DE19801803A1

DE19801803A1 - Electric rotational machine arrangement e.g. for wind-power generator

Info

Publication number: DE19801803A1
Application number: DE19801803A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing John
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-01-19
Filing date: 1998-01-19
Publication date: 1999-04-29

Abstract

An electrical rotary machine (1) including a stator (3) and a rotor (4), in which the stator has a stator transformer winding (7) and the rotor (4) a rotor transformer winding. The transformer windings (3,4) form an electrical transformer (10) and are designed for operation with alternating current (AC). The electrical rotational machine (1) can be operated with a rotor (4) frequency of between 0.01 Hz and 500 Hz. During operation of the rotational machine, an AC with a frequency greater than the frequency of rotation of the rotor, is transformed by the transformer (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Rotationsmaschine mit einem Rotor und einem Stator, die insbesondere als Wechsel stromgenerator ausgeführt ist. Die Erfindung betrifft weiter hin ein Verfahren zur Übertragung elektrischer Leistung von einem feststehenden Stator auf einen drehbaren Rotor, insbe sondere zur Erregung eines Wechselstromgenerators.The invention relates to an electric rotary machine a rotor and a stator, in particular as a change current generator is executed. The invention further relates towards a method of transmitting electrical power from a fixed stator on a rotatable rotor, esp especially for the excitation of an alternator.

Zum Betrieb einer elektrischen Rotationsmaschine mit einem Rotor und einem Stator wird eine zur elektrischen Rotations maschine zugehörige Erregerwicklung mit einem Erregergleich strom beaufschlagt. Ist die Erregerwicklung im Rotor ange bracht, muß der Erregergleichstrom vom feststehenden Stator zum rotierenden Rotor übertragen werden. Aus Ryff, Peter F., "Electrical machines and transformers", Englewood Cliffs, N.J. 07632, 1987, Seite 163 sowie Rentzsch, H., "Elektromoto ren - Electric Motors", Turgl, Schweiz, 1992, Seite 508, ist es bekannt, daß der Rotor zu diesem Zweck Schleifringe auf weist, die mit feststehenden dem Stator zugehörigen Kontakt bürsten kontaktiert werden, wodurch der Erregerstrom über die Kontaktbürsten auf die Schleifringe übertragen wird.For operating an electric rotary machine with a Rotor and a stator becomes one for electrical rotation machine-related excitation winding with an excitation match current applied. Is the excitation winding in the rotor brings, the excitation direct current from the fixed stator be transferred to the rotating rotor. From Ryff, Peter F., "Electrical machines and transformers", Englewood Cliffs, N.J. 07632, 1987, page 163 and Rentzsch, H., "Elektromoto ren - Electric Motors ", Turgl, Switzerland, 1992, page 508 it is known that the rotor has slip rings on for this purpose points with the fixed contact associated with the stator brushes are contacted, causing the excitation current over the Contact brushes is transferred to the slip rings.

