CN204465293U - 旋转电机及风力发电系统 - Google Patents

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CN204465293U CN201290001242.7U CN201290001242U CN204465293U CN 204465293 U CN204465293 U CN 204465293U CN 201290001242 U CN201290001242 U CN 201290001242U CN 204465293 U CN204465293 U CN 204465293U
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Abstract

本实用新型提供旋转电机及风力发电系统。该旋转电机(1)构成为,具备卷绕于定子(11)的槽(13)的绕组(15),每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数,所述每极每相槽数q是用槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P和电压的相数m而得到的值,并且,绕组的组数为4以上,所述绕组的组数是用极数P除以每极每相槽数q的分母而得到的值,其中,所述绕组的组数为4、6、8、10或12,所述绕组的组数为4、6、8、10或12的绕组的组在周向上以大致等角度间隔配置于所述定子。风力发电系统具备发电机,发电机包括上述绕组。

Description

旋转电机及风力发电系统
技术领域
本实用新型涉及旋转电机及风力发电系统,特别涉及具备卷绕于定子的槽的绕组的旋转电机。
背景技术
以往,已知具备卷绕于定子的槽的绕组的旋转电机。例如在日本特许第4725684号公报中公开了这样的旋转电机。
在上述日本特许4725684号公报所公开的发电机(旋转电机)中,以使每极每相槽数q满足1<q≤3/2的方式,将绕组分布卷绕(以每极每相的线圈分布于多个槽的方式进行卷绕)于定子的槽中,所述每极每相槽数q是用槽的数量除以磁极的数量即极数和电压的相数而得到的值。由此,能够减小感应电压的波形的失真,并且抑制绕组的铜损变大。即,通过选择每极每相槽数q等绕组的条件,能够提高旋转电机的特性。另一方面,在以往,已知以每极每相的线圈集中于槽的方式进行卷绕的集中卷绕。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许4725684号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的课题
然而,由于上述日本特许4725684号公报的旋转电机为分布卷绕,所以在上述日本特许4725684号公报中公开的每极每相槽数q(1<q≤3/2)无法适用于集中卷绕的旋转电机。因此,对于集中卷绕的旋转电机,期望提高旋转电机的特性。
本实用新型是为解决如上所述的课题而完成的,本实用新型的1个目的是在集中卷绕有绕组的旋转电机及风力发电系统中,提供能够提高特性的旋转电机及风力发电系统。
用于解决课题的技术方案
为达成上述目的,本申请的发明人锐意研究的结果是,发现了在集中卷绕的旋转电机中,用旋转电机的极数除以每极每相槽数q的分母而得到的值即绕组的组数对特性造成较大影响,并且发现了通过使绕组的组数为4以上,能够提高旋转电机的特性。
即,第1方面的旋转电机具备通过集中卷绕而卷绕于定子的槽的绕组,该旋转电机构成为,每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数,所述每极每相槽数q是用槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P和电压的相数m而得到的值,并且,绕组的组数为4以上,所述绕组的组数是用极数P除以每极每相槽数q的分母而得到的值,其中,所述绕组的组数为4、6、8、10或12,所述绕组的组数为4、6、8、10或12的绕组的组在周向上以大致等角度间隔配置于所述定子。
在第1方面的旋转电机中,如上所述,通过构成为绕组的组数为4以上,电磁力沿着4个方向以上的方向作用于转子,因此与电磁力沿着彼此为相反方向的2个方向作用于转子的情况不同,能够抑制转子变形成椭圆形状。并且,与绕组的组数为3的情况相比,力容易均等地作用于转子,因此能够进一步抑制转子的变形。其结果是,通过将绕组的组数设定为4以上,能够抑制转子的变形引起的振动,因此能够使集中卷绕有绕组的旋转电机的特性提高。
