发电机的外结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改进的发电机的外结构。
【背景技术】
[0002]发电机将机械能转化成电能。
[0003]发电机通常用作直接驱动发电机。在此情况下，转动能量直接地进给至发电机，所述转动不由齿轮传递。
[0004]在风力发电站或在水力发电站中经常出现这种情况，其中涡轮机的转子直接地联接至发电机。与具有齿轮传动装置的发电机相比，这些直接驱动发电机转动更慢。
[0005]根据发电机的功率并根据转矩，这些发电机具有大于4米的直径和大于2米的长度。
[0006]发电机的尺寸经常导致发电机运输的问题。这可能是由于发电机的尺寸和/或重量。
[0007]发电机构建成具有外转子或具有内转子的电机。
[0008]在具有外转子的机器中，定子是所述机器的内部分。所述转子围绕所述定子可旋转地安装。
[0009]在具有内转子的机器中，定子是所述机器的外部分。所述转子可旋转地安装在所述定子内侧。
[0010]直接驱动发电机的转子经常装配有永磁体。所述永磁体安装在发电机的转子中。[0011 ] 该内转子式机器的定子或外转子构建外支撑结构。
[0012]可能的是，存在安装至该外支撑结构的壳体。于是该壳体是安装至发电机的单独的包封物。
[0013]如果不存在壳体，发电机的外支撑结构与环境空气直接地接触。
[0014]发电机的外支撑结构通常为单个经焊接且经机加工的钢部件。此部件通常具有圆柱形的形状，其在平的轴向侧处至少部分地关闭。
[0015]所述部件以某种公差来生产。该公差非常低。以这样低的公差来生产该尺寸的钢部件是困难的。这导致这样的问题，即仅存在数量有限的供应商能够生产这样的钢部件。
[0016]钢部件然后必须运输至工厂，在该处发电机被组装，并且然后运输至它将会被安装的位置。
[0017]而且，该钢部件的总加工时间是非常高的。
【发明内容】
[0018]因此，本发明的目的是为发电机提供一种更易于制造和运输的外支撑结构。
[0019]发电机包括转子和定子，其中，所述发电机为径向通量电机。发电机的外部分是定子或转子，其中，发电机的外部分包括支撑结构。
[0020]支撑结构是模块化的，并且所述模块被布置成若干排。所述模块以交错的方式布置，使得在模块的第一排中的模块连接至邻接在第一排上的第二排的两个模块。
[0021]所述支撑结构构建发电机的外部分。在外转子式发电机的情况下，支撑结构是发电机的转子的一部分。在内转子/外定子式发电机的情况下，支撑结构是定子的一部分或者支撑定子。
[0022]发电机的外部分是具有最大直径的部分。该部分是最难以制造和运输的。
[0023]外部分(这里是支撑结构)由多个模块构建。模块相互连接以构建支撑结构。因此，支撑结构(发电机的外部分)以多件来制造和运输。因此，不需要制造和运输具有支撑结构的直径的一个工件。
[0024]优选地，用于构建支撑结构的大部分模块是相同的。因此，支撑结构以多个相同的模块来组装。
[0025]因此，支撑结构的制造和组装更加容易。模块可在正常的标准化容器中包装且运输，并且所述支撑结构可以在发电机的安装位置处进行组装。
[0026]所述模块被布置成若干排。第一排的模块相对于第二排的模块以交错的方式布置。因此，第一排的模块相对于相邻的排的模块以移位的方式布置。因此每个模块连接至相邻的排中的两个模块。
[0027]模块的这一交错布置导致了等同于壁中的建筑砖的布置。
[0028]每个模块紧紧地连接至每个相邻排中的两个模块。模块的这种布置导致非常刚硬的构造。所述模块不需要连接至同一排中的相邻的模块。
[0029]所述排以这样的方式布置，使得一个排形成支撑结构的周向部分。在排中的数个模块形成支撑结构的圆形形状。数个排形成发电机的高度。
