[發明專利]用于風能設備的發電機

有效

• 申請號: 200810083454.4
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101299552A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: S·約克爾
• 申請（專利權）人: 韋塞斯能量股份公司
• 主分類號: H02K3/12
• 分類號: H02K3/12;H02K3/04;H02K1/27;H02K15/09
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 饒辛霞

技術領域

本發明涉及一種用于風能設備的發電機，它具有由繞組包圍的、通過一些槽分開的各齒和構成勵磁場的各極的永久磁鐵。?

背景技術

在風能設備的進一步開發中，一個重要的目標在于降低其在運行中發出的噪聲。當設備的塔柱或其他的部分以其固有頻率被激勵時，則特別產生一個高的噪聲電平。因此為了控制噪聲首先必須抑制振動激勵。?

對于噪聲的一個原因可以是在一個將轉子的旋轉傳遞到發電機上的傳動裝置中的輪齒嚙合。但發電機本身也構成一個振動激勵源。對此主要原因是所謂的槽齒效應轉矩(Nutrastmomente)。已知的用于其抑制的措施在于各極和/或各齒的傾斜。?

由EP?0995257B1已知一種風能設備，為了降低噪聲，采用一個同步發電機，其轉子具有n個極，它們關于一個包含轉子的旋轉軸線的平面不對稱地設置。其他的為降低發電機中的局部的振動激勵的措施在于極幾何形狀的人字形設計和具有梯形橫截面的極靴的設計。?

發明內容

本發明的目的在于，為降低風能設備中的噪聲，開發其他的可能性。?

根據本發明，提出一種用于風能設備的發電機，它具有由繞組包圍的、通過一些槽分開的各齒和構成勵磁場的各極的永久磁鐵，其特征在于，每一單個極的前邊緣和后邊緣關于轉子的旋轉軸線沿相同方向傾斜而相繼的各極或相繼的沿相同方向傾斜的各極的組的直接并排設置的前邊緣和后邊緣關于轉子的旋轉軸線則總是沿相反的方向傾斜。?

通過一種開頭所述類型的發電機達到該目的，其特征在于，槽的?數目與極和繞組相位(Wicklungsphasen)的數目的乘積的比例被化成小數(gebrochen?ist)并且＞1，和/或相繼的各極或各極組的前邊緣和/或后邊緣相對于旋轉軸線相反地傾斜。

有利的是，在一種這樣的發電機中，不是全部的齒槽效應轉矩(Rastmomente)同時碰到一個槽上，因此在相當大程度上抑制通過發電機的槽齒效應轉矩繼而抑制振動激勵。作為備選方案或附加方案，這樣實現振動激勵的抑制，即，通過使相繼的各極或相繼的各極組分別產生相反的這樣的力的方式，平衡在發電機運行中由各極產生的、作用到各齒上的力。?

優選的是，所述比例在1與1.5之間。此外在本發明的優選的實施形式中，各永久磁鐵與發電機的轉子連接。轉子優選涉及一個外轉子。此外在本發明的優選的實施形式中，設定通過風能設備的轉子直接驅動發電機的轉子而不需要中間連接的傳動裝置。在這種情況下，特別有利地實現所述的措施，因為由于發電機在風能設備的塔柱中的高的集成度，所以在發電機與塔柱殼體之間可以沒有衰減連接元件。?

上述的組優選涉及包括兩個極的組。?

作為降低噪聲的其他的措施，可以設定，各極關于一個包含發電機的旋轉軸線的平面不對稱地設置。?

附圖說明

以下借助一些實施例和涉及這些實施例的附圖更詳細地說明本發明。其中：?

圖1至3本發明風能設備的發電機的不同實施例的示意局部視圖；?

圖4至6用于說明在圖2發電機的定子上產生的力的不同的視圖；以及?

圖7和8本發明風能設備的發電機的其他實施例的示意局部視圖。?

具體實施方式

圖1示出在一個發電機定子的圓周上分布的各齒1的一部分的展開的俯視圖，這些齒通過一個槽2彼此分開。每一個齒由一個繞組3包圍。圖1中示例性示出一個這樣的繞組。按照三個存在的繞組相位，每三個齒1的繞組3相互連接并且串聯連接。各永久磁鐵4徑向上以間距對置于各齒1的端面，同時形成發電機氣隙，各永久磁鐵與發電?機的另外未示出的轉子連接并且分別構成勵磁場的一個極5。在所示的實施例中，不僅各齒1的端面而且各極5的端面都具有一個矩形幾何形狀。?

如圖1可看出的那樣，在一個極5上總是出現四個槽。這樣在三個繞組相位中，槽的數目與極和繞組相位的數目的乘積的比例為1.33。通過發電機的這種幾何形狀明顯地減小產生噪聲的齒槽效應轉矩。?

不同于圖1的實施例，在圖2的實施例中，由各永久磁鐵4a構成的各極5a不具有矩形形狀而具有平行四邊形形狀。各極5a的相互平行的邊緣6和7相對于轉子按箭頭8的運動方向或相對于旋轉軸線傾斜。通過這種傾斜相對于圖1的實施例實現齒槽效應轉矩的一種進一步減小，繼而還實現風能設備的較小的噪聲產生。?