[實用新型]發電機和風力發電系統

有效

• 申請號: 201020693096.1
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN202135026U
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 森下大輔;宮本恭祐
• 申請（專利權）人: 株式會社安川電機
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/16;H02K3/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本實用新型涉及發電機和風力發電系統，尤其涉及具有線圈以及卷繞線圈的槽的發電機和風力發電系統。?

背景技術

以往，例如在日本特開平7-143697號公報中公開了具有線圈和卷繞線圈的槽的發電機。?

在上述日本特開平7-143697號公報中，公開了具有線圈和卷繞線圈的槽的三相電樞線圈(發電機)。在該三相電樞線圈中，設置有四極磁鐵和48個槽。由此，每極每相槽數q(＝槽數/(相數×極數))為4(＝48/(3×4)(整數))。在這里，每極每相槽數q是表示一極一相的槽數的參數，表示為了制作一個極而需要的槽數。?

另一方面，眾所周知，在低速的發電機中，為了增大感應出的電壓的頻率，需要增加極數。在將上述現有的每極每相槽數q為整數的結構應用于這樣的低速發電機的情況下，存在有這樣的問題：在增加極數時，如果將每極每相槽數q維持為相同的值，則槽數也要相應地增加，因此，形成槽的沖壓工序數會增加。于是，在現有技術中，為了抑制這樣的問題，提出了每極每相槽數q被設為分數的發電機。這樣，通過將每極每相槽數q設為分數，由此，即使將每極每相槽數q維持為相同的值而增加極數，與每極每相槽數q為整數的情況相比，也能夠抑制槽數增加。?

然而，即使在應用了分數的每極每相槽數q的情況下，仍具有這樣的問題：如果每極每相槽數q變小，則槽數變小，感應電壓的失真(相對于正弦波的失真)變大。另一方面，如果每極每相槽數q變大，則槽數變大，每一個槽的截面積變小，因此，設置在槽內的絕緣膜的比例變大。所以，可插入槽內的線圈的截面積變小，因此，具有銅耗(因線圈的電阻而損失的能量)相應地變大的問題。?

實用新型內容

本實用新型是為了解決上述課題而完成的，本實用新型的目的之一在于：提供能夠減小感應電壓的波形的失真并且能夠抑制線圈的銅耗變大的發電機和風力發電系統。?

為了達到上述目的，本申請的發明人精心地進行了研究，結果發現：只要將每極每相槽數q設定在1＜q≤3/2的范圍內，即可達到上述目的。即，本實用新型的第一方面的發電機具有：設置有永久磁鐵的轉子鐵芯；定子鐵芯，其被配置成在半徑方向上與轉子鐵芯相對，并且設置有多個槽；卷繞在定子鐵芯的槽中的線圈，其中，每極每相槽數q是滿足1＜q≤3/2的分數。?

即，本申請的發明人發現：在每極每相槽數q小于1(q＜1)的情況下，槽數變小，所以感應電壓波形相對于正弦波的失真變大。另外，在每極每相槽數q大于3/2(q＞3/2)的情況下，槽數變大，所以感應電壓波形相對于正弦波的失真變小，另一方面，槽數變大將導致每一個槽的截面積變小。因此，設置在槽內的絕緣膜的比例變大，所以可插入線圈的面積相應地減小。其結果是發現了以下情況：在每極每相槽數q大于3/2的情況下，銅耗變大。另外，還發現：為了將卷繞線圈的槽的間距形成為與銅耗較小的、每極每相槽數q為1時(4間距)相同的程度、并且將失真減小到比每極每相槽數q為3時的波形的失真小，每極每相槽數q需要是滿足1＜q≤3/2的分數。根據這些發現，本申請的發明人得到了要將每極每相槽數q構成為滿足1＜q≤3/2的分數的發現。由此，能夠抑制感應電壓波形相對于正弦波的失真變大，并且能夠抑制銅耗變大。并且，通過后面敘述的由本申請的發明人進行的仿真，已經確認到如下情況：通過將每極每相槽數q構成為滿足1＜q≤3/2的分數，能夠抑制感應電壓波形相對于正弦波的失真變大，并且能夠抑制銅耗變大。?

其中，所述定子鐵芯包括分割出的多個鐵芯，所述分割出的多個鐵芯的數量為感應出的電壓的相數的倍數。?

其中，所述定子鐵芯包括分割出的多個鐵芯，在設成對極數為p1、所述分割出的多個鐵芯的數量為q1的情況下，對分數q1/p1進行約分后的q2/p2的分子q2為偶數，其中，所述成對極數是配置在所述轉子鐵芯上的所述永久磁鐵在對角線上構成對的數量。?

其中，該發電機構成為所述轉子鐵芯被配置在所述定子鐵芯的內側的內轉子型。?

本實用新型的第二方面的風力發電系統具有發電機和與發電機的旋轉軸連接的?葉片，發電機包括：設置有永久磁鐵的轉子鐵芯；定子鐵芯，其被配置成在半徑方向上與轉子鐵芯相對，并且設置有多個槽；以及卷繞在定子鐵芯的槽中的線圈，其中，每極每相槽數q是滿足1＜q≤3/2的分數。?

在該第二方面的風力發電系統中，能夠得到如下風力發電系統：通過如上所述地將每極每相槽數q構成為滿足1＜q≤3/2的分數，能夠抑制感應電壓波形相對于正弦波的失真變大，并且能夠抑制銅耗變大。?

附圖說明