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Title:
METHOD FOR FIXING STATOR SEGMENTS OF A SEGMENTED DYNAMOELECTRIC MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/128863
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for fixing adjacent coil sides of different coils in open slots, facing one another, in a segment boundary gap (19) between stator segments (3) of a stator which is made up circumferentially of stator segments (3) and forms part of a dynamoelectric machine, in particular a wind power generator, by the following steps: - at least preliminary positioning of the stator segments (3) on a stator carrier, - inserting at least one fixing element into the respective segment boundary gap (19), wherein the fixing element is formed by a core, wherein an adhesive is applied on both sides to surfaces of the core, and wherein the adhesive is covered by a woven fabric and is pressed through the fabric during or after the insertion of the fixing element to adhesively bond the fixing element to the coil sides, - final positioning of the stator segments (3) on the stator carrier.

Inventors:
BODENSIEK KEVIN (DE)
SCHÄFER KLAUS (DE)
SCHÖNBAUER NORBERT (DE)
TERINGL CLAUS (DE)
WEGER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/085392
Publication Date:
June 23, 2022
Filing Date:
December 13, 2021
Export Citation:
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Assignee:
FLENDER GMBH (DE)
International Classes:
H02K7/18; H02K1/14; H02K1/18; H02K1/20; H02K1/27; H02K1/2706; H02K3/18; H02K3/48; H02K3/52; H02K9/04; H02K15/02; H02K15/06; H02K19/16; H02K21/22
Domestic Patent References:
WO2015106891A22015-07-23
Foreign References:
EP3444930A12019-02-20
EP3534499A12019-09-04
US20070170810A12007-07-26
EP3547501A12019-10-02
DE102005029895A12007-01-04
EP0718955A21996-06-26
EP3557733A12019-10-23
EP3547501A12019-10-02
EP3444930A12019-02-20
Attorney, Agent or Firm:
MICHALSKI HÜTTERMANN & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Fixierung von benachbarten Spulenseiten (24) unterschiedlicher Spulen (12) in einander zuweisenden offenen Nuten (8) in einem Segmentgrenzspalt (19) zwischen Statorsegmenten (3) eines umfänglich aus Statorsegmenten (3) aufgebauten Stators (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator durch folgende Schritte:

- zumindest Vorpositionieren der Statorsegmente (3) auf einem Statorträger (30) ,

- Einsetzen zumindest eines Fixierelements (27) in den jeweiligen Segmentgrenzspalt (19) , wobei das Fixierelement (27 ) durch einen Kern (16) gebildet ist, wobei auf Oberflächen des Kerns (16) beidseitig ein Klebstoff (15) aufgebracht ist, und wobei der Klebstoff (15) durch ein Gewebe (14) abgedeckt ist und während oder nach dem Einsetzen des Fixierelements (27) zum Verkleben des Fixierelements (27) mit den Spulenseiten (24) durch das Gewebe (14) hindurch gepresst wird,

- endgültiges Positionieren der Statorsegmente (3) am Statorträger (30) .

2. Verfahren zur Fixierung von benachbarten Spulenseiten (24) unterschiedlicher Spulen (12) in einander zuweisenden offenen Nuten (8) in einem Segmentgrenzspalt (3) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Fixierelement (27) breiter als der Segmentgrenzspalt (19) ist und der Klebstoff (15) während dem Einsetzen des Fixierelements (27) durch Kompression des Fixierelements (27) zum Verkleben des Fixierelements (27) mit den Spulenseiten (24) durch das Gewebe (14) hindurch gepresst wird.

3. Verfahren zur Fixierung von benachbarten Spulenseiten (24) unterschiedlicher Spulen (12) in einander zuweisenden offenen Nuten (8) in einem Segmentgrenzspalt (3) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fi- xierelemente (27) bis auf radiale Höhe des Nutgrundes der offenen Nut (8) eingesetzt werden.

4. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, mit umfänglich angeordneten Statorsegmenten (3) ,

- wobei jedes Statorsegment (3) axial hintereinander angeordnete genutete Blechen aufweist, die ein Blechpaket bilden, so dass im Wesentlichen axial verlaufende Nuten (7) gebildet sind,

- wobei die Statorsegmente (3) abgeschlossene Wickeleinheiten aus Spulen (12) , insbesondere Zahnspulen oder Formspulen aufweisen,

- wobei in einer Nut (7) eine Spulenseite (24) oder zwei Spulenseiten (24) unterschiedlicher Spulen (12) angeordnet sind,

- wobei an einer umfänglichen Segmentgrenze (28) in offenen Nuten (8) der Statorsegmente (3) eine Spulenseite (24) einer Spule (12) angeordnet sind,

- wobei in einem Segmentgrenzspalt (19) zwischen den umfänglich betrachtet benachbarten Statorsegmenten (3) Fixierelemente (27) vorhanden sind, die die Spulenseiten (24) unterschiedlicher Spulen (12) benachbarter Statorsegmente (3) in den offenen Nuten (8) mittels der Fixierelemente (27) beab- standet gegeneinander fixieren und/oder positionieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierelement (27) durch einen Kern (16) gebildet ist, wobei auf Oberflächen des Kerns (16) beidseitig ein Klebstoff (15) aufgebracht ist, wobei der Klebstoff (15) zum Verkleben des Fixierelements

(27) mit den Spulenseiten (24) durch ein Gewebe (14) hindurch gepresst ist.

5. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fixierelemente (27) kissenartig ausgebildet sind. 17

6. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Klebstoff (15) als Silikon, insbesondere als Silikonkautschuk ausgebildet ist.

7. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Klebstoff (15) schlangenförmig auf den Oberflächen des Kerns (16) aufgebracht ist, wobei so gebildete Klebstoffschlangen insbesondere achsparallel und/oder mäandernd in der Ebene des Segmentgrenzspaltes (19) verlaufen.

8. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, nach 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Spulenseiten (24) zusätzlich durch Bandagen jeweils an dem umfänglich betrachtet letzten Zahn (11) fixiert sind.

9. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, nach einem der Ansprüche 4 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Blechpaket axial durchgängig oder mit axial hintereinander angeordneten Teilblechpaketen (4) ausgeführt ist.

10. Stator (2) einer dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere Windkraftgenerator, nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Teilblechpakete (4) in axial vorgebbaren Abständen durch Abstandshalter (6) voneinander beabstandet sind, so dass sich Spalte (5) bilden.

11. Dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere direkt angetriebener Windkraftgenerator mit einem Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Stator (2) als ein innenliegender Stator (2) ausgebildet ist und einen Außenläufer aufweist. 18

12. Dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere direkt angetriebener Windkraftgenerator mit einem Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Stator (2) als außenliegender Stator (2) ausgebildet ist und einen Innenläufer aufweist .

13. Dynamoelektrischen Maschine (1) , insbesondere direkt angetriebener Windkraftgenerator mit einem Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Kühlsystem, insbesondere Lüfter vorgesehen ist, der insbesondere über die vorhandenen Spalte (5) zwischen den Teilblechpaketen (4) Kühl- lüft fördert.

14. Windkraftanlage (26) mit einer dynamoelektrischen Maschine (1) nach Anspruch 11, 12 oder 13.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Fixierung von Statorsegmenten einer segmentierten dynamoelektrischen Maschine

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Montage eines segmentierten Stators einer dynamoelektrischen Maschine , einen segmentierten Stator einer dynamoelektrischen Maschine, insbesondere eines Generators , einer Windkraftanlage und eine Windkraftanlage mit einem derartigen Stator .

Bei segmentierten dynamoelektrischen Maschinen, insbesondere Motoren oder Generatoren im höheren Leistungsbereich über 1MW besteht die Möglichkeit das Blechpaket des Stators so auf zuteilen, dass an den nutparallelen Begrenzungsseiten der Segmente halbe Nuten vorhanden sind . Erst durch die Montage der einzelnen Segmente in Umfangsrichtung und dadurch der Komplettierung des Stators in Umfangsrichtung wird eine vollständige Nut mit einer Wicklung geschaf fen . Dies wird beispielsweise bei großen Zahnspulen- oder Formspulenwicklungen umgesetzt .

Aus der DE 10 2005 029 895 Al ist ein Direktantrieb für Großantriebe bekannt , der aus mehreren Segmenten aufgebaut ist , die pro Segment eine abgeschlossene Wicklungsanordnung aufweisen .

Aus der EP 0 718 955 A2 ist ein Stator einer hochpoligen mehrphasigen elektrischen Maschine bekannt , wobei der Stator mehrere Segmente unterteilt ist und sich auf j edem Segment eine mehrphasige Wicklung befindet .

Ein segmentierter Stator einer dynamoelektrischen Maschine ist weiterhin auch aus WO 2015/ 106891 A2 sowie aus EP 3 557 733 Al bekannt .