第2方面的风力发电系统具备发电机和与发电机的旋转轴连接的叶片,所述发电机包括通过集中卷绕而卷绕于定子的槽的绕组,并且该发电机构成为,每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数,所述每极每相槽数q是用槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P和电压的相数m而得到的值,并且,绕组的组数为4以上,所述绕组的组数是用极数P除以每极每相槽数q的分母而得到的值,其中,所述绕组的组数为4、6、8、10或12,所述绕组的组数为4、6、8、10或12的绕组的组在周向上以大致等角度间隔配置于所述定子。
在第2方面的风力发电系统中,如上所述,通过构成为绕组的组数为4以上,电磁力沿着4个方向以上的方向作用于转子,因此与电磁力沿着彼此为相反方向的2个方向作用于转子的情况不同,能够抑制转子变形成椭圆形状。并且,与绕组的组数为3的情况相比,力容易均等地作用于转子,因此能够进一步抑制转子的变形。它们的结果是,通过将绕组的组数设定为4以上,能够抑制转子的变形引起的振动,因此能够使集中卷绕有绕组的风力发电系统的特性提高。
实用新型效果
根据上述旋转电机及风力发电系统,在集中卷绕有绕组的情况下能够提高特性。
附图说明
图1是示出一个实施方式的风力发电系统的整体结构的图。
图2是示出一个实施方式的风力发电系统的发电机的平面图。
图3是示出一个实施方式的风力发电系统的发电机的放大平面图。
图4是示出一个实施方式的风力发电系统的各相绕组的位置和电气相位之间的关系的图。
图5是用于对每极每相槽数q和分布卷绕系数kd之间的关系进行说明的图。
图6是示出变形例的风力发电系统的整体结构的图。
具体实施方式
以下,基于附图对实施方式进行说明。
首先,参照图1至图4,对本实施方式的风力发电系统100的结构进行说明。
如图1所示,风力发电系统100由发电机1、用于收纳发电机1的舱室2、转子轮毂3、叶片4和塔(支承柱)5构成。发电机1收纳于舱室2。并且,转子轮毂3安装于发电机1的旋转轴6。并且,在转子轮毂3上安装有多个叶片4。并且,发电机舱2被安装于塔5。另外,发电机1是“旋转电机”的一个例子。
如图2所示,发电机1具备定子11和转子12。这里,在本实施方式中,发电机1是以包围定子11的外周的方式来配置转子12的外转子形式。
并且,如图2及图3所示,在定子11上设置有多个槽13。在本实施方式中构成为,槽的数量Ns是感应产生的电压的相数m乘以4n(n为整数)而得到的值。具体地说,发电机1感应产生的电压的相数m是3相(U相、V相、W相),槽的数量Ns是96(=3×4×8)。96个槽13以朝向外周侧开口的方式设置于定子11。另外,在图3中,示出了槽编号为#1~#24的槽13。并且,在相邻的槽13之间设置有齿14。
并且,在槽13上卷绕有绕组15。在本实施方式中构成为,绕组15为将绕组15卷绕于相邻的槽13的集中卷绕。例如,在槽编号为#1的槽13和槽编号为#2的槽13中集中卷绕有绕组15。
并且,在转子12上设置有多个永磁铁16。在本实施方式中构成为,槽的数量Ns(=96)与磁极的数量即极数P的差(Ns-P)满足Ns-P=±4n(n为整数)。具体地说,永磁铁16设置有100个。即,极数P为100,槽的数量Ns与极数P的差(Ns-P)为-4(=96-100)。这样,本实施方式的发电机1是极数P为20以上的中低速(例如,每分钟10~20转)的发电机。
这里,在本实施方式中,发电机1构成为每极每相槽数q是满足1/4<q<1/2的分数,所述每极每相槽数q是用槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P和电压的相数m而得到的值。并且,发电机1构成为,用极数P除以每极每相槽数q的分母而得到的值即绕组的组数为4以上(例如,4、6、8、10或12)。并且,发电机1构成为,每极每相槽数q的分子比3大。具体地说,发电机1构成为,每极每相槽数q为8/25(=Ns/(m×P)=96/(3×100))。并且,组数为4(=100/25)。
如图2所示,4个绕组15的组在周向上以大致90度的等角度间隔配置于定子11。具体地说,U相的绕组15卷绕于槽编号为#1~#8(组1)、#25~#32(组2)、#49~#56(组3)及#73~#80(组4)的槽13。并且,V相的绕组15卷绕于槽编号为#17~#24、#41~#48、#65~#72及#89~#96的槽13。并且,W相的绕组15卷绕于槽编号为#9~#16、#33~#40、#57~#64及#81~#88的槽13。
接下来,参照图4,对各相(U相、V相、W相)的绕组15的位置(槽编号)和电气相位之间的关系进行说明。
首先,本实施方式的发电机1的电气上的槽距角是187.5度(=(π×P)/Ns)=(180×100)/96)。另外,机械上的槽距角是3.75度(=2π/Ns=360/96),并且极距是3.6度(=360/100)。而且,卷绕于槽编号#1的U相的绕组15和卷绕于槽编号#2的U相的绕组15的电气相位相差187.5度。同样地,卷绕于槽编号#2的U相的绕组15和卷绕于槽编号#3的U相的绕组15的电气相位相差187.5度。其结果是,槽编号为#1、#3、#5、#7、#26、#28、#30、#32、#49、#51、#53、#55、#74、#76、#78及#80的U相的绕组15面向N极磁场。另外,卷绕于槽编号#1和#49的绕组15的电气相位相同。同样地,卷绕于槽编号#26和#74(#3和#51、#28和#76、#5和#53、#30和#78、#7和#55、#32和#80)的绕组15的电气相位相同。即,U相的面向N极磁场的槽矢量(slot vector)的个数是8。即,槽矢量的个数与每极每相槽数q(8/25)的分子8对应。
并且,槽编号为#2、#4、#6、#8、#25、#27、#29、#31、#50、#52、#54、#56、#73、#75、#77及#79的U相的绕组15面向S极磁场。另外,卷绕于槽编号#2和#50的绕组15的电气相位相同。同样地,卷绕于槽编号#25和#73(#27和#75、#4和#52、#29和#77、#6和#54、#31和#79、#8和#56)的绕组15的电气相位相同。
U相的绕组15如上所述地包括面向N极磁场的绕组15和面向S极磁场的绕组15这2个组。而且,针对1个槽矢量分配了2个槽(例如槽编号#1和#49),如图2所示,4个(=2组×2)绕组15的组在周向上以大致90度的等角度间隔配置于定子11。
并且,V相的绕组15中,槽编号为#17、#19、#21、#23、#42、#44、#46、#48、#65、#67、#69、#71、#90、#92、#94及#96的绕组15面向N极磁场。并且,V相的绕组15中,槽编号为#18、#20、#22、#24、#41、#43、#45、#47、#66、#68、#70、#72、#89、#91、#93及#95的绕组15面向S极磁场。
并且,W相的绕组15中,槽编号为#9、#11、#13、#15、#34、#36、#38、#40、#57、#59、#61、#63、#82、#84、#86及#88的绕组15面向N极磁场。并且,W相的绕组15中,槽编号为#10、#12、#14、#16、#33、#35、#37、#39、#58、#60、#62、#64、#81、#83、#85及#87的绕组15面向S极磁场。并且,如图2所示,V相和W相的绕组15也是同样,4个绕组15的组在周向上以大致90度的等角度间隔配置于定子11。
接下来,参照图5,对本申请的发明人特别地锐意研究后发现的每极每相槽数q的分子的范围进行详细说明。在图5中,示出了对每极每相槽数q和分布卷绕系数kd之间的关系进行模拟的结果。
在图5中,横轴表示每极每相槽数q(每极每相槽数q的分子),纵轴表示由发电机1发电产生的电压的基波、3次谐波及5次谐波的分布卷绕系数kd。如图5所示可知,在基波中,随着每极每相槽数q(每极每相槽数q的分子)变大,分布卷绕系数kd逐渐变小,在每极每相槽数q比3大的情况(为4以上的情况)下,分布卷绕系数kd大致恒定(约0.95)。并且,在3次谐波和5次谐波中,在每极每相槽数q从1变化成2的情况下,分布卷绕系数kd急剧减小,然后逐渐减小。而且可知,在每极每相槽数q比3大的情况(为4以上的情况)下,分布卷绕系数kd大致恒定(在3次谐波中为约0.65,在5次谐波中为约0.2)。即,确认到:通过使每极每相槽数q (每极每相槽数q的分子)比3大(为4以上),谐波成分变小,因此,由发电机1发电产生的电压的波形接近正弦波。即,确认到:通过使每极每相槽数q(每极每相槽数q的分子)比3大(为4以上),能够实现发电机1的高效率化。
