EP4264785A1 - Stator-blechpaket zur aufnahme mindestens einer spuleneinheit, statorsegment, stator, rotorsegment, rotor, generator, windenergieanlage und verfahren zur herstellung eines rotorsegments - Google Patents

Stator-blechpaket zur aufnahme mindestens einer spuleneinheit, statorsegment, stator, rotorsegment, rotor, generator, windenergieanlage und verfahren zur herstellung eines rotorsegments

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Publication number
EP4264785A1
EP4264785A1 EP21840856.5A EP21840856A EP4264785A1 EP 4264785 A1 EP4264785 A1 EP 4264785A1 EP 21840856 A EP21840856 A EP 21840856A EP 4264785 A1 EP4264785 A1 EP 4264785A1
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EP
European Patent Office
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stator
rotor
magnet
segment
generator
Prior art date
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Pending
Application number
EP21840856.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manuel FEITH
Wojciech GIENGIEL
Stephan Jöckel
Andreas Recktenwald
Tobias Muik
Charan Karapanahalli
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Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Wobben Properties GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • Stator laminated core for accommodating at least one coil unit, stator segment, stator, rotor segment, rotor, generator, wind turbine and method for producing a rotor segment
  • the invention relates to a generator of a wind power plant. Furthermore, the invention relates to a stator laminated core for accommodating at least one coil unit of a stator segment of a stator of a generator for a wind energy plant. Furthermore, the invention relates to a stator segment of a stator of a generator for a wind energy plant and a stator of a generator for a wind energy plant. Furthermore, the invention relates to a rotor segment of a rotor of a generator for a wind turbine. Furthermore, the invention relates to a rotor of a generator of a wind power plant. Furthermore, the invention relates to a wind energy plant. Furthermore, the invention relates to a wind energy plant. Furthermore, the invention relates to a wind energy plant.
  • a wind turbine is a system that converts kinetic energy from wind into electrical energy and feeds it into a power grid.
  • the wind energy installation comprises a generator with a rotor, which is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation relative to a stator.
  • a distinction is made between a horizontal and a vertical wind turbine.
  • the axis of rotation is aligned horizontally.
  • the axis of rotation is aligned vertically.
  • Horizontal wind turbines are also known as horizontal-axis wind turbines and vertical wind turbines are also known as vertical-axis wind turbines.
  • Modern wind turbines generally relate to what are known as horizontal-axis wind turbines, in which the axis of rotation is arranged essentially horizontally and the rotor blades sweep over an essentially vertical rotor surface. Furthermore, wind turbines have a nacelle which is arranged on a tower of the wind turbine so that it can rotate about a substantially vertical axis.
  • the wind energy installation When the wind energy installation is in an operating state, the wind causes the rotor blades to rotate, which drive the rotor of a generator which is coupled to the rotor blades. In the operating condition, the rotor blades and the rotor rotate relative to a stator of the generator. Due to the relative movement between rotor and stator, the (electrical) generator generates electrical energy. In the operating state of the wind power plant, the wind power plant is set up at the installation site and is operated to convert the kinetic energy of the wind into electrical energy.
  • Wind turbines can be designed without a gear or with a gear.
  • gearless wind turbines have generators with a large diameter. It is quite common for the generators to have a diameter of 5 m and more. Such generators can reach a mass of 150 t and more.
  • These generators can be designed as so-called internal rotors or as so-called external rotors. In the case of an internal rotor, the rotor of the generator rotating with the rotor blades is arranged inside a fixed stator of the generator. In the case of an external rotor, the rotor is arranged outside of the stator.
  • the stator is in particular arranged inside the rotor, preferably on the inside radially in relation to the rotor.
  • generators are usually attached to the nacelle, in particular a machine carrier, of the wind turbine.
  • the European Patent Office has researched the following prior art in the priority application for the present application: DE 198 42 948 A1, EP 2 854 256 A1, WO 2014/000757 A1, EP 3 657 633 A1, US 2015/229166 A1, WO 2004/114500 , CN 103 312 058 A, JP 2002 010539 A, US 2017/033626 A1, DE 10 2010 041 593 A1, US 2011/043065 A1, EP 2 523 316 A1.
  • the object is achieved by a generator, in particular by a segmented generator, for a wind turbine according to claim 12.
  • an axial direction corresponds to a direction parallel, i.e. along the axis of rotation.
  • the circumferential direction corresponds to a direction essentially tangential to the axis of rotation.
  • the radial direction corresponds to a direction radial to the axis of rotation.
  • the segmented generator for a wind turbine includes two or more generator segments.
  • the two or more generator segments are preferably arranged in a ring shape.
  • the two or more generator segments are arranged coaxially to an axis of rotation of the segmented generator.
  • the segmented generator includes a segmented rotor and a segmented stator.
  • the segmented rotor includes two or more rotor segments.
  • the segmented stator includes two or more stator segments.
  • the respective generator segment or the respective rotor segment and/or the respective stator segment are preferably designed in the form of a partial ring in relation to the axis of rotation in a circumferential direction.
  • the generator segment or the rotor segment and/or the stator segment have a partially annular geometry.
  • a generator segment or a rotor segment and/or a stator segment which is correspondingly designed in the form of a part ring or has a part ring-shaped geometry, extends in the circumferential direction with a specific degree of arc between a first and second separation interface.
  • the two or more generator segments or the two or more rotor segments and/or two or more stator segments preferably extend with the same degree of arc in the circumferential direction.
  • the generator segments or the rotor and/or stator segments extend, depending on the number of the respective segments, according to the following formula: 3607(number of segments).
  • the generator segments of a segmented generator which comprises two generator segments, extend in the circumferential direction by 180°, with three generator segments it would be 120°, with four generator segments it would be 90° etc. This can apply accordingly to the rotor segments and/or stator segments .
  • the generator segments composing a segmented generator extend in the circumferential direction with a different degree of arc.
  • a segmented generator can be formed from three generator segments.
  • a first generator segment can extend in the circumferential direction at 180°, a second generator segment at 120° and a third generator segment at 60°.
  • Any other extensions in the circumferential direction of the generator segments are conceivable, provided they result in an extension of 360° in the circumferential direction.
  • the explanations regarding the generator segment can correspondingly apply to a rotor segment of a segmented rotor and/or a stator segment of a segmented stator.
  • the first and second separation interfaces extend substantially orthogonally to the circumferential direction.
  • the first and second separation interfaces define first and second separation interface planes within which the axis of rotation extends.
  • the first and/or second separating interface extend in such a way that the first and/or second separating interface plane extend in a radial direction in relation to the axis of rotation.
  • the first and/or second parting interface planes which extend in the radial direction with respect to the axis of rotation, intersect in an axis that is or defines the axis of rotation.
  • the axis of rotation lies in the first and/or second separation interface planes, which extend in the radial direction in relation to the axis of rotation.
  • the first and/or second separation interface of a generator segment has a connection device.
  • the connection device at the first and/or second separation interface is designed to connect adjacent generator segments that are arranged to form a segmented generator to one another.
  • the connecting device of the first and/or second disconnection interface is designed in particular to mechanically connect adjacent generator segments.
  • the mechanical connection can be designed as a non-positive and/or material-to-material and/or form-fitting connection.
  • the first and/or second separating interface preferably has a flange connection and/or a screw connection as a connecting device for fastening adjacent generator segments in the circumferential direction.
  • the rotor segment in particular its magnet carrier segment, extends in the circumferential direction between the first and second separation interface with a segment length, the rotor segment or the magnet carrier segment having an outer peripheral surface with a first separation interface section with a first length starting from the first separation interface in the circumferential direction towards the second separation interface; and a second separation interface portion having a second length from the second separation interface in the circumferential direction toward the first separation interface; and a connecting portion having a third length extending between the first and second disconnect interfaces; wherein a stiffening device for stiffening the magnet carrier segment is arranged in the region of the first and second separation interface section on the circumferential surface of the rotor.
  • the rotor segment has a stiffening ring segment and/or a stiffening disk.
  • the segmented generator is designed as a permanently excited segmented generator.
  • one or more permanent magnets are arranged on the rotor.
  • a permanent magnet also known as a permanent magnet, is a magnet that has a constant magnetic field that is not generated by electrical power, as is the case with electromagnets.
  • the permanent magnet includes or consists of a magnetized material. Examples of magnetized materials of a permanent magnet are alloys of iron, cobalt, nickel, etc.
  • the segmented generator is preferably designed as an external rotor.
  • stator or segmented stator is located on the inside in relation to the axis of rotation in the radial direction in relation to the rotor or segmented rotor.
  • stator or segmented stator is located on the inside in relation to the axis of rotation in the radial direction in relation to the rotor or segmented rotor.
  • its segmented rotor lying radially on the outside usually encloses the segmented stator lying radially on the inside.
  • segmented generators can also be transported to installation sites of wind turbines that are difficult to access and mounted on the tower of the wind turbine on the pod by transporting the generator segments individually.
  • no large and expensive special cranes are required for the assembly of a segmented generator.
  • the generator segments can be positioned individually on the nacelle or the machine carrier with a small crane, which only has to carry the mass of a single generator segment and reach the assembly height. This saves costs that would otherwise be incurred for the much more expensive large cranes.
  • large cranes are generally only available to a limited extent, so that the segmented generator gives you more flexibility with regard to the assembly time and also the assembly location.
  • the segmented generator is attached in particular to a bearing unit.
  • the bearing unit has a fixed bearing part and a rotating or rotatable bearing part.
  • the rotatable bearing part is rotatably mounted relative to the stationary bearing part about the axis of rotation by means of bearing elements, for example ball bearings, roller bearings, barrel bearings or the like.
  • the segmented stator is fastened to the stationary bearing part.
  • the segmented rotor is fastened to the rotatable bearing part.
  • the bearing unit preferably has a stator base body flange on the stationary bearing part.
  • the bearing unit preferably has a rotor base body flange on the rotatable bearing part. It is to be understood that the flange surface of the stator base body flange and the rotor base body flange are arranged at a distance from one another, in particular with the axial distance from one another.
  • the object is achieved by a laminated stator core for accommodating at least one coil unit of a stator segment of a stator of a generator for a wind turbine according to claim 1 .
  • the object is achieved by a laminated stator core for accommodating at least one coil unit of a stator segment of a segmented stator of a segmented generator for a wind turbine.
  • the stator core extends in the circumferential direction essentially tangentially to the axis of rotation with a stator core length.
  • the stator core stack extends in the circumferential direction with the stator core stack length preferably between a first and second end section.
  • the laminated core of the stator preferably extends in the circumferential direction in the form of a ring or part of a ring.
  • the stator core also extends in the axial direction parallel to the axis of rotation with a stator core width.
  • the stator lamination stack extends in the axial direction with the stator lamination stack width, in particular between a first and a second stator pressure plate.
  • the stator core extends in the radial direction with a stator core height.
  • the stator core stack extends with the stator core stack height between a radially inner stator core stack inner surface and a radially outer stator core stack outer surface. It is preferred that the stator core length is greater than the stator core width. It is also preferred that the stator core width is greater than the stator core height.
  • the stator core includes at least one stator core stack with two or more core stack units.
  • the at least one stator lamination stack has, in particular, at least two stator lamination stacks, with adjacent stator lamination stacks of the at least two stator lamination stacks being arranged spaced parallel to one another in an axial direction and each forming a stator cooling duct with a stator cooling duct width, through which a cooling medium can be passed, in particular in a radial direction.
  • the at least two stator lamination stacks preferably have the same stator lamination stack width in the axial direction.
  • the stator lamination stack width is greater than that Stator Cooling Channel Width.
  • the width of the stator lamination stack corresponds to at least 110%, 120%, 150%, 200% or 500% of the width of the stator cooling channel. It can also be preferred that the stator lamination stack width corresponds to the stator cooling channel width. Furthermore, it can alternatively be preferred that the width of the stator lamination stack is smaller than the width of the stator cooling channel.
  • the width of the stator lamination stack corresponds to at least 50%, 60%, 70%, 80% or 90% of the width of the stator cooling channel.
  • At least one spacer element is arranged between adjacent stator lamination stacks, which spacer element defines the width of the stator cooling channel.
  • the at least one spacer element preferably has an extent in the circumferential direction and/or the radial direction that is smaller than an extent of the first and/or second sheet metal element in the circumferential direction and/or radial direction.
  • the height of the stator cooling duct corresponds in particular to a first height of a first section of the laminated core of the stator.
  • the length of the stator cooling duct preferably corresponds to the length of the laminated core of the stator in the circumferential direction.
  • the laminated core of the stator preferably comprises at least 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 or more stator cooling channels.
  • the two or more sheet stack units are spaced from each other in a circumferential direction.
  • the two or more lamination stack units have a plurality of first stator lamination elements.
  • the plurality of first stator sheet metal elements are arranged next to one another, in particular stacked, in an axial direction.
  • the at least one stator lamination stack comprises at least one second stator lamination element, preferably two second stator lamination elements.
  • the at least one second stator lamination member is different from the first stator lamination member.
  • the at least one second stator lamination element connects adjacent lamination stack units of the two or more lamination stack units to one another.
  • the first and second stator lamination elements have in the circumferential direction one or more first sections which extend in the radial direction with a first height and one or more second sections which extend in the radial direction with a second height.
  • the first height is preferably different from the second height.
  • the second height is smaller than the first height.
  • the first section extends in the circumferential direction with a first length and the second section with a second length.
  • the first length is preferably different from the second length.
  • the second length is smaller than the first length.
  • First and second sections arranged alternately in the circumferential direction preferably form a first and/or second stator lamination element.
  • a first section extends in the circumferential direction between two second sections.
  • the first portion forms a projection or spigot opposite to the second portion in the radial direction, which extends radially outward from the stator inner peripheral surface.
  • first and/or second laminated stator element extend between an end face lying on the inside in the radial direction and an end face lying on the outside in the radial direction. It is to be understood that the outboard face is disposed outward in the radial direction with respect to the inboard face.
  • the first and/or the second stator sheet metal element preferably has a plurality of recesses on the inner end face. The recesses extend in particular starting from the inner end face in the direction of the outer end face. The recesses are designed to fasten the first and/or second stator sheet metal element to a fastening device described in more detail below.
  • the recesses are preferably arranged at a distance from one another in the circumferential direction. In particular, the recesses are arranged equidistantly from one another in the circumferential direction.
  • the recesses can have different cross sections.
  • the recesses have a trapezoidal and/or parallelogram-shaped cross section.
  • the recesses open with a trapezoidal cross section in the direction of the inner end face.
  • a parallelogram shaped cross section may be formed as a left oriented parallelogram shaped cross section or may be formed as a right oriented parallelogram shaped cross section.
  • the side walls of the recesses are inclined to the left, starting from the inner end face, in a top view of the first and/or second laminated stator element.
  • the side walls are inclined to the right in the same plan view.
  • recesses arranged adjacent to one another in the circumferential direction have the same cross sections.
  • recesses can only have trapezoidal cross sections or only parallelogram cross sections.
  • recesses arranged adjacently in the circumferential direction have different cross sections.
  • a recess with a trapezoidal cross section is always arranged between two recesses with a parallelogram cross section.
  • a recess with a parallelogram-shaped cross section and a recess with a trapezoidal cross section are arranged alternately in the circumferential direction.
  • a recess having a trapezoidal cross-section is located between a recess having a right-hand parallelogram cross-section and a left-hand parallelogram cross-section.
  • the first and/or second stator sheet metal element has two recesses with a parallelogram-shaped cross section oriented to the left, which are followed in the circumferential direction by two recesses with a parallelogram-shaped cross section oriented to the right.
  • the first and/or second laminated stator element has the recesses in this order, alternating in the circumferential direction.
  • first and/or second stator sheet metal element in particular to the recesses, apply correspondingly to the first and second stator pressure sheet, between which the first and/or second stator sheet metal elements are arranged in the axial direction.
  • first and/or second stator lamination element and/or the first and/or second stator pressure lamination allows the stator lamination stack to be mounted particularly quickly, easily and cost-effectively on the fastening device described in detail below.
  • first and/or second stator sheet metal element and/or the first and second stator pressure sheet can be connected to one another with the fastening device by being pushed on and/or pushed on.
  • Stator sheet metal elements designed in this way allow a particularly advantageous positive fit of the stator sheet metal elements and in this respect also of the stator sheet metal package to be produced with the fastening device.
  • first and/or second stator lamination elements are arranged against one another in the axial direction in such a way that they form a section of a fastening groove, by means of which the stator lamination stack is fastened to the fastening device.
  • the recesses of the first and/or second stator sheet metal elements arranged adjacent in the axial direction, which form the section of a fastening groove have different cross sections.
  • the section of the fastening groove may be formed in the axial direction by recesses which, in particular alternately, have a trapezoidal cross-section and/or a parallelogram-shaped cross-section.
  • first and/or second stator sheet metal elements arranged adjacent in the axial direction are arranged offset to one another in the circumferential direction.
  • first and/or second stator sheet metal elements arranged adjacent in the axial direction are arranged offset to one another in the circumferential direction by at least one, two or more recesses.
  • first and second stator lamination members are arranged such that the two or more unit lamination stacks of the at least one stator lamination stack have one or more first sections which extend in the radial direction with the first height and in the circumferential direction with of the first length, and having one or more second portions extending in the radial direction at the second height and in the circumferential direction at the second length.
  • the at least one stator lamination stack and the stator lamination stack according to the two or more lamination stack units have at least one first and/or at least one second section.
  • the at least one stator laminated core is designed to accommodate at least one coil unit.
  • a coil unit is arranged on the stator core in such a way that a first section of the stator core extends in the radial direction inside the coil unit.
  • the coil unit is preferably arranged on the stator core in such a way that the first section of the stator core extends through the coil unit in the radial direction.
  • the coil unit is arranged on the stator core in such a way that it rests on one, in particular on two, second section(s) of the stator core in the radial direction.
  • the design of the stator lamination stack with lamination stack units arranged at a distance from one another in the circumferential direction has the advantage that harmonic vibrations and to this extent the noise emission of the generator, in particular of the segmented generator, which has the described stator lamination stack, is reduced.
  • the aspect is based on the finding of the inventors that the laminated core stack units arranged adjacent to one another in the circumferential direction are spaced apart from one another by a distance which corresponds to the distance between stator core stacks arranged spaced apart from one another in the circumferential direction. This results in particularly beneficial Way to a uniform magnetic field and to that extent a uniform (vibro-acoustic) excitation of the generator, in particular the segmented generator, and minimizes noise.
  • this design has the advantage that a laminated stator core and, to that extent, also a stator segment, stator or generator can be produced in a particularly simple and cost-effective manner, which can be operated in a particularly noise-optimized, particularly noise-minimized manner.
  • stator laminated core according to the invention and its developments have features that make them particularly suitable for use in a stator segment according to the invention and/or a stator according to the invention and/or a generator according to the invention and/or a wind energy plant according to the invention and the respective developments.
  • design variants and design details of the stator lamination stack according to the invention and its developments reference is also made to the previous description of the corresponding features and further developments of the generator and the following description of the corresponding features and further developments of the stator segment, the stator, the rotor segment, the Rotors, the wind turbine and the method for producing a rotor segment referenced.
  • the first stator lamination elements of the plurality of first stator lamination elements have a first lamination length in the circumferential direction and the at least one second stator lamination element has a second lamination length in the circumferential direction, the second lamination length extends at least twice as far in the circumferential direction compared to the first sheet metal length.
  • the second plate length corresponds to twice the first plate length plus the distance between plate stack units arranged adjacent in the circumferential direction.
  • first stator sheet metal elements have a first sheet metal width in the axial direction and the at least one second stator Sheet metal element has a second sheet width in the axial direction, which corresponds to the first sheet width. It can also be preferred that the first sheet width is different from the second sheet width. In particular, the first sheet width can be larger or smaller than the second sheet width.
  • a stator lamination stack having first and second lamination elements, with the first and second lamination widths being the same, has the advantage that a stator lamination stack and therefore also a stator segment, stator or generator can be produced in a particularly simple and cost-effective manner particularly noise-optimized, especially noise-reduced, can be operated.
  • a stator lamination stack having first and second lamination elements, with the first and second lamination widths being different, has the advantage that the stator lamination stack can be adapted in particular to the individual requirements of the generator to be produced.
  • the two or more core stack units are spaced apart from one another in the circumferential direction by a core stack distance.
  • the sheet stack distance is more than 0 mm, in particular at least 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm or 5 mm and/or at most 10 mm, 7.5 mm, 5 mm, 3mm, 2mm or 1mm.
  • stator lamination stack extends in the circumferential direction with an arc angle of at least 10° and at most 20°, preferably 15° ⁇ 1°; and/or the plurality of first stator lamination elements extend in the circumferential direction with an arc angle of at least 2.5° and at most 7.5°, preferably 5° ⁇ 1°; and/or the at least one second stator sheet metal element extends in the circumferential direction with an arc angle of at least 7.5° and a maximum of 12.5°, preferably 10° ⁇ 1°.
  • stator lamination stack comprises at least two stator lamination stacks, with adjacent stator lamination stacks of the at least two stator lamination stacks being arranged at a distance from one another in the axial direction.
  • stator lamination stack with lamination stack units arranged at a distance from one another has the advantage that harmonic vibrations and, to this extent, the noise emissions of the generator, in particular the segmented generator, are reduced.
  • the aspect is based on the finding of the inventors that the laminated core stack units arranged adjacent to one another in the circumferential direction are spaced apart from one another by a distance which corresponds to the distance between stator laminated cores arranged spaced apart from one another in the circumferential direction. In a particularly advantageous manner, this leads to a uniform excitation of the generator, in particular the segmented generator, and minimizes background noise.
  • Such a laminated stator core has the advantage that a laminated stator core and to this extent also a stator segment, stator or generator can be produced in a particularly simple and cost-effective manner, which can be operated in a particularly noise-optimized, particularly noise-minimized manner.
  • the object is achieved by a stator segment of a stator of a generator for a wind turbine.
  • the task is solved by a stator segment of a segmented stator of a segmented generator for a wind turbine.
  • the stator segment is a stator segment for a stator, in particular for a segmented stator.
  • the stator is a stator for a generator, in particular for a segmented generator.
  • the stator segment includes a bobbin segment having an annular or part-annular geometry and a stator perimeter structure. Furthermore, the stator segment comprises at least one stator lamination stack, which is designed to accommodate at least one coil unit and is arranged on the stator peripheral structure.
  • the at least one laminated stator core has individual or all features of the laminated stator core described above and implements its advantages and effects.
  • the stator segment has a first and second carrier plate.
  • the first and second support plates are spaced from each other in the axial direction.
  • the stator perimeter structure interconnects the first and second support plates.
  • the stator peripheral structure is, for example, an arrangement of one or more axial struts, which have a main direction of extension essentially along the axis of rotation in the axial direction.
  • a plurality of axial struts are spaced apart from one another, preferably equidistantly, in particular in the circumferential direction.
  • the coil carrier segment preferably comprises the first and second carrier plates and/orforms the stator peripheral structure integrally, in particular in one piece.
  • at least one stator laminated core for receiving at least one coil unit is arranged on the stator peripheral structure.
  • the stator segment preferably extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the stator segment to a stator base body flange of the bearing unit and a radially outer coil carrier segment.
  • the stator segment is designed as a shell structure.
  • the stator segment preferably extends in the shape of a truncated pyramid from the flange to the coil carrier segment lying radially on the outside, the cross section of the stator segment increasing from the flange to the coil carrier segment lying radially on the outside.
  • the stator segment forms, preferably integrally, a stator support section which extends from the radially inner flange to the radially outer coil carrier segment.
  • the stator segment also includes a fastening device for fastening the at least one stator laminated core to the coil carrier segment.
  • the fastening device is designed as a clamping device for the non-positive and/or positive connection of the at least one laminated core of the stator to the coil carrier segment.
  • the fastening device is preferably designed for the non-positive and/or positive connection of the at least one stator lamination stack on the coil carrier segment in the radial direction and/or the circumferential direction and/or the axial direction.
  • the fastening device is arranged and/or fastened to the stator peripheral structure, preferably the axial struts of the stator peripheral structure.
  • the fastening device has the advantage that it can be produced in a particularly simple and cost-effective manner and enables the generator to be operated with minimized vibration, that is to say with optimized noise.
  • this fastening device has the advantage that it enables a particularly easy and quick exchange of a stator lamination stack. In this respect, such a generator can be operated in a particularly advantageous manner at low cost and with little noise.
  • stator segment according to the invention and its developments have features that make them particularly suitable for being used for a stator according to the invention and/or a generator according to the invention and/or a wind energy plant according to the invention and the respective developments.
  • design variants and design details of the stator segment according to the invention and Its further developments are also referred to the previous description of the corresponding features and further developments of the generator and the stator laminated core and the following description of the corresponding features and further developments of the stator, the rotor segment, the rotor, the wind turbine and the method for producing a rotor segment referred.
  • stator segment it is provided that in the circumferential direction adjacently arranged stator laminated cores are arranged on the stator circumferential structure at a distance from one another; the sheet stack spacing preferably corresponding to the sheet stack spacing; or the lamination stack spacing is greater than the lamination stack spacing; or the lamination stack spacing is smaller than the lamination stack spacing.
  • the design of the stator segment according to this preferred development has the advantage that harmonic oscillations and, to that extent, the noise emission of the generator, in particular of the segmented generator that has the stator segment described, is reduced.
  • the aspect is based on the finding of the inventors that the stator segments arranged adjacent to one another in the circumferential direction are spaced apart from one another by a distance which corresponds to the distance between stacked stator units arranged spaced apart from one another in the circumferential direction. In a particularly advantageous manner, this leads to a uniform excitation of the generator, in particular the segmented generator, and minimizes background noise.
  • the fastening device comprises at least one first terminal strip and/or at least one second terminal strip.
  • the first and/or second terminal strip is, in particular, designed in a trapezoidal manner.
  • the first and/or second terminal strip are designed for the non-positive and/or form-fitting fastening of the fastening device to the at least one stator lamination stack.
  • the first terminal block is different from the second terminal block.
  • the at least one first and/or second terminal strip has at least one contact surface.
  • the at least one contact surface of the at least one first and/or second terminal strip is designed for fastening the first and/or second terminal strip to the at least one stator lamination stack.
  • the contact surface has one or more punctiform and/or linear contact elevations, which are designed to create a clamped connection with the laminated core of the stator via a point and/or line contact.
  • the fastening device has a fastening connection for fastening the fastening device to the coil carrier segment.
  • the fastening device has a fastening connection for fastening the fastening device to the stator peripheral structure.
  • the fastening connection comprises at least one clamping element for the non-positive and/or positive connection of the at least one first and/or second terminal strip on the coil carrier segment.
  • the fastening connection comprises at least one clamping element for the non-positive and/or positive connection of the at least one first and/or second terminal strip on the stator peripheral structure.
  • the fastening device can have at least one damping element for arrangement between the fastening device and the laminated core of the stator.
  • the fastening device has at least one damping element for arrangement between the fastening device and the at least one first and/or second terminal strip. With the damping element, the vibration of the generator and thus the noise emission can be additionally reduced.
  • the at least one laminated core of stator can comprise at least one first fastening groove and/or at least one second fastening groove.
  • the at least one first fastening groove is a trapezoidal fastening groove.
  • the at least one second fastening groove is a partially trapezoidal fastening groove.
  • the first and/or second fastening groove is preferably designed to accommodate the fastening device.
  • the first and/or second fastening groove is designed to accommodate a first and/or second terminal strip of the at least one first and/or second terminal strip.
  • the first mounting groove is different from the second mounting groove.
  • the first and/or second fastening groove are formed in particular from the sections of the fastening grooves which form the first and/or second stator sheet metal elements arranged next to one another in the axial direction.
  • the first and/or second fastening groove have a cross section that varies in the axial direction. It can be preferred that the cross section of the first and/or second fastening groove has a trapezoidal and/or parallelogram-shaped cross section. In particular, can be preferred that the cross section of the first and / or second fastening groove has a trapezoidal and / or left-oriented parallelogram-shaped cross-section and / or right-oriented parallelogram-shaped cross section.
  • stator cores designed in this way the stator cores can be mounted on the coil carrier segment in a particularly simple manner by means of the fastening device.
  • a stator laminated core that is designed in this way and that is fastened to the fastening device minimizes particularly advantageous vibroacoustic properties.
  • a stator with a stator laminated core fastened in this way has comparatively low noise emissions.
  • the stator laminated core preferably forms the first and/or second fastening groove on the inner surface of the stator-stator laminated core lying radially on the inside.
  • the laminated core of the stator forms the second fastening groove on the first and/or second end section of the laminated core of the stator.
  • the at least one first and/or second fastening groove preferably has at least one groove wall as a contact surface for fastening the fastening device to the at least one first and/or second fastening groove.
  • the groove wall preferably has one or more punctiform and/or linear contact elevations.
  • the one or more punctiform and/or linear contact bumps are designed to produce a clamped connection with the fastening device via a point and/or line contact.
  • Fastening devices of this type can be produced particularly easily and inexpensively and also have the advantage that the laminated core of the stator can be fastened to the coil carrier segment in a particularly simple manner.
  • the stator core can be releasably attached to the coil carrier segment, which enables the stator core to be replaced to be replaced quickly when maintenance and repair work is required.
  • the fastening device has the advantage that the laminated core of the stator can be fastened to the coil carrier segment essentially without any appreciable setting, which in this respect enables the generator to be operated with minimal noise.
  • the generator can be operated with minimal noise without the fastening device, for example screw connections, having to be tightened after a certain period of operation in order to also ensure noise-minimised operation of the generator over the long term.
  • the object is achieved by a stator of a generator of a wind energy plant according to claim 6. It is understood that the stator is a stator for a generator. Furthermore, it should be understood that the generator is a generator for a wind turbine.
  • the stator is in particular a segmented stator.
  • the stator is preferably a stator of a segmented generator.
  • the stator comprises a ring-shaped stator segment or several partially ring-shaped stator segments which are arranged in a ring.
  • Such a stator comprises a stator segment according to the invention and/or features of one of the previously described embodiments of the stator segment or a combination thereof.
  • stator design variants and design details of the stator according to the invention and its developments, reference is also made to the preceding description of the corresponding features and developments of the generator, the generator, the stator laminated core and the stator segment, as well as the following descriptions of the rotor segment, the rotor, the wind turbine and the method for manufacturing a rotor.
  • the object is achieved by a rotor segment of a rotor of a generator for a wind turbine according to claim 7.
  • the task is solved by a rotor segment of a segmented rotor of a segmented generator for a wind power installation.
  • the rotor segment is a rotor segment for a rotor, in particular for a segmented rotor.
  • the rotor is a rotor for a generator, in particular for a segmented generator.
  • the rotor segment includes a magnet carrier segment with an annular or part-annular geometry and a rotor inner peripheral surface. Furthermore, the rotor segment comprises at least one rotor laminated core, which is designed to accommodate at least one magnet unit and is arranged on the inner peripheral surface of the rotor. Furthermore, the rotor segment comprises at least one magnet unit, which is arranged on the rotor laminated core. The at least one magnet unit is materially connected to the laminated rotor core. The material connection is in particular an adhesive and/or glued connection.
  • the potting compound preferably extends between the laminated rotor core and the at least one magnet unit in the radial direction with a potting compound height.
  • the potting compound preferably extends between the rotor laminated core and the at least one magnet unit with a potting compound height of at least 0.05 mm, 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm, 0.4 mm, 0.5 mm. 1mm, 1.5mm, 2mm, 3mm, 4mm or 5mm.
  • the casting compound extends between the rotor laminated core and the at least one magnet unit with a maximum casting compound height of 10 mm, 7.5 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2 mm, 1.5 mm, 1 mm, 0 .5mm, 0.4mm, 0.3mm, 0.2mm or 0.1mm.
  • the casting compound has damping properties.
  • the damping effect of the casting compound preferably increases as the height of the casting compound between the laminated rotor core and the at least one magnet unit increases.
  • the casting compound has better damping properties than the laminated rotor core and/or the at least one magnet unit.
  • the casting compound encloses the at least one magnet unit.
  • the potting compound encapsulates the at least one magnet unit.
  • the at least one magnet unit is surrounded by the casting compound in such a way that the casting compound protects the at least one magnet unit from corrosion.
  • the casting compound is a casting resin and/or an epoxy resin and/or a laminating resin. It can also be preferred that the casting compound comprises a polyurethane and/or a silicone.
  • the rotor segment preferably extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the rotor segment to a rotor base body flange of a bearing unit and the radially outer magnet carrier segment.
  • the rotor segment preferably extends with a rotor support section between the radially inner flange for fastening the rotor segment to the rotor base body flange of the bearing unit and the radially outer magnet carrier segment.
  • the rotor segment can be of multi-part or integral design. In particular, it should be understood that the rotor segment can be formed integrally from individual rotor segments welded to one another.
  • the material connection, in particular the connection with the casting compound, of the magnet units on the laminated rotor core has the advantage that it enables particularly low-noise operation of the generator.
  • the casting compound has a damping effect, which additionally minimizes possible noise emissions from the generator during operation.
  • such a rotor segment can be produced particularly inexpensively.
  • the rotor segment according to the invention and its developments have features that make them particularly suitable for being used for a generator according to the invention and/or a wind energy installation according to the invention and/or a method according to the invention and the respective developments.
  • design variants and design details of the rotor segment according to the invention and its developments reference is also made to the previous description of the corresponding features and further developments of the generator, the stator laminated core, the stator segment, the stator and the following description of the corresponding features and further developments of the Rotors, the wind turbine and the method for producing a rotor segment referenced.
  • the rotor segment comprises at least one magnet cover device, which is connected to the rotor lamination stack, with a magnet unit being arranged between a magnet cover device and the rotor lamination stack;
  • the rotor lamination stack has at least one first and/or second clamping groove for the non-positive and/or positive connection of the magnet covering device to the rotor lamination stack, the first clamping groove preferably being different from the second clamping groove.
  • the magnet unit is arranged on the magnet cover device.
  • the magnet unit bears against the magnet cover device at least in sections.
  • the casting compound extends in sections between the magnet unit and the magnet cover device.
  • the at least one magnet covering device is preferably designed as a mold for producing a rotor segment.
  • the at least one magnet covering device is designed as a mold for casting the casting compound between the magnet unit, the at least one magnet covering device and/or the rotor laminated core.
  • the magnet cover device enables the magnet units to be manufactured or assembled on the laminated rotor core in a particularly cost-effective manner.
  • the magnet cover device enables an arrangement of the magnet units on the rotor laminated core, which enables particularly noise-optimized operation of a generator.
  • the magnet cover device protects the magnet units from mechanical influences and corrosion.
  • the at least one magnet unit comprises at least one magnet block.
  • the magnet block is a cuboid magnet block.
  • the magnet block has grooves on at least one side of the magnet block. The grooves are designed to distribute the potting compound between the magnet block and the rotor inner peripheral surface.
  • the at least one magnet block preferably has an axial groove in an axial direction and/or a circumferential groove in a circumferential direction and/or a diagonal groove running diagonally to the axial direction and the circumferential direction.
  • the rotor segment has a plurality of magnet units.
  • the plurality of magnet units are arranged on the rotor inner peripheral surface spaced from each other in the circumferential direction.
  • the plurality of unit magnets are arranged equidistantly in the circumferential direction on the rotor inner peripheral surface.
  • Two or more magnet units of the plurality of magnet units are preferably arranged at a distance from one another in the axial direction.
  • the magnet units arranged adjacent in the axial direction define a circumferential gap with a gap width.
  • the magnet units comprise one, two or more rows of magnets.
  • the rows of magnets are preferably arranged at a distance from one another in the circumferential direction.
  • the rows of magnets are arranged equidistantly from one another in the circumferential direction.
  • a row of magnets comprises one or more magnet blocks.
  • a plurality of magnet blocks are arranged side by side in the axial direction and form a magnet row.
  • the laminated rotor core is bonded to the magnet carrier segment.
  • the rotor laminated core is connected to the magnet carrier segment with a welded joint.
  • the at least one casting compound channel is preferably designed as a groove.
  • the at least one potting compound channel has an axial channel in an axial direction and/or a circumferential channel in a circumferential direction and/or a diagonal channel that runs diagonally to the axial direction and the circumferential direction.
  • connection in particular the welded connection, between the rotor laminated core and the magnet carrier segment can be produced particularly cost-effectively. Furthermore, such a connection enables particularly low-noise operation of the generator.
  • the potting compound channel has the advantage that the potting compound is evenly distributed between the laminated rotor core and the magnet units. This enables a particularly noise-optimized operation of a generator. Furthermore, the potting compound channel enables an improved and more durable connection between the rotor laminated core and the magnet units.
  • the object is achieved by a rotor of a generator of a wind energy plant according to claim 11. It is to be understood that the rotor is a rotor for a generator, in particular for a segmented generator.
  • the rotor is in particular a segmented rotor.
  • the rotor is a segmented generator rotor.
  • the rotor comprises a rotor segment designed in the shape of a ring or a plurality of rotor segments designed in the shape of a partial ring, which are arranged in a ring shape.
  • Such a rotor comprises a rotor segment according to the invention and/or features of one of the previously described embodiments of the rotor segment or a combination thereof.
  • the object is achieved by a method for producing a rotor segment.
  • the object is achieved by a method for producing a rotor segment as described above.
  • the process for manufacturing a rotor segment includes the following steps:
  • At least one rotor laminated core which is designed to accommodate at least one magnet unit and is arranged on the inner peripheral surface of the rotor;
  • the method according to the invention and its possible developments have features or method steps that make them particularly suitable for being used for a generator according to the invention and/or a wind energy plant according to the invention and/or a rotor segment according to the invention and/or a rotor according to the invention and the respective developments.
  • design variants and design details of the method according to the invention and its developments reference is made to the preceding description of the corresponding aspects and developments of the generator, the stator lamination stack, the stator segment, the stator, the rotor segment, the rotor and/or the wind turbine.
  • the step of cohesively connecting the at least one magnet unit to the laminated rotor core includes casting the at least one magnet unit to the laminated rotor core, so that a casting compound at least partially encloses the magnet unit.
  • the method preferably comprises the following steps:
  • auxiliary assembly tool preferably consists of steel or includes it, and wherein the auxiliary assembly tool is preferably a negative mold of the at least one magnet cover device and/or the laminated core of the rotor, in particular the inner peripheral surface of the laminated core of the rotor; and or
  • the introduction of the at least one magnet block of the at least one magnet unit into the at least one magnet cover device includes, in particular, loading the auxiliary assembly tool, preferably magnet feed shafts of the auxiliary assembly tool, and/or feeding the magnet blocks of the at least one magnet unit, which are arranged in the magnet feed shafts of the auxiliary assembly tool, into the at least one magnet cover device with a sliding device, in particular in an axial direction.
  • the method can include a staggered arrangement of the assembly Include auxiliary tool on the magnet carrier segment to supply magnet blocks in magnet cover devices that do not have magnet blocks according to the method described above.
  • the method according to the invention and its possible developments have features or method steps that make them particularly suitable for being used for a segmented generator according to the invention and/or a rotor segment according to the invention and/or a rotor according to the invention and/or a wind energy plant according to the invention and the respective developments .
  • design variants and design details of these further aspects and their possible developments reference is also made to the previously given description of the corresponding features and developments of the generator, the stator laminated core, the stator segment, the stator, the rotor segment, the rotor, the wind turbine and / or the use of an auxiliary assembly tool for the production of a rotor segment.
  • the object is achieved by using an auxiliary assembly tool to produce a rotor segment, in particular to produce a rotor segment as described above, preferably for arranging at least one magnet unit on a laminated rotor core and for cohesively connecting the at least one magnet unit to the laminated rotor core ,
  • the material connection is in particular a casting of the at least one magnet unit on the rotor laminated core, so that a casting compound encloses the magnet unit at least partially.
  • the use according to the invention has features or method steps that make it particularly suitable for being used for a rotor segment according to the invention and/or a rotor according to the invention and/or a generator according to the invention as well as the respective developments.
  • a generator according to the invention has features or method steps that make it particularly suitable for being used for a rotor segment according to the invention and/or a rotor according to the invention and/or a generator according to the invention as well as the respective developments.
  • design variants and design details of these further aspects and their possible developments reference is also made to the previously given description of the corresponding features and developments of the generator, the stator laminated core, the stator segment, the stator, the rotor segment, the rotor, the wind turbine and /or referred to the procedure.
  • FIG. 3 a schematic, three-dimensional view of a preferred embodiment of a generator segment of a segmented generator shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic, three-dimensional view of a preferred embodiment of a stator laminated core with coil units arranged thereon;
  • FIG. 5 shows a schematic, three-dimensional section of a preferred embodiment of a stator lamination stack of the stator lamination packet shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a schematic, three-dimensional detailed view of the stator lamination stack shown in FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a schematic, three-dimensional detailed view of a preferred embodiment of a stator segment
  • FIG. 8 shows a schematic, three-dimensional detailed view of a further preferred embodiment of a stator segment
  • FIG. 9 shows a schematic, three-dimensional view of a preferred arrangement of two stator laminations arranged adjacent to one another in the circumferential direction, with coil units arranged thereon;
  • FIG. 10 shows a schematic, three-dimensional detailed view of the arrangement of adjacent laminated stator cores shown schematically in FIG. 9;
  • FIG. 11 a schematic side view of a preferred embodiment of a stator segment
  • FIG. 12 a detailed view of the stator segment shown in FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a schematic, three-dimensional view of a possible preferred embodiment of a first stator sheet metal element of the stator segment shown in FIG. 11;
  • FIG. 14 shows a schematic, three-dimensional view of a preferred embodiment of a rotor laminated core with magnet units arranged thereon;
  • FIG. 15 shows a schematic, three-dimensional detailed view of the view of the laminated rotor core shown schematically in FIG. 14 with magnet units arranged thereon;
  • FIG. 16 shows a schematic, three-dimensional detailed view of the view of the laminated rotor core shown schematically in FIG. 15 with magnet units arranged thereon;
  • FIG. 17 shows a schematic, three-dimensional view of a further preferred embodiment of a laminated rotor core with magnet units arranged thereon;
  • 18a, b shows a schematic, three-dimensional view of an exemplary embodiment of an auxiliary assembly tool in front and rear views;
  • FIGS. 18a, b shows a schematic, three-dimensional detailed view of the front and rear view of the auxiliary assembly tool shown in FIGS. 18a, b;
  • FIG. 20 shows a schematic flowchart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method for manufacturing a rotor segment of a wind energy plant
  • Fig. 21 a schematic flowchart showing exemplary steps of a further preferred embodiment of a method for manufacturing a rotor segment of a wind turbine.
  • identical or essentially functionally identical or similar elements are denoted by the same reference symbols. If general reference is made to a generator, rotor or stator in the present description of the figures, this in principle includes a segmented generator, segmented rotor or segmented stator, unless this is expressly described otherwise.
  • FIG. 1 shows a schematic, three-dimensional view of an exemplary embodiment of a wind energy plant.
  • FIG. 1 shows in particular a wind energy installation 100 with a tower 102 and a nacelle 104.
  • An aerodynamic rotor 106a with three rotor blades 108 and a spinner 110 is arranged on the nacelle 104.
  • FIG. During operation, the aerodynamic rotor 106a is caused to rotate by the wind and thereby drives a generator 1 , in particular a rotor 106 of the generator 1 .
  • the generator 1 is arranged in particular outside the nacelle 104 .
  • the tower 102 has, in particular, wind turbine steel tower ring segments with flange segments. As a result, the tower 102 is constructed using components that are easy to transport and that can also be connected with great precision and with little effort.
  • FIG. 2 shows a segmented generator 1, which has two generator segments 10, in a schematic, three-dimensional view.
  • the segmented generator shown in FIG. 2 is suitable, for example, for a wind energy installation shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a generator segment 10 of the segmented generator 1 shown in FIG. 2 in a schematic, three-dimensional view.
  • the generator segment 10 has a stator segment 200 and a rotor segment 300 .
  • the generator segment shown in FIG. 3 has an annular stator segment 200 .
  • the stator segment 200 comprises a bobbin segment 210 with an annular or part-annular geometry and a stator perimeter structure 21 1 .
  • the stator segment 200 comprises at least one stator lamination packet 220, as has been described in detail, for example, with reference to FIGS.
  • the stator laminated core 220 is arranged on the stator peripheral structure 211 and accommodates a plurality of coil units 260 .
  • the stator segment 200 preferably extends in the radial direction R between a radially inner flange for fastening the stator segment 200 to the stator base body flange 602 of a fixed bearing part 601 of a bearing unit 600 and a radially outer coil carrier segment 210.
  • the stator segment 200 is formed as a shell structure that extends in a truncated pyramid shape from the flange to the bobbin segment 210 , the cross section of the stator segment 200 increasing from the flange to the bobbin segment 210 .
  • the at least one laminated core 220 of the stator is arranged on the coil carrier segment 210 .
  • At least one coil unit 260 is in turn arranged on the at least one stator lamination packet 220 .
  • the at least one stator lamination stack 220 and/or the at least one coil unit 260 form a stator outer circumferential surface 250.
  • FIG 4 shows a schematic, three-dimensional view of an exemplary embodiment of a stator lamination stack 220.
  • the stator lamination stack 220 is suitable for accommodating at least one coil unit 260 of a stator segment 200 of a stator 109 of a generator 1, as is shown schematically in Figure 2, for example.
  • twelve coil units are arranged on the stator laminated core 220 .
  • the stator lamination stack 220 has a plurality of stator lamination stacks 230 .
  • the stator lamination stacks 230 are arranged spaced apart from one another in an axial direction A parallel to an axis of rotation D.
  • FIG. 5 shows a schematic, three-dimensional section of an exemplary embodiment of such a stator core stack with a plurality of stator core stacks 230 with two core stack units 231 . It can be seen that adjacent stator lamination stacks 230 are spaced from one another in the axial direction. For this purpose, a spacer element 234 is arranged between adjacent stator lamination stacks 230 .
  • FIG. 5 shows a schematic, three-dimensional section of an exemplary embodiment of such a stator lamination stack 230 with two lamination stack units 231 .
  • the two or more sheet stack units 231 are arranged at a distance from one another in a circumferential direction U.
  • the sheet stack units 231 have a plurality of first stator sheet metal elements 232 which are arranged stacked next to one another in the axial direction A.
  • the laminated stator core 230 shown schematically in FIG. 5 has two second laminated stator elements 233 which differ from the first laminated stator element 232 .
  • the second stator lamination members 233 respectively connect lamination stack units 231 adjacent in the circumferential direction of the two or more lamination stack units 231 to one another.
  • FIG. 6 is a schematic, three-dimensional detailed view of the stator lamination stack 23O illustrated in FIG. 5. From the detailed illustration of FIG It can be seen that a second stator sheet metal element 233, as the outermost sheet metal element, connects the two sheet stack units 231, shown in sections, to one another. In the upper section of the detailed representation of FIG. 6 it can be seen that a second stator sheet metal element 233, not being the outermost sheet metal element, connects the two sheet stack units 231 shown in detail. In the sheet stack unit 231 shown on the left in Figure 6, a first stator sheet metal element 232 forms the outermost sheet metal element and in the sheet stack unit 231 shown on the right, a second stator sheet metal element 232 forms the outermost sheet metal element. This second stator sheet metal element 232 connects the sheet stacking unit 231 shown on the right in FIG.
  • the first stator lamination elements 232 extend in the circumferential direction U with a first lamination length and the second stator lamination elements 233 with a second lamination length. It should be understood that the second lamination length of the second stator lamination members 233 extends more than twice as far as compared to the first lamination length of the first stator lamination members 232 . This is due to the arrangement of adjacent sheet stack units 231 spaced apart in the circumferential direction U with a sheet stack distance S.
  • the sheet stack units 231 arranged adjacent in the circumferential direction are preferably arranged at a sheet stack distance S from one another by more than 0 mm and less than 10 mm.
  • the sheet stack units 231 arranged adjacent to one another are preferably arranged at a distance from one another with a sheet stack spacing S of approximately 2 mm.
  • a stator lamination stack 230 of the stator lamination stack 220 comprises three adjacently arranged lamination stack units 231 in the circumferential direction U, on each of which four coil units 260 are arranged.
  • the first stator sheet metal elements 232 extend with a first sheet width and the second stator sheet metal elements 233 with a second sheet width. It is preferred that the first sheet width corresponds to the second sheet width. It can be seen in FIGS. 9 and 10 that stator core stacks 220 or stator core stacks 230 arranged adjacent in the circumferential direction U are arranged at a distance P from one another at a distance from one another. In the preferred embodiment of the stator laminated core 220 shown in FIGS. 9 and 10, it is provided that the spacing S of the laminated core stack corresponds to the spacing P of the laminated core.
  • the stator segment can preferably have a fastening device 400 for fastening the at least one stator laminated core 220 to the coil carrier segment 210.
  • the fastening device 400 is embodied as a clamping device, by means of which the at least one stator lamination packet 220 is connected to the coil carrier segment in a non-positive and/or positive manner.
  • FIGS. 7, 8 and 10 preferred embodiments of the fastening device 400 designed as a clamping device are shown.
  • FIGS. 8 and 10 show a preferred embodiment of the fastening device 400.
  • the fastening device shown there has a first terminal strip 401, which is trapezoidal.
  • FIG. 8 shows a further preferred embodiment of the fastening device 400, which is shown schematically in detail in FIG.
  • a second terminal strip 402 is provided, which differs from the first terminal strip 401.
  • the second terminal strip 402 is designed as a partially trapezoidal terminal strip.
  • Both the first and the second terminal strip 401 , 402 are designed for the force-locking and/or form-fitting attachment of the attachment device 400 to the at least one stator lamination stack 220 .
  • the stator core 220 has at least one first fastening groove 411 and/or a second fastening groove 412 .
  • the first and/or second fastening groove 41 1 is formed essentially on the radially inner stator inner peripheral surface.
  • a first fastening groove 411 is shown schematically, which is trapezoidal.
  • a second fastening groove 412 is shown in FIGS.
  • the stator core 220 preferably forms the second attachment slot 412 at a first and second end portion 220a,b off. It should be understood that in these exemplary embodiments, the first trapezoidal-shaped fastening groove 411 is designed to receive the first trapezoidal-shaped terminal block 401 and the second partially trapezoidal-shaped fastening groove 412 is designed to receive the second trapezoidal-shaped terminal block 402 .
  • the first and second terminal strips 401, 402 each have a contact surface for fastening the first and/or second terminal strip 401, 402 to the stator lamination stack 220.
  • the first and second fastening grooves have at least one groove wall as a contact surface in order to connect the first and/or to attach the second terminal block 401, 402.
  • their contact surfaces have a plurality of punctiform and/or linear contact elevations. This makes it possible to produce a non-positive and positive connection between the clamping strips 401, 402 and the fastening grooves 411, 412.
  • Such contact surfaces are shown schematically in FIGS.
  • the fastening device 400 has clamping elements 421 designed as screws. These clamping elements 421 can be used to connect the first and second terminal strip 401 to the coil carrier segment 210 or its circumferential stator structure 211 in a non-positive and/or positive manner. This becomes particularly clear in relation to the first terminal strip 401 in FIGS. 8 and 10; in relation to the second terminal strip 402, this is shown schematically in FIG.
  • the fastening device 400 additionally or alternatively has a fastening connection 420 which enables a positive connection of the first and/or second terminal strip 401 , 402 to the stator peripheral structure 211 .
  • a fastening connection 420 which enables a positive connection of the first and/or second terminal strip 401 , 402 to the stator peripheral structure 211 .
  • the second terminal strip 402 has a projection in the circumferential direction U, which positively engages in a corresponding groove on the coil carrier segment 210 or the stator circumferential structure 211 to connect the stator laminated core 220 to the stator circumferential structure 211 .
  • clamping elements are arranged in the second fastening groove 412, which align the stator lamination packet 220 with respect to the coil carrier segment 210 and enable a non-positive and/or positive connection.
  • a damping element 430 arranged between the fastening device 400 and the first and/or second terminal strip 401 , 402 can be arranged to reduce the noise emission.
  • Such a damping element is shown schematically in Figure 8 between the second terminal strip 402 and the stator core 220 arranged.
  • FIG. 11 shows a schematic side view of a further preferred embodiment of a stator segment 200.
  • the stator segment 200 essentially has the features of the stator segment(s) 200 described above.
  • the stator segment shown in FIG. 11 differs from the other embodiments in that the laminated core 220 of the stator has modified first fastening grooves 411 .
  • the first fastening grooves 41 1 have a variable cross section in the axial direction A. Essentially, the cross section of the first fastening groove varies in the axial direction A between a trapezoidal cross section and a parallelogram-shaped cross section oriented to the left and to the right. This is illustrated by the detailed view of the stator segment shown in FIG. 11 in FIG. 12.
  • stator sheet metal elements 232 of the sheet stack units 231 of the stator sheet stack 230 each have different recesses 235, which are arranged next to one another in the axial direction A and form the first fastening grooves 411 , in which the terminal strips 401 can be fastened.
  • These recesses 235 have a trapezoidal cross section and a parallelogram-shaped cross section oriented to the left and to the right. It is provided here that the stator sheet metal elements 232 arranged adjacent in the axial direction A are arranged offset in relation to one another in the circumferential direction U by two recesses 235 in each case.
  • FIG 13 shows a schematic, three-dimensional view of a possible preferred embodiment of a stator sheet metal element 232 with spacer elements 234.
  • the stator sheet metal element 232 has a plurality of recesses 235 on an inner end face in the radial direction, which extend from the inner end face extend to an outer end face in relation to the inner end face in the radial direction R.
  • the stator sheet metal element 232 has a plurality of such recesses 235 which are arranged equidistantly from one another in the circumferential direction U. It can be seen that the stator sheet metal element 232 has a plurality of parallelogram-shaped cross sections oriented to the right and left.
  • two recesses 235 with parallelogram-shaped cross-sections oriented to the right are arranged in the circumferential direction alternately with two parallelogram-shaped cross-sections oriented to the left.
  • the ring-shaped rotor segment 300 extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the rotor segment 300 to a rotor base body flange 604 of a rotating bearing part 603 of a bearing unit 600 and a radially outer magnet carrier segment 310
  • the rotating bearing part 603 is rotatably mounted with respect to the fixed bearing part 601 with rolling bodies 605 .
  • the at least one rotor laminated core 325 is arranged on the magnet carrier segment 310, as is shown by way of example in FIGS. 11, 14 and 17.
  • the magnet carrier segment 310 and the at least one laminated rotor core 325 are preferably welded to one another.
  • At least one magnet unit 330 is in turn arranged on the at least one laminated rotor core 325 .
  • the at least one magnet unit 330 forms a rotor inner peripheral surface 320.
  • the rotor segment 300 has a plurality of magnet cover devices 333 which partially enclose the magnet units 330 and which are connected to the rotor laminated core 325 .
  • the laminated rotor core 325 has first and second clamping grooves 326, 327 which extend in the axial direction.
  • the magnet cover devices 333 are inserted in the axial direction A.
  • the first and second clamping grooves 326, 327 enable a non-positive and/or positive connection of the magnet cover device 333 to the rotor lamination stack 325.
  • first clamping groove 326 is different from the second clamping groove 327.
  • the first clamping groove 326 is preferably designed as an L-shaped groove and the second clamping groove 327 is preferably designed as a T-shaped groove.
  • the rotor segment 300 comprises a plurality of magnet units 330 which are arranged equidistantly from one another in the circumferential direction U. Furthermore, magnet units 330 arranged adjacent in the axial direction A are arranged spaced apart from one another in the axial direction A, so that a circumferential gap 340 having a gap width is defined. It is also to be understood that the magnet units 330 in the preferred embodiments of the rotor segment illustrated in the figures have two rows of magnets 331 which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction U. The special designs of the magnet units 330 are shown, for example, in Figures 9 and 15.
  • the magnet units 330 are arranged on the rotor laminated core 325 and are integrally connected to the rotor laminated core 325 .
  • a casting compound V encloses the magnet units 330 at least partially. So that the casting compound V is distributed evenly between the magnet units 330, in particular the magnet blocks 332, and the rotor-stator laminated core 325, the magnet blocks 332 have grooves on one side of the magnet block or on a surface section.
  • the grooves formed on the magnet blocks 332 are axial grooves in the axial direction A, circumferential grooves in the circumferential direction, and diagonal grooves running diagonally to the circumferential direction and axial direction.
  • the axial grooves can be seen on a side of the magnet block that faces the rotor inner peripheral surface 320. Axial grooves and diagonal grooves are not shown in the figures of the preferred embodiments.
  • the distribution of the casting compound V between the magnet units 330 and the laminated rotor core 325 is improved by casting compound channels K, which the laminated rotor core 325 forms. Such casting compound channels K are shown in FIG. 15, for example.
  • the embodiment of the laminated rotor core 325 that is exemplary there essentially has potting compound channels K that extend in the axial direction A. It can also be preferred that the rotor laminated core 325 additionally and/or alternatively have potting compound channels K, which essentially extend in the circumferential direction U and/or in the diagonal direction, diagonally to the circumferential direction U and the axial direction A.
  • An auxiliary assembly tool 500 is used to cohesively connect the magnet units 330 to the laminated rotor core 325 with the casting compound K.
  • the auxiliary assembly tool 500 essentially represents a negative form of the magnet cover device 333 arranged on the rotor laminated core 325.
  • Figures 19a-19b show a preferred embodiment of such an auxiliary assembly tool 500 Rotor laminated core 325, the auxiliary assembly tool 500 is placed on the rotor segment 300 and the auxiliary assembly tool 500 is fitted with the magnet blocks 332 via magnet feed shafts.
  • the magnet blocks 332 are fed to the magnet cover devices 333 in the axial direction A with the aid of the magnet feed shafts 502 by a pushing device 501 of the auxiliary assembly tool 500 .
  • Auxiliary assembly tool 500 is then arranged offset in circumferential direction U relative to rotor segment 300, and according to the procedure described above, auxiliary assembly tool 500 is fitted with magnet blocks 332, which then—as also previously described—are fed in axial direction A to magnet covering devices 333 that are still free. This is repeated until all rotor segment magnet cover assemblies 333 are populated with magnet blocks 332 .
  • the auxiliary assembly tool 500 in particular the magnet feed shafts, are made of steel. This has the effect that the magnet blocks 332 supplied to the magnet covering devices 333 rest flat against the magnet covering devices 333 during delivery and are not in contact with the laminated rotor core during delivery.
  • the magnetic forces of the magnet blocks 332 act toward the assembly jig 500 so that the magnet blocks 332 can be supplied to the magnet cover jigs 333 spaced apart by a gap in the radial direction.
  • This gap also serves as an additional channel into which the casting compound V can rise when the rotor segment 300 is produced.
  • FIG. 20 is a schematic flow diagram showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method 1000 for manufacturing a rotor segment 300.
  • the method 1000 for producing a rotor segment 300 comprises providing 1010 a magnet carrier segment 310 with an annular or partially annular geometry and a rotor inner peripheral surface 320, providing 1020 at least one rotor laminated core 325, which is designed to accommodate at least one magnet unit 330 and on the inner peripheral surface of the rotor and providing 1030 at least one magnet unit 330 with at least one magnet block 332.
  • Method 1000 also includes arranging 1040 the at least one magnet unit 330 on the rotor laminated core 325 and a material connection 1050 of the at least one magnet unit 330 the rotor laminated core 325.
  • FIG. 21 is a schematic flowchart showing exemplary steps of a further preferred embodiment of a method 1000 for manufacturing a rotor segment 300.
  • the step of materially connecting the at least one magnet unit 330 to the laminated rotor core 325 preferably includes casting the at least one magnet unit 330 to the laminated rotor core 325, so that a casting compound V protects the magnet unit 330 at least partially encloses.
  • this further preferred embodiment of the method 1000 comprises providing 1060 at least one magnet covering device 333; and/or a ready Place 1070 an auxiliary assembly tool 500, wherein the auxiliary assembly tool 500 preferably consists of steel or includes it, and wherein the auxiliary assembly tool 500 is preferably a negative form of the at least one magnet cover device 333 and/or the laminated rotor core, in particular the inner peripheral surface of the laminated core of the rotor.
  • this further embodiment of the method 1000 includes fastening 1080 the at least one rotor laminated core 325 to the rotor inner peripheral surface 320 of the magnet carrier segment 310 and/or fastening 1090 the at least one magnet cover device 333 to the rotor laminated core 325.
  • the method 1000 can include arranging 1100 the auxiliary assembly tool 500 on the magnet carrier segment 310, so that the auxiliary assembly tool encloses the at least one magnet cover device 333 and/or the at least one rotor laminated core 325.
  • Method 1000 also preferably includes inserting 1110 the at least one magnet block 332 of the at least one magnet unit 330 into the at least one magnet cover device 333.
  • method 1000 then includes potting 1120 at least the at least one magnet cover device 333 with the at least one magnet block 332 inserted therein and the rotor laminated core 325 with a casting compound V, wherein the casting with the casting compound V takes place in particular against the force of gravity from bottom to top.
  • the casting compound V is preferably cured 1130 and/or the auxiliary assembly tool 500 is removed 1140.

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Abstract

Stator-Blechpaket (220) zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit (260) eines Statorsegments (200) eines Stators (109) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Stators (109) eines segmentierten Generators (1), für eine Windenergieanlage (100), umfassend mindestens einen Stator-Blechstapel (230) mit zwei oder mehr Blechstapeleinheiten (231), die in einer Umfangsrichtung (U) beabstandet zueinander angeordnet sind und mehrere erste Stator-Blechelemente (232) aufweisen, die in einer Axialrichtung (A) nebeneinander, insbesondere gestapelt, angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Stator-Blechstapel (230) mindestens ein zweites Stator-Blechelement (233), vorzugsweise zwei zweite Stator-Blechelemente (233), umfasst, welches von dem ersten Stator-Blechelement (232) verschieden ist und jeweils benachbarte Blechstapeleinheiten (231) der zwei oder mehr Blechstapeleinheiten (231) miteinander verbindet.

Description

Stator-Blechpaket zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit, Statorsegment, Stator, Rotorsegment, Rotor, Generator, Windenergieanlage und Verfahren zur Herstellung eines Rotorsegments
Die Erfindung betrifft einen Generator einer Windenergieanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein Stator-Blechpaket zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit eines Statorsegments eines Stators eines Generators für eine Windenergieanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Statorsegment eines Stators eines Generators für eine Windenergiean- läge und einen Stator eines Generators für eine Windenergieanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein Rotorsegment eines Rotors eines Generators für eine Windenergieanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Rotor eines Generators einer Windenergieanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage. Eine Windenergieanlage ist eine Anlage, die kinetische Energie von Wind in elektrische Energie wandelt und in ein Stromnetz einspeist. Für die Wandlung der kinetischen Energie zur elektrischen Energie umfasst die Windenergieanlage einen Generator mit einem Rotor, der relativ zu einem Stator um eine Drehachse drehbar gelagert ist. In Abhängigkeit der Lage der Drehachse wird zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Windenergie- anlage unterschieden. Bei der horizontalen Windenergieanlage ist die Drehachse horizontal ausgerichtet. Bei der vertikalen Windenergieanlage ist die Drehachse vertikal ausgerichtet. Horizontale Windenergieanlagen sind auch als Horizontalachsen-Windenergiean- lagen und vertikale Windenergieanlagen sind auch als Vertikalachsen-Windenergieanla- gen bekannt. Moderne Windenergieanlagen betreffen in der Regel sogenannte Horizontalachsen-Wind- energieanlagen, bei denen die Drehachse im Wesentlichen horizontal angeordnet ist und die Rotorblätter eine im Wesentlichen senkrechte Rotorfläche überstreichen. Ferner weisen Windenergieanlagen eine Gondel auf, die um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar auf einem Turm der Windenergieanlage angeordnet ist.
Der Wind bewirkt in einem Betriebszustand der Windenergieanlage eine Drehbewegung der Rotorblätter, die den Rotor eines Generators, welcher mit den Rotorblättern gekoppelt ist, antreiben. In dem Betriebszustand drehen die Rotorblätter und der Rotor relativ zu einem Stator des Generators. Bedingt durch die Relativbewegung zwischen Rotor und Stator erzeugt der (elektrische) Generator elektrische Energie. In dem Betriebszustand der Windenergieanlage ist die Windenergieanlage am Aufstellort aufgebaut und wird für die Wandlung der kinetischen Energie des Windes in elektrische Energie betrieben.
Windenergieanlagen können getriebelos oder mit einem Getriebe ausgeführt sein. Insbesondere getriebelose Windenergieanlagen weisen Generatoren mit einem großen Durchmesser auf. Es ist durchaus üblich, dass die Generatoren einen Durchmesser von 5 m und mehr aufweisen. Solche Generatoren können eine Masse von 150 t und mehr erreichen. Diese Generatoren können als sogenannte Innenläufer oder als sogenannte Außenläufer ausgeführt sein. Bei einem Innenläufer ist der mit den Rotorblättern rotierende Rotor des Generators innerhalb eines feststehenden Stators des Generators angeordnet. Bei einem Außenläufer ist der Rotor außerhalb des Stators angeordnet. Bei dem Außenläufer ist der Stator insbesondere innerhalb des Rotors, vorzugsweise in Bezug zu dem Rotor radial innenliegend angeordnet. Unabhängig von der Art des Generators sind Generatoren üblicherweise an der Gondel, insbesondere einem Maschinenträger, der Windenergieanlage befestigt.
In permanenterregten Generatoren, insbesondere in den skizzierten Baugrößen wirken große (permanent)magnetische und dynamische Kräfte. Insbesondere wirken diese Kräfte aufgrund des rotierenden Aufbaus des Generators schwingungsanregend. Ein derart zur Schwingung angeregter Generator kann Geräusche emittieren und insofern die Umwelt belasten.
Das Europäische Patentamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 198 42 948 A1 , EP 2 854 256 A1 , WO 2014/000757 A1 , EP 3 657 633 A1 , US 2015/229166 A1 , WO 2004/114500, CN 103 312 058 A, JP 2002 010539 A, US 2017/033626 A1 , DE 10 2010 041 593 A1 , US 2011/043065 A1 , EP 2 523 316 A1.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Generator für eine Windenergieanlage, ein Stator-Blechpaket eines Statorsegments eines Stators für einen Generator einer Windenergieanlage, ein Statorsegment eines Stators für einen Generator einer Windenergieanlage, einen Stator für einen Generator einer Windenergieanlage, ein Rotorsegment eines Rotors für einen Generator einer Windenergieanlage, einen Rotor für einen Generator einer Windenergieanlage, eine Windenergieanlage sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rotorsegments eines Generators bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile beseitigen oder vermindern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die einen geräuschoptimierten Betrieb einer Windenergieanlage ermöglicht.
Gemäß einem Aspekt wird die Aufgabe durch einen Generator, insbesondere durch einen segmentierten Generator, für eine Windenergieanlage nach Anspruch 12 gelöst.
Sofern nicht ausdrücklich abweichend ausgeführt, sind Angaben zu einer Axialrichtung, einer Umfangsrichtung und einer Radialrichtung in der Beschreibung in Bezug auf eine Drehachse des Generators zu verstehen. Die Axialrichtung entspricht einer Richtung parallel, d.h. entlang der Drehachse. Die Umfangsrichtung entspricht einer Richtung im Wesentlichen tangential zu der Drehachse. Die Radialrichtung entspricht einer Richtung radial zu der Drehachse.
Der segmentierte Generator für eine Windenergieanlage umfasst zwei oder mehrere Generatorsegmente. Die zwei oder mehr Generatorsegmente sind bevorzugt ringförmig angeordnet. Insbesondere sind die zwei oder mehr Generatorsegmente koaxial zu einer Drehachse des segmentierten Generators angeordnet. Insbesondere umfasst der segmentierte Generator einen segmentierten Rotor und einen segmentierten Stator. Der segmentierte Rotor umfasst zwei oder mehrere Rotorsegmente. Der segmentierte Stator umfasst zwei oder mehrere Statorsegmente.
Das jeweilige Generatorsegment bzw. das jeweilige Rotorsegment und/oder das jeweilige Statorsegment sind bezogen auf die Drehachse in einer Umfangsrichtung vorzugsweise teilringförmig ausgebildet. Insbesondere weisen das Generatorsegment bzw. das Rotorsegment und/oder das Statorsegment eine teilringförmige Geometrie auf. Ein Generator- segment bzw. ein Rotorsegment und/oder ein Statorsegment, welches entsprechend teilringförmig ausgebildet ist oder eine teilringförmige Geometrie aufweist, erstreckt sich in der Umfangsrichtung mit einem bestimmten Bogengrad zwischen einer ersten und zweiten Trennschnittstelle.
Vorzugsweise erstrecken sich die zwei oder mehr Generatorsegmente bzw. die zwei oder mehr Rotorsegmente und/oder zwei oder mehr Statorsegmente mit demselben Bogengrad in der Umfangsrichtung. Insbesondere erstrecken sich die Generatorsegmente bzw. die Rotor- und/oder Statorsegmente in Abhängigkeit der Anzahl der jeweiligen Segmente nach folgender Formel: 3607(Anzahl der Segmente). Hiernach erstrecken sich beispielsweise die Generatorsegmente eines segmentierten Generators, der zwei Generatorsegmente umfasst, in Umfangsrichtung jeweils um 180°, bei drei Generatorsegmenten wären es 120°, bei vier Generatorsegmenten wären es 90° usw. Dies kann entsprechend für die Rotorsegmente und/oder Statorsegmente gelten.
Es kann auch bevorzug sein, dass die Generatorsegmente, aus denen ein segmentierter Generator zusammengesetzt wird, sich in der Umfangsrichtung mit einem unterschiedlichen Bogengrad erstrecken. Beispielsweise kann ein segmentierter Generator aus drei Generatorsegmenten gebildet sein. Bei einem solchen segmentierten Generator kann sich beispielsweise ein erstes Generatorsegment in der Umfangsrichtung mit 180°, ein zweites Generatorsegment mit 120° und ein drittes Generatorsegment mit 60° erstrecken. Beliebig andere Erstreckungen in der Umfangsrichtung der Generatorsegmente sind denkbar, sofern sie zusammengesetzt in der Umfangsrichtung eine Erstreckung von 360° ergeben. Die Ausführungen zu dem Generatorsegment können entsprechend für ein Rotorsegment eines segmentierten Rotors und/oder ein Statorsegment eines segmentierten Stators gelten.
Die erste und zweite Trennschnittstelle erstrecken sich im Wesentlichen orthogonal zu der Umfangsrichtung. Insbesondere definieren die erste und zweite Trennschnittstelle eine erste und zweite Trennschnittstellenebene, innerhalb derer sich die Drehachse erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die erste und/oder zweite Trennschnittstelle derart, dass die erste und/oder zweite Trennschnittstellenebene sich in Bezug zu der Drehachse in einer Radialrichtung erstrecken. Insbesondere schneiden sich die erste und/oder zweite Trennschnittstellenebene, die sich in Bezug zu der Drehachse in der Radialrichtung erstrecken, in einer Achse, die die Drehachse ist oder definiert. Insbesondere liegt die Drehachse in der ersten und/oder zweiten T rennschnittstellenebene, die sich in Bezug zu der Drehachse in der Radialrichtung erstrecken. Die erste und/oder zweite Trennschnittstelle eines Generatorsegments weist eine Verbindungsvorrichtung auf. Die Verbindungsvorrichtung an der ersten und/oder zweiten Trennschnittstelle ist dazu ausgebildet, benachbarte Generatorsegmente, die zu einem segmentierten Generator angeordnet sind, miteinander zu verbinden. Die Verbindungsvorrichtung der ersten und/oder zweiten Trennschnittstelle ist insbesondere dazu ausgebildet, benachbarte Generatorsegmente mechanisch zu verbinden. Die mechanische Verbindung kann als kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ausgebildet sein. Bevorzugt weisen die erste und/oder zweite Trennschnittstelle einen Flanschanschluss und/oder eine Schraubverbindung als Verbindungsvorrichtung auf zur Befestigung in der Umfangsrichtung benachbarter Generatorsegmente. Die Ausführungen zu dem Generatorsegment können entsprechend für ein Rotorsegment eines segmentierten Rotors und/oder ein Statorsegment eines segmentierten Stators gelten.
Insbesondere kann bevorzugt sein, dass das Rotorsegment, insbesondere dessen Magnetträgersegment, sich in der Umfangsrichtung zwischen der ersten und zweiten Trennschnittstelle mit einer Segmentlänge erstreckt, wobei das Rotorsegment bzw. das Magnetträgersegment eine Außenumfangsfläche aufweist mit einem ersten Trennschnittstellenabschnitt mit einer ersten Länge ausgehend von derersten Trennschnittstelle in der Umfangs- richtung in Richtung der zweiten Trennschnittstelle; und einem zweiten Trennschnittstellenabschnitt mit einer zweiten Länge ausgehend von der zweiten Trennschnittstelle in der Umfangsrichtung in Richtung der ersten Trennschnittstelle; und einem Verbindungsabschnitt mit einer dritten Länge, die sich zwischen der ersten und zweiten Trennschnittstelle erstreckt; wobei im Bereich des ersten und zweiten Trennschnittstellenabschnitts an der Rotorumfangsfläche jeweils eine Versteifungsvorrichtung zur Versteifung des Magnetträgersegments angeordnet ist. Ergänzend oder alternativ kann bevorzugt sein, dass das Rotorsegment ein Versteifungsringsegment und/oder eine Versteifungsscheibe aufweist.
Ergänzend oder alternativ ist ferner bevorzugt, dass der segmentierte Generator als permanenterregtersegmentierter Generator ausgebildet ist. In dieser bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass an dem Rotor ein oder mehrere Permanentmagnete angeordnet sind. Ein Permanentmagnet, auch Dauermagnet genannt, ist ein Magnet, der ein gleichbleibendes Magnetfeld aufweist, welches nicht - wie bei Elektromagneten - durch eine elektrische Leistung erzeugt wird. Der Permanentmagnet umfasst ein oder besteht aus einem magnetisierten Material. Beispiele magnetisierter Materialien eines Permanentmagneten sind Legierungen aus Eisen, Cobalt, Nickel etc. Vorzugsweise ist der segmentierte Generator als Außenläufer ausgebildet. Bei einem als Außenläufer ausgebildeten segmentierten Generator befindet sich der Stator bzw. segmentierte Stator gegenüber dem Rotor bzw. segmentierten Rotor in Bezug zu der Drehachse in der Radialrichtung innenliegend. Üblicherweise umschließt bei einem als Außenläufer ausgebildeten segmentierten Generator dessen radial außenliegender segmentierter Rotor den radial innenliegenden segmentierten Stator.
Mit der segmentierten Bauweise des Generators lassen sich transportbedingte Größenbeschränkungen eines Generators überwinden. Insbesondere können segmentierte Generatoren, durch den vereinzelten Transport der Generatorsegmente, auch zu schwierig zugänglichen Aufstellorten von Windenergieanlagen transportiert und auf dem Turm der Windenergieanlagen an der Gondel montiert werden. Insbesondere sind für die Montage eines segmentierten Generators keine großen und teuren Spezialkräne erforderlich. Vielmehr lassen sich die Generatorsegmente einzeln an der Gondel bzw. dem Maschinenträger mit einem kleinen Kran positionieren, der lediglich die Masse eines einzelnen Generatorsegments tragen sowie die Montagehöhe erreichen muss. Hierdurch lassen sich Kosten einsparen, die ansonsten für die wesentlich teureren großen Kräne anfallen. Ferner sind solch großen Kräne in der Regel nur beschränkt verfügbar, so dass man durch den segmentierten Generator hinsichtlich der Montagezeit und auch dem Montageort an Flexibilität gewinnt.
In dem Betriebszustand der Windenergieanlage ist der segmentierte Generator insbesondere an einer Lagereinheit befestigt. Die Lagereinheit weist einen feststehenden Lagerteil und einen drehenden bzw. drehbaren Lagerteil auf. Das drehbare Lagerteil ist gegenüber dem feststehenden Lagerteil um die Drehachse mittels Lagerelementen, beispielsweise Kugellagern, Wälzlagern, Tonnenlagern oder dergleichen drehbar gelagert. An dem feststehenden Lagerteil ist in dem Betriebszustand der segmentierte Stator befestigt. An dem drehbaren Lagerteil ist in dem Betriebszustand der segmentierte Rotor befestigt. Zur Befestigung des Stators weist die Lagereinheit an dem feststehenden Lagerteil vorzugsweise einen Stator-Grundkörperflansch auf. Zur Befestigung des Rotors weist die Lagereinheit an dem drehbaren Lagerteil vorzugsweise einen Rotor-Grundkörperflansch auf. Es ist zu verstehen, dass die Flanschfläche des Stator-Grundkörperflansches und des Rotor-Grund- körperflansches zueinander insbesondere mit dem Axialabstand beabstandet zueinander angeordnet sind.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen segmentierten Generators und seinen Fortbildungen wird auch auf die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Statorblechpakets, des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments, des Rotors, der Windenergieanlage und das Verfahren zur Herstellung eines Rotors verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Stator-Blechpaket zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit eines Statorsegments eines Stators eines Generators für eine Windenergieanlage nach Anspruch 1 gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Stator-Blechpaket zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit eines Statorsegments eines segmentierten Stators eines segmentierten Generators für eine Windenergieanlage gelöst.
Das Stator-Blechpaket erstreckt sich in der Umfangsrichtung im Wesentlichen tangential zu der Drehachse mit einer Stator-Blechpaketlänge. Das Stator-Blechpaket erstreckt sich in der Umfangsrichtung mit der Stator-Blechpaketlänge vorzugsweise zwischen einem ersten und zweiten Endabschnitt. Vorzugsweise erstreckt sich das Stator-Blechpaket in der Umfangsrichtung ringförmig oderteilringförmig. Das Stator-Blechpaket erstreckt sich ferner in der Axialrichtung parallel zu der Drehachse mit einer Stator-Blechpaketbreite. Das Stator-Blechpaket erstreckt sich in der Axialrichtung mit der Stator-Blechpaketbreite, insbesondere zwischen einem ersten und zweiten Stator-Druckblech. Das Stator-Blechpaket erstreckt sich in der Radialrichtung mit einer Stator-Blechpakethöhe. Das Stator-Blechpaket erstreckt sich mit der Stator-Blechpakethöhe zwischen einer radial innenliegenden Stator- Blechpaketinnenfläche und einer radial außenliegenden Stator-Blechpaketaußenfläche. Es ist bevorzugt, dass die Stator-Blechpaketlänge größer ist als die Stator-Blechpaket- breite. Ferner ist bevorzugt, dass die Stator-Blechpaketbreite größer ist als die Stator- Blechpakethöhe.
Das Stator-Blechpaket umfasst mindestens einen Stator-Blechstapel mit zwei oder mehr Blechstapeleinheiten. Das mindestens eine Stator-Blechpaket weist insbesondere mindestens zwei Stator-Blechstapel auf, wobei jeweils benachbarte Stator-Blechstapel der mindestens zwei Stator-Blechstapel in einer Axialrichtung parallel zueinander beabstandet angeordnet sind und jeweils einen Stator-Kühlungskanal mit einer Stator-Kühlungskanalb- reite bilden, durch welchen ein Kühlungsmedium hindurchgeführt werden kann, insbesondere in einer Radialrichtung.
Die mindestens zwei Stator-Blechstapel weisen vorzugweise in der Axialrichtung dieselbe Stator-Blechstapelbreite auf. Vorzugsweise ist die Stator-Blechstapelbreite größer als die Stator-Kühlungskanalbreite. Insbesondere entspricht die Stator-Blechstapelbreite mindestens 110 %, 120 %, 150 %, 200 % oder 500 % der Stator-Kühlungskanalbreite. Es kann auch bevorzugt sein, dass die Stator-Blechstapelbreite der Stator-Kühlungskanalbreite entspricht. Ferner kann alternativ bevorzugt sein, dass die Stator-Blechstapelbreite kleiner ist als die Stator-Kühlungskanalbreite. Insbesondere entspricht die Stator-Blechstapelbreite mindestens 50 %, 60 %, 70 %, 80% oder 90 % der Stator-Kühlungskanalbreite. Insbesondere wirzwischen benachbarten Stator-Blechstapeln mindestens ein Abstandselement angeordnet, welches die Stator-Kühlungskanalbreite definiert. Vorzugsweise weist das mindestens ein Abstandselement eine Erstreckung in der Umfangsrichtung und/oder der Radialrichtung eine Erstreckung auf, die kleiner ist als eine Erstreckung des ersten und/oder zweiten Blechelements in der Umfangsrichtung und/oder Radialrichtung. Die Höhe des Stator-Kühlkanals entspricht insbesondere einer ersten Höhe eines ersten Abschnitts des Stator-Blechpakets. Die Länge des Stator-Kühlkanals entspricht bevorzugt der Länge des Stator-Blechpakets in der Umfangsrichtung. Vorzugsweise umfasst das Stator-Blechpaket mindestens 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32 oder mehr Stator-Kühlungskanäle.
Die zwei oder mehr Blechstapeleinheiten sind in einer Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Die zwei oder mehr Blechstapeleinheiten weisen mehrere erste Stator- Blechelemente auf. Die mehreren ersten Stator-Blechelemente sind in einer Axialrichtung nebeneinander, insbesondere gestapelt, angeordnet. Ferner umfasst der mindestens eine Stator-Blechstapel mindestens ein zweites Stator-Blechelement, vorzugsweise zwei zweite Stator-Blechelemente. Das mindestens eine zweite Stator-Blechelement ist von dem ersten Stator-Blechelement verschieden. Das mindestens eine zweite Stator-Blechelement verbindet jeweils benachbarte Blechstapeleinheiten der zwei oder mehr Blechstapeleinheiten miteinander.
Das erste und zweite Stator-Blechelement weisen in der Umfangsrichtung insbesondere einen oder mehrere erste Abschnitte auf, die sich in der Radialrichtung mit einer ersten Höhe erstrecken, und einen oder mehrere zweite Abschnitte auf, die sich in der Radialrichtung mit einer zweiten Höhe erstrecken. Die erste Höhe ist vorzugsweise von der zweiten Höhe verschieden. Insbesondere ist die zweite Höhe kleiner als die erste Höhe. Insbesondere erstreckt sich der erste Abschnitt in der Umfangsrichtung mit einer ersten Länge und der zweite Abschnitt mit einer zweiten Länge. Die erste Länge ist vorzugsweise von der zweiten Länge verschieden. Insbesondere ist die zweite Länge kleiner als die erste Länge. Vorzugsweise bilden in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnete erste und zweite Abschnitte ein erstes und/oder zweites Stator-Blechelement. Insbesondere erstreckt sich ein erster Abschnitt in der Umfangsrichtung zwischen zwei zweiten Abschnitten. Insbesondere erstreckt sich ein erster Abschnitt in der Umfangsrichtung zwischen zwei zweiten Abschnitten. Insbesondere bildet der erste Abschnitt gegenüber dem zweiten Abschnitt in der Radialrichtung einen Vorsprung oder Zapfen aus, der sich radial nach außen ausgehend von der Stator-Innenumfangsfläche erstreckt.
Ferner ist bevorzugt, dass das erste und/oder zweite Stator-Blechelement sich zwischen einer in Radialrichtung innenliegenden Stirnfläche und einer in Radialrichtung außenliegenden Stirnfläche erstrecken. Es ist zu verstehen, dass die außenliegende Stirnfläche in Bezug zu der innenliegenden Stirnfläche in Radialrichtung außen angeordnet ist. Vorzugsweise weisen das erste und/oder das zweite Stator-Blechelement an der innenliegenden Stirnfläche mehrere Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen erstrecken sich insbesondere ausgehend von der innenliegenden Stirnfläche in Richtung der außenliegenden Stirnfläche. Die Ausnehmungen sind zur Befestigung des ersten und/oder zweiten Stator- Blechelements an einer im Folgenden näher beschriebenen Befestigungsvorrichtung ausgebildet. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Ausnehmungen in Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet.
Die Ausnehmungen können unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Ausnehmungen einen trapezförmigen und/oder parallelogrammförmigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die Ausnehmungen mit einem trapezförmigen Querschnitt in Richtung der innenliegenden Stirnfläche öffnen. Ferner ist zu verstehen, dass ein parallelogrammförmiger Querschnitt als ein nach links orientierter parallelogrammförmiger Querschnitt ausgebildet sein kann oder als ein nach rechts orientierter parallelogrammförmiger Querschnitt ausgebildet sein kann. Bei einem nach links orientierten parallelogrammförmigen Querschnitt sind die Seitenwände der Ausnehmungen ausgehend von der innenliegenden Stirnfläche in einer Draufsicht auf das erste und/oder zweite Stator-Blechelement nach links geneigt. Entsprechend sind bei einem nach rechts orientierten parallelogrammförmigen Querschnitt die Seitenwände bei derselben Draufsicht nach rechts geneigt.
Es kann bevorzugt sein, dass in Umfangsrichtung benachbart angeordnete Ausnehmungen gleiche Querschnitte aufweisen. Insbesondere können Ausnehmungen nur trapezförmige Querschnitte aufweisen oder nur parallelogrammförmige Querschnitt aufweisen. Ferner kann bevorzugt sein, dass in Umfangsrichtung benachbart angeordnete Ausnehmungen unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Insbesondere ist bevorzugt, dass eine Ausnehmung mit einem trapezförmigen Querschnitt stets zwischen zwei Ausnehmungen mit einem parallelgrammförmigen Querschnitt angeordnet. Insbesondere ist vorgesehen, dass in Umfangsrichtung abwechselnd eine Ausnehmung mit einem parallelogrammförmigen Querschnitt und eine Ausnehmung mit einem trapezförmigen Querschnitt angeordnet sind. Vorzugsweise ist eine Ausnehmung mit einem trapezförmigen Querschnitt zwischen einer Ausnehmung mit einem nach rechts orientierten parallelogrammförmigen Querschnitt und einer Ausnehmung mit einem nach links orientierten parallelogrammförmigen Querschnitt angeordnet. Ferner kann bevorzugt sein, dass das erste und/oder zweite Stator- Blechelement zwei Ausnehmungen mit einem nach links orientierten parallelogrammförmigen Querschnitt aufweist, auf die in Umfangsrichtung zwei Ausnehmungen mit einem nach rechts orientierten parallelogrammförmigen Querschnitt folgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder zweite Stator-Blechelement die Ausnehmungen in dieser Reihenfolge im Wechsel in Umfangsrichtung aufweist.
Die Ausführungen zu dem ersten und/oder zweiten Stator-Blechelement, insbesondere zu den Ausnehmungen, gelten entsprechend für das erste und zweite Stator-Druckblech, zwischen denen die ersten und/oder zweiten Stator-Blechelemente in Axialrichtung angeordnet sind.
Durch diese Ausgestaltung des ersten und/oder zweiten Stator-Blechelements und/oder des ersten und/oder zweiten Stator-Druckblechs, lässt sich das Stator-Blechpaket in besonders einfacher weise an der im Folgenden detailliert beschriebenen Befestigungsvorrichtung besonders schnell, leicht und kostengünstig montieren. Insbesondere lassen sich das erste und/oder zweite Stator-Blechelement und/oder das erste und zweite Stator- Druckblech mit der Befestigungsvorrichtung durch ein Aufstecken und/oder Aufschieben miteinander verbinden. Durch derart ausgebildete Stator-Blechelemente lässt sich ein besonders vorteilhafter Formschluss der Stator-Blechelemente und insofern auch des Stator- Blechpakets mit der Befestigungsvorrichtung herstellen.
Es ist zu verstehen, dass die ersten und/oder zweiten Stator-Blechelemente in Axialrichtung derart aneinander angeordnet werden, dass diese einen Abschnitt einer Befestigungsnut ausbilden, mittels dererdas Stator-Blechpaket an der Befestigungsvorrichtung befestigt wird. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ausnehmungen der in Axialrichtung benachbart angeordneten ersten und/oder zweiten Stator-Blechelemente, die den Abschnitt einer Befestigungsnut ausbilden, unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Insbesondere kann bevorzugt sein, dass der Abschnitt der Befestigungsnut in Axialrichtung durch Ausnehmungen ausgebildet wird, die, insbesondere abwechselnd, einen trapezförmigen Querschnitt und/oder einen parallelgrammförmigen Querschnitt aufweisen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die in Axialrichtung benachbart angeordneten ersten und/oder zweiten Stator- Blechelemente in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist bevorzugt, dass die in Axialrichtung benachbart angeordneten ersten und/oder zweiten Stator-Blechelemente um mindestens eine, zwei oder mehr Ausnehmungen in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung lässt sich in besonders vorteilhafte die Geräuschemission durch Vibrationen minimieren.
Es ist zu verstehen, dass das erste und zweite Stator-Blechelement derart angeordnet werden, dass die zwei oder mehr Blechstapeleinheiten des mindestens einen Stator-Blechstapels einen oder mehrere erste Abschnitte aufweisen, die sich in der Radialrichtung mit der ersten Höhe und in der Umfangsrichtung mit der ersten Länge erstrecken, und einen oder mehrere zweite Abschnitte aufweisen, die sich in der Radialrichtung mit der zweiten Höhe und in der Umfangsrichtung mit der zweiten Länge erstrecken. Insofern ist auch zu verstehen, dass der mindestens eine Stator-Blechstapel und das Stator-Blechpaket gemäß den zwei oder mehr Blechstapeleinheiten mindestens einen ersten und/oder mindestens einen zweiten Abschnitt aufweisen.
Das mindestens eine Stator-Blechpaket ist zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit ausgebildet. Insbesondere ist eine Spuleneinheit derart an dem Stator-Blechpaket angeordnet, dass sich ein erster Abschnitt des Stator-Blechpakets in der Radialrichtung innerhalb der Spuleneinheit erstreckt. Vorzugsweise ist die Spuleneinheit derart an dem Stator- Blechpaket angeordnet, dass sich der erste Abschnitt des Stator-Blechpakets in der Radialrichtung durch Spuleneinheit hindurch erstreckt. Insbesondere ist die Spuleneinheit derart an dem Stator-Blechpaket angeordnet, dass sie auf einem, insbesondere auf zwei, zweiten Abschnitt/en des Stator-Blechpakets in der Radialrichtung aufliegt.
Die Ausbildung der Stator-Blechstapel mit in der Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Blechstapeleinheiten hat den Vorteil, dass harmonische Schwingungen und insofern die Geräuschemission des Generators, insbesondere des segmentierten Generators, reduziert wird, der das beschriebene Stator-Blechpaket aufweist. Insbesondere beruht der Aspekt auf der Erkenntnis der Erfinder, dass die in der Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneten Blechstapeleinheiten mit einem solchen Abstand zueinander beabstandet sind, welcher dem Abstand zwischen in der Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Stator-Blechpaketen entspricht. Dies führt in besonders vorteilhafter Weise zu einem gleichmäßigen Magnetfeld und insofern zu einer gleichmäßigen (vibroa- kustischen) Anregung des Generators, insbesondere des segmentierten Generators, und minimiert Störgeräusche.
Ferner hat diese Bauweise den Vorteil, dass sich in besonders einfacher und kostengünstiger Weise ein Stator-Blechpaket und insofern auch ein Statorsegment, Stator oder Generator herstellen lässt, der besonders geräuschoptimiert, insbesondere geräuschminimiert, betrieben werden kann.
Das erfindungsgemäße Stator-Blechpaket und dessen Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für ein erfindungsgemäßes Statorsegment und/oder einen erfindungsgemäßen Stator und/oder einen erfindungsgemäßen Generator und/oder eine erfindungsgemäße Windenergieanlage sowie den jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Stator-Blechpakets und dessen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators und die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments, des Rotors, der Windenergieanlage und des Verfahrens zur Herstellung eines Rotorsegments verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Stator-Blechpakets ist vorgesehen, dass die ersten Stator-Blechelemente der mehreren ersten Stator-Blechelemente in der Umfangsrichtung eine erste Blechlänge aufweisen und das mindestens eine zweite Stator-Blechelement in der Umfangsrichtung eine zweite Blechlänge aufweist, wobei die zweite Blechlänge sich im Vergleich zu der ersten Blechlänge in der Umfangsrichtung mindestens doppelt so weit erstreckt. Insbesondere ist bevorzugt, dass die zweite Blechlänge der zweifachen ersten Blechlänge plus dem Abstand zwischen in der Umfangsrichtung benachbart angeordneten Blechstapeleinheiten entspricht.
Dies hat den Vorteil, dass sich in besonders einfacher und kostengünstiger Weise ein Stator-Blechpaket und insofern auch ein Statorsegment, Stator oder Generator herstellen lässt, der besonders geräuschoptimiert, insbesondere geräuschminimiert, betrieben werden kann.
Ergänzend oder alternativ ist bevorzugt, dass die ersten Stator-Blechelemente in der Axialrichtung eine erste Blechbreite aufweisen und das mindestens eine zweite Stator- Blechelement in der Axialrichtung eine zweite Blechbreite aufweist, die der ersten Blechbreite entspricht. Es kann auch bevorzugt sein, dass die erste Blechbreite von der zweiten Blechbreite verschieden ist. Insbesondere kann die erste Blechbreite größer oder kleiner sein als die zweite Blechbreite.
Ein Stator-Blechpaket aufweisend erste und zweite Blechelemente, wobei die ersten und zweite Blechbreite gleich sind, hat den Vorteil, dass sich in besonders einfacher und kostengünstiger Weise ein Stator-Blechpaket und insofern auch ein Statorsegment, Stator o- der Generator herstellen lässt, der besonders geräuschoptimiert, insbesondere geräuschminimiert, betrieben werden kann. Ein Stator-Blechpaket aufweisend erste und zweite Blechelemente, wobei die ersten und zweite Blechbreite verschieden sind, haben den Vorteil, dass sich das Stator-Blechpaket insbesondere an die individuellen Anforderungen des herzustellenden Generators angepasst werden können.
Gemäß einer ferner bevorzugten Fortbildung des Stator-Blechpakets ist vorgesehen, dass die zwei oder mehr Blechstapeleinheiten, in der Umfangsrichtung mit einem Blechstapelabstand beabstandet zueinander angeordnet sind. Der Blechstapelabstand beträgt mehr als 0 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm, 1 mm, 1 ,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm oder 5 mm, und/oder maximal 10 mm, 7,5 mm, 5 mm, 3 mm, 2 mm oder 1 mm.
Ferner ist bevorzugt, dass der Stator-Blechstapel sich in Umfangsrichtung mit einem Bogenwinkel um mindestens 10° und maximal um 20°, vorzugsweise um 15° ± 1 °, erstreckt; und/oder die mehreren ersten Stator-Blechelemente sich in Umfangsrichtung mit einem Bogenwinkel um mindestens 2,5° und maximal um 7,5°, vorzugsweise um 5° ± 1 °, erstrecken; und/oder das mindestens ein zweite Stator-Blechelement sich in Umfangsrichtung mit einem Bogenwinkel um mindestens 7,5° und maximal um 12,5°, vorzugsweise um 10° ± 1 °, erstreckt.
Ergänzend oder alternativ ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Stator-Blechpaket mindestens zwei Stator-Blechstapel umfasst, wobei benachbarte Stator-Blechstapel der mindestens zwei Stator-Blechstapel in der Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind.
Die Ausbildung der Stator-Blechstapel mit beabstandet zueinander angeordneten Blechstapeleinheiten hat den Vorteil, dass harmonische Schwingungen und insofern die Geräuschemission des Generators, insbesondere des segmentierten Generators, redu- ziert wird, der das beschriebene Stator-Blechpaket aufweist. Insbesondere beruht der Aspekt auf der Erkenntnis der Erfinder, dass die in der Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneten Blechstapeleinheiten mit einem solchen Abstand zueinander beab- standet sind, welcher dem Abstand zwischen in der Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Stator-Blechpaketen entspricht. Dies führt in besonders vorteilhafter Weise zu einer gleichmäßigen Anregung des Generators, insbesondere des segmentierten Generators, und minimiert Störgeräusche.
Ein solches Stator-Blechpaket hat den Vorteil, dass sich in besonders einfacher und kostengünstiger Weise ein Stator-Blechpaket und insofern auch ein Statorsegment, Stator o- der Generator herstellen lässt, der besonders geräuschoptimiert, insbesondere geräuschminimiert, betrieben werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Statorsegment eines Stators eines Generators für eine Windenergieanlage gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Statorsegment eines segmentierten Stators eines segmentierten Generators für eine Windenergieanlage gelöst. Es ist zu verstehen, dass das Statorsegment ein Statorsegment für einen Stator, insbesondere für einen segmentierten Stator, ist. Ferner ist zu verstehen, dass der Stator ein Stator für einen Generator, insbesondere für einen segmentierten Generator, ist.
Das Statorsegment umfasst ein Spulenträgersegment mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Stator-Umfangsstruktur. Ferner umfasst das Statorsegment mindestens ein Stator-Blechpaket, das zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit ausgebildet ist und an der Stator-Umfangsstruktur angeordnet ist. Insbesondere weist das mindestens ein Stator-Blechpaket einzelne oder alle Merkmale des zuvor beschriebenen Stator-Blechpakets auf und verwirklicht dessen Vorteile und Effekte.
Insbesondere weist das Statorsegment eine erste und zweite Trägerplatte auf. Die erste und zweite Trägerplatte sind in der Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Vorzugsweise verbindet die Stator-Umfangsstruktur die erste und zweite Trägerplatte miteinander. Die Stator-Umfangsstruktur ist beispielsweise eine Anordnung von einer oder mehreren Axialstreben, die eine Haupterstreckungsrichtung im Wesentlichen entlang der Drehachse in der Axialrichtung aufweisen. Mehrere Axialstreben sind insbesondere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander, vorzugsweise äquidistant, angeordnet. Es ist zu verstehen, dass Spulenträgersegment in bevorzugter weise die erste und zweite Trägerplatte und/oderdie Stator-Umfangsstruktur integral, insbesondere einstückig, ausbildet. Vorzugsweise ist an der Stator-Umfangsstruktur mindestens ein Stator-Blechpaket zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit angeordnet.
Das Statorsegment erstreckt sich bevorzugt in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Statorsegments an einem Stator-Grundkör- perflansch der Lagereinheit und einem radial außenliegenden Spulenträgersegment. Insbesondere ist das Statorsegment als Schalenstruktur ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich das Statorsegment pyramidenstumpfförmig von dem Flansch zu dem zu dem radial außenliegenden Spulenträgersegment, wobei der Querschnitt des Statorsegments von dem Flansch zu dem radial außenliegenden Spulenträgersegment zunimmt. Insbesondere bildet das Statorsegment, vorzugsweise integral, einen Stator-Tragabschnitt aus, der sich ausgehend von dem radial innenliegenden Flansch zu dem radial außenliegenden Spulenträgersegment erstreckt.
Das Statorsegment umfasst ferner eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des mindestens ein Stator-Blechpakets an dem Spulenträgersegment. Die Befestigungsvorrichtung ist als Klemmvorrichtung ausgebildet zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des mindestens einen Stator-Blechpakets an dem Spulenträgersegment. Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des mindestens einen Stator-Blechpakets an dem Spulenträgersegment in der Radialrichtung und/oder der Umfangsrichtung und/oder der Axialrichtung ausgebildet. Insbesondere ist die Befestigungsvorrichtung an der Stator-Umfangsstruktur, vorzugsweise den Axialstreben der Stator-Umfangsstruktur angeordnet und/oder befestigt.
Die Befestigungsvorrichtung gemäß diesem Aspekt hat den Vorteil, dass diese sich besonders einfach und kostengünstig herstellen lässt und einen Betrieb des Generators mit minimierter Vibration, also geräuschoptimiert ermöglicht. Insbesondere hat diese Befestigungsvorrichtung den Vorteil, dass diese einen besonders leichten und schnellen Austausch eines Stator-Blechpakets ermöglicht. Insofern kann ein solcher Generator in besonders vorteilhafter Weise kostengünstig und geräuscharm betrieben werden.
Das erfindungsgemäße Statorsegment und dessen Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für einen erfindungsgemäßen Stator und/oder einen erfindungsgemäßen Generator und/oder eine erfindungsgemäße Windenergieanlage sowie den jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Statorsegments und dessen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators und des Stator-Blechpakets und die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Stators, des Rotorsegments, des Rotors, der Windenergieanlage und des Verfahrens zur Herstellung eines Rotorsegments verwiesen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Statorsegments ist vorgesehen, dass in der Umfangsrichtung benachbart angeordnete Stator-Blechpakete an der Stator-Umfangs- struktur mit einem Blechpaketabstand zueinander beabstandet angeordnet sind; wobei bevorzugt der Blechpaketabstand dem Blechstapelabstand entspricht; oder der Blechpaketabstand größer ist als der Blechstapelabstand; oder der Blechpaketabstand kleiner ist als der Blechstapelabstand.
Die Ausbildung des Statorsegments nach dieser bevorzugten Fortbildung hat den Vorteil, dass harmonische Schwingungen und insofern die Geräuschemission des Generators, insbesondere des segmentierten Generators, reduziert wird, der das beschriebene Statorsegment aufweist. Insbesondere beruht der Aspekt auf der Erkenntnis der Erfinder, dass die in der Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordneten Statorsegment mit einem solchen Abstand zueinander beabstandet sind, welcher dem Abstand zwischen in der Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Stator-Blechstapeleinheiten entspricht. Dies führt in besonders vorteilhafter Weise zu einer gleichmäßigen Anregung des Generators, insbesondere des segmentierten Generators, und minimiert Störgeräusche.
Ferner ist bevorzugt, dass die Befestigungsvorrichtung mindestens eine erste Klemmleiste und/oder mindestens eine zweite Klemmleiste umfasst. Die erste und/oder zweite Klemmleiste ist insbesondere trapezförmig ausgebildet. Die erste und/oder zweite Klemmleiste sind zur kraft- und/oder formschlüssigen Befestigung der Befestigungsvorrichtung an dem mindestens einen Stator- Blech paket ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Klemmleiste von der zweiten Klemmleiste verschieden.
Alternativ oder ergänzend weist die mindestens eine erste und/oder zweite Klemmleiste mindestens eine Kontaktfläche auf. Die mindestens eine Kontaktfläche der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste ist zur Befestigung der ersten und/oder zweiten Klemmleiste an dem mindestens einen Stator-Blechpaket ausgebildet. Vorzugsweise weist die Kontaktfläche eine oder mehrere punkt- und/oder linienförmige Kontakterhebungen auf, die ausgebildet sind, eine Klemmverbindung mit dem Stator-Blechpaket über einen Punkt- und/oder Linienkontakt herzustellen. Alternativ oder ergänzend weist die Befestigungsvorrichtung einen Befestigungsanschluss zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung an dem Spulenträgersegment auf. Insbesondere weist die Befestigungsvorrichtung einen Befestigungsanschluss zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung an der Stator-Umfangsstruktur auf.
Alternativ oder ergänzend umfasst der Befestigungsanschluss mindestens ein Spannelement zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste an dem Spulenträgersegment. Insbesondere umfasst der Befestigungsanschluss mindestens ein Spannelement zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste an der Stator-Umfangsstruktur.
Ferner kann bevorzugt sein, dass die Befestigungsvorrichtung mindestens ein Dämpferelement zur Anordnung zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Stator-Blechpaket aufweist. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Befestigungsvorrichtung mindestens ein Dämpferelement zur Anordnung zwischen der Befestigungsvorrichtung und der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste aufweist. Mit dem Dämpferelement lässt sich die Vibration des Generators und insofern die Geräuschemission zusätzlich reduzieren.
Ferner kann nach einer bevorzugten Fortbildung des Statorsegments das mindestens eine Stator-Blechpaket mindestens eine erste Befestigungsnut und/oder mindestens eine zweite Befestigungsnut umfassen. Insbesondere ist die mindestens eine erste Befestigungsnut eine trapezförmige Befestigungsnut. Insbesondere ist die mindestens eine zweite Befestigungsnut eine teil-trapezförmige Befestigungsnut. Vorzugsweise ist die erste und/oder zweite Befestigungsnut zur Aufnahme der Befestigungsvorrichtung ausgebildet. Insbesondere ist die erste und/oder zweite Befestigungsnut zur Aufnahme jeweils einer ersten und/oder zweiten Klemmleiste der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste ausgebildet. Vorzugsweise ist die erste Befestigungsnut von der zweiten Befestigungsnut verschieden.
Die erste und/oder zweite Befestigungsnut werden insbesondere aus den Abschnitten der Befestigungsnuten gebildet, welche die in Axialrichtung aneinander angeordneten ersten und/oder zweiten Stator-Blechelemente ausbilden. Insbesondere weisen die erste und/oder zweite Befestigungsnut einen in Axialrichtung variierenden Querschnitt auf. Es kann bevorzugt sein, dass der Querschnitt der ersten und/oder zweiten Befestigungsnut einen trapezförmigen und/oder parallelgrammförmigen Querschnitt aufweist. Insbesondere kann bevorzugt sein, dass der Querschnitt der ersten und/oder zweiten Befestigungsnut einen trapezförmigen und/oder links orientierten parallelgrammförmigen Querschnitt und/oder rechts orientierten parallelgrammförmigen Querschnitt aufweist.
Durch derart ausgebildete Statorblechpakete lassen sich die Statorblechpakete mittels der Befestigungsvorrichtung in besonders einfacher Weise an dem Spulenträgersegment montieren. Insbesondere minimiert ein derart ausgebildetes und an der Befestigungsvorrichtung befestigtes Stator-Blechpaket besonders vorteilhafte vibroakustische Eigenschaften. Insbesondere weist ein Stator mit einem derart befestigten Stator-Blechpaket eine vergleichsweise geringe Geräuschemission auf.
Vorzugsweise bildet das Stator-Blechpaket die erste und/oder zweite Befestigungsnut an der radial innenliegenden Stator-Stator-Blechpaketinnenfläche aus. Insbesondere bildet das Stator-Blechpaket die zweite Befestigungsnut an dem ersten und/oder zweiten Endabschnitt des Stator-Blechpakets aus.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine erste und/oder zweite Befestigungsnut vorzugsweise mindestens eine Nutwand als Kontaktfläche zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung an der mindestens einen ersten und/oder zweiten Befestigungsnut aufweist. Vorzugsweise weist die Nutwand eine oder mehrere punkt- und/oder linienförmige Kontakterhebungen auf. Insbesondere sind der eine oder die mehreren punkt- und/oder linienförmigen Kontakterhebungen ausgebildet, eine Klemmverbindung mit der Befestigungsvorrichtung über einen Punkt- und/oder Linienkontakt herzustellen.
Solche Befestigungsvorrichtungen lassen sich besonders einfach und kostengünstig herstellen und haben ferner den Vorteil, dass sich das Stator-Blechpaket besonders einfach an dem Spulenträgersegment befestigen lässt. Insbesondere lässt sich das Stator-Blechpaket lösbar an dem Spulenträgersegment befestigen, was bei erforderlichen Wartungsund Instandhaltungsarbeiten einen schnellen Austausch des auszutauschenden Stator- Blechpakets ermöglicht. Gleichzeigt hat die Befestigungsvorrichtung den Vorteil, dass sich das Stator-Blechpaket an dem Spulenträgersegment im Wesentlichen ohne nennenswertes Setzen befestigen lässt, was insofern einen geräuschminimierten Betrieb des Generators ermöglicht. Insbesondere lässt sich der Generator geräuschminimiert betreiben, ohne dass hierzu die Befestigungsvorrichtung, beispielsweise Schraubenverbindungen, nach einer bestimmten Betriebszeit nachgezogen werden müssten, um einen geräuschminimierten Betrieb des Generators auch auf Dauer zu gewährleisten. Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch einen Stator eines Generators einer Windenergieanlage nach Anspruch 6 gelöst. Es ist zu verstehen, dass der Stator ein Stator für einen Generator ist. Ferner ist zu verstehen, dass der Generator ein Generator für eine Windenergieanlage ist.
