电机的电磁模块的制作方法

文档序号:23817756发布日期:2021-02-03 13:58阅读:158来源:国知局
电机的电磁模块的制作方法

[0001]
本公开涉及用于具有冷却通道的电机的电磁模块,以及用于从电机移除电磁模块的方法。


背景技术:

[0002]
诸如电动机和发电机之类的电机大体包括转子结构和定子结构。大型发电机可为永磁发电机(pmg)或电激励发电机。
[0003]
这样的发电机可例如用于风力涡轮中,特别是在离岸风力涡轮中。风力涡轮大体包括具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。转子轴的旋转直接地驱动发电机转子("直接驱动")或通过使用变速箱。这种直接驱动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,并且可在低速下旋转,例如在2至20 rpm(每分钟转数)的范围中。备选地,永磁发电机或电激励发电机也可联接至变速箱,该变速箱将发电机的转速增加至例如50至500rpm之间或甚至更高。
[0004]
电机包括相对于定子旋转的转子。转子可为内部结构,且定子可为外部结构。因此,在此情况下,定子围绕转子。备选地,在一些构造中,它可为相反的,即,转子围绕定子。
[0005]
在永磁发电机(pmg)的情况下,永磁体(pm)大体布置在转子上(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(尽管它们也可备选地布置在转子结构上)。永磁发电机大体被认为是可靠的并且与其他类型的发电机相比需要较少的维护。
[0006]
可在永磁体模块中提供多个永磁体,这些永磁体可作为单个物件附接到转子。永磁体模块可限定为具有多个永磁体的单元,使得可将多个磁体一起安装和拆卸。这样的模块可具有模块基座,该模块基座的形状适于容纳或承载可固定到基座的多个永磁体。基座可构造成以这样的方式固定到转子边缘,使得多个磁体通过模块基座一起固定到转子边缘。永磁体模块的使用可便于转子的制造。
[0007]
定子可大体包括电绕组或定子绕组。定子绕组可布置在定子节段中。多个定子节段可沿定子圆周连接到定子边缘。定子节段可包括构造成固定到定子边缘的基座和从基座突出的接纳定子绕组的齿。定子绕组可缠绕在齿周围。定子节段可包括多个齿和多个定子绕组,定子绕组缠绕在每个齿周围。因此,定子绕组可通过定子节段安装到定子或从定子拆卸。使用定子节段可便于定子的制造以及故障定子或电绕组的替换。
[0008]
电机的电磁构件(例如,永磁体模块和定子绕组)可被冷却以减少热量损失,使得可优化电机的性能。可在定子和/或转子中提供空气冷却通道以冷却电磁构件。例如,空气冷却通道可形成在永磁体模块中或定子节段中。然而,大的空气冷却通道可能会削弱转子或定子构件的结构性能。
[0009]
电磁构件(例如,永磁体模块或定子节段)在其使用期间可能会退化,并且可能需要维修或由另一个替换。因此可能必须移除电磁构件。然而,电磁构件可能会由其他电磁构件吸引。例如,与定子相关联的电磁构件大体由与转子相关联的电磁构件电磁吸引。因此,
从电机移除电磁构件可能需要抵消在电磁构件之间产生的电磁力。这在将电磁构件插入电机时也会发生。这些制造或维护操作可能使电磁构件以及电机的设计更加困难。当转子和定子之间的电磁力很大时,这特别可能会在用于直接驱动风力涡轮的发电机中发生。
[0010]
本文描述的电机的尺寸和类型以及潜在的问题不限于直接驱动海上应用中的发电机,且甚至不仅限于风力涡轮领域。在例如蒸汽涡轮和水力涡轮中也可发现可能遭受相同问题和/或具有相同复杂性的相当大尺寸的电机。
[0011]
本公开提供了至少部分解决上述缺点中的一些缺点的系统和方法的示例。


技术实现要素:

[0012]