Aus Ryff, Peter F., "Electrical machines and transformers", Englewood Cliffs, N.J. 07632, 1987, Seite 163 und Rentzsch, H., "Elektromotoren - Electric Motors", Turgl, Schweitz, 1992, Seite 508 sowie aus Heier, Siegfried, "Windkraftanlagen im Netzbetrieb", Stuttgart, 1996, Seite 125-127 ist es be kannt, den Erregerstrom in einer zur elektrischen Rotations maschine zugehörigen Erregermaschine zu erzeugen, was auch unter der Bezeichnung "bürstenlose Erregung" bekannt ist. Die Erregermaschine weist eine Wechselstromwicklung und eine Au ßenpolwicklung auf, die jeweils mit dem Rotor bzw. Stator verbunden sind. Die Wechselstromwicklung und die Außenpol wicklung sind dabei so ausgeführt, daß bei einer Beaufschla gung der Außenpolwicklung mit einem Gleichstrom, ein Magnet feld erzeugt wird, das bei einer Drehung des Rotors in der Wechselstromwicklung einen Wechselstrom induziert. Der Wech selstrom wird einem zum Rotor zugehörigen Gleichrichter zuge führt. In dem Gleichrichter wird der Wechselstrom gleichge richtet und als Erregerstrom der Erregerwicklung zugeführt.From Ryff, Peter F., "Electrical machines and transformers", Englewood Cliffs, N.J. 07632, 1987, page 163 and Rentzsch, H., "Elektromotoren - Electric Motors", Turgl, Schweitz, 1992, page 508 and from Heier, Siegfried, "Wind turbines im Netzbetrieb ", Stuttgart, 1996, page 125-127 it be knows the excitation current in one for electrical rotation machine associated excitation machine to generate whatever known as "brushless excitement". The Excitation machine has an AC winding and an Au outer pole winding, each with the rotor or stator are connected. The AC winding and the outer pole winding are designed so that in a Beaufschla supply the outer pole winding with a direct current, a magnet Field is generated when the rotor rotates in the AC winding induces an alternating current. The change selstrom is supplied to a rectifier belonging to the rotor leads. The alternating current is equalized in the rectifier aligns and supplied as excitation current to the excitation winding.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Rotationsma schine mit einer modifizierten Erregung anzugeben. Eine wei tere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Übertragung elektri scher Leistung von einem feststehenden Stator auf einen dreh baren Rotor anzugeben.The object of the invention is an electrical Rotationsma seem to indicate with a modified excitation. A white tere task is to develop a method of transmission electri power from a fixed stator to a rotating one specified rotor.

Die Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß sowohl für eine korrekte Funktionsweise der Übertragung des Erreger stroms über Kontaktbürsten und Schleifringe, als auch für ei ne Induktion eines Wechselstroms in der Wechselstromwicklung der Erregermaschine mit einer zur Erregung notwendigen Stär ke, eine Drehung des Rotors mit einer Mindest-Drehfrequenz oder Mindest-Drehzahl erforderlich ist. Bei elektrischen Ro tationsmaschinen, die als Wechselstromgenerator, insbesondere als Windkraftgenerator ausgeführt sind, kann die Forderung nach einer Mindest-Drehfrequenz bei den bekannten Erregeran ordnungen nicht immer eingehalten werden.The invention is based on the knowledge that both for correct functioning of the transmission of the pathogen currents via contact brushes and slip rings, as well as for egg ne induction of an alternating current in the alternating current winding the excitation machine with a strength necessary for excitation ke, a rotation of the rotor with a minimum rotation frequency or minimum speed is required. With electrical ro tationsmaschinen, as an alternator, in particular are designed as a wind power generator, the requirement after a minimum rotation frequency in the known exciters regulations are not always observed.

Erfindungsgemäß wird die auf die elektrische Rotationsmaschi ne gerichtete Aufgabe gelöst durch eine elektrische Rota tionsmaschine mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Stator eine Statortransformatorwicklung und der Rotor eine Rotortransformatorwicklung aufweisen, welche Transformator wicklungen einen elektrischen Transformator bilden und für einen Betrieb mit Wechselstrom ausgeführt sind. According to the invention on the electric rotary machine ne directed task solved by an electrical Rota tion machine with a stator and a rotor, the Stator a stator transformer winding and the rotor one Have rotor transformer winding, which transformer form an electrical transformer and for are operated with alternating current.

Für einen Betrieb mit Wechselstrom weisen die Transformator wicklungen Pole auf, die z. B. aus geschichteten, gegeneinan der elektrisch isolierten, magnetisierbaren Blechen ausgebil det sind. Wird die Statortransformatorwicklung mit einem elektrischen Wechselstrom beaufschlagt, wird dieser Wechsel strom in die Rotortransformatorwicklung transformiert und zu einer Erregung der elektrischen Rotationsmaschine verwendet. Dies ist insbesondere bei einer niedrigen Drehfrequenz des Rotors, wie sie bei einem Betrieb einer als Windkraftgenera tor ausgebildeten elektrischen Rotationsmaschine auftreten kann, vorteilhaft, weil zur Transformation des Wechselstroms keine Drehung des Rotors erforderlich ist. Der auf den Rotor transformierte Wechselstrom kann für die zum Betrieb des Windkraftgenerators notwendige Erregung, insbesondere bei nie drigen Drehzahlen oder stillstehendem Rotor, verwendet wer den. Eine Steuerung oder Regelung der Stärke des Wechsel stroms kann schaltungstechnisch einfach erfolgen.For operation with alternating current, the transformers wind up poles that z. B. from layered, against each other of the electrically insulated, magnetizable sheets det. If the stator transformer winding with a electrical alternating current is applied, this alternation current is transformed into the rotor transformer winding and closed an excitation of the rotary electric machine is used. This is particularly the case when the rotational frequency is low Rotors, such as when operating one as a wind power generator Tor trained electric rotary machine occur can, advantageous because of the transformation of the alternating current no rotation of the rotor is required. The one on the rotor transformed alternating current can be used to operate the Wind generator necessary excitation, especially when never other speeds or stationary rotor, who used the. A control or regulation of the strength of the change current can easily be done in terms of circuitry.

Bevorzugtermaßen ist die elektrische Rotationsmaschine so ausgeführt, daß sie mit einer Drehfrequenz des Rotors zwi schen 0,01 Hz und 500 Hz betreibbar ist.The electric rotary machine is preferably so executed that they with a rotational frequency of the rotor between between 0.01 Hz and 500 Hz can be operated.

Bevorzugtermaßen wird beim Betrieb der elektrischen Rota tionsmaschine durch den Transformator ein Wechselstrom mit einer Frequenz transformiert, welche Frequenz größer ist, als die Drehfrequenz. Dadurch ist eine Beeinflussung der Trans formation des Wechselstroms durch die Drehung des Rotors ver nachlässigbar. Der Wechselstrom wird hierbei mit der Diffe renzfrequenz von der Frequenz zur Drehfrequenz transformiert.Is preferred when operating the electric Rota tion machine through the transformer with an alternating current transforms a frequency, which frequency is greater than the rotational frequency. This affects the trans formation of the alternating current by the rotation of the rotor ver negligent. The alternating current is here with the diffe frequency is transformed from frequency to rotational frequency.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der elektrischen Rotationsmaschine, ist die Statortransformatorwicklung elek trisch mit einer Wechselstromquelle, insbesondere einem Ver sorgungsnetz eines elektrischen Energieversorgungsunterneh mens verbunden. Der Wechselstrom, mit dem die Statortransfor matorwicklung beaufschlagt wird, wird dabei von der Wechsel- Stromquelle geliefert.In a further preferred embodiment of the electrical Rotary machine, the stator transformer winding is elec trisch with an AC power source, especially a Ver supply network of an electrical power supply company mens connected. The alternating current with which the stator transfor mator winding is acted upon by the alternating Power source supplied.

Bevorzugtermaßen weist der Stator eine Generatorwicklung und der Rotor eine Erregerwicklung auf, wodurch ein Wechselstrom generator, insbesondere ein Drehstromgenerator gebildet ist. Weiter bevorzugt weist der Rotor einen Gleichrichter auf, wo bei die Erregerwicklung elektrisch über den Gleichrichter mit der Rotortransformatorwicklung verbunden ist. Der über den elektrischen Transformator transformierte Wechselstrom, wird von der Rotortransformatorwicklung abgegeben und nach einer Gleichrichtung durch den Gleichrichter als Erregerstrom der Erregerwicklung zugeführt. Der Erregerstrom in der Erreger wicklung erzeugt ein Magnetfeld, welches bei einer Drehung des Rotors in der Generatorwicklung einen Generatorwechsel strom induziert, welcher einem elektrischen Verbraucher zu leitbar ist.The stator preferably has a generator winding and the rotor has an excitation winding, causing an alternating current generator, in particular a three-phase generator is formed. More preferably, the rotor has a rectifier, where with the excitation winding electrically via the rectifier the rotor transformer winding is connected. The one about the electrical transformer transformed AC emitted by the rotor transformer winding and after a Rectification by the rectifier as the excitation current Excitation winding supplied. The excitation current in the exciter winding creates a magnetic field, which when rotating of the rotor in the generator winding a generator change current induced, which to an electrical consumer is conductive.

Vorzugsweise gibt die als Wechselstromgenerator ausgebildete elektrische Rotationsmaschine im Betrieb eine elektrische Leistung zwischen 1 W und 1 GW ab, welche abhängig von der Drehfrequenz des Rotors sein kann.Preferably, the one designed as an alternating current generator electric rotating machine in operation an electric Power between 1 W and 1 GW, which depends on the Rotation frequency of the rotor can be.

Die elektrische Rotationsmaschine ist vorzugsweise als Wind kraftgenerator ausgeführt. Sie ist bevorzugtermaßen in einer Windkraftanlage angeordnet, wobei der Rotor mit einer drehba ren Welle verbunden ist, welche Welle ein Flügelrad mit zu mindest einem Flügel aufweist. Der Rotor kann dabei bei spielsweise über ein Getriebe oder getriebelos mit der Welle verbunden sein. Es ist ebenfalls möglich, daß die Welle selbst den Rotor bildet. Das dem Wind ausgesetzte Flügelrad bewirkt die zur Generierung des Generatorwechselstroms erfor derliche Drehung der Welle. The electric rotary machine is preferably a wind power generator executed. It is preferably in one Wind turbine arranged, the rotor with a rotatable ren shaft is connected, which shaft an impeller with has at least one wing. The rotor can for example via a gear or gearless with the shaft be connected. It is also possible that the shaft itself forms the rotor. The impeller exposed to the wind causes the generation of the generator alternating current rotation of the shaft.

Die auf das Verfahren zur Übertragung elektrischer Leistung gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß elektrische Leistung transformatorisch über einen Luftspalt von einem feststehenden Stator auf einen drehbaren Rotor übertragen wird. Insbesondere bei einem Rotor, der sich mit einer sehr geringen Drehfrequenz dreht, kann hierdurch ein fach eine elektrische Leistung übertragen werden, die bevor zugtermaßen einer Erregerwicklung eines Generators, insbeson dere eines Windkraftgenerators zugeführt wird, wodurch die Erregerwicklung erregt wird. Bei dem Verfahren wird ein elek trischer Wechselstrom transformiert.The on the process of transmitting electrical power directed object is achieved in that electrical power transformative through an air gap from a fixed stator to a rotatable rotor is transmitted. Especially with a rotor that deals with rotates at a very low frequency, this can fold an electrical power to be transmitted before according to a field winding of a generator, in particular which a wind power generator is supplied, whereby the Excitation winding is excited. In the process, an elec tric alternating current transformed.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels werden die elektrische Rotationsmaschine und das Ver fahren zur Übertragung elektrischer Leistung über einen Luftspalt näher erläutert. Es zeigen schematisiert und teil weise nicht maßstäblich unter Darstellung der für die Erläu terung verwendeten konstruktiven und funktionellen Merkmale:Based on the embodiment shown in the drawing the electric rotary machine and the Ver drive to transmit electrical power over a Air gap explained in more detail. It shows schematically and partially not to scale, depicting the explanatory used structural and functional features:

Fig. 1 ein Schaltbild einer als Drehstromgenerator ausgeführ ten elektrischen Rotationsmaschine und Fig. 1 is a circuit diagram of a three-phase generator designed as a rotary electric machine and

Fig. 2 eine als Windkraftgenerator ausgeführte elektrische Ro tationsmaschine in einer Windkraftanlage. Fig. 2 is designed as a wind power generator Ro Ro machine in a wind turbine.

