[发明专利]用于风能设备发电机的定子的定子承载件以及具有该定子承载件的定子、发电机和风能设备

说明书

本发明涉及一种用于风能设备发电机的定子的定子承载件，所述风能设备发电机尤其是多极的、缓慢旋转的同步环形发电机。根据本发明提出，所述定子承载件具有：第一承载板，第二承载板，在这两个承载板之间构成的空腔，所述空腔径向向外打开，设置在这两个承载板之间的分隔板，所述分隔板将所述空腔划分为第一空腔区段和第二空腔区段，其中设有多个第一流动通道，所述第一流动通道从所述第一承载板处直接延伸到所述第二空腔区段中，并且设有多个第二流动通道，所述第二流动通道从所述第二承载板处直接延伸到所述第一空腔区段中。此外，提出一种具有这种定子承载件的定子以及一种具有这种定子承载件的发电机和风能设备。

技术领域

本发明涉及一种用于风能设备发电机的、尤其多极的缓慢旋转的同步环形发电机的定子的定子承载件。

背景技术

上述定子承载件和定子普遍是已知的。

在风能设备发电机运行时，由于通过励磁场感应产生的电压引起在发电机中尤其在定子绕组的区域中的热量形成。因此为了确保风能设备发电机的功率收益和可靠性需要将热量从定子中导出。在现有技术中，关于这方面已经存在不同的方法途径。迄今为止所提出的冷却方法面临如下挑战：风能设备的定子具有相对大的深度，即通常0.5米或者更多，有时也为1米或者更多。

在现有技术中，已知如下冷却设计理念，其中空气在强制对流中沿着轴向方向从定子的一个端侧朝向定子的另一端侧引导穿过冷却通道。在此，由于定子的深度产生如下问题：空气在进入定子之后就已经快速地加热，并且随后最迟自定子的中心起(沿着轴向方向)已经被加热至使得不再执行有效的散热，这导致定子内部的不均匀的温度形成。这会引起功率损失并且在最坏的情况下引起功能受损。

其它努力已经试图将冷空气径向地从内部引导穿过定子承载件而进入定子的定子绕组附近，大致在定子的中心的区域中(沿着轴向方向)。这具有如下缺点：导出加热的空气尤其在定子的朝向转子轮毂的一侧上是困难的，其中空气从所述侧流向风能设备。这构成循环流，所述循环流导致：已经被预先加热的空气重新流入定子的内部中并且重新流动穿过冷却槽，这同样损害冷却功率。此外，在现有技术中存在如下大量努力：借助于基于液体的冷却回路冷却风能设备发电机的定子。该冷却原理实现强的散热，而针对其的结构上的耗费是相对高的，并且需要特别的预防措施，因为液体回路紧邻引导电流的定子绕组伸展。

发明内容

在此背景下，本发明基于如下目的，提出一种用于一开始提出类型的风能设备发电机的改进的冷却方案。

本发明在一开始提出的类型的定子承载件通过如下方式实现其所基于的目的：该定子承载件构成有根据本发明的特征。定子承载件具有第一承载板、第二承载板和在这两个承载板之间构成的空腔，所述空腔在径向上朝外打开，以及设置在这两个承载板之间的分隔板，所述分隔板将空腔划分为第一空腔区段和第二空腔区段，尤其使得没有空气能够直接从第一空腔区段流入到第二空腔区段中。此外，定子承载件具有多个第一流动通道和多个第二流动通道，所述第一流动通道从第一承载板起直接延伸到第二空腔区段中，所述第二流动通道从第二承载板起直接延伸到第一空腔区段中。

本发明基于如下方法途径：借助于分隔板引起空气的从空腔区段起朝向外的强制的径向流动。空气还能够仅穿过分别与空腔区段连接的流动通道流入所述空腔区段中。也就是说，从定子承载件外部向第一载体板流动的空气在跨越第一空腔区段的情况下穿过流动通道流入第二空腔区段中，从该处起所述空气径向朝外从定子承载件中流出。此外，径向地从定子承载件外部流向定子承载件的空气例如从第一承载板的一侧起径向向内流入第一空腔区段中，并且随后直接穿过第二流动通道朝向第二承载板的一侧运走，而不能流动穿过第二空腔区段。