在一个方面,提供了一种用于从具有转子和定子的电机中移除电磁模块的方法。电机包括多个具有电磁材料的电磁模块,该电磁材料是永磁体和定子绕组中的一种。电磁模块包括基座和从基座延伸并支承电磁材料的支承件。基座包括底表面和第一侧表面。第一侧表面包括沿轴向延伸的凹槽,其与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道。该方法包括将杆插入由待移除的电磁模块的凹槽和相邻电磁模块的凹槽形成的冷却通道中;从电机的结构释放待移除的电磁模块;以及沿杆滑动待移除的电磁模块。
[0013]
根据该方面,由两个相邻电磁模块的凹槽形成的冷却通道可用于插入杆以抵消作用在待抽出的电磁模块上的电机内部的电磁力。例如,如果待移除的电磁模块是定子模块,则布置在转子处的永磁体可吸引定子模块。因此可在布置在定子处的电磁模块和布置在转子处的电磁模块之间产生电磁力。杆可沿径向保持在相邻电磁模块的凹槽内。待移除的电磁模块可以以这样的方式沿杆滑动,使得杆保持或维持电磁模块的径向位置。可防止电磁模块例如从定子到转子的径向移位。因此,单个通道具有两个功能:冷却电磁材料和接纳用于移除一个电磁模块的杆。因此可避免在电磁模块中形成带有独立功能的若干通道。结果,可防止削弱电磁模块的结构性能,并且可提供更紧凑的电磁模块。另外,由于在电磁模块的基座中需要较少的通道,可优化通过电磁模块的磁通量并且可改善电机的电效率。
[0014]
在另一方面,提供了一种用于将电磁模块插入电机的方法。然后,电机包括转子、定子和多个具有电磁材料的电磁模块。电磁材料是永磁体和定子绕组中的一种。电磁模块包括基座和从基座延伸并支承电磁材料的支承件。基座包括底表面和第一侧表面。第一侧表面包括沿轴向延伸的凹槽,所述沿轴向延伸的凹槽构造成与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道。该方法包括:将杆插入附接到电机的结构的电磁模块的凹槽中;将杆的一部分插入待插入的电磁模块的凹槽的一部分中;使待插入的电磁模块沿杆滑动,以将待插入的电磁模块定位在附接到电机的结构的电磁模块附近,以及将电磁模块附接到电机的结构。
[0015]
根据此方面,由两个相邻的电磁模块的凹槽形成的冷却通道可用于将电磁模块插入电机中。类似于移除电磁模块,杆可沿径向保持被插入电机中的电磁模块。
[0016]
在又一个方面,提供了一种定子节段。定子节段包括基座和从基座突出的接纳定子绕组的齿。基座包括底表面和具有沿轴向延伸的凹槽的第一侧表面。凹槽包括上表面和下表面。凹槽构造成与相邻的定子节段的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起形成冷却通道。冷却通道还构造成接纳用于从定子边缘移除定子节段的杆并且冷却定子绕组。
[0017]
根据该方面,冷却通道可用于冷却定子绕组并且用于促进定子节段在电机中的抽出或插入。在定子节段的抽出或插入期间,可将杆插入由待移除定子节段的凹槽和相邻的定子节段的凹槽形成的冷却通道中。此外,由于冷却通道靠近定子绕组布置,可改善冷却并且因此可提高电机的电效率。因此可避免通常布置在定子芯中的冷却通道。因此,可减小定子的尺寸,并因此减小电机的尺寸。
[0018]
技术方案1. 一种用于从具有转子和定子的电机移除电磁模块的方法,所述电机包括多个具有电磁材料的电磁模块,所述电磁材料是永磁体和定子绕组中的一种,所述电磁模块包括:基座和从所述基座延伸并支承所述电磁材料的支承件,所述基座包括:底表面;第一侧表面,其包括沿轴向延伸的凹槽,所述凹槽与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道;所述方法包括:将杆插入由待移除的所述电磁模块和相邻电磁模块的凹槽形成的冷却通道中;从所述电机的结构释放待移除的所述电磁模块;以及使待移除的所述电磁模块沿所述杆滑动。
[0019]
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述电磁模块包括具有至少一个永磁体的永磁体模块,并且所述电机的结构包括所述转子的转子边缘。
[0020]
技术方案3. 根据技术方案1所述的方法,其中,所述电磁模块包括带有至少一个定子绕组的定子节段,并且所述电机的结构包括所述定子的定子边缘。
[0021]
技术方案4. 根据技术方案1至技术方案3中任一项所述的方法,其中,断开待移除的所述电磁模块包括松开将所述电磁模块连接至所述电机的结构的紧固件。
[0022]
技术方案5. 根据技术方案1至技术方案4中任一项所述的方法,其中,所述方法包括将所述杆的一部分保持在所述相邻电磁模块的凹槽内。
[0023]
技术方案6. 根据技术方案1至技术方案5中任一项所述的方法,其中,所述凹槽包括基本垂直于所述第一侧表面延伸的上表面和下表面。
[0024]
技术方案7. 一种用于将电磁模块插入具有转子和定子的电机中的方法,所述电机包括多个具有电磁材料的电磁模块,所述电磁材料是永磁体和定子绕组中的一种,所述电磁模块包括:基座和从所述基座延伸并支承所述电磁材料的支承件,所述基座包括:底表面;第一侧表面,其包括沿轴向延伸的凹槽,所述凹槽构造成与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道;所述方法包括:将杆插入附接到所述电机的结构的电磁模块的凹槽中;将杆的一部分插入待插入的所述电磁模块的凹槽的一部分中;沿所述杆滑动待插入的所述电磁模块以将待插入的所述电磁模块定位成与附接到所述电机的结构的电磁模块相邻;以及将所述电磁模块附接到所述电机的结构。
[0025]
技术方案8. 根据技术方案7所述的方法,其中,所述电磁模块包括带有至少一个定子绕组的定子节段,并且所述电机的结构包括所述定子的定子边缘。
[0026]
技术方案9. 一种用于电机的定子节段,包括:基座和从所述基座突出的接纳定子绕组的齿;所述基座包括:底表面;以及第一侧表面,其具有沿轴向延伸的凹槽,所述凹槽包括上表面和下表面;并且其中所述凹槽构造成与相邻定子节段的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起形成冷却通道,所述冷却通道构造成接纳杆以用于从定子边缘移除所述定子节段并冷却所述定子绕组。
[0027]
技术方案10. 根据技术方案9所述的定子节段,其中,所述定子节段包括第二侧表面,所述第二侧表面具有沿轴向延伸的包括上表面和下表面的凹槽。
[0028]
技术方案11. 根据技术方案10所述的定子节段,其中,所述侧表面包括第一部分和第二部分;并且其中所述凹槽在所述第一部分和所述第二部分之间。
[0029]
技术方案12. 根据技术方案9至技术方案11中任一项所述的定子节段,其中,所述上表面和所述下表面基本彼此平行。
[0030]
技术方案13. 根据技术方案9至技术方案12中任一项所述的定子节段,其中,所述上表面和所述下表面构造成固持由所述冷却通道接纳的杆。
[0031]
技术方案14. 根据技术方案9至技术方案13中任一项所述的定子节段,其中,所述凹槽包括内表面和倾斜表面;所述内表面从所述上表面垂直延伸到所述倾斜表面,并且所述倾斜表面从所述内表面延伸到所述下表面,其中所述倾斜表面相对于所述内表面和所述下表面形成大于90
°
的角度。
[0032]
技术方案15. 根据技术方案14所述的定子节段,其中,所述凹槽的表面是基本平坦的,并且所述凹槽的表面之间的过渡是圆形的。
附图说明
[0033]
下文将参照附图来描述本公开的非限制性示例,在附图中:图1示出了根据本公开的一个示例的风力涡轮的透视图;图2示出了根据本公开的一个示例的风力涡轮的机舱的简化内部视图;图3示意性地显示了根据本公开的一个示例的两个相邻定子节段的截面视图;图4示意性地显示了从定子移除定子节段;图5示意性地显示了根据本公开的一个示例的定子节段的截面视图;图6示意性地显示了根据本公开的另一示例的定子节段的截面视图;图7示意性地显示了根据本公开的一个示例的永磁体模块的截面视图;图8示出了根据本公开的用于从电机移除电磁模块的方法的示例的流程图;图9示出了根据本公开的用于从定子移除定子节段的方法的示例的流程图。
