用于發電機的構件、它們的用途以及定子安裝制造技術

本文中公開了定子構件，它們被設計成便于定子安裝作為發電機的一部分。還公開了適用于例如作為風力渦輪機的一部分的發電機、發電機的構件以及用于生產發電機的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于發電機的構件、它們的用途以及定子安裝
本專利技術涉及發電機領域。
技術介紹
用于電力的發電機在本領域中是已熟知的。許多此類發電機包括至少一個轉子和至少一個定子，以使永久磁鐵與包括卷繞線圈的定子緊密關聯，其中磁鐵相對于卷繞線圈的移動在線中感生出電流。發電機已適合用于與諸如風車和風力渦輪機等風力機器一起使用。在2007年11月1日公布的國際專利公開WO2007/121563、2008年12月12日提交的美國專利申請12/334,333和2009年12月23日提交的美國專利申請61/289,738中描述了此類裝置以及它們的構件的實例，通過引用將它們全部并入本文中。如上述專利申請中所描述的，適合用在風力渦輪機中的一些發電機可包括：至少一個靜止的或固定的定子，其包括線圈；以及一個或更多個轉子，每一個包括一個或更多個永久磁鐵。(多個)轉子緊鄰(多個)定子的旋轉引起(多個)轉子的永久磁鐵緊鄰著(多個)定子的卷繞線圈通過，因此在線中感生出電流。在本領域中有改進定子設計和改進用于制造此類發電機的構件(尤其是那些適合用在風力渦輪機中的)的持續需求。例如，在家庭環境(domesticsetting)中使用或者用來向單獨的房屋提供電力的風力渦輪機的批量生產，將需要繼續優化風力渦輪機的構件和生產方法。
技術實現思路
至少在所選的實施例中，本專利技術的目的在于提供一種用于發電機的構件，其易于制造并且易于被并入到發電機中。某些示范性的實施例提供了一種用作發電機的構件的定子底座，該定子底座包括：環(ring)或環面(toroid)，其用于在其周圍(thereabout)容納線圈以形成定子；以及兩個或更多個柱(stud)或突起，其從環或環面向外延伸，用于將定子底座穩固地安裝到發電機的其它構件上。某些其它示范性的實施例提供了一種定子環或環面，其包括如本文中所描述和/或所圖示的安裝器件。某些其它示范性的實施例提供了一種定子，其包括連同圍繞所述環或環面卷繞的線圈一起的如本文中所描述或所圖示的定子底座。某些其它示范性的實施例提供了一種用于如本文中所描述定子的定子安裝件(mount)，該定子安裝件包括：底板；主軸(spindle)，其被附連到底板上或與底板形成一體，在底板的至少一個側部上延伸；以及安裝器件，其在底板的至少一個側部上圍繞外周延伸并包括安裝孔，每一個安裝孔用于容納定子底座的柱或突起，以便將定子底座穩固地安裝到定子安裝件上。某些其它示范性的實施例提供了一種發電機，其包括：如本文中所描述或所圖示的定子；如本文中所描述或所圖示的定子安裝件，其用于穩固地安裝定子，以將定子牢固地保留在相對于定子安裝件的固定位置上，定子底座的每一個所述柱或突起延伸穿過定子安裝件的安裝器件的安裝孔；被定位在定子的至少一個側部上的一個或更多個轉子，其被安裝以圍繞主軸相對于定子和定子安裝件、圍繞大體上與定子的主軸線共線的軸線進行旋轉。某些其它示范性的實施例提供了一種用于制造如本文中所描述或所圖示發電機的方法，該方法包括：提供如本文中所描述或所圖示的定子安裝件；可選地將包括至少一個永久磁鐵的第一轉子能旋轉地安裝到定子安裝件的主軸上，以便第一轉子能在定子安裝件的底板附近進行旋轉；通過將每一個柱或突起定位在定子安裝件的安裝器件的安裝孔中來穩固地安裝如本文中所描述或所圖示的定子，如果存在所述第一轉子，所述第一轉子能在定子安裝件的底板與定子之間進行旋轉；可選地將包括至少一個永久磁鐵的第二轉子能旋轉地安裝到定子安裝件的主軸上，以便所述第二轉子能在所述定子附近的、與所述定子安裝件的底板相對置的定子側部上進行旋轉；其中所述方法包括所述可選的步驟中的至少一個。定義定子底座：表示沒有線圈也沒有其它構件或電性連接的定子的底座結構，但通常包括適用于在定子中使用的材料制成的環或環面。定子底座可由任何材料組成，但非磁性或低鐵磁性的材料是優選的，其包括但不限于例如不銹鋼、鋁、所選的金屬和合金、或樹脂、復合材料(諸如碳復合材料、玻璃或環氧材料和環氧復合材料等)等。低密度或重量輕的材料有時優選于密度大或較重的材料。柱：如本文中所使用的表示從定子底座向外延伸以有助于將定子底座安裝到發電機的其它構件上的任何突起或釘。任何柱或突起可由任何材料組成，但非磁性或低鐵磁性的材料是優選的，其包括但不限于例如不銹鋼、鋁、所選的金屬和合金、或樹脂、復合材料(諸如碳復合材料、玻璃或環氧材料和環氧復合材料等)等。柱或突起可以是定子底座的整體部分，例如，其由用于定子環或環面的模具生產，或作為備選例如可通過任何附接器件被附連或粘附到定子環或環面上，可選地通過環或環面中的凹口或延伸穿過環或環面的開孔協助。附圖說明圖1A圖示了如本文中所描述的示例定子底座。圖1B圖示了如本文中所描述的示例定子。圖2圖示了如本文中所描述的示例定子安裝件。圖3圖示了處于未組裝形式的如本文中所描述的示例發電機。圖4圖示了安裝好的如本文中所描述的示例發電機。圖5圖示了生產如本文中所描述的示例發電機的示例方法。圖6圖示了涉及如本文中所描述的示例發電機用于發電的示例方法。具體實施方式在發達國家和發展中國家中對電力的需求都在增長。通常，小規模發電是被期望的，例如通過將來自于環境資源的能量轉換成可用的電能來向家庭、農場或社區提供電能。因此，對于大規模生產發電機以滿足此類需求有著增長的期望。專利技術人已致力于通過開發改進的發電機構件來改進發電機的設計和運行。為此，專利技術人已通過顯著的專利技術獨創性開發出了如本文中所描述的定子構件、定子、定子安裝件和發電機。盡管它們至少在所選的實施例中旨在與風力渦輪機一起使用，但此類發電機的最終用途不限于在此方面，而實際上發電機以及它們的構件可以用來將適于驅動發電機的任何機械力轉換成電能。某些示范性的實施例提供了用作發電機的構件的定子底座。詞語“定子底座”表示在加入卷繞線圈或其它構件或電性連接之前形成定子的基部的任何結構。例如，在簡單形式中，定子底座可包括由適用于在定子中使用的任何材料制成的環或環面，線圈可卷繞在所述環或環面上。因此，根據所選的實施例，本文中所描述的定子底座可以包括：環或環面，其用于在其周圍容納線圈以形成定子；以及兩個或更多個柱或突起，其從環或環面向外延伸，用于將定子底座穩固地安裝到發電機的其它構件上。可選地，柱或突起可包括以沿徑向對稱的方式圍繞環或環面布置的三個或更多個柱或突起。如從前文中將變得清楚的那樣，包括更多個柱可導致定子底座到發電機的其它構件上的改善的固定或安裝。柱或突起可采取任何形式、構造或橫截面，但為了實用或簡單可采取從環或環面延伸的圓柱形金屬突起的形式。此類突起可具有圓形橫截面輪廓，易于插入發電機的其它構件中，例如用于將定子附連在相對于轉子的適當位置上。不論柱或突起的形狀或構造如何，它們都可與環或環面形成一體，例如可將它們包含在用于生產環或環面的模具中。作為備選，它們可通過任何方式在其生產之后被附連到主定子環或環面上。例如，柱或突起可被焊接或膠合到環或環面的外表面中的凹口中，或者被焊接或膠合到延伸穿過環或環面的開孔中。