MX2013004751A - Generador. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un generador eléctrico que comprende un estator que tiene arrollamientos que se encuentran en ranuras formadas por láminas de metal y que tiene un diámetro predeterminado y una profundidad predeterminada. Las láminas de metal forman un núcleo laminado por el que penetran pernos roscados, en donde el extremo frontal y posterior del núcleo laminado se monta sobre un anillo del estator. De conformidad con la invención se forma un punto de montaje adicional para el núcleo laminado en el anillo de estator, siendo que este punto de montaje se localiza aproximadamente al centro del anillo de estator.

Description

GENERADOR DESCRIPCION DE LA INVENCION La invención tiene relación con un generador eléctrico, por ejemplo un generador en la forma de un generador sincrónico o también en la forma de un generador de anillo para una instalación de energía eólica. Tales generadores son conocidos y producidos por ejemplo en grandes cantidades para instalaciones de energía eólica por Enercon GmbH, Aurich, y la salida de potencia de tales generadores está ciertamente en la región de 500 kW o más, y en su pico también hasta 7.5 MW o más.

Tales generadores son de un diámetro el cual en parte es considerable porque las instalaciones de energía eólica de Enercon no tienen ningún engranaje de transmisión y el diámetro en ese caso puede fluctuar entre 3 y 12 m o más, dependiendo en la respectiva salida de potencia del generador .

La velocidad rotativa de tales generadores (también referidos como generadores sincrónicos o generadores de anillo) es de aproximadamente 10 a 22 revoluciones por minuto en virtud del acoplamiento directo del rotor del generador al rotor aerodinámico de la instalación de energía eólica. Eso por lo tanto implica generadores que son clasificados como de "ejecución lenta" y los generadores utilizados en ese caso Ref. 240470 son generadores multi-polo, por ejemplo con 78 polos o pares de polos .

Como en cualquier generador eléctrico el generador comprende un estator y un rotor (el término rotor en este contexto se distingue del término rotor el cual es utilizado generalmente en el caso de instalaciones de energía eólica para la parte rotatoria del sistema aerodinámico, es decir el rotor aerodinámico) .

La profundidad de tales generadores está en la región de 200 a 800mm.

El estator del generador comprende un anillo estator que recibe conjuntos de hojas laminadas que están provistas de ranuras y que constituyen un conjunto cerrado sobre 360° al interior del anillo estator. Las vueltas del sistema del generador eléctrico se sitúan en las ranuras de los conjuntos de hojas laminadas y la energía eléctrica es inducida en aquellos giros en operación del generador.

Las hojas del conjunto de hojas laminadas son láminas de dínamo convencionales. Son trabajadas a mano o a máquina de acuerdo con un patrón determinado y en ese caso también son llevadas por pernos roscados los cuales después que el conjunto de hojas laminadas es terminado son fijamente apretados para presionar las láminas individuales una contra otra .

El conjunto de hojas laminadas mismo después que la producción de la misma se termina es fijado al anillo estator, por ejemplo atornillando o soldando.

Como estado de la técnica la atención se dirige generalmente a US No. 3 708 707 A, US No. 2 973 442 A, US No. 1 685 054 A, DE 1 232 651 B y DE 2 148 827 A.

El sistema anterior del generador ha demostrado ser altamente confiable aunque también se intentan producir generadores que. tienen una profundidad aún mayor y respecto de los cuales aún siempre se mantiene una operación confiable y en particular un espacio de aire que sigue siendo el mismo entre el estator y el rotor.

De acuerdo a la invención ese objetivo se consigue con un generador que tiene las características de reivindicación 1. Los desarrollos ventajosos se exponen en las reivindicaciones adjuntas.

En el estado de la técnica hasta ahora los conjuntos de hojas laminadas fueron fijadas al anillo estator sólo en dos ubicaciones.

Sin embargo, si la profundidad del generador aumenta, por ejemplo a 1200 mm (o más) , y los conjuntos de hojas laminadas se convierten por lo tanto en aún más largos, se debe tener cuidado de asegurar que el espacio de aire entre el estator y el rotor permanezca siendo el mismo y se proporcione una refrigeración confiable y por tanto buena transmisión de calor entre los giros/láminas del generador por un lado y los pasos de refrigeración en el anillo estator 0 portador de estator por otra parte. El objetivo por lo tanto es proporcionar que los conjuntos de hojas laminadas y por tanto las láminas permanezcan directamente en contacto con respecto al anillo del estator sobre el ancho total del generador. Para asegurar de manera confiable que la invención propone que los conjuntos de hojas laminadas se fijen al anillo estator no sólo en sus ubicaciones exteriores en dos puntos, sino también al menos en un punto adicional, principalmente aproximadamente en el centro del conjunto de hoj as laminadas .

De acuerdo a la invención se proporciona por lo tanto en particular que un conjunto de hojas laminadas no pueda "combarse", es decir no se pueda mover hacia abajo bajo su propio peso, lo que en última instancia resultaría en una reducción en el espacio de aire o en el peor escenario podría conducir al estator y el rotor a contactarse entre sí mecánicamente .

La invención se describe en mayor detalle por medio de una modalidad.