[0034]
图10示出了用于将电磁模块插入电机的方法的示例的流程图。
具体实施方式
[0035]
在这些附图中,相同的参考标号用于表示匹配的元件。
[0036]
图1示出了风力涡轮1的一个示例的透视图。如示出的那样,风力涡轮1包括从支承表面3延伸的塔筒2、安装在塔筒2上的机舱4,以及联接到机舱4的转子5。转子5包括可旋转的毂6和联接到毂6且从毂6向外延伸的至少一个转子叶片7。例如,在示出的示例中,转子5包括三个转子叶片7。然而,在备选实施例中,转子5可包括多于或少于三个的转子叶片7。每个转子叶片7可与毂6间隔开以促进转子5的旋转,以使得动能能够从风转换成可用的机械能,并随后转换成电能。例如,毂6可以可旋转地联接至位于机舱4内或形成机舱的一部分的发电机10(图2),以允许产生电能。转子的旋转可例如在直接驱动风力涡轮中直接传递,或通过使用变速箱传递给发电机。
[0037]
图2示出了直接驱动风力涡轮1的机舱4的一个示例的简化内部视图。如示出的那样,发电机10可设置在机舱4内或机舱4与转子5之间。大体上,发电机10可联接到风力涡轮1的转子5,以用于从由转子5生成的旋转能生成电功率。例如,风力涡轮的转子5可包括联接到发电机10的转子20的毂6以用于随其旋转。毂6的旋转因此可驱动发电机10的转子20。
[0038]
在图2中,风力涡轮转子5可通过两个转子轴承8可旋转地安装在支承框架9上。在其他示例中,支承框架9可不延伸穿过毂6,且因此转子可由单个转子轴承8支承,该单个转子轴承8通常称为主轴承。
[0039]
发电机10可电联接到转换器。风力涡轮转换器可使发电机的输出电功率适应电网的要求。
[0040]
发电机10可包括转子20和定子30。在图2中,定子30围绕转子20,然而,在其他示例中,转子可围绕定子。在定子30和转子20之间布置有气隙40。定子可刚性地安装在支承框架9上。转子可通过发电机轴承11可旋转地安装在定子上,使得转子可相对于定子绕旋转轴线旋转。转子可从第一侧(例如,从机舱4内部)延伸到第二侧(风力涡轮机转子5)。
[0041]
图3示意性地示出了根据本公开的一个示例的两个相邻的定子节段的截面视图。定子节段是电机的电磁模块的示例。
[0042]
图3的定子节段35,135包括基座50,150和从基座50,150突出的齿80,180,齿接纳定子绕组81,181。基座35,135包括底表面53,153和具有沿轴向延伸的凹槽60,160的第一侧表面51,151。沿轴向延伸的凹槽60,160包括上表面和下表面。在该示例中,凹槽的上表面和下表面是基本平坦的。
[0043]
定子节段35的第一侧51面向定子节段135的第一侧151。凹槽60和160形成冷却通道70。冷却通道70构造成接纳杆,该杆用于从定子边缘31移除定子节段中的一个。冷却通道70还构造成从定子绕组81和181移除热量。在一些示例中,冷却通道70还构造成接纳用于将定子节段插入电机中的杆。
[0044]
该图的凹槽的上表面和下表面基本彼此平行。上表面和下表面可基本垂直于第一侧表面延伸。在该示例中,冷却通道70具有基本矩形的形状。
[0045]
在该示例中,定子节段35,135还包括第二侧表面52,152,第二侧表面包括具有上表面和下表面的沿轴向延伸的凹槽60,160。布置在第一侧表面处的凹槽可类似于第二侧表面的凹槽。
[0046]
图3的齿80,180基本垂直于基座的底表面53,153延伸。在该示例中,第一侧表面
51,151和第二侧表面52,152基本彼此平行。另外,这些侧表面基本垂直于底表面53,153。
[0047]
杆可固持或保持在凹槽的上表面和下表面之间。凹槽的上表面可接触插入冷却通道中的杆的上表面。凹槽的上表面因此可限制杆在冷却通道内的径向移动。类似地,凹槽的下表面可接触插入冷却通道中的杆的下表面以限制杆的径向移动。
[0048]
