具有通风能力的定子以及发电机和风力发电机的制作方法

本实用新型总的来说涉及发电机领域，具体而言，涉及一种具有通风能力的定子。此外，本实用新型还涉及一种具有这样的定子的发电机。

背景技术：

发电机是将其它形式的能源、如风能和水能转换成电能的机械设备，其主要组件是定子和转子。发电机的原理是，在诸如风力或水力的之类的源动力的作用下，转子转动，使得线圈切割磁力线以生成感应电流。

目前，在一些发电机的转子中设置有风道以对转子进行散热。然而，这样的构造导致从发电机转子的风道中排出的高速气流冲击定子或定子槽口，由此引起较大的冲击损失。由于局部阻力增大，发电机自身产生的风量受到抑制。此外，这样的构造还会导致气动噪声问题。而且，在很多情况下需要设置额外的冷却风机，才能保证发电机的温升限制，这造成投资成本和运行维护成本的增加。

技术实现要素：

本实用新型的任务是，提供一种具有通风能力的定子以及一种具有这样的定子的发电机。通过该定子和/或该发电机，可以降低发电机的运行阻力并同时促进定子的散热。

在本实用新型的第一方面，该任务通过一种具有通风能力的定子来解决，该定子包括：

定子主体，其具有朝向转子的第一表面和背向转子的第二表面，其中在第一表面上设置有定子入风口，所述定子入风口被配置为允许从转子排出的气流进入，并且在第二表面上设置有定子出风口，所述定子出风口被配置为允许定子主体内的气流排出；以及

定子通风槽片，其布置在第一表面与第二表面之间，使得气流在定子主体内能够被从定子入风口引导至定子出风口。

在本实用新型中，术语“通风槽片”涵盖了各种能够引导气流的结构、如片、板、条等。

在本实用新型的一个扩展方案中规定，定子绕组布置在两个相邻的定子入风口之间，并且定子通风槽片布置在两个相邻的定子绕组之间。

在本实用新型的另一扩展方案中规定，所述定子还包括定子槽楔，其布置在定子绕组的朝向转子的一侧。

在本实用新型的优选方案中规定，所述槽楔被构造为弧形，使得经过槽楔的气流能够被引导到定子入风口。通过该优选方案，可以有利于将气流从转子出风口引导到定子入风口，由此进一步降低定子与转子之间的阻力并增加定子散热效果。

在本实用新型的第二方面，前述任务通过一种发电机来解决，该发电机包括：

根据本实用新型的定子；以及

转子，其具有：

转子主体，其在朝向定子的第一侧具有转子出风口并且在背向定子的第二侧具有转子入风口；以及

转子通风槽片，其布置在转子的第一侧与第二侧之间，使得气流在转子主体内能够被从转子入风口引导至转子出风口。

在本实用新型的一个扩展方案中规定，转子绕组布置在两个相邻的转子入风口之间，并且转子通风槽片布置在两个相邻的转子绕组之间。

在本实用新型的另一扩展方案中规定，所述转子入风口为平行于转子绕组的旋转轴延伸的开口。

在本实用新型的一个优选方案中规定，定子通风槽片通过环形或半环形的连接片与定子主体连接；和/或

转子通风槽片通过环形或半环形的连接片与转子主体连接。

通过该优选方案，可以降低通风槽片与定子主体或转子主体的连接难度，并且提高连接强度。

在本实用新型的一个扩展方案中规定，所述连接片的厚度为0.5mm至1mm。连接片的该厚度可以保证较好的通风效果和良好的连接强度。

此外，本实用新型还涉及一种风力发电机，其具有根据本实用新型的发电机。

本实用新型至少具有下列有益效果：(1)本实用新型通过采用定子通风装置，大大降低了定子或定子槽口受到的气流冲击，由此减小定子与转子之间的阻力，并且增大了转子的自驱动风量；(2)本实用新型通过采用定子通风装置，实现了较好的冷却效果，同时降低了气动噪声；(3)本实用新型的发电机无需额外的冷却风机，降低了投资和运维成本，提高系统可靠性和稳定性。

附图说明

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的发电机的示意图。

图2示出了根据本实用新型的发电机的定子槽楔的一个实施例；

图3示出了根据本实用新型的发电机的气流示意图；以及

图4示出了根据本实用新型的连接片的示意图。

具体实施方式

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表示方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