并且,在每极每相槽数q的分子为3的情况(例如,槽的数量Ns是54,极数P是48,每极每相槽数q是3/8=54/(3×48))下,通过用极数P除以槽的数量Ns而得到的值的最简分数(=48/54=8/9)的分子与分母的乘积(=8×9)算出齿槽的周期。即,可知在每极每相槽数q为3的情况下,齿槽的周期为72周期。另一方面,可知在每极每相槽数q的分子为4的情况(例如,槽的数量Ns是48,极数P是44,每极每相槽数q是4/11=48/(3×44))下,极数P除以槽的数量Ns而得到的值的最简分数为11/12(=44/48),齿槽的周期为132周期(=11×12)。另外,齿槽是产生速度波动(速度的脉动)的主要原因,速度波动与齿槽的周期成反比例的关系。即,每极每相槽数q的分子为4的情况与每极每相槽数q的分子为3的情况相比,波动的周期为大约2倍(132周期/72周期),因此可知:每极每相槽数q为4的情况下的速度波动与每极每相槽数q为3的情况相比,减轻了大约一半。
上述研究的结果是,本申请的发明人发现优选使每极每相槽数q的分子比3大(为4以上)。基于该发现,在本实施方式中,使每极每相槽数q的分子为8(>3)。
接下来,对本申请的发明人锐意研究后发现的组数的范围进行说明。
例如可知,在组数为2的集中卷绕的发电机中,在绕组中流过电流的情况下,电磁力沿着彼此为相反方向的2个方向发挥作用(对于转子,电磁力作用于2个作用点)。因此可知,发电机的转子变形成椭圆形,因此发电机随着转子旋转而振动。另外可知,即使在组数为1的情况下,由于电磁力沿着1个方向作用于转子,所以转子发生变形,发电机随着转子的旋转而振动。
并且可知,在组数为3的情况下,在绕组中流过电流的情况下,电磁力沿着3个方向中的各个方向发挥作用(对于转子,电磁力作用于3个作用点)。而且,在沿3个方向发挥作用的电磁力的大小产生差异的情况下,力会不均等地作用于转子,从而转子发生变形。因此可知,在组数为3的情况下,发电机随着转子的旋转而振动。
另一方面,如图2所示,在本实施方式的发电机1中,组数为4,因此可知,在发电机1旋转时,例如在U相的绕组中流过电流的情况下,电磁力如图2的箭头所示地沿着4个方向发挥作用(对于转子12,电磁力作用于4个作用点)。由此可知, 电磁力容易均等地作用于转子12,能够抑制发电机1的转子12发生变形。其结果是,可知能够抑制转子12的变形引起的振动。并且,确认到:在组数为6、8、10和12的情况下,也能够与上述组数4的情况同样地,抑制发电机的转子发生变形,因此,能够抑制转子的变形引起的振动。其结果是,可知抑制了在发电机的轴承部施加有异常的力的情况,因此能够延长发电机的寿命。
并且可知,在组数比12大的情况下,每极每相槽数q的分子变小(变为1或2),绕组的分布效果变小。即,可知从发电机输出的电压的波形较大地偏离正弦波。上述研究的结果是,本申请的发明人发现优选使组数为4、6、8、10和12。基于该发现,在本实施方式中,使组数为4。
并且,如上所述,通过使组数为4、6、8、10和12,能够将多个绕组的组(例如,组1~4)全部串联连接(将组1~4串联连接)、全部并联连接(将组1~4并联连接)、或者将并联连接后的组之间串联连接(将组1和2串联连接,将组3和4串联连接,并将它们并联连接)等,提高绕组的设计的自由度。
接下来,对本实施方式的发电机1的绕组系数进行说明。已经判明,本实施方式的发电机1的分布卷绕系数Kd为0.955,并且短节距卷绕系数Kp为0.9979。其结果是,确认到绕组系数Kw(=Kd×Kp)为0.9530。
在本实施方式中,如上所述,通过构成为绕组15的组数为4以上,电磁力沿着4个方向以上的方向作用于转子12,因此与电磁力沿着彼此为相反方向的2个方向作用于转子12的情况不同,能够抑制转子12变形成椭圆形状。并且,与绕组15的组数为3的情况相比,力容易均等地作用于转子12,因此能够进一步抑制转子12的变形。它们的结果是,通过将绕组15的组数设定为4以上,能够抑制转子12的变形引起的振动,因此能够使集中卷绕有绕组15的发电机1的特性提高。
并且,在本实施方式中,如上所述地构成为,槽13的数量Ns为相数m乘以4n(n为整数)而得到的值。由此,槽13的数量Ns为4的倍数,因此容易均等地分成4部分,其结果是,能够将4组的绕组15以大致90度的等角度间隔配置于槽13。
并且,在本实施方式中,如上所述地构成为,使槽13的数量Ns与极数P的差(Ns-P)满足Ns-P=±4n(n为整数)。由此,在槽13的数量Ns为相数m乘以4n而得到的值(即4的倍数)的情况下,极数P也成为4的倍数,因此能够与4组的绕组15分别对应着相等数量的磁极。
