环板4固定连接，支撑板I为圆环状，其设置在上环板3和下环板4之间，与上环板3和下环板4平行，多个固定部2固定连接在支撑板I上。
[0020]优选地，固定部2在圆周方向上均匀分布，分布的间隔可以根据实际情况而定。对于支撑板I的位置，优选为设置在上环板3和下环板4之间的中间位置，这样能够更好地均衡整个定子支架的载荷。
[0021]此外，在本实用新型的实施例中，对于固定连接的方式，可以采用如现有技术中的焊接方式，当然也可以采用其他能够满足实际强度需要的现有的其他固定连接方式。
[0022]从图1至3所示的结构可以看出用来固定铁心和线圈的固定部为多个，分布在这个定子支架的圆周上，与现有技术中用来固定铁芯和线圈的筒体相比减轻了重量，并且多个固定部与圆环状的支撑板分别固定连接，避免了现有技术中整个圆周长度范围内的焊缝，将固定点分布到整个圆周上，减少了长焊缝带来的焊接应力，提高的定子支架的整体刚度。
[0023]进一步地，本实施例还对支撑板I的结构进行了改进，如图1至4所示，具体地，支撑板I的外圆周上包括多个齿部101，齿部101的端部与固定部2固定连接。
[0024]通过对支撑板I的结构的改进，在外圆周上形成了多个齿部，从而减少了支撑板I的重量，并且支撑板I外圆周上的齿部结构，本身也能起到分散应力的作用，由此，进一步地提高了定子支架的整体刚度。[0025]进一步地，在上环板3和下环板4之间还设置有多个立柱5，立柱5与上环板3和下环板4固定连接，并且，齿部101之间的齿槽102的底部与立柱5固定连接。
[0026]立柱5本身就能加强定子支架的刚度，在此基础上，将齿槽102的底部与立柱5连接，这样另一圆周(半径小于齿部的端部的圆周)上设置固定连接点，减少了同一圆周上的应力分布，并且也进一步增加了固定连接点，从而提高的整体支架的刚度。
[0027]对于立柱设置方式，如图1至4所示，可以采用每隔一个齿槽对应设置一个立柱的方式设置。这样的设置方式，能够在保证一定的刚度的情况下，进一步简化了结构，减小了整个定子支架的整体重量。
[0028]此外，在上环板3和下环板4之间还可以设置有多个筋板6，筋板6与上环板3和下环板4固定连接。
[0029]具体地，筋板6可以进一步还可以连接立柱5和固定部2以及支撑板1，或者连接支撑板I和固定部2。为了在附图中区别示出，将连接立柱5和固定部2以及支撑板I的筋板称作第一筋板61,将连接支撑板I和固定部2的筋板称作第二筋板62。
[0030]通过设置筋板进一步增强定子支架的刚度，而且，通过筋板连接立柱和固定部以及支撑板，或者连接支撑板和固定部，能够将横向结构的支撑板与纵向结构的固定部或者立柱紧密连接在一起，从而从整体上增加定子支架的刚度。
[0031 ] 优选地，在立柱5与齿槽102的底部对应固定连接的齿槽区域，筋板(第一筋板61)与立柱5和固定部以及支撑板的齿部的侧壁固定连接，在不存在立柱的齿槽区域，筋板(第二筋板62)与支撑板I的齿部的侧壁和固定部2固定连接。这种结构，将支撑板I的齿部的各面与筋板和立柱5以及固定部等主要支撑部件连接在一起，使定子支架内外联成一个刚度好的整体，如果采用焊接的固定连接方式，基于支撑板齿部的特殊结构，能够形成多个“V”形短焊缝，从而解决了大直径定子支架的刚度差以及焊接变形问题。
[0032]此外，在筋板上还可以设置有第一减重孔611，第一减重孔611大小相同，并且其中心位于同一圆周上。通过减重孔的结构能够进一步降低定子支架的重量。具体地，如图4所示，在支撑板的齿部区域，沿着圆周方向形成了一个气流通道(如图中所示的虚线和箭头的方向)，第一减重孔611正好构成了气流通道的一部分。而且，在大型风机发电机上，减重孔也是工作人员在内部进行作业的通道。
[0033]关于气流通道，定子支架可以采用如下方式在齿部所在的圆周方向上形成气流通道，如图5所示，定子支架可以包括多个盖板10，盖板10设置在相邻的立柱、支撑板I与上环板3或下环板4形成的开口上。通过盖板10将该开口封闭后，形成了沿着圆周的气流通道。气流通道的目的主要是用来对固定在固定部2上的铁芯和线圈等部件进行散热。该散热通道可以至少设置一个专门的气流入口和和至少一个气流出口，气流入口和气流出口可以设置在盖板上，并通过气流管道引出到外部。如图5所示，可以设置引出部件11，其用于固定进气管和出气管，通过设置多个引出部件11将进气管和出气管引出到定子支架的外部。
[0034]此外,在支撑板I上还可以设置有翼板7,翼板7与支撑板I垂直，翼板7的一侧边与立柱5固定连接。翼板7的作用在于提高齿部以内部分的刚性。