可選地，每一個柱或突起可包括暴露部分(當柱或突起被附連到定子環或環面上時被暴露)和隱藏部分，隱藏部分被固定至環或環面中的凹口、或者被固定至延伸穿過環或環面的開孔，其中隱藏部分可選地具有小于暴本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.16 US 61/3143991.一種用于發電機的定子組件，其包括：定子，所述定子包括：定子底座，所述定子底座包括：環或環面；以及從所述環或所述環面向外延伸的多個柱或突起，用于將所述定子底座穩固地安裝在定子安裝件上；以及圍繞所述環或所述環面纏繞的線圈；以及定子安裝件，所述定子安裝件包括：底板；主軸，其被附連到所述底板上或與所述底板形成一體，在所述底板的至少一個側部上延伸；以及安裝器件，其在所述底板的至少一個側部上圍繞外周延伸，包括安裝孔，每一個安裝孔用于容納所述定子底座的多個柱或突起中的一個，用于將所述定子底座穩固地安裝到所述定子安裝件上。2.根據權利要求1所述的定子組件，其中，所述安裝器件包括從所述底板的外周延伸的兩個或更多個安裝桿，每一個安裝桿包括所述安裝孔中的一個。3.根據權利要求2所述的組件，其中，所述安裝桿中的每一個安裝桿從所述底板與所述主軸等距地延伸。4.根據權利要求3所述的定子組件，其中,所述兩個或多個安裝桿能相對于所述底板沿軸向移動，從而調整所述兩個或更多個安裝桿中的每一個的每一個孔相對于所述底板的位置，以便當被安裝到所述定子安裝件上時，所述定子底座的位置能相對于所述底板、或相對于能被旋轉地安裝到所述主軸上的一個或更多個轉子進行調整。5.根據權利要求1所述的定子組件，還包括：被定位在所述定子的至少一個側部上的一個或更多個轉子，其被安裝以圍繞所述主軸相對于所述定子和定子安裝件、圍繞大體上與所述定子的主軸線共線的軸線進行旋轉；其中，所述定子安裝件用于穩固地安裝所述定子，以將所述定子牢固地保留在相對于所述定子安裝件的固定位置上，所述定子底座的多個柱或突起中的每一個延伸穿過所述定子安裝件的所述安裝器件的安裝孔。6.根據權利要求5所述的定子組件，其中，所述一個或多個轉子包括兩個轉子，各個可旋轉地安裝在定子的相對側上，并且各個包括至少一個永久磁鐵，以便當兩個轉子相對于所述定子圍繞所述主軸旋轉時，每一個轉子的至少一個永久磁鐵在所述定子的線圈中感生出電流。7.根據權利要求5所述的定子組件，還包括：一個或更多個風接合表面，所述一個或更多個風接合表面在受到風流時發生移動，所述一個或更多個風接合表面被可操作地連接到所述一個或更多個轉子上，以此引起所述一個或更多個轉子旋轉和發電。8.根據權利要求1所述的定子組件，其中所述多個柱或突起包括以沿徑向對稱的方式圍繞所述環或所述環面布置的三個或更多個柱或突起。9.根據權利要求1所述的定子組件，其中所述多個柱或突起包括從所述環或所述環面延伸的圓柱形突起。10.根據權利要求1所述的定子組件，其中所述多個柱或突起中的各個被焊接到所述環或所述環面上。11.根據權利要求1所述的定子組件，其中，所述多個柱或突起中的每一個包括暴露部分和隱藏部分，所述隱藏部分被固定至所述環或所述環面中的凹口、或者被固定至延伸穿過所述環或所述環面的開孔，其中，所述隱藏部分具有比所述暴露部分的寬度或直徑更小的寬度或直徑。12.根據權利要求11所述的定子組件，其中，所述多個柱或突起中的每一個的所述隱藏部分在與所述暴露部分相對置的所述環或所述環面的內側被焊接到所述環或所述環面上。13.根據權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：BR愛爾蘭，
申請(專利權)人：布里能源決解方案有限公司，
類型：
國別省市：