[实用新型]模块化定子及风力发电机组

说明书

本实用新型公开了一种模块化定子及风力发电机组。所述模块化定子包括沿圆周方向装配在一起的多个定子模块，每个定子模块均包括定子模块铁芯和缠绕在所述定子模块铁芯上的多相波绕组，每个定子模块上的每相波绕组的两个相带中的一个相带通过电缆连接到外接设备，且所述两个相带中的另一个相带连接到中性端环，所述中性端环通过电缆连接到所述外接设备。通过利用电缆将部分相带引出电机，可减少模块化定子上的焊接环节，有利于电机稳定运行，并可降低电机成本。

技术领域

本实用新型涉及电机装配领域，具体地说，本实用新型涉及一种模块化定子及风力发电机组。

背景技术

在全球直驱风力发电领域，随着陆上机组单机容量逐年增大以及海上风电需求的日益强烈，直驱发电机的尺寸和重量日益增大，为生产制造、运输和维护等方面带来诸多不便，成为制约大容量风力发电技术的瓶颈，从而影响了整机在国内外市场的竞争力。因此，通常将发电机进行模块化设计，以解决尺寸和重量超标的大型直驱风电机组发电机在各方面的不便问题。模块化发电机的设计降低了制造、运输、吊装、维护和管理等多方面的成本，缩短了产品制造周期，极大提高了发电机的运行可靠性。

定子模块化是模块化发电机设计的主要目标参数。对于直驱风电机组发电机定子模块的绕组，常规的设计是采用集中绕组或叠绕组，把所有绕组线圈按照一定规律焊接，再将线圈引线焊接到发电机端环上，达到汇集电流的目的，然后将相端环与电缆焊接，电缆引出至风电机组的开关柜或变流器，再经过电抗器和变压器等装置，向外提供电功率。当采用这两种型式的绕组时，线圈的引线数量较多。

同时，由于线圈引线数量较多，线圈之间的联接也需要焊接，因此焊接所需工时较多。并且，焊接工作量较大时，焊接往往存在虚焊等现象，焊接质量难以保证，影响了发电机的性能和寿命。

虽然各定子模块在设计和制造时是各自独立的，但由于将所有定子模块的绕组线圈的引线全部焊接在端环上而端环是完整的圆环体，因此原本各自独立的定子模块经过“线圈引线与端环焊接”环节之后，变为了一体式的发电机定子，不利于定子模块的更换以及发电机冗余运行时各相电流的均衡。

焊接形式本身会使各线圈之间、线圈与发电机端环之间焊接之后的接触电阻的不平衡度较大，增大了发电机各相电流的不平衡度，引起绕组环流增大导致发电机局部过热等问题，不利于发电机长时间稳定运行。发电机的端环还需要包扎绝缘，耗费过多的工时。

另外，发电机定子上的导线大都采用铜导线，然而近年来风电装机趋向更低风速的风区，因而发电机的铜重量随之攀升，增加了发电机有效材料的成本，因而亟需降低发电机成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块化定子，以减少绕组线圈上的焊接，降低电机制造成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种风力发电机组。

根据本实用新型的实施例，提供了一种模块化定子，所述模块化定子包括沿圆周方向装配在一起的多个定子模块，每个定子模块均包括定子模块铁芯和缠绕在所述定子模块铁芯上的多相波绕组，每个定子模块上的每相波绕组的两个相带中的一个相带通过电缆连接到外接设备，且所述两个相带中的另一个相带连接到中性端环，所述中性端环通过电缆连接到所述外接设备。

可选地，每相波绕组上的正相带通过电缆连接到外接设备，负相带连接到所述中性端环。

可选地，所述中性端环为模块化中性端环，包括沿圆周方向布置且数量与所述定子模块的数量相同的中性端环模块，所述中性端环模块与所述定子模块相对应地排布。

可选地，相邻两个中性端环模块在周向上相互隔开地布置。

可选地，所述模块化定子包括四个定子模块，每个定子模块铁芯上均缠绕有三相波绕组。

可选地，在所述定子模块铁芯上设置有绕组槽，每相波绕组均以嵌入到所述绕组槽中的方式缠绕在所述定子模块铁芯上。