Problematisch ist die Fixierung der außenliegenden Spulenschenkeln bzw . Spulenseiten an den umfänglich äußeren Rändern der Statorsegmente in den halben bzw . of fenen Nuten, also den Segmentgrenzen .

Aus EP 3 547 501 Al ist es bekannt , die Spulenseiten in den offenen Nuten durch amagnetische Befestigungsmittel an dem j eweiligen Statorsegment zu fixieren .

Aus EP 3 444 930 Al sind Montageverfahren für einen segmentierten Stator bekannt , bei dem in einem Segmentgrenzspalt ein Verbindungselement angeordnet wird, um die benachbarten Statorsegmente miteinander zu verbinden . Diese Verfahren sind j edoch nachteilig aufwändig und fehleranfällig .

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , bei einem Stator mit umfänglich angeordneten Statorsegmenten für die Spulenseiten an den Segmentgrenzspalten eine ausreichende Fixierung zu schaf fen, die mit einer einfachen Montage einhergeht . Des Weiteren soll damit ein zuverlässiger und ef fizienter Stator einer dynamoelektrischen Maschine , insbesondere eines Windkraftgenerators einer Windkraftanlage geschaf fen werden .

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch ein Verfahren zur Fixierung von benachbarten Spulenseiten unterschiedlicher Spulen in einander zuweisenden of fenen Nuten in einem Segmentgrenzspalt zwischen Statorsegmenten eines umfänglich aus Statorsegmenten aufgebauten Stators einer dynamoelektrischen Maschine , insbesondere Windkraftgenerator durch folgende Schritte :

- zumindest Vorpositionieren der Statorsegmente auf einem Statorträger,

- Einsetzen zumindest eines Fixierelements in den j eweiligen Segmentgrenzspalt , wobei das Fixierelement durch einen Kern gebildet ist , wobei auf Oberflächen des Kerns beidseitig ein Klebstof f aufgebracht ist , und wobei der Klebstof f durch ein Gewebe abgedeckt ist und während oder nach dem Einsetzen des Fixierelements zum Verkleben des Fixierele- merits mit den Spulenseiten durch das Gewebe hindurch gepresst wird,

- endgültiges Positionieren der Statorsegmente am Statorträger .

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch durch einen Stator einer dynamoelektrischen Maschine , insbesondere Windkraftgenerator, mir umfänglich angeordneten Statorsegmenten,

- wobei j edes Statorsegment axial hintereinander angeordnete genutete Blechen aufweist , die ein Blechpaket bilden, so dass im Wesentlichen axial verlaufende Nuten gebildet sind,

- wobei die Statorsegmente abgeschlossene Wickeleinheiten aus Spulen, insbesondere Zahnspulen oder Formspulen aufweisen,

- wobei in einer Nut eine Spulenseite oder zwei Spulenseiten unterschiedlicher Spulen angeordnet sind,

- wobei an einer umfänglichen Segmentgrenze in of fenen Nuten der Statorsegmente eine Spulenseite einer Spule angeordnet sind,

- wobei in einem Segmentgrenzspalt zwischen den umfänglich betrachtet benachbarten Statorsegmenten Fixierelemente vorhanden sind, die die Spulenseiten unterschiedlicher Spulen benachbarter Statorsegmente in den of fenen Nuten mittels beabstandet gegeneinander fixieren und/oder positionieren sind, und wobei ein Fixierelement durch einen Kern gebildet ist , wobei auf Oberflächen des Kerns beidseitig ein Klebstof f aufgebracht ist , wobei der Klebstof f zum Verkleben des Fixierelements mit den Spulenseiten durch ein Gewebe hindurch gepresst ist .

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch durch eine dynamoelektrische Maschine , insbesondere direkt angetriebener Windkraftgenerator mit einem erfindungsgemäßen Stator wobei der Stator als ein innenliegender Stator mit Außenläufer ausgebildet ist .

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch durch eine dynamoelektrische Maschine , insbesondere direkt angetriebener Windkraftgenerator mit einem erfindungsgemäßen Stator wobei der Stator als außenliegender Stator mit Innenläufer ausgebildet ist .

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt auch durch eine Windkraftanlage mit einer erfindungsgemäßen dynamoelektrischen Maschine .