另外，本实用新型的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

图1示出了根据本实用新型的发电机100的示意图。

如图1所示，根据本实用新型的发电机100包括下列部件(其中一些部件是可选的)：

·定子101，具有：

◇定子主体101a，其具有朝向转子102的第一表面101b和背向转子102的第二表面101c，其中在第一表面101b上设置有定子入风口101d，所述定子入风口101d被配置为允许从转子102排出的气流进入，并且在第二表面101c上设置有定子出风口101h，所述定子出风口101h被配置为允许定子主体101a内的气流排出。定子入风口101d和定子出风口101h可以为多个，它们例如根据定子的形状均匀地分布在第一和第二表面101b、101c上。

◇定子通风槽片101e，其布置在第一表面101b与第二表面101c之间，使得气流在定子主体101a内能够被从定子入风口101d引导至定子出风口101h。定子通风槽片101e例如可以通过环形或半环形的连接片与定子主体101a连接，关于连接片可参见图4。

◇可选的定子绕组101f，其布置在两个相邻的定子入风口101d之间。定子通风槽片101e例如可以布置在两个相邻的定子绕组101f之间。

◇可选的定子槽楔101g，其布置在定子绕组101f的朝向转子102的一侧。定子槽楔101g例如可以被构造为弧形，使得经过槽楔101g的气流能够被引导到定子入风口101d，该定子槽楔101g例如可以参见图2。

·转子102，具有：

◇转子主体102a，其在朝向定子101的第一侧102b具有转子出风口102g并且在背向定子的第二侧102c具有转子入风口102h。在此，转子入风口102h被构造成平行于转子绕组的旋转轴延伸的开口。在其它实施例中，其它形式的转子入风口102h也是可设想的。

◇转子通风槽片102d，其布置在转子102的第一侧102b与第二侧102c之间，使得气流在转子主体102a内能够被从转子入风口102h引导至转子出风口102g。转子通风槽片102d例如可以通过环形或半环形的连接片与转子主体102a连接，关于连接片可参见图4。

◇可选的转子绕组102f，其布置在两个相邻的转子入风口102g之间。转子通风槽片102d例如可以布置在两个相邻的转子绕组102f之间。

◇可选的转子槽楔102e，其布置在转子绕组102f的朝向定子101的一侧。

图2示出了根据本实用新型的发电机的定子槽楔的一个实施例。

如图2所示，定子槽楔101g被构造为弧形的，或者具有弯曲的表面，使得气流能够容易地从转子102的转子出风口102g进入定子101的定子入风口101d。定子槽楔101g的弯曲方向可以根据转子出风口102g的取向来设置。

图3示出了根据本实用新型的发电机的气流示意图。

如图3中粗箭头所示，气流从转子102的转子入风口102h进入转子主体102a，在转子主体102a内被转子通风槽片102d引导到转子出风口102g，并且从转子出风口102g进入定子101与转子102之间的气隙。然后，气流通过定子入风口101d进入定子主体101a，并且在定子主体101a内被定子通风槽片101e引导到定子出风口101h并通过定子出风口101h排出。通过上述气流，可以低阻力地引导从转子102排出的气流，由此降低定子或定子槽口受到的气流冲击。此外，还可以对定子101进行散热。

图4示出了根据本实用新型的连接片200的示意图。

如图4所示，连接片200为半环形，以便半包围定子通风槽片101e。在此，连接片200也可以用于转子通风槽片102d。在其它实施例，连接片200也可以是完整的环形，以便全包围定子通风槽片101e。连接片200例如可以在顶面和底面处与定子101连接、如焊接、粘接，从而将定子通风槽片101e将定子连接，同时，连接片也可以对定子起内部支承的作用。连接片200的厚度例如可以为0.5mm至1mm，该厚度可以保证较好的通风效果和良好的连接强度。

本实用新型至少具有下列有益效果：(1)本实用新型通过采用定子通风装置，大大降低了定子或定子槽口受到的气流冲击，由此减小定子与转子之间的阻力，并且增大了转子的自驱动风量；(2)本实用新型通过采用定子通风装置，实现了较好的冷却效果，同时降低了气动噪声；(3)本实用新型的定子无需额外的冷却风机，降低了投资和运维成本，提高系统可靠性和稳定性。

虽然本实用新型的一些实施方式已经在本申请文件中予以了描述，但是本领域技术人员能够理解，这些实施方式仅仅是作为示例示出的。本领域技术人员在本实用新型的教导下可以想到众多的变型方案、替代方案和改进方案而不超出本实用新型的范围。所附权利要求书旨在限定本实用新型的范围，并藉此涵盖这些权利要求本身及其等同变换的范围内的方法和结构。