杆的上表面的半部和下表面的半部可分别接触其中一个凹槽的上表面和下表面。杆的一个半部可基本上由一个凹槽固持,而杆的另一半部可基本上由限定冷却通道的另一个凹槽保持。
[0049]
在该示例中,定子节段35,135通过一个或多个紧固件连接到定子边缘31。特别地,基座包括接纳锚固件22,122的轴向凹部58,158。锚固件22,122可适合凹部58,158的形状以将定子节段维持在适当位置。锚固件可包括螺纹孔,紧固件或螺栓23,123可在该螺纹孔处拧紧以将锚固件22,122连接到定子边缘31。螺栓23,123可穿过定子边缘31上提供的径向孔以将定子节段固定到定子边缘。因此,可将锚固件拧紧以将定子节段压靠定子边缘。
[0050]
在一些示例中,锚固件可包括沿其长度分布的多个螺纹孔,以接纳穿过布置在定子边缘处的多个孔的多个螺栓。因此,可在定子节段和定子边缘之间建立多个连接。
[0051]
图3的锚固件22,122基本上是t形的。在其他示例中,锚固件可具有合适的形状以适合定子节段的基座的凹部。
[0052]
在其他示例中,一个或多个紧固件可将定子节段直接连接到定子边缘。
[0053]
在图3的示例中,定子模块包括接纳定子绕组的单个齿。然而,在其他示例中,定子模块可包括多个齿。这些齿可接纳定子绕组。例如,定子模块可包括2个或3个齿。定子绕组可缠绕在每个齿中。
[0054]
图4示意性地显示从定子移除图3的定子节段中的一个。
[0055]
在该图中,杆90插入由凹槽60和凹槽160形成的冷却通道70中。杆可沿冷却通道轴向地滑动。杆因此可沿基本平行于其长度的方向移动。定子节段35可通过沿杆90滑动而从定子移除。在该图中,定子节段135连接到定子边缘,而定子节段35已经从定子边缘释放。为了清楚起见,该图中未示出定子节段与定子边缘的连接以及用于接纳锚固件的凹部。然而,根据本文描述的示例中的任一者,定子节段可连接到定子边缘。
[0056]
当定子节段附接到定子边缘时,定子节段135的凹槽160可将杆90保持在适当位置。凹槽160的上表面和下表面可分别接触杆的上表面和下表面的一部分以固持杆。结果,杆还可限制移除或插入的定子节段35的径向运动。因此,可抵消由永磁体产生的朝向移除或插入的定子模块的吸引力。例如,凹槽的上表面和杆的上表面可为平坦的。对于凹槽的下表面和杆的下表面而言也可如此。
[0057]
杆的一部分可保持在定子节段135的凹槽160内(固定到定子边缘)。可将附加工具连接到杆,以防止杆的不期望的轴向移动,即,防止杆沿其长度的移动。
[0058]
杆的截面可具有与冷却通道的截面类似的截面。在图4中,杆90具有基本矩形的截面形状,类似于冷却通道70。杆和冷却通道的其他形状也可为合适的。在这些示例中,杆可基本接合冷却通道。
[0059]
图5示意性地显示了根据本公开的一个示例的定子节段的截面视图。
[0060]
图5的定子节段35包括基座50和从基座50突出的齿80,该齿接纳定子绕组81。基座35包括底表面53以及第一侧表面51和第二侧表面52。在该示例中,第一侧表面51和第二侧
表面52包括沿轴向延伸的凹槽60。沿轴向延伸的凹槽60包括上表面61和下表面62。该图的上表面61和下表面是平坦的,并且基本垂直于第一侧表面51和第二侧表面52。
[0061]
在该示例中,凹槽还包括将上表面61连接到下表面62的内表面63。内表面63可为基本平坦的,并且可基本垂直于上表面61和下表面62延伸。凹槽因此可具有矩形或方形的截面形状。在一些示例中,凹槽的表面之间的过渡可为圆形的。从一个定子节段流向相邻定子节段的磁力线可在冷却通道周围具有更平滑的过渡。
[0062]
冷却通道可由该图的定子节段的第一侧51的凹槽60和相邻或邻近的定子节段的第一侧的凹槽(图5中未示出)形成。冷却通道可具有矩形的截面形状。杆因此可具有矩形或方形形状以适合冷却通道。
[0063]
该图的第一侧表面51包括第一部分511和第二部分512。第一侧表面51的凹槽60可布置在第一部分511和第二部分512之间。第二部分512可从基座53延伸到凹槽60的下表面62。第一部分511可从上表面61延伸到第一支承表面54。第一侧表面51的凹槽60因此可布置为相对靠近待冷却的电绕组81。