Durch das Fixierelement erfolgt eine Fixierung der außenliegenden Spulenseiten in den halben bzw . of fenen Nuten, so dass sich im Betrieb der dynamoelektrischen Maschine die Spulen nicht beispielsweise durch magnetische Kräfte bewegen und so gegenseitig beschädigen können, insbesondere die I solierung beschädigen können .

Das Fixierelement weist als Kern bevorzugt eine vergleichsweise dünne Hartgewebeplatte oder eine Glasgewebe auf , wobei an deren groß flächigen Seiten als Klebstof f insbesondere ein Silikon schlangenförmig aufgebracht ist . Der Klebstof f ist dann von einem Gewebe abgedeckt , insbesondere umwickelt . Das Gewebe kann dabei auch bandförmig ausgebildet sein . Das Silikon ist bevorzugt ein Silikonkautschuk und besonders bevorzugt pastös ausgebildet , wobei es nach dem Durchpressen durch das Gewebe zum Verkleben des Fixierelements mit den Spulenseiten aushärtet . Das Gewebe ist zudem bevorzugt ausreichend grobmaschig gestaltet , um ein einfaches Hindurchpressen des Klebstof fs während oder nach dem Einsetzen in den Segmentgrenzspalt zu gewährleisten .

Unter einer schlangenförmigen Anordnung des Klebsto f fs wird verstanden, dass dieser sich einer Linie folgend auf dem Kern aufgetragen wird . Die Linie ist dabei besonders bevorzugt im Wesentlichen achsparallel zu der Umfangsrichtung des Stators ausgerichtet . Auf diese Weise wird ein Verkleben über eine große Fläche und über eine möglichst große Erstreckung des Fixierelements erreicht . Alternativ und ebenfalls bevorzugt weicht der schlangenförmige Verlauf des Klebstof fs von einer geraden Linie in der Umfangsrichtung ab und der Klebstof f ist beispielsweise mäandernd oder zick- zack- förmig auf dem Kern aufgetragen . Auf diese Weise wird insbesondere die zum Verkleben des Fixierelements mit der Spulenseite erzeugt Fläche gegenüber einer gerade Anordnung vergrößert . Es kann zudem auch vorgesehen sein, dass mehrere Klebstof f schlangen in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, um zu einer größtmöglichen Klebefläche zu gelangen . Dabei kann j ede einzelne dieser Schlangen wahlweise achsparallel oder in einem davon abweichenden Verlauf auf dem Kern angeordnet sein .

Die erfindungsgemäßen Fixierelemente erlauben eine „trockene" Handhabung während der Positionierung der Fixierelemente im Segmentgrenzspalt durch den Schutz des Gewebes . Sil ikon oder ein ähnlicher Klebstof f wird bei einem Fixierelement , das breiter als der Segmentgrenzspalt ist , insbesondere durch radiales Eindrücken des Kerns in den Segmentgrenzspalt durch den entstehenden Druck durch das Gewebe gepresst und an den beiden Spulenseiten verklebt . Der Kern ist dazu insbesondere schwertförmig ausgebildet . Alternativ können die Spulenseiten in der Umfangsrichtung aneinandergepresst werden, um bei einem in dem Segmentgrenzspalt eingesetzten und bis dahin nicht verformten Fixierelement den Klebstof f durch das Gewebe zu pressen bzw . das Gewebe in den Klebstof f hinein zu pressen . Ein radiales Einsetzen des Fixierelements in den j eweiligen Segmentgrenzspalt ist im allgemeinen bevorzugt .

Insbesondere ist durch die Verwendung des vorbeschriebenen Fixierelements kein aufwändiges Verfahren zum Imprägniert des Fixierelements oder ein nach dem Einsetzen des Fixierelements nachträgliches Einbringen des Klebstof fs nötig .

Das Fixierelement verbleibt gänzlich im Segmentgrenzspalt . Die erfindungsgemäßen Fixierelemente erlauben dem Montagepersonal eine trockene Handhabung der Fixierelemente während der „Segment zu Segment Montage" , so dass die Montage gegenüber vorbekannten Verfahren deutlich vereinfacht und weniger fehleranfällig ist . Dabei sind die Spulenschenkel von zueinander benachbarten Statorsegmenten nicht nur j eweils an dem ihnen zugeordneten Statorsegment befestigt , sondern auch aneinander, so dass sie gegeneinander fixiert und/oder pos itioniert sind und keine Beschädigungsgefahr durch eine Relativbewegung zwischen den Spulenschenkeln besteht , insbesondere im Betrieb des Stators .