Der Stator ist insbesondere ein segmentierter Stator. Vorzugsweise ist der Stator ein Stator eines segmentierten Generators. Der Stator umfasst ein ringförmig ausgebildetes Statorsegment oder mehrere teilringförmig ausgebildete Statorsegmente, die ringförmig angeordnet sind. Ein solcher Stator umfasst ein erfindungsgemäßes Statorsegment und/oder Merkmale einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Statorsegments oder einer Kombination daraus.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Stators und dessen Fortbildungen wird auch auf die vorangehende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators, des Generators, des Stator-Blechpakets und des Statorsegments sowie den nachstehenden Beschreibungen des Rotorsegments, des Rotors, der Windenergieanlage und des Verfahrens zur Herstellung eines Rotors verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Rotorsegment eines Rotors eines Generators für eine Windenergieanlage nach Anspruch 7 gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Rotorsegment eines segmentierten Rotors eines segmentierten Generators für eine Windenergieanlage gelöst. Es ist zu verstehen, dass das Rotorsegment ein Rotorsegment für einen Rotor, insbesondere für einen segmentierten Rotor, ist. Ferner ist zu verstehen, dass der Rotor ein Rotor für einen Generator, insbesondere für einen segmentierten Generator, ist.
Das Rotorsegment umfasst ein Magnetträgersegment mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Rotor-Innenumfangsfläche. Ferner umfasst das Rotorsegment mindestens ein Rotor-Blechpaket, das zur Aufnahme mindestens einer Magneteinheit ausgebildet ist und an der Rotor-Innenumfangsfläche angeordnet ist. Ferner umfasst das Rotorsegment mindestens eine Magneteinheit, die an dem Rotor-Blechpaket angeordnet ist. Die mindestens eine Magneteinheit ist stoffschlüssig mit dem Rotor-Blechpaket verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung ist insbesondere eine adhäsive und/oder klebende Verbindung. Vorzugsweise verbindet eine Vergussmasse, die die Magneteinheit zumindest teilweise umschließt, die Magneteinheit mit dem Rotor-Blechpaket. Vorzugsweise ist die Vergussmasse zwischen dem Rotor-Blechpaket der mindestens einen Magneteinheit angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich die Vergussmasse zwischen dem Rotor-Blechpaket und der mindestens einen Magneteinheit in der Radialrichtung mit einer Vergussmassehöhe. Vorzugsweise erstreckt sich die Vergussmasse zwischen dem Rotor-Blechpaket und der mindestens einen Magneteinheit mit einer Vergussmassehöhe von mindestens 0,05 mm, 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 1 mm, 1 ,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm oder 5 mm. Insbesondere erstreckt sich die Vergussmasse zwischen dem Rotor-Blechpaket und der mindestens einen Magneteinheit mit einer Vergussmassehöhe von maximal 10 mm, 7,5 mm, 5 mm, 4, mm, 3 mm, 2 mm, 1 ,5 mm, 1 mm, 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3mm, 0,2 mm oder 0,1 mm.
Insbesondere weist die Vergussmasse dämpfende Eigenschaften auf. Vorzugsweise nimmt die Dämpfungswirkung der Vergussmasse mit zunehmender Vergussmassehöhe zwischen dem Rotor-Blechpaket und der mindestens einen Magneteinheit zu. Insbesondere hat die Vergussmasse besser Dämpfungseigenschaften als das Rotor-Blechpaket und/oder die mindestens eine Magneteinheit.
Ferner ist bevorzugt, dass die Vergussmasse die mindestens eine Magneteinheit umschließt. Insbesondere umhüllt die Vergussmasse die mindestens eine Magneteinheit. Insbesondere ist die mindestens eine Magneteinheit von der Vergussmasse derart umschlossen, dass die Vergussmasse die mindestens eine Magneteinheit vor Korrosion schützt.
Insbesondere ist die Vergussmasse ein Gießharz und/oder ein Epoxidharz und/oder ein Laminierharz. Es kann auch bevorzugt sein, dass die Vergussmasse ein Polyurethan und/oder ein Silikon umfasst.
Das Rotorsegment erstreckt sich bevorzugt in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Rotorsegments an einem Rotor-Grundkörper- flansch einer Lagereinheit und dem radial außenliegenden Magnetträgersegment. Vorzugsweise erstreckt sich das Rotorsegment mit einem Rotor-Tragabschnitt zwischen dem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Rotorsegments an dem Rotor-Grund- körperflansch der Lagereinheit und dem radial außenliegenden Magnetträgersegment. Es ist zu verstehen, dass das Rotorsegment mehrteilig oder integral ausgebildet sein kann. Insbesondere ist zu verstehen, dass das Rotorsegment integral aus einzelnen miteinander verschweißten Rotorsegmenten ausgebildet sein kann. Die stoffschlüssige Verbindung, insbesondere die Verbindung mit der Vergussmasse, der Magneteinheiten an dem Rotor-Blechpaket hat den Vorteil, dass diese einen besonders geräuscharmen Betrieb des Generators ermöglichen. Insbesondere wirkt die Vergussmasse dämpfend, was mögliche Geräuschemissionen des Generators im Betrieb zusätzlich minimiert. Ferner lässt sich ein solches Rotorsegment besonders kostengünstig herstellen.
Das erfindungsgemäße Rotorsegment und dessen Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für einen erfindungsgemäßen Generator und/oder eine erfindungsgemäße Windenergieanlage und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie den jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Rotorsegments und dessen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators, des Stator-Blechpakets, des Statorsegments, des Stators und die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Rotors, der Windenergieanlage und des Verfahrens zur Herstellung eines Rotorsegments verwiesen.
Nach einer bevorzugten Fortbildung umfasst das Rotorsegment mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung, die mit dem Rotor-Blechpaket verbunden ist, wobei jeweils zwischen einer Magnetabdeckungsvorrichtung und dem Rotor-Blechpaket eine Magneteinheit angeordnet ist; wobei insbesondere das Rotor-Blechpaket mindestens eine erste und/oder zweite Klemmnut aufweist zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung der Magnetabdeckungsvorrichtung an dem Rotor-Blechpaket, wobei vorzugsweise die erste Klemmnut von der zweiten Klemmnut verschieden ist.
Vorzugsweise ist die Magneteinheit an der Magnetabdeckungsvorrichtung angeordnet. Insbesondere liegt die Magneteinheit zumindest abschnittsweise an der Magnetabdeckungsvorrichtung an. Ferner kann bevorzugt sein, dass zwischen der Magneteinheit und der Magnetabdeckungsvorrichtung sich abschnittsweise Vergussmasse erstreckt. Insbesondere ist bevorzugt die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung als Form zur Herstellung eines Rotorsegments ausgebildet. Insbesondere ist die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung als Form zum Vergießen der Vergussmasse zwischen der Magneteinheit, der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung und/oder dem Rotor- Blechpaket ausgebildet. Die Magnetabdeckungsvorrichtung ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung bzw. Montage der Magneteinheiten an dem Rotor-Blechpaket. Insbesondere ermöglicht die Magnetabdeckungsvorrichtung eine Anordnung der Magneteinheiten an dem Rotor- Blechpaket, die einen besonders geräuschoptimierten Betrieb eines Generators ermöglicht. Ferner schützt die Magnetabdeckungsvorrichtung die Magneteinheiten vor mechanischen Einflüssen und Korrosion.
Gemäß einer ferner bevorzugten Ausführungsform des Rotorsegments ist vorgesehen, dass die mindestens eine Magneteinheit mindestens einen Magnetblock umfasst. Insbesondere ist der Magnetblock ein quaderförmiger Magnetblock. Der Magnetblock weist zumindest auf einer Magnetblockseite Nuten auf. Die Nuten sind ausgebildet, die Vergussmasse zwischen dem Magnetblock und der Rotor-Innenumfangsfläche zu verteilen. Vorzugsweise weist der mindestens einen Magnetblock eine Axialnut in einer Axialrichtung und/oder eine Umfangsnut in einer Umfangsrichtung und/oder eine Diagonalnut, die diagonal zu der Axialrichtung und der Umfangsrichtung verläuft, auf. Diese Nuten in den Magnetblöcke führen zu einer verbesserten und langlebigeren Verbindung zwischen dem Rotor-Blechpaket und den Magneteinheiten.
Ferner ist bevorzugt, dass das Rotorsegment mehrere Magneteinheiten aufweist. Die mehreren Magneteinheiten sind an der Rotor-Innenumfangsfläche in der Umfangsrichtung be- abstandet zueinander angeordnet. Insbesondere sind die mehreren Magneteinheiten an der Rotor-Innenumfangsfläche in der Umfangsrichtung äquidistant angeordnet. Vorzugsweise sind in der Axialrichtung zwei oder mehrere Magneteinheiten der mehreren Magneteinheiten beabstandet zueinander angeordnet. Die in der Axialrichtung benachbart angeordneten Magneteinheiten definieren einen Umfangsspalt mit einer Spaltbreite. Insbesondere umfassen die Magneteinheiten eine, zwei oder mehr Magnetreihen. Vorzugsweise sind die Magnetreihen in der Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet. Insbesondere sind die Magnetreihen in der Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet. Insbesondere umfasst eine Magnetreihe einen oder mehrere Magnetblöcke. Vorzugsweise sind mehrere Magnetblöcke in der Axialrichtung nebeneinander angeordnet und bilden eine Magnetreihe.
Eine solche bevorzugte Ausführung des Rotorsegments führt zu einer vorteilhaften gleichmäßigen vibroakustischen Anregung des Generators und minimiert Störgeräusche. Gemäß dieser Fortbildung lässt sich ein Rotorsegment für einen im Betrieb geräuschoptimierten Generator ferner besonders kostengünstig herstellen. Nach einerweiteren bevorzugten Fortbildung des Rotorsegments ist das Rotor-Blechpaket stoffschlüssig mit dem Magnetträgersegment verbunden. Insbesondere ist das Rotor- Blechpaket mit einer Schweißverbindung mit dem Magnetträgersegment verbunden. Ergänzend oder alternativ kann bevorzugt sein, dass das Rotor-Blechpaket an einer Rotor- Blechpaketinnenumfangsfläche mindestens einen Vergussmassekanal aufweist. Vorzugsweise ist der mindestens eine Vergussmassekanal als Nut ausgebildet. Insbesondere weist der mindestens eine Vergussmassekanal einen Axialkanal in einer Axialrichtung und/oder einen Umfangskanal in einer Umfangsrichtung und/oder einen Diagonalkanal, der diagonal zu der Axialrichtung und der Umfangsrichtung verläuft, auf.
Die stoffschlüssige, insbesondere die Schweißverbindung, zwischen dem Rotor-Blech pa- ket und dem Magnetträgersegment lässt sich besonders kostengünstig herstellen. Ferner ermöglicht eine solche Verbindung einen besonders geräuscharmen Betrieb des Generators.
Der Vergussmassekanal hat den Vorteil, dass sich die Vergussmasse gleichmäßig zwischen dem Rotor-Blechpaket und den Magneteinheiten verteilt. Dies ermöglicht einen besonders geräuschoptimierten Betrieb eines Generators. Ferner ermöglicht der Vergussmassekanal eine verbesserte und langlebigere Verbindung zwischen dem Rotor-Blechpa- ket und den Magneteinheiten.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch einen Rotor eines Generators einer Windenergieanlage nach Anspruch 11 gelöst. Es ist zu verstehen, dass der Rotor ein Rotor für einen Generator, insbesondere für einen segmentierten Generator, ist.
Der Rotor ist insbesondere ein segmentierter Rotor. Vorzugsweise ist der Rotor ein Rotor eines segmentierten Generators. Der Rotor umfasst ein ringförmig ausgebildetes Rotorsegment oder mehrere teilringförmig ausgebildete Rotorsegmente, die ringförmig angeordnet sind. Ein solcher Rotor umfasst ein erfindungsgemäßes Rotorsegment und/oder Merkmale einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Rotorsegments oder einer Kombination daraus.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Rotors und dessen Fortbildungen wird auch auf die vorangehende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators, des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments sowie den nachstehenden Beschreibungen der Windenergieanlage und des Verfahrens zur Herstellung eines Rotorsegments verwiesen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch eine Windenergieanlage nach Anspruch 13 gelöst.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der erfindungsgemäßen Windenergieanlage und dessen Fortbildungen wird auf die vorangehende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators, des Stator- Blechpakets, des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments und des Rotors sowie den nachstehenden Beschreibungen des Verfahrens und der Verwendung eines Montagehilfswerkzeugs zur Herstellung eines Rotorsegments verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Rotorsegments gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Rotorsegments gelöst.
Das Verfahren zur Herstellung eines Rotorsegments umfasst folgende Schritte:
Bereitstellen eines Magnetträgersegments mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Rotor-Innenumfangsfläche, und
Bereitstellen von mindestens einem Rotor-Blechpaket, das zur Aufnahme mindestens einer Magneteinheit ausgebildet ist und an der Rotor-Innenumfangsfläche angeordnet ist; und
Bereitstellen mindestens einer Magneteinheit mit mindestens einem Magnetblock; und
Anordnen der mindestens einen Magneteinheit an dem Rotor-Blechpaket; und stoffschlüssiges Verbinden der mindestens einen Magneteinheit an dem Rotor- Blechpaket.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ihre möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für einen erfindungsgemäßen Generator und/oder eine erfindungsgemäße Windenergieanlage und/oder ein erfindungsgemäßes Rotorsegment und/oder einen erfindungsgemäßen Rotor sowie die jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Fortbildungen wird auf die vorangehende Beschreibung zu den entsprechenden Aspekten und Fortbildungen des Generators, des Stator-Blechpakets, des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments, des Rotors und/oder der Windenergieanlage verwiesen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Schritt des stoffschlüssigen Verbindens der mindestens einen Magneteinheit an dem Rotor-Blech- paket ein Vergießen der mindestens einen Magneteinheit an dem Rotor-Blechpaket umfasst, so dass eine Vergussmasse, die Magneteinheit zumindest teilweise umschließt.
Ferner kann bevorzugt sein, dass das Verfahren folgende Schritte vorzugsweise umfasst:
Bereitstellen mindestens einer Magnetabdeckungsvorrichtung; und/oder
Bereitstellen eines Montagehilfswerkzeugs, wobei vorzugsweise das Montagehilfswerkzeug aus Stahl besteht oder dieses umfasst, und wobei vorzugsweise das Montagehilfswerkzeug eine Negativform der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung und oder des Rotor-Blechpakets, insbesondere der Rotor-Blechpaketin- nenumfangsfläche, ist; und/oder
Befestigen des mindestens einen Rotor-Blechpakets an der Rotor-Innenumfangsflä- che des Magnetträgersegments; und/oder
Befestigen der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung an dem Rotor- Blechpaket; und/oder
Anordnen des Montagehilfswerkzeugs an dem Magnetträgersegment, so dass das Montagehilfswerkzeug die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung und/oder das mindestens eine Rotor-Blechpaket umschließt; und/oder
Einführen des mindestens einen Magnetblocks der mindestens einen Magneteinheit in die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung; und/oder
Vergießen zumindest der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung mit dem darin eingeführten mindestens einen Magnetblock und dem Rotor-Blechpaket mit einer Vergussmasse, wobei das Vergießen mit der Vergussmasse insbesondere entgegen der Schwerkraft von unten nach oben erfolgt; und/oder
Aushärten der Vergussmasse; und/oder
Entfernen des Montagehilfswerkzeugs.
Das Einführen des mindestens einen Magnetblocks der mindestens einen Magneteinheit in die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung umfasst insbesondere ein Bestücken des Montagehilfswerkzeugs, vorzugsweise von Magnetzuführschächten des Montagehilfswerkzeugs, und/oder ein Zuführen der in den Magnetzuführschächten des Montagehilfswerkzeugs angeordneten Magnetblöcke der mindestens einen Magneteinheit in die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung mit eine Schiebvorrichtung, insbesondere in einer Axialrichtung. Ferner kann das Verfahren ein versetztes Anordnen des Montage- hilfswerkzeugs an dem Magnetträgersegment umfassen, um in Magnetabdeckungsvorrichtungen, die noch keine Magnetblöcke gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren Magnetblöcke zuzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und ihre möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für einen erfindungsgemäßen segmentierten Generator und/oder ein erfindungsgemäßes Rotorsegment und/oder einen erfindungsgemäßen Rotor und/oder eine erfindungsgemäße Windenergieanlage sowie die jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieser weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators, des Stator-Blechpakets, des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments, des Rotors, der Windenergieanlage und/oder der Verwendung eines Montagehilfswerkzeugs zur Herstellung eines Rotorsegments verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch Verwendung eines Montagehilfswerkzeugs zur Herstellung eines Rotorsegments, insbesondere zur Herstellung eines zuvor beschriebene Rotorsegments, vorzugsweise zum Anordnen mindestens einer Magneteinheit an einem Rotor-Blechpaket und zum stoffschlüssigen Verbinden der mindestens einen Magneteinheit an dem Rotor-Blechpaket, gelöst, wobei das des stoffschlüssige Verbinden insbesondere ein Vergießen der mindestens einen Magneteinheit an dem Rotor- Blechpaket ist, so dass eine Vergussmasse die Magneteinheit zumindest teilweise umschließt.
Die erfindungsgemäße Verwendung weist Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet macht für ein erfindungsgemäßes Rotorsegment und/oder einen erfindungsgemäßen Rotor und/oder einen erfindungsgemäßen Generator sowie die jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieser weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generators, des Stator-Blechpakets, des Statorsegments, des Stators, des Rotorsegments, des Rotors, der Windenergieanlage und/oder des Verfahrens verwiesen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Windenergieanlage in einem Betriebszustand;
Fig. 2: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines segmentierten Generators;
Fig. 3: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Generatorsegments eines in Figur 2 dargestellten segmentierten Generators
Fig. 4: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Stator-Blechpakets mit daran angeordneten Spuleneinheiten;
Fig. 5: ein schematischer, dreidimensionaler Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Stator-Blechstapels des in Figur4 dargestellten Stator-Blechpakets;
Fig. 6: eine schematische, dreidimensionale Detailansicht des in Figur 5 dargestellten Stator-Blechstapels;
Fig. 7: eine schematische, dreidimensionale Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Statorsegments;
Fig. 8: eine schematische, dreidimensionale Detailansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Statorsegments;
Fig. 9: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Anordnung zweier in Umfangsrichtung benachbart angeordneter Stator-Blechpakete mit daran angeordneten Spuleneinheiten;
Fig. 10: eine schematische, dreidimensionale Detailansicht der in Figur 9 schematisch dargestellten Anordnung benachbarter Stator-Blechpakete;
Fig. 11 : eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Statorsegments; Fig. 12: eine Detailansicht des in Figur 1 1 dargestellten Statorsegments;
Fig. 13: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer möglichen bevorzugten Ausführungsform eines ersten Stator-Blechelements des in Figur 1 1 dargestellten Statorsegments;
Fig. 14: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Rotor-Blechpakets mit daran angeordneten Magneteinheiten;
Fig. 15: eine schematische, dreidimensionale Detailansicht der in Figur 14 schematisch dargestellten Ansicht des Rotor-Blechpakets mit daran angeordneten Magneteinheiten;
Fig. 16: eine schematische, dreidimensionale Detailansicht der in Figur 15 schematisch dargestellten Ansicht des Rotor-Blechpakets mit daran angeordneten Magneteinheiten;
Fig. 17: eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Rotor-Blechpakets mit daran angeordneten Magneteinheiten;
Fig. 18a,b eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Montagehilfswerkzeugs in der Vorder- und Rückansicht;
Fig. 19a, b eine schematische, dreidimensionale Detailansicht der Vorder- und Rückansicht des in den Figuren 18a,b dargestellten Montagehilfswerkzeugs;
Fig. 20: ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Rotorsegments einer Windenergieanlage zeigt; und
Fig. 21 : ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einerweiteren bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Rotorsegments einer Windenergieanlage zeigt. ln den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Sofern in der vorliegenden Figurenbeschreibung allgemein Bezug zu einem Generator, Rotor oder Stator genommen wird ist davon prinzipiell ein segmentierter Generator, segmentierte Rotor oder segmentierter Stator umfasst, sofern dies nicht ausdrücklich anders beschrieben ist.
Figur 1 zeigt eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Windenergieanlage. Figur 1 zeigt insbesondere eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106a mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 angeordnet. Der aerodynamische Rotor 106a wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator 1 , insbesondere einen Rotor 106 des Generators 1 , an. Der Generator 1 ist insbesondere außerhalb der Gondel 104 angeordnet. Der Turm 102 weist insbesondere Windenergieanlagen-Stahlturmringsegmente mit Flanschsegmenten auf. Dadurch wird der Turm 102 mittels einfach zu transportierender Bauteile aufgebaut, die darüber hinaus mit hoher Präzision und geringem Aufwand verbunden werden können.
Figur 2 zeigt einen segmentierten Generator 1 , der zwei Generatorsegmente 10 aufweist, in einer schematischen, dreidimensionalen Ansicht. Der in Figur 2 dargestellte segmentierte Generator ist beispielsweise für eine in Figur 1 dargestellte Windenergieanlage geeignet. Figur 3 zeigt ein Generatorsegment 10 des in Figur 2 dargestellten segmentierten Generators 1 in einer schematischen, dreidimensionalen Ansicht. Das Generatorsegment 10 weist ein Statorsegment 200 und ein Rotorsegment 300 auf.