[0064]
在一些示例中,第二部分512的长度可比第一部分511的长度更长。第二部分的长度是指凹槽60的底表面53和下表面62之间的距离。第一部分的长度是指凹槽60的下表面61与第一支承表面54(电绕组可放置在其上)之间的距离。
[0065]
类似于关于第一侧表面51所描述的那样,第二侧表面52也可包括第一部分521和第二部分522。凹槽60可布置在第一部分521和第二部分522之间。并且例如,第二部分522的长度可比第一部分512的长度更长。
[0066]
在一些示例中,第一部分511,521的长度可大于或等于第二部分512,522的长度。
[0067]
基座可包括第一支承表面54和第二支承表面55,第一支承表面将第一侧表面51连接到齿80,第二支承表面从第二侧表面52延伸到齿。支承表面可将侧表面的第一部分连接到齿,其中支承表面可接触定子绕组。定子绕组81可缠绕在齿80周围并且可抵靠第一支承表面54和第二支承表面55。支承表面可基本平行于底部部分53并且基本垂直于侧表面。
[0068]
该示例的底表面53包括中心凹部58以接纳锚固件22来将定子节段固定至定子边缘。特别地,图5的锚固件可为根据图3的锚固件。在其他示例中,其他固定系统也可能是合适的。
[0069]
基座50可包括附加的冷却通道。在图5中,这些附加的冷却通道71形成在基座50的底表面53上。然而,这些附加的冷却通道相比由两个相邻的定子节段的第一侧的凹槽限定的冷却通道更远离定子绕组和电机的气隙。因此,通过在两个相邻的定子节段之间形成的冷却通道来增强冷却效果。
[0070]
图6示意性地显示了根据本公开的另一示例的定子节段的截面视图。图6的定子节段35类似于图5中所示的定子节段,但是凹槽具有不同的形状。图6的定子节段的凹槽具有基本楔形的形状。该图的凹槽60包括上表面61和下表面62。上表面61可平行于下表面62。这些上表面和下表面可为平坦的,并且基本上垂直于第一侧向侧51和第二侧向侧52。另外,该图的凹槽包括内表面63和倾斜表面64。该图的内表面和倾斜表面是基本平坦的。
[0071]
内表面63可从上表面61延伸到倾斜表面64。内表面63可基本垂直于上表面61延伸。倾斜表面64可从内表面63延伸到下表面62。倾斜表面64可相对于内表面63以及相对于下表面64形成大于90
°
的角度。由于围绕冷却通道的磁力线可具有平滑的过渡,可改善从一
个定子节段流向相邻的定子节段的磁力线的分布。因此可减少电机(例如,风力涡轮发电机)的电损耗。在一些示例中,凹槽的平坦表面之间的边缘可为圆形的。可进一步改善通量密度的分布。
[0072]
根据本文公开的示例中的任一者,风力涡轮发电机的定子可包括多个定子节段。确切地,根据本文公开的示例中的任一者,直接驱动风力涡轮发电机可包括支承多个定子节段的定子。
[0073]
图7示意性地显示了根据本公开的一个示例的永磁体模块25的截面视图。永磁体模块是电机的电磁模块的示例。
[0074]
图7的永磁体模块25包括基座50和从基座50延伸的支承件80,支承件支承至少一个永磁体82。基座包括底表面53和第一侧表面51。第一侧表面51包括沿轴向延伸的凹槽60,其与相邻的永磁体模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道。
[0075]
在该示例中,基座50还包括第二侧表面52,该第二侧表面具有凹槽,该凹槽与相邻的永磁体模块的侧表面的凹槽一起限定冷却通道。
[0076]
在该示例中,永磁体82保持在轴向孔口内,该轴向孔口在基座50和支承件80之间穿孔。支承件80可为通量集中器。在该示例中,永磁体具有v形构造。永磁体因此可向外倾斜。
[0077]
在一些示例中,可以使支承件可调节地连接到基座,以将成对永磁体夹在其间。在另外的示例中,永磁体也可布置成平坦构造。
[0078]