Durch die Anordnung von erfindungsgemäßen Fixierelementen im Segmentgrenzspalt erhält man eine dauerhafte Fixierung und/oder I solierung der Spulenseiten im Segmentgrenzspalt . Es findet somit eine vergleichsweise gute Anbindung der beiden Spulenseiten zueinander statt , so dass magnetische Kräfte im Betrieb der dynamoelektrischen Maschine eine Relativbewegung der Spulenseiten zueinander unterbunden wird und somit eine Beschädigung der I solierung der Spulenseiten im Segmentgrenzspalt vermieden wird .

Die Unterbindung der Relativbewegung der Spulenseiten zueinander kann auch nach höheren Temperatureinwirkungen ( ca . 180 ° C ) gewährleistet werden .

Außerdem lassen sich durch diese Fixierelemente auch mechanische Toleranzen u . a . im Segmentgrenzspalt ausgleichen .

Eine geschlossene Nut setzt sich aus zwei gegenüberliegenden Nutseitenwänden und einem Nutgrund zusammen . Als of fene Nut wird demnach eine Nut bezeichnet , die nur eine Nutseitenwand und zumindest einen Teil des Nutgrundes aufweist .

Die Fixierelemente sind in einer Aus führungs form ki ssenartig ausgeführt , so dass sie als geschlossene eigene Einheit dem Montageprozess bereitgestellt werden können . Dabei umschließt das Gewebe den Kern mit dem darauf aufgebrachten Klebstof f besonders bevorzugt gänzlich oder ist als Hülle ausgebildet , in die der Kern von einer of fenen Seite eingeschoben werden kann . Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand prinzipiell dargestellter Aus führungsbeispiele näher erläutert . Darin zeigt :

FIG 1 eine teilperspektivische Darstellung eines Blechpakets mit Zahnspule ,

FIG 2 einen Teilausschnitt eines Blechpakets mit Zahnspule ,

FIG 3 einen Teilausschnitt eines Blechpakets mit Zahnspule und Abstandshaltern,

FIG 4 eine teilperspektivische Darstellung eines Statorsegments mit Zahnspule ,

FIG 5 eine weitere teilperspektivische Darstellung eines Statorsegments mit Zahnspule ,

FIG 6 eine prinzipielle Darstellung eines Montagevorgangs von Statorsegmenten,

FIG 7 eine teilperspektivische Darstellung eines Segmentgrenzspaltes ,

FIG 8 eine Seitenansicht des Segmentgrenzspaltes ,

FIG 9 eine Detailansicht des Segmentgrenzspaltes ,

FIG 10 einen Querschnitt eines Segmentgrenzspaltes ,

FIG 11 ein Fixierelement ,

FIG 12 eine prinzipielle Darstellung der Fixierung im Segmentgrenzspalt ,

FIG 13 eine Windkraftanlage .

FIG 1 zeigt ein Blechpaket eines Statorsegments 3 einer dynamoelektrischen Maschine 1 , insbesondere eines Generators mit einem Außenläufer, was darin ersichtlich ist , dass die Nuten 7 dieses Statorsegments 3 stachel förmig radial nach außen stehen und das Statorsegment 3 konvex ausgebildet i st ( siehe u . a . auch FIG 2 , 6 und 8 ) .

Das Statorsegment 3 ist in diesem Fall in axialer Richtung aus einzelnen Teilblechpaketen 4 aufgebaut , die durch Abstandshalter 6 axial voneinander beabstandet sind und Spalte 5 bilden . Jedes Teilblechpaket 4 weist eine vorgegebene Anzahl von Blechen auf . Diese Paketierung des Statorseg- ments 3 ermöglicht im Einsatzfall des Statorsegments 3 bzw. im Betrieb eines zusammengesetzten Stators 2 in einer Windkraftanlage 26 als Teil eines Generators u.a. eine radiale Kühlung des Stators 2 u.a. über diese Spalte 5.

Das Blechpaket kann in axialer Richtung auch durchgängig aufgebaut sein, d.h., es gibt keine Spalte 5 im axialen Verlauf des Blechpakets.

In Nuten 7 des Blechpakets des Statorsegments 3 sind Formspulen, insbesondere Spulen 12 eingesetzt, die jeweils einen Zahn 11 (Zahnspule) oder mehrere Zähne umfassen. In edem Fall müssen Spulenseiten 24 in den offenen Nuten 8, wie später noch beschrieben und gezeigt, fixiert werden. Die Zähne 11 sind pro Blech durch einen Jochrücken 23, insbesondere einstückig verbunden, unabhängig davon, ob das Blechpaket aus axial angeordneten Teilblechpaketen 4 oder axial durchgängig auf gebaut ist.