Die Bezugszeichen sämtlicher Figuren haben jeweils die glei che Bedeutung.The reference numerals of all figures have the same che meaning.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer elektrischen Rotationsma schine 1, die als Wechselstromgenerator, speziell als Dreh stromgenerator 2 ausgeführt ist. Das Schaltbild zeigt zwei Schaltungsteile 3 und 4, die jeweils einem nicht näher darge stellten Stator bzw. Rotor zugehörig sind und im folgenden als Stator 3 bzw. Rotor 4 bezeichnet werden. Der Stator 3 und der Rotor 4 sind durch einen Luftspalt 5 voneinander ge trennt. Der Stator 3 weist eine Drehstromgeneratorwicklung 6 und eine Statortransformatorwicklung 7, die für ein Dreh strombetrieb ausgeführt ist, auf. Der Rotor 4 weist eine Ro tortransformatorwicklung 9 auf, die ebenfalls für einen Dreh strombetrieb ausgeführt ist und über einen Drehstromgleich richter 11 mit einer Erregerwicklung 12 elektrisch verbunden ist. Die Drehstromgeneratorwicklung 6 und die Erregerwicklung 12 bilden einen Drehstromgenerator 23. Die Statortransforma torwicklung 7 und die Rotortransformatorwicklung 9 bilden ei nen Drehstromtransformator 10. Die Statortransformatorwick lung 7 ist an ein nicht näher dargestelltes elektrisches Ver sorgungsnetz 8 angeschlossen. Fig. 1 shows a circuit diagram of an electric Rotationsma machine 1 , which is designed as an alternator, especially as a rotary current generator 2 . The circuit diagram shows two circuit parts 3 and 4 , each belonging to a stator or rotor not shown Darge and are referred to below as stator 3 or rotor 4 . The stator 3 and the rotor 4 are separated from one another by an air gap 5 . The stator 3 has a three-phase generator winding 6 and a stator transformer winding 7 , which is designed for three-phase operation. The rotor 4 has a Ro tortransformer winding 9 , which is also designed for a three-phase operation and via a three-phase rectifier 11 is electrically connected to an excitation winding 12 . The three-phase generator winding 6 and the excitation winding 12 form a three-phase generator 23 . The stator transformer gate winding 7 and the rotor transformer winding 9 form a three-phase transformer 10 . The stator transformer winding 7 is connected to an electrical supply network 8 , not shown.

Das elektrische Versorgungsnetz 8 gibt einen Primärdrehstrom 25 an die Statortransformatorwicklung 7 ab. Der Primärdreh strom 25 wird von der Statortransformatorwicklung 7 in die Rotortransformatorwicklung 9 transformiert und von dieser als Sekundärdrehstrom 26 an den Gleichrichter 11 abgegeben. Durch den Gleichrichter 11 wird der Sekundärdrehstrom 26 zu einem Erregerstrom 27 gleichgerichtet und der Erregerwicklung 12 zu einer Erregung zugeführt. Der Erregerstrom 27 in der Erreger wicklung 12 bewirkt die Ausbildung eines nicht näher darge stellten Erregermagnetfeldes. Bei einer Drehung des Rotors 4 wird durch das Erregermagnetfeld in der Drehstromgenerator wicklung 6 ein Drehstrom induziert, der an Klemmen 13 der Drehstromgeneratorwicklung 6 abgegriffen wird. Auch bei einem stehenden Rotor 4 wird der Primärdrehstrom 25 über den Dreh stromtransformator 10 in den Sekundärdrehstrom 26 transfor miert. Dadurch ist unabhängig von einer Drehfrequenz des Ro tors 4, insbesondere bei sehr niedrigen Drehzahlen, eine Er regung gewährleistet. Ein Drehstrom wird somit auch bei sehr niedrigen Drehzahlen in der Drehstromgeneratorwicklung 6 in duziert, welcher einem nicht dargestellten Verbraucher zuge führt werden kann. The electrical supply network 8 outputs a primary three-phase current 25 to the stator transformer winding 7 . The primary three-phase current 25 is transformed by the stator transformer winding 7 into the rotor transformer winding 9 and is output by the latter as a secondary three-phase current 26 to the rectifier 11 . The rectifier 11 rectifies the secondary three-phase current 26 to an excitation current 27 and supplies the excitation winding 12 for excitation. The excitation current 27 in the excitation winding 12 causes the formation of an excitation magnetic field not shown Darge. When the rotor 4 rotates, a three-phase current is induced by the excitation magnetic field in the three-phase generator winding 6 and is tapped at terminals 13 of the three-phase generator winding 6 . Even when the rotor 4 is stationary, the primary three-phase current 25 is transfor mated via the three-phase transformer 10 in the secondary three-phase current 26 . This ensures irritation regardless of a rotational frequency of the ro tor 4 , especially at very low speeds. A three-phase current is thus induced in the three-phase generator winding 6 even at very low speeds, which can lead to a consumer (not shown).