在图7的示例中,支承件80包括轴向孔88以接纳锚固件22。在该示例中,轴向孔88和锚固件22具有基本圆形的截面形状。螺栓23可穿过转子边缘21的径向孔以连接锚固件22。螺栓23可拧到锚固件22的螺纹孔上。在一些示例中,可将多个螺栓拧到锚固件22的多个螺纹孔上。
[0079]
在其他示例中,锚固件可具有不同的形状。例如,锚固件可具有矩形形状或t形形状。轴向孔因此可具有相似的形状。
[0080]
在其他示例中,用于接纳锚固件的轴向孔可布置在基座上。基座可包括凹部,并且永磁体模块可利用根据本文关于连接到定子边缘的定子绕组公开的示例中的任一者的锚固件附接到转子边缘。
[0081]
图7的凹槽包括平行的平坦的上表面和下表面,如关于定子节段的凹槽的示例所描述的那样。在这方面,凹槽可为根据本文描述的示例中的任一者。
[0082]
该图中的永磁体可从转子移除,或如关于移除定子节段的示例所描述的那样使用杆插入到转子中。
[0083]
根据本文公开的示例中的任一者,风力涡轮发电机可包括多个永磁体模块。风力涡轮发电机可为直接驱动风力涡轮发电机。根据本文公开的示例中的任一者,风力涡轮发电机还可包括多个定子节段。
[0084]
图8示出了根据本公开的用于从电机移除电磁模块的方法100的示例的流程图。
[0085]
电机包括转子和定子。此外,电机包括连接到电机的结构的多个电磁模块。在一些示例中,电机的结构可包括定子边缘或转子边缘。根据本文公开的示例中的任一者,电磁模块可为定子节段或永磁体模块。
[0086]
电磁模块包括基座和从基座延伸的支承电磁材料的支承件。电磁材料可为永磁体
和定子绕组中的一种。包括永磁体的电磁模块可为永磁体模块。包括定子绕组的电磁模块可为定子节段。
[0087]
电磁模块的基座包括底表面和第一侧表面。第一侧表面包括沿轴向延伸的凹槽,其与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道。
[0088]
在框101处,提供了将杆插入由待移除的电磁模块的凹槽和相邻电磁模块的凹槽形成的冷却通道中。杆因此可保持在冷却通道内。
[0089]
杆可接合冷却通道。形成冷却通道的凹槽可包括基本垂直于第一侧表面延伸的上表面和下表面。杆可包括两个表面,该两个表面构造成抵靠在形成冷却通道的凹槽的上表面和下表面上。杆和凹槽的上表面和下表面可为基本平坦的。
[0090]
在框102处显示从电机的结构释放待移除的电磁模块。根据本文描述的示例中的任一者,待移除的电磁模块可附接到定子边缘或转子边缘。
[0091]
在一些示例中,释放或断开待移除的电磁模块可包括松开将电磁模块连接到电机的结构的紧固件。在一些示例中,这些紧固件可为将电机的结构连接到布置在电磁模块的凹部或孔上的锚固件的螺栓。
[0092]
插入形成在待移除的电磁模块和相邻的电磁模块之间的冷却通道内的杆可保持待移除的电磁模块的径向移动。
[0093]
该方法还可包括将杆保持在相邻的定子节段的凹槽内,该定子节段固定至电机的结构。例如,附加工具可防止杆沿凹槽的轴向移动。这可帮助促进移除待移除的电磁模块。
[0094]
在框103处,显示了使待移除的电磁模块沿杆滑动。电磁模块可沿轴向滑动,并且杆可维持电磁模块的径向位置。例如,如果电磁模块是定子节段,则因此可维持沿杆滑动的定子节段和布置在转子上的永磁体之间的距离。因此,可抵消吸引或排斥电磁模块的电磁力。
[0095]
图9示出了根据本公开的用于从定子移除定子节段的方法110的示例的流程图。
[0096]
定子包括连接到定子边缘的多个定子节段。定子节段可为根据本文公开的示例中的任一者。
[0097]
定子节段可包括基座和从基座突出并支承定子绕组的齿。基座可包括接触定子边缘的底表面,以及第一侧表面。第一侧表面可包括沿轴向延伸的凹槽。该凹槽可与相邻定子节段的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起形成冷却通道。
[0098]