FIG 2 zeigt in einer Seitenansicht das Blechpaket aus FIG 1, das auf dem umfänglich betrachtet letzten Zahn 11 des Statorsegments 3 eine Zahnspule zeigt, mit einer in der offenen Nut 8 befindlichen Spulenseite 24.

FIG 3 zeigt in einem Teilquerschnitt des Blechpakets im Bereich eines Spaltes 5, wodurch die beispielshaf ten Abstandshalter 6 zwischen den Teilblechpaketen 4 sichtbar sind. Die Abstandshalter 6 an dem Zahn 11 und dem Jochrücken 23 generieren zu einem benachbarten Teilblechpaket 4 einen Spalt 5. Die Abstandshalter 6 sind in dieser Darstellung in ihrer Breite wesentlich geringer ausgeführt als die Breite eines Zahnes 11. Diese Spalte 5 bilden, in radialer Richtung betrachtet, Kühlkanäle des Statorsegments 3 mit vergleichsweise großem Querschnitt. Der Abstandshalter 6 erstreckt sich in radialer Richtung bis zum Jochrücken 23 oder aus mechanischen Gründen bis in den Jochrücken 23 des Statorsegments 3. Die Abstandshalter 6 sind in ihrer radialen Ausdehnung maximal so hoch wie der Jochrücken 23 und die radiale Zahnhöhe zusammen . Im Normal fall werden die Abstandshalter 6 in den Bereich des Jochrückens 23 ragen und auch nicht die maximale Zahnhöhe einnehmen, wie dies beispielhaft an dem Zahn 11 gezeigt ist .

Der Zahn 11 ist dabei von einer Zahnspule umgeben, deren eine Spulenseite 24 in der of fenen Nut 8 und die andere Spulenseite in der geschlossenen Nut 7 angeordnet ist . In der geschlossenen Nut 7 befindet sich außerdem eine nicht dargestellte Spulenseite einer weiteren Zahnspule .

FIG 4 zeigt einen Randbezirk eines Statorsegments 3 in perspektivischer Darstellung . Das Blechpaket des Statorsegments 3 weist radial nach außen weisende Zähne 11 auf . Dazwischen verlaufen im Wesentlichen axial die Nuten 7 . Das Blechpaket ist axial aus Teilblechpaketen 4 zusammengesetzt mit dazwischenliegenden angedeuteten Spalten 5 . Außerdem zeigt FIG 4 eine beispielhafte Zahnspule , die an der Stirnseite des Blechpakets einen Wickelkopf 13 ausbildet . Zwischen den Teilblechpaketen 4 sind die Abstandshalter 6 vorgesehen, die insbesondere mit dem j eweils letzten bzw . ersten Blech des Teilblechpaketes 4 verschweißt sind .

An dem umfänglichen äußeren Rand des Statorsegments 3 befindet sich somit nur ein Teil einer Nut 8 , die als of fene Nut 8 bezeichnet wird, in die ein Spulenseite 24 einer Zahnspule 12 oder einer anderen Formspule positioniert ist .

Eine Nut 7 setzt sich aus Nutseitenwänden und einem Nutgrund zusammen . Als of fene Nut 8 wird demnach eine Nut be zeichnet , die nur eine Nutseitenwand und zumindest einen Teil des Nutgrundes aufweist .

Die Nuten 7 , 8 sind dabei im Wesentlichen parallel zu einer Achse 22 eines Stators 2 ausgerichtet . Das Blechpaket eines Statorsegments 3 wird durch einen Segmentträger 10 fixiert . Der Segmentträger 10 kann dabei aus Druckplatten und Verstei fungselementen gebildet sein .

FIG 5 zeigt einen weiteren Randbezirk eines Statorsegments 3 in perspektivischer Darstellung . Das Blechpaket ist aus Teilblechpaketen 4 zusammengesetzt . Jeder Zahn 11 ist von einer Zahnspule belegt , so dass sich in den geschlossenen Nuten 7 j eweils zwei Spulenseiten 24 bzw . Spulenschenkel unterschiedlicher Zahnspulen befinden . Das Blechpaket ist auf dem Segmentträger 10 angeordnet . An der umfänglichen Segmentgrenze 28 befindet sich in der of fenen Nut 8 die Spulenseite 24 . Die Nutschlitze der geschlossenen Nuten 7 sind j eweils mittels einem Nutverschluss 20 abgedeckt .