La Figura 1 muestra una parte de un anillo estator 1 de un estator 2 de un generador 3, por ejemplo el generador sincrónico de una instalación de energía eólica. Dentro del anillo estator 1 se proporciona un conjunto de hojas laminadas 4 el cual se forma colocando un sinnúmero de láminas individuales (dínamo) (no mostrado) una sobre otra.

El conjunto de hojas laminadas 4 forma ranuras 5 en las cuales los giros para el estator 2 son fijados más tarde. El conjunto de hojas laminadas 4 en sí tiene un sinnúmero de pernos roscados 6 pasando a través y se cierra en el ejemplo ilustrado por un anillo de soporte 7. Como se puede apreciar de la Figura 1 los pernos roscados 6 también pasan a través de ese anillo de soporte 7 y el último es fijado al anillo estator 1 en el punto 13 por medio de una soldadura 8.

El anillo de soporte 7 como se muestra en Figura 1 no está dispuesto fuera del conjunto de hojas laminadas, sino aproximadamente en el centro — ver Figura 2 — de manera que, después de la soldadura del anillo de soporte 7, se pueden colocar láminas adicionales en el anillo de soporte para formar una segunda parte 9 del conjunto de hojas laminadas completo 10 del estator 2.

La Figura 2 muestra una sección transversal a través del generador 3 de acuerdo a la invención. Se debe apreciar a este respecto que los pernos roscados 6 pasan a través del conjunto de hojas laminadas completo 10 y el anillo de soporte 7 y el conjunto de hojas laminadas 10 está delimitado en sus lados exteriores por placas de presión 11. Los pernos roscados 6 se proporcionan con un alto nivel de apriete con el fin de presionar las láminas del conjunto de hojas laminadas 4, 9, 10 una contra otra tan estrechamente como sea posible. Las placas de presión 11 que se apoyan contra el conjunto de hojas laminadas en el exterior y que son muy anchas en comparación con las láminas individuales del conjunto de hojas laminadas son soldadas al anillo estator 1. Esto también se aplica para el anillo de soporte 7 aproximadamente en el centro del conjunto de hojas laminadas de manera que el conjunto de hojas laminadas completo se conecta fijamente al anillo estator 1 en al menos tres puntos. Las láminas individuales del conjunto de hojas laminadas como también el anillo de soporte tienen perforaciones correspondientes para recibir los pernos roscados 6 de manera que las láminas también son llevadas por los pernos roscados 6.

El generador descrito 3 ilustrado en el dibujo es preferentemente de una profundidad de aproximadamente 1200 mm y un diámetro exterior para el estator de aproximadamente 5 m. Preferentemente el generador 3 está dispuesto en una instalación de energía eólica.

El generador 3 de acuerdo a la invención también se distingue en que el conjunto de hojas laminadas completo 10 está dividido en dos sub-regiones 4, 9 las cuales están separadas por el anillo de soporte descrito 7. Eso también se puede apreciar cuando se visualiza en los devanados del estator del generador terminado porque el anillo de soporte 7 que es de un espesor relativamente grande en comparación con las láminas y el anillo de soporte tiene dedos 12 que no son del todo tan largos como la profundidad de la ranura formada por las ranuras 5 de las láminas de dínamo.

En Figura 1 el anillo de soporte 7 puede ser visto como descansando en los conjuntos de hojas laminadas en la parte superior. Como se mencionó los conjuntos de hojas laminadas comprenden láminas que se colocan una sobre la otra y las cuales tienen respectivamente las formas de las ranuras ilustradas. Un número determinado de capas de láminas, por ejemplo 5 a 20 capas de lámina, principalmente las capas de láminas que se encuentran directamente bajo el anillo de soporte 7, también son preferentemente pegadas entre sí en orden en esa región para asegurar que las láminas se mantengan juntas de la mejor forma posible, porque las propias láminas en su extremo libre no están completamente cubiertas por los dedos 12 del anillo de soporte 7 que comprende preferentemente el mismo material de las placas de presión y es también preferentemente de la misma forma.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (4)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un generador eléctrico que comprende un estator que tiene devanados que están dispuestos en ranuras formadas por láminas, donde el estator es de un diámetro predeterminado y una profundidad predeterminada, donde las láminas forman un conjunto de hojas laminadas a través del cual pasan pernos roscados y en donde en sus extremos delanteros y traseros se fija el conjunto de hojas laminadas a un anillo estator del estator, caracterizado porque se proporciona un punto de fijación adicional del conjunto de hojas laminadas en el anillo estator, en donde el punto de fijación está aproximadamente en el centro del anillo estator y un anillo de soporte es soldado al punto de fijación.

2. Un generador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conjunto de hojas laminadas se divide en dos partes y las dos partes son separadas por el anillo de soporte.

3. Un generador de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el generador es de una profundidad de más de 1000 mm, por ejemplo 1200 mm, y es de un diámetro de más de 2 m, por ejemplo 5 m, y tiene una salida de potencia nominal de más de 1 MW, por ejemplo 3 MW.

4. Una instalación de energía eólica, caracterizada porque tiene un generador de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores.