CN105324916B - 同步发电机-极组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有多个相互偏移的极组板、极轴(410)和带有至少三个极头部段(423a、423b)的极头(420)的同步发电机‑转子‑极组。至少三个极头部段(423a、423b)的每个极头部段的前缘相对于极轴(410)成角度地设置。

Description

同步发电机-极组
技术领域
本发明涉及一种同步发电机-极组以及一种同步发电机。
背景技术
DE 197 29 034 A1公开了一种用于风能设备的同步发电机。同步发电机具有发电机定子和可运动的发电机转动部分或发电机转子。在发电机转动部分上设有多个极组。极组具有极头，所述极头带有彼此成角度地设置的边缘部段。在俯视图中，极头构造为箭头形状。
DE 199 23 925 A1公开了具有发电机定子和发电机转动部分、即发电机转子的同步发电机。在发电机转子上设有多个极或极组，其中极组的极头构造为箭头形状。
DE 11 2007 000 219 T5公开了用于同步电动机的转子的极组。在俯视图中，极组构造为箭头形状或者倾斜的。换句话说，极组的在运动方向上位于前方的边缘或者在运动方向上位于前方的端部倾斜地设置。因此，从前缘到极轴的距离不是恒定的。
GB 2 389 241公开了用于同步发电机的极组,其中多个极组设置在同步发电机的发电机转动部分上。在俯视图中，极组的极头构造为箭头形状。
在作为优先权基础的德国专利申请中，德国专利和商标局检索下列文献:DE 19923 925 A1、US 4,616,151、DE 10 2009 019 555 A1和DE 32 45 033 C2。
发明内容
本发明的目的是设计一种同步发电机，所述同步发电机实现在同步发电机中声发射的减少。
该目的通过根据本发明所述的同步发电机-极组来实现。
因此，同步发电机-转子-极组设有多个相互偏移的极组板、极轴、具有至少三个极头部段的极头。至少三个极头部段的每个极头部段的前缘相对于极轴成角度地设置。
根据本发明的一个方面，极头具有四个极头部段。
根据本发明的另一个方面，四个极头部段的前缘的长度是相同的。
根据本发明的另一个方面，第一部段和第四部段的前缘的长度是相同的并且第二部段和第三部段的长度是相同的。第一部段和第四部段的长度与第二部段和第三部段的长度是不相同的。
本发明同样地涉及一种具有多个同步发电机-转子-极组的同步发电机。
此外,本发明涉及一种具有同步发电机的风能设备，所述同步发电机具有根据本发明所述的多个极组。
根据本发明的另一个方面，极头能够具有平行于极轴的槽。
本发明涉及一种思想，极组设有用于同步发电机-转子的极头，其中所述极头不再设计为V形或者箭头形状，而是设计为例如具有不同边长的部段的双V形。
其他方面是从属权利要求的主题。
附图说明
本发明的优点和实施例在下文参照附图来详细阐述。
图1示出根据本发明所述的风能设备的示意图。
图2示出同步发电机的示意性的剖面图，以及
图3A-3E分别示出根据本发明所述的同步发电机的极组的示意性的俯视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明所述的风能设备的示意图。风能设备100具有塔102和吊舱104。在吊舱104上设有具有三个转子叶片108和导流罩110的转子106。在运行中，转子106通过风置于旋转运动中并且因此发电机200在吊舱104内被驱动。发电机200具有固定的发电机定子和旋转的发电机转子。转子106直接地或者间接地(通过传动装置)与发电机转子相连接。
转子叶片108的迎角、即节距能够通过变桨电机在每个转子叶片108的转子叶根上被改变.
图2示出同步发电机的示意性的剖面图。在图2中示出发电机200的部分。发电机具有发电机定子300和发电机转动部分、即发电机转子400。在发电机定子300中，设计多个槽310，所述槽容纳定子绕组500。发电机转子或者发电机转动部分400具有多个极靴405。极靴405具有极轴410和极头420。极靴405通常由多个极组区段，例如，以板(极组板)形式构成。
图3A-3E分别示出根据本发明所述的同步发电机的、尤其同步发电机-转子的极组的示意性的俯视图。图3A示出具有极轴410和极头420的极组或极靴的示意性的俯视图。极头420具有两个相互倾斜设置的前缘421。前缘421具有相对于极轴410的第一角度。此外，极头能够可选地具有槽422。槽422是直的并且可选地平行于极轴410设置。
在图3A中示出一个实施方式，其中极头具有箭头形状并且附加地具有槽。由此能够提高发电机的闭锁频率(Rastfrequenz)。
同步发电机-转子的极组由多个极组区段组成，其中极头420的组的深度是相同的，因此后缘421a同样地逐渐变成倾斜的。极头420的区段相对于邻近的区段偏移地设置，而用于极轴的区段不相互偏移地设置。
可选地，槽422能够设计为基本平行于极轴410。
图3B示出具有双箭头形状或者双V形状的极头。通过双箭头形状能够使在槽通道中实现磁力引导的改变。可选地，能够附加地设有槽422，使得在槽通道中磁力引导的改变以及闭锁频率的提高是可能的。
在图3B中示出具有极轴410和四个极组部段423a-423b的极组，其中第一部段和第三部段423a以及第二部段和第四部段423b基本相同地设计并且相对于极轴具有相同的角度。如在图3A的实施方式中，极组区段分别具有相同的深度，使得极组区段的四个前缘的构型与四个后缘的构型相对应。因此，在图3B中示出极头420的双V形状或者双箭头形状。
在图3C中示出具有第一极组部段、第二极组部段、第三极组部段和第四极组部段424a-424d的极组。第一极组部段和第二极组部段424a、424b具有不同的长度，而根据图3b所述的第一极组部段和第二极组部段423a、423b具有相同的长度。此外，第三极组部段424c的长度与第二极组部段424b的长度相对应。第四极组部段424d的长度与第一极组部段424a的长度相对应。
在图3C中示出不同边长的双V形状。由此实现在槽通道中磁力引导的改变以及闭锁频率的提高。
可选地，槽422能够设计为平行于极轴410。
在图3D中示出具有四个极组部段425a-425d的极组。根据图3D所述的极组的构型与图3C的极组的构型是镜像对称的。
在图3D中示出图3C的旋转180°的极头。可选地，极头能够具有槽。通过图3D和图3C的极头的构型能够实现在槽通道中磁力引导的改变以及闭锁频率的提高。
图3E示出阶梯式极头。由此依据阶梯的数量实现闭锁频率的倍增。因此图3E示出由三个区段426a、426b和426c组成的极组。第一区段和第三区段426a、426c彼此相对应。在第一区段和第二区段之间以及在第二区段和第三区段之间分别设有阶梯。
通过根据本发明所述的极组，也能够实现同步发电机和尤其具有大的轴向宽度的同步发电机-转子。通过极组设有两个尖端而不是仅仅一个尖端，与在仅仅一个尖端的情况相比，极组的前缘具有更大的斜率。例如通过在极头中设有槽422能够改善积极的效果。根据本发明，同步发电机的闭锁转矩因此能够被改善。根据图3B、图3C和图3D的实施方式，力引导能够分布在两点上。
根据本发明所述的同步发电机是用于风能设备的同步发电机。同步发电机构造为缓慢旋转的环形发电机。同步发电机的额定功率为至少1MW。同步发电机的直径为至少4米。同步发电机优选构造为他励的同步发电机。同步发电机构造为内转动部分(即发电机的转子是在内部的并且至少部分地被定子围绕)。

Claims (7)

1.一种同步发电机-转子-极组，其具有多个极靴，
每个极靴具有：极轴(410)；带有至少三个极头部段(423a、423b)的极头(420)，
其中每个极靴(405)包括多个极组区段，
其中所述至少三个极头部段的每个极头部段的前缘相对于所述极轴(410)成角度地设置，
其中所述极头(420)的区段的深度是相同的，
其中所述极头(420)的区段相对于邻近的区段是偏移的，
其中在所述极轴(410)的区域中的区段不相互偏移地设置。
2.根据权利要求1所述的同步发电机-转子-极组，其中
所述极头(420)具有四个极头部段。
3.根据权利要求2所述的同步发电机-转子-极组，其中
四个极头部段(423a、423b)的前缘的长度是相同的。
4.根据权利要求2所述的同步发电机-转子-极组，其中
第一极头部段和第四极头部段(424a、424c)的前缘的长度是相同的并且
其中第二极头部段和第三极头部段(424b、424d)的长度是相同的，
其中所述第一极头部段和第四极头部段的长度与所述第二极头部段和第三极头部段的长度不相同。
5.根据权利要求1所述的同步发电机-转子-极组，其中
所述极头(420)具有槽(422)、尤其平行于极轴(410)的槽。
6.一种同步发电机，其具有
多个根据权利要求1至5中任一项所述的同步发电机-转子-极组。
7.一种风能设备，其具有
同步发电机，所述同步发电机具有多个根据权利要求1至5中任一项所述的极组。
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