并且,在本实施方式中,如上所述地构成为,使每极每相槽数q的分子比3大。由此,由于谐波成分减小(参照图5),因此能够使得由发电机1发电产生的电压的波形接近正弦波。其结果是,能够实现发电机1的高效率化。
并且,在本实施方式中,如上所述地构成为,使绕组15成为将绕组15卷绕于相邻的槽13的集中卷绕。由此,每极每相槽数q成为满足1/4<q<1/2的分数。
并且,在本实施方式中,如上所述,将发电机1应用于极数P为20以上的中低速的发电机。由此,能够使集中卷绕有绕组15的中低速的发电机1的特性提高。
并且,在本实施方式中,如上所述,使绕组15的组数为4,并将4个绕组15的组在周向上以大致90度的等角度间隔配置于定子11。由此,电磁力在周向上以大致90度的等角度间隔沿着4个方向中的各个方向作用于转子12,因此能够抑制转子12变形成椭圆形状。
并且,在本实施方式中,如上所述地构成为,每极每相槽数q为8/25。由此,每极每相槽数q的分子为8,因此谐波成分减小(参照图5)。其结果是,能够使得由发电机1发电产生的电压的波形接近正弦波,因此能够有效地实现发电机1的高效率化。
并且,在本实施方式中,如上所述,使感应产生的电压的相数m为3相,使槽13的数量Ns为96,使极数P为100。由此,能够使每极每相槽数q为8/25=(96/(3×100))。
并且,在本实施方式中,如上所述,通过以包围定子11的外周的方式配置转子12的外转子形式来构成发电机1。这里,在外转子形式的发电机1中,转子12容易变形,因此在该情况下,通过将4个绕组15的组在周向上以大致90度的等角度间隔配置于定子11,能够有效地抑制转子12变形成椭圆形状。
另外,应该认为此次公开的实施方式在所有的方面都是例示,而不是作出限制。本实用新型的范围不由上述实施方式的说明来表示,而是由权利要求书来表示,而且包含与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。
例如,在上述实施方式中,示出了构成为绕组的组数为4的例子,但例如也可以构成为绕组的组数为6、8、10或12。另外,在绕组的组数为6、8、10或12的情况下,绕组的组也在周向上以大致等角度间隔配置于定子。
此外,在上述实施方式中,示出了构成为每极每相槽数q为8/25的例子,但例如也可以构成为:通过使槽的数量Ns为96,使极数P为92,而使每极每相槽数q 为8/23(=96/(3×92))。另外,组数为4(=92/23)。并且,也可以构成为:通过使槽的数量Ns为84,使极数P为100,而使每极每相槽数q为7/25(=84/(3×100))。另外,组数为4(=100/25)。
此外,在上述实施方式中,示出了使用以包围定子的外周的方式配置转子的外转子形式的发电机的例子,但例如也可以使用在定子的内侧配置转子的内转子形式的发电机。
此外,在上述实施方式中,示出了将每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数并且绕组的组数为4的结构应用于发电机的例子,但例如也可以将每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数并且绕组的组数为4的结构应用于马达。
此外,在上述实施方式中,示出了将每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数并且绕组的组数为4的发电机应用于风力发电系统的例子,但例如也可以将该发电机应用于风力发电系统以外的系统。
此外,在上述实施方式中,示出了电压的相数为3的例子,但例如,电压的相数也可以是3以外(例如单相)。在该情况下,构成为槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P而得到的值Ns/P满足2/3<Ns/P<3/2即可。由此,由于槽的数量Ns与极数P的差比较小,因此能够抑制绕组系数变小。
此外,在上述实施方式中,示出了转子轮毂安装于发电机的旋转轴的例子,但本实用新型不限于此。例如,也可以如图6所示的变形例的风力发电系统101那样,在转子轮毂3和发电机1之间设置齿轮7。
标号说明
1:发电机(旋转电机);
4:叶片;
6:旋转轴; 
11:定子;
12:转子;
13:槽;
15:绕组;
100、101:风力发电系统。