Das Verfahren zur Übertragung elektrischer Leistung über ei nen Luftspalt wird anhand der Fig. 1 erläutert. Durch den Drehstromtransformator 10, welcher aus der dem Stator 3 zuge hörigen Statortransformatorwicklung 7 und der dem Rotor 4 zu gehörigen Rotortransformatorwicklung 9 gebildet wird, wobei der Stator 3 und der Rotor 4 voneinander durch den Luftspalt 5 beabstandet sind, wird der Primärdrehstrom 25 in den Sekun därdrehstrom 26 transformiert und somit elektrische Leistung über den Luftspalt 5 übertragen. Weiterhin wird zur Erregung des Drehstromgenerators 2 der Sekundärdrehstrom 26 nach einer Gleichrichtung mit dem Gleichrichter 11 als Erregerstrom 27 der Erregerwicklung 12 zugeführt.The method for transmitting electrical power via an air gap is explained with reference to FIG. 1. By the three-phase transformer 10 , which is formed from the stator 3 associated stator transformer winding 7 and the rotor 4 associated rotor transformer winding 9 , the stator 3 and the rotor 4 being spaced apart from one another by the air gap 5 , the primary three-phase current 25 becomes in the second där three-phase 26 is transformed and thus electrical power transmitted through the air gap 5 . Furthermore, to excite the three-phase generator 2, the secondary three-phase current 26 is supplied as the excitation current 27 to the excitation winding 12 after rectification with the rectifier 11 .

In Fig. 2 ist eine Windkraftanlage 14 dargestellt. Die Wind kraftanlage 14 weist einen Windkraftgenerator 19 auf, der auf einen Mast 20 angeordnet ist. Der Windkraftgenerator 19 um faßt den Stator 3 und den Rotor 4. Der Rotor 4 ist über eine Verbindung 28 mit einer drehbaren Welle 17 verbunden, die ein Flügelrad 18 aufweist. Der Stator 3 weist die Drehstromgene ratorwicklung 6 und die Statortransformatorwicklung 7 auf. Dem Rotor 4 zugehörig ist die Rotortransformatorwicklung 9, die elektrisch über den Gleichrichter 11 mit der Erregerwick lung 12 verbunden ist. Die Statortransformatorwicklung 7 und die Rotortransformatorwicklung 9 bilden den Drehstromtrans formator 10 und die Drehstromgeneratorwicklung 6 und die Er regerwicklung 12 bilden den Drehstromgenerator 23.A wind turbine 14 is shown in FIG. 2. The wind turbine 14 has a wind power generator 19 which is arranged on a mast 20 . The wind power generator 19 summarizes the stator 3 and the rotor 4th The rotor 4 is connected via a connection 28 to a rotatable shaft 17 which has an impeller 18 . The stator 3 has the three-phase generator winding 6 and the stator transformer winding 7 . The rotor 4 is associated with the rotor transformer winding 9 , which is electrically connected via the rectifier 11 to the excitation winding 12 . The stator transformer winding 7 and the rotor transformer winding 9 form the three-phase transformer 10 and the three-phase generator winding 6 and the excitation winding 12 form the three-phase generator 23 .