FIG 6 zeigt die prinzipielle Montage der Statorsegmente 3 auf einem Statorträger 30 . Dabei werden die Statorsegmente 3 radial auf den Statorträger 30 gesetzt und zumindest vormontiert . Eine Feinj ustierung, insbesondere zur Einstellung eines Luftspaltes der dynamoelektrischen Maschine 1 kann anschließend erfolgen . Die Positionierung der Statorsegmente 3 am Statorträger 30 erfolgt über eine vorgebbare Anzahl von Fixationspunkten 29 . Zwischen den umfänglichen Segmentgrenzen 8 benachbarter Statorsegmente 3 sind Segmentgrenzspalte 19 vorhanden .

An diesen Segmentgrenzspalten 19 liegen nunmehr die Spulenseiten 24 benachbarter Statorsegmente 30 nebeneinander oder gar aneinander . Im Betrieb der dynamoelektrischen Maschine 1 können sich nunmehr diese Spulenseiten 24 aufgrund magnetischer Kräfte bewegen und sich gegenseitig, insbesondere die I solation der Spulen 12 im Segmentgrenzspalt 19 beschädigen .

FIG 7 zeigt in einer teilperspektivischen Darstellung den Segmentgrenzspalt 19 zwischen den Segmentgrenzen 28 zweier benachbarter Statorsegmente 3 . FIG 8 zeigt eine Seitenansicht des Segmentgrenzspaltes 19 zweier benachbarter Statorsegmente 3 . Es wird dabei versucht , die Nutbreite der beiden of fenen Nuten 8 in Summe wie eine Nutbreite der geschlossenen Nut 7 zu erhalten, um damit ein homogenes Luf tspalt f eld auch im Bereich der Segmentgrenzspalte 19 zu erhalten . Dies bedingt ein Aneinanderliegen der beiden Spulenseiten 24 , mit der „Gefahr" des sich gegenseitig Beschädigen .

FIG 9 zeigt eine Detailansicht des Segmentgrenzspaltes 19 .

FIG 10 zeigt einen Querschnitt zweier benachbarter Statorsegmente 3 , mit dem Segmentgrenzspalt 19 .

FIG 11 zeigt ein prinzipielles Fixierelement 27 , welches auf einer sichtbaren Oberfläche einen Klebstof f 15 aufweist , der schlangenförmig auf einem Kern 16 aufgetragen ist , wobei die durch den Klebstof f 15 gebildeten Klebstof f schlangen durch ein grobmaschiges Gewebe 14 abgedeckt sind . Die Maschenweite des Gewebes 14 ist dabei so gewählt , dass bei einem Druck in Richtung 18 das Silikon durch die Maschen gedrückt wird und mit den Spulenseiten 24 verklebt .

Das Fixierelement 27 bewirkt auch eine I solation zwischen den Spulenseiten 24 unterschiedlicher Spulen von ggf . unterschiedlicher elektrischer Phase an den Segmentgrenzen 28 bzw . im Segmentgrenzspalt 19 .

Die durch den Klebstof f 15 gebildeten Klebstof f schlangen sind im wesentlichen achsparallel , können aber alternativ auch mäandernd angeordnet sein . Der Klebstof f 15 kann auch auf einer Seite des Kerns 16 achsparallel und auf der gegenüberliegenden Seite des Kerns 16 mäandernd ausgeführt sein . Ebenso sind die Klebstof f schlangen auf beiden Seiten des Kerns 16 auf gleicher oder unterschiedlicher radialer Höhe und/oder unterschiedlich dick bzgl . ihres Durchmessers 33 oder Querschnitts ausgeführt . Der Kern 16 ist in der dargestellten Aus führungsform als Hartgewebe ausgebildet . Als Klebstof f 15 wird bevorzugt ein Silikon, insbesondere ein Silikonkautschuk auf dem Kern 16 aufgebracht . Ebenso kann auch silikonähnliches Material verwendet werden .

FIG 12 zeigt in einem Querschnitt das Fixierelement 27 und den prinzipiellen Montagevorgang . Dabei wird das Fixierelement 27 , mittels dem Kern 16 , an dem der Klebstof f 15 positioniert und durch das Gewebe 14 gehalten ist , radial in Bewegungsrichtung 17 in den Segmentgrenzspalt 19 eingesetzt .