[0035]支撑板I可以设置成与连接电机主轴的中法兰8为一体结构，在现有技术中，中法兰8 —般是与支撑板整体焊接在一起的，而本实用新型实施例采用了一体结构，省去了中法兰与支撑板之间的焊接结构，从而也减少了由于焊接造成的焊接应力以及变形等问题。
[0036]在支撑板I上还设置有第二减重孔103，在第二减重孔处设置有轴向过滤器104。如图3和图5所示，第二减重孔103设置在支撑板I的齿部以外的内侧区域，整个支架安装后，支撑板I所在的平面与地面垂直，与风机叶片旋转的平面平行，即支撑板I将直接面对风向，这样在第二减重孔103处设置有轴向过滤器104可以对流入电机内部的风进行过滤，从而减少杂质等损害电机。
[0037]此外，如图1至4所示，在上环板3上方还可以设置有塔架侧法兰9，该塔架侧法兰9的直径小于上环板3，立柱5穿过上环板3与塔架侧法兰9固定连接。塔架侧法兰9用于将定子支架与塔架固定，而通过将立柱5与塔架侧法兰9固定连接，可以将整个定子支架与塔架固定在一起，从而提高定子支架的稳定性。
[0038]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种定子支架，其特征在于，该定子支架包括支撑板、多个固定部、上环板和下环板，所述固定部固定铁心和线圈，其与所述上环板和所述下环板垂直，其两端分别与所述上环板和所述下环板固定连接，所述支撑板为圆环状，其设置在所述上环板和所述下环板之间，与所述上环板和所述下环板平行，所述多个固定部固定连接在所述支撑板上。
2.根据权利要求1所述的定子支架，其特征在于，在所述支撑板的外圆周上包括多个齿部，所述齿部的端部与所述固定部固定连接。
3.根据权利要求2所述的定子支架，其特征在于，在所述上环板和所述下环板之间还设置有多个立柱，所述立柱与所述上环板和所述下环板固定连接，并且，所述齿部之间的齿槽的底部与所述立柱固定连接。
4.根据权利要求3所述的定子支架，其特征在于，每隔一个所述齿槽对应设置一个所述立柱，所述立柱与所述齿槽的底部对应固定连接。
5.根据权利要求3所述的定子支架，其特征在于，在所述上环板和所述下环板之间还设置有多个筋板，所述筋板与所述上环板和所述下环板固定连接。
6.根据权利要求5所述的定子支架，其特征在于，所述筋板还与所述立柱和所述固定部以及所述支撑板固定连接。
7.根据权利要求5所述的定子支架，其特征在于，所述筋板还与所述支撑板和所述固定部固定连接。
8.根据权利要求4所述的定子支架，其特征在于，在所述上环板和所述下环板之间还设置有多个筋板，所述筋板与所述上环板和所述下环板固定连接， 在所述立柱与所述齿槽的底部对应固定连接的齿槽区域，所述筋板还与所述立柱和所述固定部以及所述支撑板的齿部的侧壁固定连接，在不存在所述立柱的齿槽区域，所述筋板还与所述支撑板的齿部的侧壁和所述固定部固定连接。
9.根据权利要求5至8任一权利要求所述的定子支架，其特征在于，在所述筋板上设置有第一减重孔，所述第一减重孔大小相同，并且其中心位于同一圆周上，在所述支撑板的齿部的区域，沿着圆周方向形成一个气流通道。
10.根据权利要求3所述的定子支架，其特征在于，在所述支撑板的上下面上还设置有翼板，所述翼板与所述支撑板垂直，所述翼板的一侧边与所述立柱固定连接。
11.根据权利要求9所述的定子支架，其特征在于，还包括多个盖板，所述盖板设置在相邻的所述立柱、所述支撑板与所述上环板或所述下环板形成的开口上。
12.根据权利要求11所述的定子支架，其特征在于，所述气流通道具有至少一个气流入口和至少一个气流出口，所述气流入口和所述气流出口设置在所述盖板上，并通过气流管道引出到外部。
13.根据权利要求1至8任一权利要求所述的定子支架，其特征在于，所述支撑板与连接电机主轴的中法兰为一体结构。
14.根据权利要求1至8任一权利要求所述的定子支架，其特征在于，所述支撑板上设置有第二减重孔，在所述第二减重孔处设置有轴向过滤器。
15.根据权利要求3所述的定子支架，其特征在于，在所述上环板上方设置有塔架侧法兰，该塔架侧法兰的直径小于所述上环板，所述立柱穿过所述上环板与所述塔架侧法兰固定连接。
16.根据权利要求1至8任一权利要求所述的定子支架，其特征在于，所述支撑板设置在所述上环板和 所述下环板之间的中间位置。
【文档编号】H02K1/18GK203761154SQ201420101709
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】裴子荣 申请人:北京金风科创风电设备有限公司