Das in Figur 3 dargestellte Generatorsegment weist in dieser bevorzugten Ausführungsform ein ringförmig ausgebildetes Statorsegment 200 auf. Das Statorsegment 200 umfasst ein Spulenträgersegment 210 mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Stator-Umfangsstruktur 21 1 . Ferner umfasst das Statorsegment 200 mindestens ein Stator-Blechpaket 220, wie dies Beispielsweise in Bezug zu den Figuren 2 bis 6 ausführlich beschrieben wurde. Das Stator-Blechpaket 220 ist an der Stator-Umfangsstruktur 211 angeordnet und nimmt mehrere Spuleneinheiten 260 auf.
Das Statorsegment 200 erstreckt sich bevorzugt in der Radialrichtung R zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Statorsegments 200 an dem Stator- Grundkörperflansch 602 eines feststehenden Lagerteils 601 einer Lagereinheit 600 und einem radial außenliegenden Spulenträgersegment 210. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist das Statorsegment 200 als Schalenstruktur ausgebildet, die sich pyramidenstumpfförmig von dem Flansch zu dem Spulenträgersegment 210 erstreckt, wobei der Querschnitt des Statorsegments 200 von dem Flansch zu dem Spulenträgersegment 210 zunimmt. Das mindestens eine Stator-Blechpaket 220 ist an dem Spulenträgersegment 210 angeordnet. An dem mindestens einen Stator-Blechpaket 220 ist wiederum mindestens eine Spuleneinheit 260 angeordnet. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform bilden das mindestens eine Stator-Blechpaket 220 und/oder die mindestens eine Spuleneinheit 260 eine Stator-Außenumfangsfläche 250.
Figur 4 zeigt eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Stator-Blechpakets 220. Das Stator-Blechpaket 220 ist zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit 260 eines Statorsegments 200 eines Stators 109 eines Generators 1 geeignet, wie dieser beispielsweise in Figur 2 schematisch dargestellt ist. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform sind an dem Stator-Blechpaket 220 zwölf Spuleneinheiten angeordnet. Das Stator-Blechpaket 220 weist mehrere Stator-Blechstapel 230 auf. Die Stator-Blechstapel 230 sind in einer Axialrichtung A parallel zu einer Drehachse D beabstandet zueinander angeordnet.
Figur 5 zeigt einen schematischen, dreidimensionalen Ausschnitt einer beispielhaften Ausführungsform eines solchen Stator-Blechpakets mit mehreren Stator-Blechstapeln 230 mit zwei Blechstapeleinheiten 231 . Es ist zu sehen, dass benachbarte Stator-Blechstapeln 230 in der Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Hierzu ist ein Abstandselement 234 zwischen benachbarten Stator-Blechstapeln 230 angeordnet.
Ferner zeigt Figur 5 einen schematischen, dreidimensionalen Ausschnitt einer beispielhaften Ausführungsform eines solchen Stator-Blechstapels 230 mit zwei Blechstapeleinheiten 231 . Die zwei oder mehr Blechstapeleinheiten 231 sind in einer Umfangsrichtung U beabstandet zueinander angeordnet. Die Blechstapeleinheiten 231 weisen mehrere erste Stator-Blechelemente 232 auf, die in der Axialrichtung A nebeneinander gestapelt angeordnet sind. Ferner ist zu sehen, dass der in Figur 5 schematisch dargestellte Stator-Blechstapel 230 zwei zweite Stator-Blechelemente 233 aufweist, welche von dem ersten Stator- Blechelement 232 verschieden sind. Die zweiten Stator-Blechelemente 233 verbinden jeweils in der Umfangsrichtung benachbarte Blechstapeleinheiten 231 der zwei oder mehr Blechstapeleinheiten 231 miteinander.
Figur 6 ist eine schematische, dreidimensionale Detailansicht des in Figur 5 dargestellten Stator-Blechstapels 23O.Aus der Detaildarstellung von Figur 6 ist im unteren Bildabschnitt zu entnehmen, dass ein zweites Stator-Blechelement 233 als äußerstes Blechelement die beiden ausschnittsweise dargestellten Blechstapeleinheiten 231 miteinander verbindet. Im oberen Bildabschnitt der Detaildarstellung von Figur 6 ist zu sehen, dass ein zweites Stator- Blechelement 233 nicht als äußerstes Blechelement die beiden ausschnittsweise dargestellten Blechstapeleinheiten 231 miteinanderverbindet. In der in Figur6 links dargestellten Blechstapeleinheit 231 bildet ein erstes Stator-Blechelement 232 das äußerste Blechelement und in der rechts dargestellten Blechstapeleinheit 231 bildet ein zweites Stator- Blechelement 232 das äußerste Blechelement. Dieses zweites Stator-Blechelement 232 verbindet die in der Figur 6 in der rechts dargestellten Blechstapeleinheit 231 mit einer weiteren in der Umfangsrichtung U wiederum beabstandet angeordneten Blechstapeleinheit 231 (nicht dargestellt).
Die ersten Stator-Blechelemente 232 erstrecken sich in der Umfangsrichtung U mit einer ersten Blechlänge und die zweiten Stator-Blechelemente 233 mit einerzweiten Blechlänge. Es ist zu verstehen, dass die zweite Blechlänge der zweiten Stator-Blechelemente 233 sich im Vergleich zu der ersten Blechlänge der ersten Stator-Blechelemente 232 mehr als doppelt so weit erstreckt. Dies ist auf die in der Umfangsrichtung U beabstandete Anordnung benachbarter Blechstapeleinheiten 231 mit einem Blechstapelabstand S zurückzuführen. Die in der Umfangsrichtung benachbart angeordneten Blechstapeleinheiten 231 sind vorzugsweise mehr als 0 mm und weniger als 10 mm mit einem Blechstapelabstand S zueinander beabstandet angeordnet. Vorzugsweise sind die benachbart angeordneten Blechstapeleinheiten 231 mit einem Blechstapelabstand S von etwa 2 mm zueinander beabstandet angeordnet.
Insbesondere ist bevorzugt, dass das in Figur 2 schematisch dargestellte Stator-Blechpaket 220 bzw. dessen Stator-Blechstapel 230 in der Umfangsrichtung U mit einem Bogenwinkel um etwa 15° ± 1 °, erstrecken. Ferner ist bevorzugt, dass sich die ersten Stator- Blechelemente 232 in der Umfangsrichtung U mit einem Bogenwinkel um etwa um 5° ± 1 ° erstrecken. Für die zweiten Stator-Blechelemente 233 ist bevorzugt, dass diese sich in der Umfangsrichtung U mit einem Bogenwinkel von etwa 5° ± 1 ° erstrecken. Gemäß einer solchen bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Stator-Blechstapel 230 des Stator-Blechpakets 220 in der Umfangsrichtung U drei benachbart angeordnete Blechstapeleinheiten 231 , an denen jeweils vier Spuleneinheiten 260 angeordnet sind.
Ferner erstrecken sich in der Axialrichtung A die ersten Stator-Blechelemente 232 mit einer ersten Blechbreite und die zweiten Stator-Blechelemente 233 mit einer zweiten Blechbreite. Es ist bevorzugt, dass die erste Blechbreite der zweiten Blechbreite entspricht. ln den Figuren 9 und 10 ist zu sehen, dass in der Umfangsrichtung U benachbart angeordnete Stator-Blechpakete 220 bzw. Stator-Blechstapel 230 mit einem Blechpaketabstand P zueinander beabstandet angeordnet sind. In der in den Figuren 9 und 10 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Stator-Blechpakets 220 ist vorgesehen, dass der Blechstapelabstand S dem Blechpaketabstand P entspricht.
Ferner kann das Statorsegment in bevorzugter Weise eine Befestigungsvorrichtung 400 zur Befestigung des mindestens ein Stator-Blechpakets 220 an dem Spulenträgersegment 210 aufweisen. Hierzu ist die Befestigungsvorrichtung 400 als Klemmvorrichtung ausgebildet, mittels welcher das mindestens eine Stator-Blechpaket 220 an dem Spulenträgersegment kraft- und/oder formschlüssig verbunden wird. In den in Figuren 7, 8 und 10 schematisch dargestellten Detailansichten einer beispielhaften Ausführungsform eines Statorsegments 200 sind bevorzugte Ausführungen der als Klemmvorrichtung ausgebildeten Befestigungsvorrichtung 400 abgebildet.
Beispielsweise zeigen Figuren 8 und 10 eine bevorzugte Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung 400. Die dort dargestellte Befestigungsvorrichtung weist eine erste Klemmleiste 401 auf, die trapezförmige ausgebildet ist. Ferner zeigt Figur 8 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Befestig ungsvorrichtung 400, die im Detail in Figur 7 schematisch dargestellt ist. In dieser weiteren bevorzugten Ausführung der Befestigungsvorrichtung 400 ist eine zweite Klemmleiste 402 vorgesehen, die von der ersten Klemmleiste 401 verschieden ist. In der in den Figuren 7 und 8 dargestellten bevorzugten Ausführung der Befestigungsvorrichtung 400 ist die zweite Klemmleiste 402 als teiltrapezförmige Klemmleiste ausgebildet.
Sowohl die erste als auch die zweite Klemmleiste 401 , 402 sind zur kraft- und/oder formschlüssigen Befestigung der Befestigungsvorrichtung 400 an dem mindestens einen Stator-Blechpaket 220 ausgebildet. Zur Befestigung des Stator-Blechpakets 220 an einer Sta- tor-Umfangsstruktur 211 des Spulenträgersegments 210 weist das Stator-Blechpaket 220 mindestens eine erste Befestigungsnut 411 und/oder eine zweite Befestigungsnut 412 auf. Die erste und/oder zweite Befestigungsnut 41 1 ist im Wesentlichen an der radial innenliegenden Stator-Innenumfangsfläche ausgebildet. In den Figuren 5, 6 und 9 ist schematisch eine erste Befestigungsnut 411 dargestellt, die trapezförmig ausgebildet ist. In den Figuren 7 und 8 ist eine zweite Befestigungsnut 412 dargestellt, die von der ersten Befestigungsnut 411 verschieden ist und teiltrapezförmig ausgebildet ist. Das Stator-Blechpaket 220 bildet die zweite Befestigungsnut 412 vorzugsweise an einem ersten und zweiten Endabschnitt 220a, b aus. Es ist zu verstehen, dass in diesen Ausführungsbeispielen die erste trapezförmig ausgebildete Befestigungsnut 411 zur Aufnahme der ersten trapezförmig ausgebildeten Klemmleiste 401 und die zweite teiltrapezförmig ausgebildete Befestigungsnut 412 zur Aufnahme der zweiten trapezförmig ausgebildeten Klemmleiste 402 ausgebildet ist.
Die erste und zweite Klemmleiste 401 , 402 weisen jeweils eine Kontaktfläche auf zur Befestigung der ersten und/oder zweiten Klemmleiste 401 , 402 an dem Stator-Blechpaket 220. Die erste und zweite Befestigungsnut weisen mindestens eine Nutwand als Kontaktfläche auf, um die erste bzw. zweite Klemmleiste 401 , 402 zu befestigen. Für die in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen der Klemmleisten 401 , 402 ist vorgesehen, dass deren Kontaktflächen mehrere punkt- und/oder linienförmige Kontakterhebungen aufweisen. Dies ermöglicht, eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Klemmleisten 401 , 402 und den Befestigungsnuten 41 1 , 412 herzustellen. Solch ausgebildete Kontaktflächen sind in den Figuren 5 und 7 schematisch dargestellt.
Zur Befestigung des Stator-Blechpakets 220 an der Stator-Umfangsstruktur 211 mit der Befestigungsvorrichtung 400 ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung 400 als Schrauben ausgebildete Spannelemente 421 aufweist. Mit diesen Spannelementen 421 lassen sich die erste und zweite Klemmleiste 401 an dem Spulenträgersegment 210 bzw. dessen Stator-Umfangsstruktur 211 kraft- und/oder formschlüssig verbinden. Dies wird in Bezug zu der ersten Klemmleiste 401 insbesondere in den Figuren 8 und 10 deutlich; in Bezug zu der zweiten Klemmleiste 402 ist dies schematisch in Figur 8 dargestellt.
Es kann auch bevorzugt sein, dass die Befestigungsvorrichtung 400 ergänzend oder alternativ einen Befestigungsanschluss 420 aufweist, der eine formschlüssige Verbindung der ersten und/oder zweiten Klemmleiste 401 , 402 mit der Stator-Umfangsstruktur 211 ermöglicht. Dies ist beispielhaft in Figur 7 in Bezug zu der zweiten Klemmleiste 402 dargestellt. Hierzu weist die zweite Klemmleiste 402 einen Vorsprung in der Umfangsrichtung U auf, die zur Verbindung des Stator-Blechpakets 220 an der Stator-Umfangsstruktur 211 formschlüssig in eine entsprechende Nut an dem Spulenträgersegment 210 bzw. der Stator- Umfangsstruktur 211 greift. Ferner sind in der zweiten Befestigungsnut 412 Spannelemente angeordnet, welche das Stator-Blechpaket 220 gegenüber dem Spulenträgersegment 210 ausrichten und eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung ermöglichen.
Insbesondere kann zur Reduktion der Geräuschemission ein zwischen der Befestigungsvorrichtung 400 und der ersten und/oder zweiten Klemmleiste 401 , 402 angeordnetes Dämpferelement 430 angeordnet werden. Ein solches Dämpferelement ist schematisch in Figur 8 zwischen der zweiten Klemmleiste 402 und dem Stator-Blechpaket 220 angeordnet.
Figur 1 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Statorsegments 200. Das Statorsegment 200 weist im Wesentlichen die Merkmale des bzw. der zuvor beschriebenen Statorsegmente 200 auf. Das in Figur 11 dargestellte Statorsegment unterscheidet sich von den anderen Ausführungsformen dahingehend, dass das Stator-Blechpaket 220 modifizierte erste Befestigungsnuten 411 aufweist. Die ersten Befestigungsnuten 41 1 weisen einen in Axialrichtung A veränderlichen Querschnitt auf. Im Wesentlichen variiert der Querschnitt der ersten Befestigungsnut in Axialrichtung A zwischen einem trapezförmigen Querschnitt und einem links sowie rechts orientierten parallelgrammförmigen Querschnitt. Dies verdeutlicht die Detailansicht des in Figur 11 dargestellten Statorsegments in Figur 12. Es ist zu erkennen, dass die Stator- Blechelemente 232 der Blechstapeleinheiten 231 des Stator-Blechstapels 230 jeweils unterschiedliche Ausnehmungen 235 aufweisen, welche in Axialrichtung A aneinander angeordnet die erste Befestigungsnuten 411 ausbilden, in denen die Klemmleisten 401 befestigt werden können. Diese Ausnehmungen 235 weisen einen trapezförmigen Querschnitt und einen links sowie rechts orientierten parallelgrammförmigen Querschnitt auf. Hierbei ist vorgesehen, dass die in Axialrichtung A benachbart angeordneten Stator-Blechelemente 232 in Umfangrichtung U jeweils um zwei Ausnehmungen 235 versetzt zueinander angeordnet sind.
Figur 13 zeigt eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer möglichen bevorzugten Ausführungsform eines Stator-Blechelements 232 mit Abstandselementen 234. Es ist zu erkennen, dass das Stator-Blechelement 232 an einer in Radialrichtung innenliegenden Stirnseite mehrere Ausnehmungen 235 aufweist, die sich ausgehend von der innenliegenden Stirnseite zu einer in Bezug zu der innenliegenden Stirnseite in Radialrichtung R außenliegenden Stirnseite erstrecken. Das Stator-Blechelement 232 weist mehrere solcher Ausnehmungen 235 auf, die in Umfangsrichtung U äquidistant zueinander beabstandet angeordnet sind. Es ist zu erkennen, dass das Stator-Blechelement 232 mehrere rechts und links orientierte parallelogrammförmige Querschnitte aufweist. In der vorliegend dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwei Ausnehmungen 235 mit rechts orientierten parallelogrammförmigen Querschnitten in Umfangsrichtung im Wechsel mit zwei links orientierten parallelogrammförmigen Querschnitten angeordnet sind. ln der bevorzugten Ausführungsform des in Figur 3 dargestellten Generatorsegments 10 erstreckt sich das ringförmig ausgebildete Rotorsegment 300 in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Rotorsegments 300 an einem Rotor-Grundkörperflansch 604 eines drehenden Lagerteils 603 einer Lagereinheit 600 und einem radial außenliegenden Magnetträgersegment 310. Das drehende Lagerteil 603 ist gegenüber dem feststehenden Lagerteil 601 mit Wälzkörpern 605 drehbar gelagert. An dem Magnetträgersegment 310 ist das mindestens eine Rotor-Blechpaket 325 angeordnet, wie dies beispielsweise in den Figuren 1 1 , 14 und 17 beispielhaft dargestellt wird. Vorzugsweise sind das Magnetträgersegment 310 und das mindestens eine Rotor-Blech- paket 325 miteinander verschweißt. An dem mindestens einen Rotor-Blechpaket 325 ist wiederum mindestens eine Magneteinheit 330 angeordnet. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform bildet die mindestens eine Magneteinheit 330 eine Rotor-Innen- umfangsfläche 320.
Es ist vorgesehen, dass das Rotorsegment 300 mehrere Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 aufweist, die Magneteinheiten 330 teilweise umschließen und die mit dem Rotor-Blech- paket 325 verbunden sind. Dies zeigen beispielsweise die Figuren 11 und 14 bis 17. Hierzu weist das Rotor-Blechpaket 325 erste und zweite Klemmnuten 326, 327 auf, die sich in Axialrichtung erstrecken. In diese ersten und zweiten Klemmnuten 326, 327 werden die Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 in der Axialrichtung A eingeschoben. Die ersten und zweiten Klemmnuten 326, 327 ermöglichen eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung der Magnetabdeckungsvorrichtung 333 an dem Rotor-Blechpaket 325. Es ist zu sehen, dass die erste Klemmnut 326 von der zweiten Klemmnut 327 verschieden ist. Die erste Klemmnut 326 ist vorzugsweise als L-förmige Nut ausgebildet und die zweite Klemmnut 327 ist vorzugsweise als T-förmige Nut ausgebildet. Diese verschiedenen Ausführungen der ersten und zweiten Klemmnut 326, 327 in dem Rotor-Blechpaket 325 sind in den Figuren 1 1 , 14 und 15 schematisch dargestellt.
Das Rotorsegment 300 umfasst mehrere Magneteinheiten 330, die in der Umfangsrichtung U zueinander äquidistant angeordnet sind. Ferner sind in der Axialrichtung A benachbart angeordnete Magneteinheiten 330 in der Axialrichtung A beabstandet zueinander angeordnet, so dass ein Umfangsspalt 340 mit einer Spaltbreite definiert wird. Es ist ferner zu verstehen, dass die Magneteinheiten 330 in den in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungen des Rotorsegments zwei Magnetreihen 331 aufweisen, die in der Umfangsrichtung U beabstandet zueinander angeordnet sind. Die besonderen Ausführungen der Magneteinheiten 330 zeigen beispielsweise Figuren 9 und 15. Die Magneteinheiten 330 sind an dem Rotor-Blechpaket 325 angeordnet und stoffschlüssig mit dem Rotor-Blechpaket 325 verbunden. Hierzu umschließt eine Vergussmasse V die Magneteinheiten 330 zumindest teilweise. Damit die Vergussmasse V sich gleichmäßig zwischen den Magneteinheiten 330, insbesondere den Magnetblöcken 332, und dem Ro- tor-Statorblechpaket 325 verteilt, umfassen die Magnetblöcke 332 auf einer Magnetblockseite bzw. einem Oberflächenabschnitt Nuten. Die an den Magnetblöcken 332 ausgebildete Nuten sind insbesondere Axialnuten in der Axialrichtung A, Umfangsnuten in der Umfangsrichtung und Diagonalnuten, die diagonal zu der Umfangsrichtung und Axialrichtung verlaufen. In Figur 10 sind die Axialnuten an einer Magnetblockseite zu erkennen, die der Rotor-Innenumfangsfläche 320 zugewandt ist. Axialnuten und Diagonalnuten sind in den Figuren der bevorzugten Ausführungsformen nicht dargestellt. Ferner wird die Verteilung der Vergussmasse V zwischen den Magneteinheiten 330 und dem Rotor-Blechpaket 325 durch Vergussmassekanäle K verbessert, welche das Rotor-Blechpaket 325 ausbildet. Solche Vergussmassekanäle K sind beispielsweise in Figur 15 dargestellt. Die dort beispielhafte Ausführungsform des Rotor-Blechpakets 325 weist im Wesentlichen Vergussmassekanäle K auf, die sich in der Axialrichtung A erstrecken. Es kann auch bevorzugt sein, dass das Rotor-Blechpakete 325 ergänzend und/oder alternativ Vergussmassekanäle K aufweisen, die sich im Wesentlichen in der Umfangsrichtung U und/oder in der Diagonalrichtung, diagonal zu der Umfangsrichtung U und der Axialrichtung A erstrecken.