在一些示例中,凹槽可布置在第一侧表面的第一部分和第二部分之间。在一些示例中,定子节段还可包括具有凹槽的第二侧表面。
[0099]
凹槽可未根据本文公开的示例中的任一者。例如,凹槽可包括平坦的上表面和平坦的下表面。这些表面可垂直于第一侧表面延伸。
[0100]
凹槽还可包括内表面和倾斜表面。内表面和倾斜表面可为基本平坦的。内表面可从上表面延伸到倾斜表面。倾斜表面可将内表面连接到下表面。倾斜表面可相对于内表面和下表面形成大于90
°
的角度。在一些示例中,凹槽的平坦表面之间的过渡可为圆形的。利用这些形状,可在冷却通道周围以平稳的方式引导流过基座的磁力线,从而减少磁损耗。
[0101]
在框111处,提供了将杆插入由待移除定子节段的凹槽和相邻的定子节段的凹槽形成的冷却通道中。杆可沿冷却通道轴向地滑动。杆因此可保持在冷却通道内。杆的上表面或下表面可接触形成冷却通道的凹槽的上表面或下表面。这些表面可为基本平坦的。杆因
此可保持在冷却通道内。杆可具有与冷却通道的截面基本相似的形状。
[0102]
框112显示从定子节段释放待移除的定子节段。这可包括松开将定子节段连接到定子边缘的紧固件。根据本文公开的示例中的任一者,待移除的定子节段可连接到定子边缘。
[0103]
框113显示使待移除的定子节段沿杆滑动。杆由相邻定子节段的凹槽保持。防止了定子节段朝转子的永磁体模块移动。杆可保持在相邻定子节段的凹槽内,以防止与被移除的定子节段一起滑动。
[0104]
图10示出了用于将电磁模块插入电机200的方法的示例的流程图。
[0105]
电机包括转子和定子。此外,电机包括连接到电机的结构的多个电磁模块。电磁模块可为根据本文公开的示例中的任一者。在一些示例中,电机的结构可包括定子边缘或转子边缘。根据本文公开的示例中的任一者,电磁模块可为定子节段或永磁体模块。
[0106]
电磁模块的基座包括底表面和第一侧表面。第一侧表面包括沿轴向延伸的凹槽,其与相邻电磁模块的第一侧表面的沿轴向延伸的凹槽一起限定冷却通道。
[0107]
在框201处,将杆插入附接到电机的结构的电磁模块的凹槽中。杆因此可保持在该电磁模块的凹槽内。
[0108]
在框202处显示将杆的一部分插入待插入的电磁模块的凹槽的一部分中。电磁模块可定位成靠近电机,使得凹槽可接纳杆的一部分。
[0109]
在框203处,沿杆滑动待插入的电磁模块以将待插入的电磁模块定位成与附接到电机的结构的电磁模块相邻。电磁模块可沿杆轴向地滑动。杆因此可沿径向保持被插入的电磁模块。
[0110]
在框204处,电磁模块附接到电机的结构。这样,在通过沿杆滑动电磁模块来定位电磁模块之后,电磁模块可附接到电机的结构。根据本文描述的示例中的任一者,电磁模块可附接到电机。
[0111]
在将电磁模块固定到电机的结构之后,可将杆移除。
[0112]
在一些示例中,电磁模块可包括具有至少一个定子绕组的定子节段,并且电机的结构可包括定子的定子边缘。在其他示例中,电磁模块可包括永磁体模块,并且电机的结构可包括转子的转子边缘。
[0113]
该书面描述使用了示例来公开本发明,包括优选实施例,且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何装置或系统,以及执行任何并入的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定,且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件,则意在使这些其他示例处于权利要求的范围内。来自所述各种实施例的方面以及对于各个此类方面而言的其他已知等同物可由本领域的技术人员混合和匹配,以构想根据该申请的原理的附加实施例和技术。如果与附图有关的参考标记放在权利要求中的括号中,则它们仅用于试图增加权利要求的可理解性,并且不应被解释为限制权利要求的范围。
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