Die Statortransformatorwicklung 7 ist elektrisch verbunden mit einer am Boden 21 des Mastes 20 befindlichen Wechsel stromquelle 8. Eine Zuführung eines Erregerstroms zur Erre gung der Erregerwicklung 12, erfolgt auf die gleiche Weise, wie anhand der Fig. 1 erläutert, wobei der Primärdrehstrom 25 von der Wechselstromquelle 8 an die Statortransformatorwick lung 7 abgegeben wird. The stator transformer winding 7 is electrically connected to an alternating current source 8 located at the bottom 21 of the mast 20 . A supply of an excitation current for excitation of the excitation winding 12 takes place in the same manner as explained with reference to FIG. 1, the primary three-phase current 25 being emitted from the AC source 8 to the stator transformer winding 7 .

Durch Einwirkung einer Windströmung 22 auf das Flügelrad 18 wird die Welle 17 gedreht, wodurch der Rotor 4 in Drehung versetzt wird. Ein durch die Erregung vorhandenes Magnetfeld, welches nicht näher dargestellt ist, induziert dabei in der Drehstromgeneratorwicklung 6 einen Drehstrom, welcher an den Klemmen 13 abgegriffen wird.The action of a wind flow 22 on the impeller 18 rotates the shaft 17 , causing the rotor 4 to rotate. A magnetic field present through the excitation, which is not shown in more detail, induces a three-phase current in the three-phase generator winding 6 , which is tapped at the terminals 13 .

Claims

1. Electrical rotary machine ( 1 ) with a stator ( 3 ) and a rotor ( 4 ), the stator ( 3 ) having a stator transformer winding ( 7 ) and the rotor ( 4 ) having a rotor transformer winding ( 9 ), which transformer windings ( 3 , 4 ) form an electrical transformer ( 10 ) and are designed for operation with alternating current.

2. Electric rotary machine ( 1 ) according to claim 1, which can be operated with a rotational frequency of the rotor ( 4 ) between 0.01 Hz and 500 Hz.

3. Electric rotary machine ( 1 ) according to claim 2, in which in operation an alternating current with a frequency is transformed by the transformer ( 10 ), the frequency being greater than the rotational frequency.

4. Electrical rotary machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the stator transformer winding ( 7 ) is electrically connected to an AC power source ( 8 ).

5. Electric rotary machine ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the stator ( 3 ) has a generator winding ( 6 ) and the rotor ( 4 ) have an excitation winding ( 12 ), whereby an AC generator, in particular a three-phase generator ( 23 ), is formed.

6. Electrical rotary machine ( 1 ) according to claim 5, wherein the excitation winding ( 12 ) is electrically connected via a rectifier ( 11 ) to the rotor transformer winding ( 9 ).

7. Electric rotary machine ( 1 ) according to claim 5 or 6, which emits an electrical power in operation between 1 W and 1 GW.

8. Electrical rotary machine ( 1 ) according to claim 5, 6 or 7, which is designed as a wind power generator.

9. Electric rotary machine ( 1 ) according to claim 8, which is arranged in a wind turbine ( 14 ), the rotor ( 4 ) being connected to a rotatable shaft ( 17 ), which wel le ( 17 ) an impeller ( 18 ) with at least has a wing

10. A method for transmitting electrical power, in which electrical power is transmitted via an air gap ( 5 ) between a stator transformer winding ( 7 ) of a fixed stator ( 3 ) and a rotor transformer winding ( 9 ) of a rotatable rotor ( 4 ).

11. The method according to claim 10, wherein the electrical power via the rotor transformer winding ( 9 ) of an excitation winding ( 12 ) of the rotor ( 4 ) of an alternator ( 23 ), in particular a wind power generator ( 19 ), and thereby the excitation winding ( 12 ) is excited.