Zum stoffschlüssigen Verbinden der Magneteinheiten 330 an dem Rotor-Blechpaket 325 mit der Vergussmasse Kwird ein Montagehilfswerkzeug 500 verwendet. Das Montagehilfswerkzeug 500 stellt im Wesentlichen eine Negativform der an dem Rotor-Blechpaket 325 angeordneten Magnetabdeckungsvorrichtung 333 dar. Figuren 19a-19b zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Montagehilfswerkzeugs 500. Für das Vergießen der Vergussmasse K, also für das stoffschlüssige Verbinden der Magneteinheiten 330 an dem Rotor-Blechpaket 325, wir das Montagehilfswerkzeug 500 auf dem Rotorsegment 300 aufgesetzt und das Montagehilfswerkzeug 500 mit den Magnetblöcken 332 über Magnetzuführschächte bestückt. Mit einer Schiebvorrichtung 501 des Montagehilfswerkzeugs 500 werden die Magnetblöcke 332 mit Hilfe der Magnetzuführschächte 502 den Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 in der Axialrichtung A zugeführt. Anschließend wird das Montagehilfswerkzeug 500 in der Umfangsrichtung U gegenüber dem Rotorsegment 300 versetzt angeordnet und gemäß dem zuvor beschriebenen Vorgehen das Montagehilfswerkzeug 500 mit den Magnetblöcken 332 bestückt, die anschließend - wie ebenfalls zuvor beschrieben - den noch freien Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 in der Axialrichtung A zugeführt werden. Dies wird wiederholt bis alle Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 des Rotorsegments mit Magnetblöcken 332 bestückt sind. Die Montagehilfswerkzeug 500, insbesondere die Magnetzuführschächte sind aus Stahl ausgebildet. Dies hat den Effekt, dass die der Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 zugeführten Magnetblöcke 332 beim Zuführen plan an den Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 anliegen und beim Zuführen nicht mit dem Rotor-Blechpaket in Kontakt stehen. Die Magnetkräfte der Magnetblöcke 332 wirken in Richtung des Montagehilfswerkzeugs 500, so dass die Magnetblöcke 332 in der Radialrichtung mit einem Spalt beabstandet den Magnetabdeckungsvorrichtungen 333 zugeführt werden könne. Dieser Spalt dient auch als zusätzlich Kanal, in welchen die Vergussmasse V bei der Herstellung des Rotorsegments 300 aufsteigen kann.
Figur 20 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 1000 zur Herstellung eines Rotorsegments 300 zeigt.
Das Verfahren 1000 zur Herstellung eines Rotorsegments 300 umfasst ein Bereitstellen 1010 eines Magnetträgersegments 310 mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Rotor-Innenumfangsfläche 320, ein Bereitstellen 1020 von mindestens einem Rotor-Blechpaket 325, das zur Aufnahme mindestens einer Magneteinheit 330 ausgebildet ist und an der Rotor-Innenumfangsfläche angeordnet ist und ein Bereitstellen 1030 mindestens einer Magneteinheit 330 mit mindestens einem Magnetblock 332. Ferner umfasst das Verfahren 1000 ein Anordnen 1040 der mindestens einen Magneteinheit 330 an dem Rotor-Blechpaket 325 und ein stoffschlüssiges Verbinden 1050 der mindestens einen Magneteinheit 330 an dem Rotor-Blechpaket 325.
Figur 21 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 1000 zur Herstellung eines Rotorsegments 300 zeigt.
Gemäß dieser weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens 1000 umfasst der Schritt des stoffschlüssigen Verbindens der mindestens einen Magneteinheit 330 an dem Rotor-Blechpaket 325 vorzugsweise ein Vergießen der der mindestens einen Magneteinheit 330 an dem Rotor-Blechpaket 325, so dass eine Vergussmasse V die Magneteinheit 330 zumindest teilweise umschließt.
Ferner umfasst diese weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens 1000 ein Bereitstellen 1060 mindestens einer Magnetabdeckungsvorrichtung 333; und/oder ein Bereit- stellen 1070 eines Montagehilfswerkzeugs 500, wobei vorzugsweise das Montagehilfswerkzeug 500 aus Stahl besteht oder dieses umfasst, und wobei vorzugsweise das Montagehilfswerkzeug 500 eine Negativform der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung 333 und oder des Rotor-Blechpakets, insbesondere der Rotor-Blechpaketinnenum- fangsfläche, ist. Insbesondere umfasst diese weitere Ausführungsform des Verfahrens 1000 ein Befestigen 1080 des mindestens einen Rotor-Blechpakets 325 an der Rotor-In- nenumfangsfläche 320 des Magnetträgersegments 310 und/oder ein Befestigen 1090 der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung 333 an dem Rotor-Blechpaket 325. Ergänzend oder alternativ kann das Verfahren 1000 ein Anordnen 1 100 des Montagehilfswerkzeugs 500 an dem Magnetträgersegment 310 umfassen, so dass das Montagehilfswerkzeug die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung 333 und/oder das mindestens eine Rotor-Blechpaket 325 umschließt. Ferner umfasst das Verfahren 1000 bevorzugt ein Einführen 1110 des mindestens einen Magnetblocks 332 der mindestens einen Magneteinheit 330 in die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung 333. Insbesondere anschließend umfasst das Verfahren 1000 ein Vergießen 1120 zumindest der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung 333 mit dem darin eingeführten mindestens einen Magnetblock 332 und dem Rotor-Blechpaket 325 mit einer Vergussmasse V, wobei das Vergießen mit der Vergussmasse V insbesondere entgegen der Schwerkraft von unten nach oben erfolgt. Ferner folgt bevorzugt ein Aushärten 1130 der Vergussmasse V und/oder ein Entfernen 1140 des Montagehilfswerkzeugs 500.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Generator
10 Generatorsegment
12 Luftspalt
100 Windenergieanlage
102 Turm
104 Gondel
106 Rotor
106a aerodynamischer Rotor
108 Rotorblätter
109 Stator
110 Spinner
200 Statorsegment
210 Spulenträgersegment
211 Stato r- U mfa ng sst ru ktu r
220 Stator-Blechpaket
220a erster Endabschnitt des Stator-Blechpakets
220b zweiter Endabschnitt des Stator-Blechpakets
230 Stator-Blechstapel
231 Blechstapeleinheiten
232 erstes Stator-Blechelement
233 zweites Stator-Blechelement
234 Abstandselement
235 Ausnehmungen
250 Stator-Außenumfangsfläche
251 Stator-Innenumfangsfläche
260 Spuleneinheit
300 Rotorsegment
310 Magnetträgersegment
320 Rotor-Innenumfangsfläche
325 Rotor-Blechpaket
326 erste Klemmnut
327 zweite Klemmnut
330 Magneteinheit
331 Magnetreihen
332 Magnetblock 333 Magnetabdeckungsvorrichtung
340 Umfangsspalt
400 Befestigungsvorrichtung
401 erste Klemmleiste
402 zweite Klemmleiste
411 erste Befestigungsnut
412 zweite Befestigungsnut
420 Befestigungsanschluss
421 Spannelement
430 Dämpferelement
500 Montagehilfswerkzeugs
501 Schiebvorrichtung
502 Magnetzuführschächte
600 Lagereinheit
601 feststehendes Lagerteil
602 Stator-Grundkörperflansch einer Lagereinheit
603 drehendes Lagerteil
604 Rotor-Grundkörperflansch einer Lagereinheit
605 Wälzkörper
A Axialrichtung
D Drehachse
K Vergussmassekanal
P Blechpaketabstand
R Radialrichtung
S Blechstapelabstand
U Umfangsrichtung
V Vergussmasse

Claims

ANSPRÜCHE Stator-Blechpaket (220) zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit (260) eines Statorsegments (200) eines Stators (109) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Stators (109) eines segmentierten Generators (1), für eine Windenergieanlage (100), umfassend mindestens einen Stator-Blechstapel (230) mit zwei oder mehr Blechstapeleinheiten (231), die in einer Umfangsrichtung (U) beabstandet zueinander angeordnet sind und mehrere erste Stator-Blechelemente (232) aufweisen, die in einer Axialrichtung (A) nebeneinander, insbesondere gestapelt, angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Stator-Blechstapel (230) mindestens ein zweites Stator- Blechelement (233), vorzugsweise zwei zweite Stator-Blechelemente (233), umfasst, welches von dem ersten Stator-Blechelement (232) verschieden ist und jeweils benachbarte Blechstapeleinheiten (231) der zwei oder mehr Blechstapeleinheiten (231) miteinander verbindet. Stator-Blechpaket (220) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die ersten Stator-Blechelemente (232) der mehreren ersten Stator- Blechelemente (232) in der Umfangsrichtung (U) eine erste Blechlänge aufweisen und das mindestens eine zweite Stator-Blechelement (233) in der Umfangsrichtung (U) eine zweite Blechlänge aufweist, wobei die zweite Blechlänge sich im Vergleich zu der ersten Blechlänge in der Umfangsrichtung (U) mindestens doppelt so weit erstreckt; und/oder die ersten Stator-Blechelemente (232) in der Axialrichtung (A) eine erste Blechbreite aufweisen und das mindestens eine zweite Stator-Blechelement (233) in der Axialrichtung (A) eine zweite Blechbreite aufweist, die der ersten Blechbreite entspricht. Stator-Blechpaket (220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-2, wobei die zwei oder mehr Blechstapeleinheiten (231), in der Umfangsrichtung (U) mit einem Blechstapelabstand (S) beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei der Blechstapelabstand (S) mehr als 0 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm, 1 mm, 1 ,5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm oder 5 mm, und/oder maximal 10 mm, 7,5 mm, 5 mm, 3 mm, 2 mm oder 1 mm beträgt; und/oder der Stator-Blechstapel (230) sich in Umfangsrichtung (U) mit einem Bogenwinkel um mindestens 10° und maximal um 20°, vorzugsweise um 15° ± 1 °, erstreckt; und/oder die mehreren ersten Stator-Blechelemente (232) sich in Umfangsrichtung (U) mit einem Bogenwinkel um mindestens 2,5° und maximal um 7,5°, vorzugsweise um 5° ± 1 °, erstrecken; und/oder das mindestens eine zweite Stator-Blechelement (233) sich in Umfangsrichtung (U) mit einem Bogenwinkel um mindestens 7,5° und maximal um 12,5°, vorzugsweise um 10° ± 1 °, erstreckt; und/oder vorzugsweise umfassend mindestens zwei Stator-Blechstapel (230), wobei benachbarte Stator-Blechstapel (230) der mindestens zwei Stator- Blechstapel (230) in der Axialrichtung (A) beabstandet zueinander angeordnet sind. Statorsegment (200) eines Stators (109) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Stators (109) eines segmentierten Generators (1), für eine Windenergieanlage (100) umfassend ein Spulenträgersegment (210) mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Stator-Umfangsstruktur (21 1); und mindestens ein Stator-Blechpaket (220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 -3, das zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit (260) ausgebildet ist und an der Stator-Umfangsstruktur (211) angeordnet ist; eine Befestigungsvorrichtung (400) zur Befestigung des mindestens einen Stator-Blechpakets (220) an dem Spulenträgersegment (210), dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (400) als Klemmvorrichtung ausgebildet ist zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des mindestens einen Stator- Blechpakets (220) an dem Spulenträgersegment. Statorsegment (200) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei bevorzugt in der Umfangsrichtung (U) benachbart angeordnete Stator-Blechpakete an der Stator-Umfangsstruktur (211) mit einem Blechpaketabstand (P) zueinander beabstandet angeordnet sind; wobei bevorzugt o der Blechpaketabstand (P) dem Blechstapelabstand (S) entspricht; o- der o der Blechpaketabstand (P) größer ist als der Blechstapelabstand (S); oder o der Blechpaketabstand (P) kleiner ist als der Blechstapelabstand (S); und/oder die Befestigungsvorrichtung (400) umfassend: mindestens eine erste Klemmleiste (401), insbesondere eine trapezförmige Klemmleiste, und/oder mindestens eine zweite Klemmleiste (402), insbesondere eine teiltrapezförmige Klemmleiste, zur kraft- und/oder formschlüssigen Befestigung der Befestigungsvorrichtung (400) an dem mindestens einen Stator-Blechpaket (220); wobei vorzugsweise die erste Klemmleiste (401) von der zweiten Klemmleiste (402) verschieden ist; und/oder die mindestens eine erste und/oder zweite Klemmleiste (401 , 402) mindestens eine Kontaktfläche aufweist zur Befestigung der ersten und/oder zweiten Klemmleiste (401 , 402) an dem mindestens einen Stator-Blechpaket (220); wobei vorzugsweise die Kontaktfläche eine oder mehrere punkt- und/oder linienförmige Kontakterhebungen aufweist, die ausgebildet sind, eine Klemmverbindung mit dem Stator-Blechpaket (220) über einen Punkt- und/oder Linienkontakt herzustellen; und/oder einen Befestigungsanschluss (420) zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung (400) an dem Spulenträgersegment (210), insbesondere an der Stator-Umfangsstruktur (211); und/oder der Befestigungsanschluss (420) mindestens ein Spannelement (421) umfasst zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste (401 , 402) an dem Spulenträgersegment (210), insbesondere an der Stator-Umfangsstruktur (211); und/oder mindestens ein Dämpferelement (430) zur Anordnung zwischen der Befestigungsvorrichtung (400), insbesondere der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste (401 , 402), und dem Stator-Blechpaket (220); und/oder das mindestens eine Stator-Blechpaket (220) umfassend: mindestens eine erste Befestigungsnut (411), insbesondere eine trapezförmige Befestigungsnut, und/oder mindestens eine zweite Befestigungsnut (412), insbesondere eine teiltrapezförmige Befestigungsnut, zur Aufnahme der Befestigungsvorrichtung (400), insbesondere zur Aufnahme jeweils einer ersten und/oder zweiten Klemmleiste (401 , 402) der mindestens einen ersten und/oder zweiten Klemmleiste; wobei vorzugsweise die erste Befestigungsnut (411) von der zweiten Befestigungsnut (412) verschieden ist; wobei die mindestens eine erste und/oder zweite Befestigungsnut (41 1 , 412) vorzugsweise mindestens eine Nutwand als Kontaktfläche zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung (400) an der mindestens einen ersten und/oder zweiten Befestigungsnut (411 , 412) aufweist; wobei vorzugsweise die Nutwand eine oder mehrere punkt- und/oder linienförmige Kontakterhebungen aufweist, die ausgebildet sind, eine Klemmverbindung mit der Befestigungsvorrichtung (400) über einen Punkt- und/oder Linienkontakt herzustellen. Stator (109) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Generators (1), einer Windenergieanlage (100), umfassend ein ringförmig ausgebildetes Statorsegment (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4-5 oder mehrere teilringförmig ausgebildete Statorsegmente (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4-5, die ringförmig angeordnet sind. Rotorsegment (300) eines Rotors (106) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Rotors (106) eines segmentierten Generators (1), für eine Windenergieanlage (100) umfassend ein Magnetträgersegment (310) mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Rotor-Innenumfangsfläche (320), und mindestens ein Rotor-Blechpaket (325), das zur Aufnahme mindestens einer Magneteinheit (330) ausgebildet ist und an der Rotor-Innenumfangsfläche (320) angeordnet ist; mindestens eine Magneteinheit (330), die an dem Rotor-Blechpaket (325) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Magneteinheit (330) stoffschlüssig mit dem Rotor-Blech- paket (325) verbunden ist, wobei vorzugsweise eine Vergussmasse (V), die die Magneteinheit (330) zumindest teilweise umschließt, die Magneteinheit (330) mit dem Rotor-Blechpaket (325) verbindet. Rotorsegment (300) nach dem vorhergehenden Anspruch, umfassend mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung (333), die mit dem Rotor-Blechpaket (325) verbunden ist, wobei jeweils zwischen einer Magnetabdeckungsvorrichtung (333) und dem Rotor-Blechpaket (325) eine Magneteinheit (330) angeordnet ist; wobei insbesondere das Rotor- Blech paket (325) mindestens eine erste und/oder zweite Klemmnut (326, 327) aufweist zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung der Magnetabdeckungsvorrichtung (333) an dem Rotor-Blechpaket (325), wobei vorzugsweise die erste Klemmnut (326) von der zweiten Klemmnut (327) verschieden ist.
9. Rotorsegment (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-8, wobei die mindestens eine Magneteinheit (330) mindestens einen Magnetblock (332) umfasst, insbesondere einen quaderförmigen Magnetblock (332) umfasst, wobei der Magnetblock (332) zumindest auf einer Magnetblockseite Nuten aufweist zur Verteilung der Vergussmasse (V) zwischen dem Magnetblock (332) und der Rotor-Innenumfangs- fläche; wobei vorzugsweise: der mindestens eine Magnetblock (332) eine Axialnut in einer Axialrichtung (A) und/oder eine Umfangsnut in einer Umfangsrichtung (U) und/oder eine Diagonalnut, die diagonal zu der Axialrichtung (A) und der Umfangsrichtung (U) verläuft, aufweist; und/oder umfassend mehrere Magneteinheiten (330), die an der Rotor- Innenumfangsfläche (320) in der Umfangsrichtung (U) beabstandet zueinander angeordnet sind, insbesondere äquidistant angeordnet sind; und/oder in der Axialrichtung (A) zwei oder mehrere Magneteinheiten (330) der mehreren Magneteinheiten (330) beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei die in der Axialrichtung (A) benachbart angeordneten Magneteinheiten (330) einen Umfangsspalt (340) mit einer Spaltbreite definieren; und/oder die Magneteinheiten (330) eine, zwei oder mehr Magnetreihen (331) umfassen, die vorzugsweise in der Umfangsrichtung (U) zueinander beabstandet, insbesondere äquidistant, angeordnet sind; und/oder eine Magnetreihe (331) einen oder mehrere Magnetblöcke (332) umfasst, die vorzugsweise in der Axialrichtung (A) nebeneinander angeordnet sind.
10. Rotorsegment (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-9, wobei das Rotor-Blechpaket (325) stoffschlüssig, insbesondere mit einer Schweißverbindung, mit dem Magnetträgersegment (310) verbunden ist; und/oder an einer Rotor-Blechpaketinnenumfangsfläche mindestens einen Verguss- massekanal (K) aufweist, wobei vorzugsweise der mindestens eine Verguss- massekanal (K) als Nut ausgebildet ist, wobei insbesondere der mindestens eine Vergussmassekanal (K) einen Axialkanal in einer Axialrichtung (A) und/oder einen Umfangskanal in einer Umfangsrichtung (U) und/oder einen Diagonalkanal, der diagonal zu der Axialrichtung (A) und der Umfangsrichtung (U) verläuft, aufweist. Rotor (106) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Generators (1), einer Windenergieanlage (100), umfassend ein ringförmig ausgebildetes Rotorsegment (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-10 oder mehrere teilringförmig ausgebildete Rotorsegmente (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-10, die ringförmig angeordnet sind. Generator (1), insbesondere segmentierter Generator (1), für eine Windenergieanlage (100), umfassend einen Stator (109) nach Anspruch 6 und einen Rotor (106) nach Anspruch 1 1 . Windenergieanlage (100) umfassend einen Generator (1) nach Anspruch 12. Verfahren zur Herstellung eines Rotorsegments (300), insbesondere eines Rotorsegments (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-10, eines Rotors (106) eines Generators (1), insbesondere eines segmentierten Rotors (106) eines segmentierten Generators (1), für eine Windenergieanlage (100), gekennzeichnet durch die Schritte:
Bereitstellen eines Magnetträgersegments (310) mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie und einer Rotor-Innenumfangsfläche (320), und Bereitstellen von mindestens einem Rotor-Blechpaket (325), das zur Aufnahme mindestens einer Magneteinheit (330) ausgebildet ist und an der Ro- tor-lnnenumfangsfläche angeordnet ist; und
Bereitstellen mindestens einer Magneteinheit (330) mit mindestens einem Magnetblock (332); und
Anordnen der mindestens einen Magneteinheit (330) an dem Rotor-Blechpa- ket (325); und stoffschlüssiges Verbinden der mindestens einen Magneteinheit (330) an dem Rotor-Blechpaket (325). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt des stoffschlüssigen Verbindens der mindestens einen Magneteinheit (330) an dem Rotor-Blechpaket (325) folgenden Schritt umfasst: o Vergießen der mindestens einen Magneteinheit (330) an dem Rotor- Blechpaket (325), so dass eine Vergussmasse (V) die Magneteinheit (330) zumindest teilweise umschließt; und/oder das Verfahren ferner folgende Schritte vorzugsweise umfasst:
Bereitstellen mindestens einer Magnetabdeckungsvorrichtung (333); und/oder
Bereitstellen eines Montagehilfswerkzeugs (500), wobei vorzugsweise das Montagehilfswerkzeug (500) aus Stahl besteht oder dieses umfasst, und wobei vorzugsweise das Montagehilfswerkzeug (500) eine Negativform der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung (333) und oder des Rotor- Blechpakets, insbesondere der Rotor-Blechpaketinnenumfangsfläche, ist; und/oder
Befestigen des mindestens einen Rotor-Blechpakets (325) an der Rotor-In- nenumfangsfläche (320) des Magnetträgersegments (310); und/oder Befestigen der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung (333) an dem Rotor-Blechpaket (325); und/oder
Anordnen des Montagehilfswerkzeugs (500) an dem Magnetträgersegment (310), so dass das Montagehilfswerkzeug die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung (333) und/oder das mindestens eine Rotor-Blechpaket (325) umschließt; und/oder
Einführen des mindestens einen Magnetblocks (332) der mindestens einen Magneteinheit (330) in die mindestens eine Magnetabdeckungsvorrichtung (333); und/oder
Vergießen zumindest der mindestens einen Magnetabdeckungsvorrichtung (333) mit dem darin eingeführten mindestens einen Magnetblock (332) und dem Rotor-Blechpaket (325) mit einer Vergussmasse (V), wobei das Vergießen mit der Vergussmasse (V) insbesondere entgegen der Schwerkraft von unten nach oben erfolgt; und/oder
Aushärten der Vergussmasse (V); und/oder Entfernen des Montagehilfswerkzeugs (500). Verwendung eines Montagehilfswerkzeugs (500) zur Herstellung eines Rotorsegments (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7-10, vorzugsweise zum Anordnen mindestens einer Magneteinheit (330) an einem Rotor-Blechpaket (325) und zum stoffschlüssigen Verbinden der mindestens einen Magneteinheit (330) an dem Rotor-Blechpaket (325), wobei das des stoffschlüssige Verbinden insbesondere ein Vergießen der mindestens einen Magneteinheit (330) an dem Rotor-Blech- paket (325) ist, so dass eine Vergussmasse (V) die Magneteinheit (330) zumindest teilweise umschließt.
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