Das Silikon wird durch das schwertartige Eindrücken des Kerns 16 in den Segmentgrenzspalt 19 und durch den dadurch entstehenden Druck, durch das grobmaschige Gewebe 14 in Richtung 18 , also Richtung Spulenseiten 24 gepresst und verklebt dort den beiden Spulenseiten 24 .

Das Fixierelement 27 erlaubt dem Montagepersonal eine trockene Handhabung während der „Statorsegment zu Statorsegment Montage" .

Des Weiteren wird durch das Fixierelement 27 eine vergleichsweise gute Anbindung an die Spulenseiten 24 gewährleistet . Dies garantiert eine dauerhafte Fixierung der Spulenseiten 24 im Segmentgrenzspalt 19 , auch bei höheren Temperatureinwirkungen ohne das Beschädigungen an den Spulenseiten 24 auftreten .

Das Fixierelemente 27 kann in den Segmentgrenzspalt 19 von benachbarten vormontierten Statorsegmenten 3 eingesetzt werden, als auch in die bereits endmontierten benachbarten Statorsegmente 3 . Dies wird im Einzel fall von der Geometrie , insbesondere Weite der vorliegenden Segmentgrenzspalte 19 abhängen .

Des Weiteren können durch das Fixierelement 27 Toleranzen des Segmentgrenzspaltes 19 ausgeglichen werden, was zu einer homogenen Oberfläche beiträgt . Ergänzend dazu kann die außenliegende Spulenseite 24 eines Statorsegments 3 , also der Spulenschenkel in der of fenen Nut 8 mittels einer Bandage , insbesondere mittels eines amagnetischen Kabelbinders fixiert werden . Damit erleichtert sich auch im Fertigungsprozess die Imprägnierung des Statorsegments 3 , da ein „sich bewegbarer außenliegenden Spulenschenkels" vermieden wird . Die Bandage zieht somit die Spulenseite 24 an die Nutseitenwand der of fenen Nut 8 . Die Bandage verbleibt dann am Statorsegment 3 bei der oben beschriebenen Fixierung der benachbarten Spulenseiten 24 in den Segmentgrenzspalten 19 .

Durch diese nicht-magnetische Befestigungsmittel werden Aufhei zungen durch Wirbelströme im Betrieb der dynamoelektrischen Maschine 1 , also z . B . des Windkraftgenerators vermieden . Des Weiteren wird durch die Fixierung der außenliegenden Spulenschenkel , insbesondere während des Fertigungsprozesses , hier vor allem des Imprägnierungsprozesses , aber auch während des Montageprozesses gewährleistet , dass sich der Spulenschenkel nicht von dem, eine of fene Nut 8 bildenden Zahn entfernt und somit die Montage oder weitere Fertigungs schritte beeinträchtigt .

Außerdem wird dadurch auch eine Beschädigung der I solation an der umfänglich äußeren Spulenseite 24 vermieden, die sich bei der Montage der Statorsegmente 3 zu einem Stator 2 ergeben kann .

In einer Aus führung werden die amagnetischen Befestigungsmittel , z . B . die Bandage beispielsweise aus Kunststof f oder anderen nicht magnetischen Werkstof fen, wie Aluminium , insbesondere durch nicht-magnetische Kabelbinder, Schnüre oder Bänder realisiert , was eine im Fertigungsprozess schnelle und unproblematische Fixierung durch kostengünstige Standardteile gewährleistet . Eine derartige Anordnung von Statorsegmenten 3 wird bei Statoren 2 bevorzugt , die für große Leistungen und/oder Direktantriebe , insbesondere bei Windkraftanlagen 26 gemäß FIG 13 oder Rohrmühlen vorgesehen sind . Ein Rotor ist mit Permanentmagneten und/oder mit eigenem Wicklungssystem versehen . Er dreht dabei sich um eine Achse 22 , wobei die Nuten 7 des Statorsegments 3 und damit des Stators 2 im Wesentlichen achsparallel ausgerichtet sind .

FIG 13 zeigt dabei eine Windkraftanlage 26 mit einem direkt angetriebenen Generator - also ohne Getriebe - der als Außenläufer ausgebildet ist .

Dabei kann ein Lüfter einen Kühlstrom 21 erzeugen, der zumindest den Generator und/oder Umrichterkomponenten, insbesondere den Stator 2 über die durch die Abstandshalter 6 generierten radialen Kühlkanäle bzw . Spalte 5 im Statorsegment 3 kühlt .