[0030]所述排还能够以这样的方式布置，使得在一个排中的数个模块限定发电机的高度。某些数量的排于是构建支撑结构的周向圆柱部。
[0031]制造所述模块比单件地制造整个支撑结构更容易。因此，对于制造所述模块而言，不需要特别的重型机械装置。
[0032]因此，节省了制造时间并且节约了制造成本。而且，能够制造所述模块的供应商比能够单件地制造支撑结构的供应商的数量更多。
[0033]因此，模块的制造可在发电机的安装位置的国家当地完成。因此使得运输成本最少。
[0034]所述发电机是外转子式电机，其中，所述支撑结构是发电机的转子。
[0035]所述发电机是外转子式机器。发电机的定子布置在转子内。所述转子围绕定子旋转。所述发电机的转子构建发电机的外结构。
[0036]所述支撑结构构建发电机的转子。所述模块组装在一起以形成发电机的转子。
[0037]因此，所述转子可由多个相同模块构建。所述模块是刚性的并且模块的连接是刚硬的。因此，转子能够在发电机中提供恒定的气隙。
[0038]因此，所述转子生产成数个模块，并且在发电机的安装位置处组装。因此，可采用数个标准化容器来完成运输。因此，所述运输比采用由大的单件制成的转子的运输更便宜。
[0039]所述转子包括永磁体。
[0040]发电机是在转子中采用永磁体的电机。所述转子装配有永磁体。所述永磁体安装在所述转子中。
[0041]因此，发电机的转子为产生电力而使用永磁体。因此，转子未装配有线圈。因此，转子不需要滑环。因此，转子的构造更简单。因此，转子易于由多个相同的模块构建。
[0042]模块包括用于永磁体的固定机构。
[0043]所述永磁体安装至所述发电机的转子。因此，所述永磁体安装至所述转子的所述模块。所述转子的模块包括固定机构以将所述永磁体安装至所述模块。
[0044]因此，所述永磁体可直接地安装至所述模块。因此，对于永磁体而言不需要附加的安装结构。
[0045]因此，所述永磁体可在所述模块连接在一起之前安装至所述模块。因此，所述永磁体的组装更加容易。因此，不需要重型机械装置来安装所述永磁体。因此，节省了安装时间。
[0046]将所述永磁体安装至模块可在所述模块到达发电机的安装位置之前完成。
[0047]因此，所述永磁体的安装可在具有所需的机械装置的位置完成。因此，机械装置不需要运输至安装位置。
[0048]永磁体可在固定机构中沿一个方向滑动，并且在三个正交的方向中的另外两个方向中被固定。
[0049]所述永磁体保持在固定机构中。所述固定机构阻止永磁体被吸引至发电机的定子。所述固定装置还阻止永磁体沿着转子的周向改变它的位置。
[0050]所述模块包括固定机构，该固定机构相对于三个正交的方向的两个方向将永磁体保持在它的位置。
[0051]因此，永磁体可在固定机构中沿着三个正交的方向中的第三个方向滑动。
[0052]因此，可容易地执行永磁体的安装。
[0053]优选地，这可由鸠尾榫头连接(dove-tail connect1n)来实现。
[0054]因此，在安装永磁体后，不需要将附加的固定机构附接至模块。因此，不需要将附加部件附连至所述模块。因此，在发电机运转期间，没有部件会变得松动。因此，改善了发电机的运行安全性。
[0055]模块包括绝缘堆叠式层压板。
[0056]层压板的绝缘堆叠减小了由于涡流造成的发电机的损失。因此，减小了能量的损失。因此，减小了发电机中废热的量。
[0057]模块包括在外侧上的冷却肋。
[0058]发电机的外侧且因此模块的外侧与环境空气直接的接触。因此，模块的外表面可用于冷却。
[0059]模块的外侧包括肋。因此，增大了模块的外侧的表面。因此，增大了与环境空气接触