[发明专利]发电机

说明书

技术领域

本发明涉及发电机，特别是用于风力涡轮机的发电机，其具有转子和定子，其中所述转子包括支撑转子的至少一个盘状形状的转子端板，所述定子包括支撑所述定子的至少一个盘状形状的定子端板。

背景技术

例如在风力涡轮机中使用的发电机必须在操作过程中承受高机械载荷。特别是，大型发电机在操作期间不得不遇到极大的轴向和/或径向力，所述力对于发电机支撑结构来说是具有挑战性的，所述发电机支撑结构即：呈相应的转子端板和/或定子端板形式的相应的转子和/或定子的支撑结构。由此，一个具体的问题是维持恒定的转子和定子之间的气隙。

因此，该发电机的支撑结构，即特别是相应的基本上径向延伸的转子端板和/或定子端板，必须足够稳定，以便承受结构载荷或振动。特别是，必须避免将会从整体上导致发电机相当大损害的转子和定子的碰撞。

现代发电机，特别是大型发电机的支撑结构的已知方法在其机械稳定性方面是常常不能令人满意的。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改进的机械稳定性的发电机。

这由最初描述的发电机创造性地实现，其中，所述至少一个转子端板和/或所述至少一个定子端板相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸。

本发明的发电机具有至少部分倾斜、侧倾或锥形的转子端板和/或定子端板，导致相应的转子和/或定子支撑结构的改进的机械稳定性。特别地，相应的转子和/或定子支撑结构在发电机的水平延伸的中心轴线的方向上被提供有抵抗机械载荷的额外的机械稳定性。至于本发明的发电机作为风力涡轮机的一部分，质心可以更靠近风力涡轮机的塔构造定位，导致在整个风力涡轮机构造的静力学方面的改进。另外，支撑定子的定子轴的轴向尺寸也可以降低。

术语“倾斜”是指相应的转子端板和/或定子端板或者转子端板和/或定子端板的相应部段相对于发电机的中心轴线以一定角度延伸。优选地，相应的转子端板和/或定子端板在来自发电机的中心轴线的向外方向上倾斜离开转子和/或定子的轴向侧面。

相应的转子端板和/或定子端板或者转子端板和/或定子端板的相应部段的示例性倾斜角在来自相对于发电机的中心轴线垂直延伸的竖直轴线的逆时针或顺时针方向上处于1-70°，特别是15-65°的范围。当然，例外或偏离所提出的倾斜角是可能的。

至于本发明的发电机包括多于一个的转子端板和/或定子端板，相应的倾斜角可以相同或不同。这同样适用于如下情况：其中本发明的发电机包括至少一个至少部分倾斜的转子端板和至少一个至少部分倾斜的定子端板。

如果转子端板和/或定子端板相对于发电机的中心轴线仅部分地倾斜延伸，则相应的转子端板和/或定子端板包括相对于发电机的中心轴线垂直延伸的至少一个第一部段和相对于发电机的中心轴线倾斜延伸的至少一个第二部段。相应的转子端板和/或定子端板包括多于一个的相应第一部段和/或多于一个的相应第二部段是可能的。通常，第一部段之后是第二部段，反之亦然。

一般来说，本发明的相应的转子端板和/或定子端板的设计允许构建具有大的深度且同时保持支撑定子的定子轴（即相应的定子端板）在轴向方向比较短的发电机。以这样的方式，在定子线圈（定子绕组）和转子永磁体的区域中具有大轴向尺寸的相对低重量的发电机构造是可行的。

根据本发明的一个示例性实施例，所述定子包括设置在所述定子的每个轴向侧面的至少一个定子端板，从而相应的定子端板仅在所述定子的一个轴向侧面相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸，或者相应的定子端板在所述定子的两个轴向侧面相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸。因此，定子可以由至少两个相应的定子端板支撑，即，至少一个相应的定子端板被设置在所述定子的每个侧面。由此，相应的定子端板在所述定子的仅一个轴向侧面或两个轴向侧面相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸。在后者的情况下，进一步减少定子轴的轴向尺寸是可能的。

类似地，如下所述是可能的：所述转子包括设置在转子的每个轴向侧面的至少一个转子端板，由此相应的转子端板仅在转子的一个轴向侧面相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸，或者相应的转子端板在转子的两个轴向侧面相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸。因此，转子可以由至少两个相应的转子端板支撑，即，至少一个相应的转子端板被设置在所述转子的每个侧面。由此，相应的转子端板在转子的仅一个轴向侧面或两个轴向侧面相对于发电机的中心轴线至少部分地倾斜延伸。