Claims (18)

1.一种旋转电机,其具备通过集中卷绕而卷绕于定子(11)的槽(13)的绕组(15),该旋转电机构成为,
每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数,所述每极每相槽数q是用所述槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P和电压的相数m而得到的值,并且,
绕组的组数为4以上,所述绕组的组数是用所述极数P除以所述每极每相槽数q的分母而得到的值,
其中,所述绕组的组数为4、6、8、10或12,
所述绕组的组数为4、6、8、10或12的绕组的组在周向上以大致等角度间隔配置于所述定子。
2.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机构成为,所述槽的数量Ns为相数m乘以4n而得到的值,其中,n为整数。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机构成为,所述槽的数量Ns与所述极数P的差(Ns-P)满足Ns-P=±4n,其中,n为整数。
4.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机构成为,所述每极每相槽数q的分子比3大。
5.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机构成为,所述绕组为将绕组卷绕于相邻的槽的集中卷绕。
6.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机应用于所述极数P为20以上的中低速的旋转电机(1)。
7.根据权利要求1所述的旋转电机,其中,
所述绕组的组数为4,所述4个绕组的组在周向上以大致90度的等角度间隔配置于所述定子。
8.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机构成为,所述每极每相槽数q为8/25。
9.根据权利要求8所述的旋转电机,其中,
感应产生的电压的所述相数m为3相,所述槽的数量Ns为96,所述极数P为100。
10.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机构成为,感应产生的电压的所述相数m为3相,所述每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数。
11.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机是以包围所述定子的外周的方式配置转子(12)的外转子形式。
12.根据权利要求1或2所述的旋转电机,其中,
所述旋转电机由发电机(1)构成。
13.一种风力发电系统,其具备发电机(1)和与所述发电机的旋转轴(6)连接的叶片(4),
所述发电机(1)包括通过集中卷绕而卷绕于定子(11)的槽(13)的绕组(15),并且该发电机(1)构成为,每极每相槽数q为满足1/4<q<1/2的分数,所述每极每相槽数q是用所述槽的数量Ns除以磁极的数量即极数P和电压的相数m而得到的值,并且,绕组的组数为4以上,所述绕组的组数是用所述极数P除以所述每极每相槽数q的分母而得到的值,
其中,所述绕组的组数为4、6、8、10或12,
所述绕组的组数为4、6、8、10或12的绕组的组在周向上以大致等角度间隔配置于所述定子。
14.根据权利要求13所述的风力发电系统,其中,
所述风力发电系统构成为,所述槽的数量Ns为相数m乘以4n而得到的值,其中,n为整数。
15.根据权利要求13或14所述的风力发电系统,其中,
所述风力发电系统构成为,所述槽的数量Ns与所述极数P的差(Ns-P)满足Ns-P=±4n,其中,n为整数。
16.根据权利要求13或14所述的风力发电系统,其中,
所述风力发电系统构成为,所述每极每相槽数q的分子比3大。
17.根据权利要求13或14所述的风力发电系统,其中,
所述风力发电系统构成为,所述绕组为将绕组卷绕于相邻的槽的集中卷绕。
18.根据权利要求13或14所述的风力发电系统,其中,
所述发电机应用于所述极数P为20以上的中低速的发电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19503610C2 (de) * 1995-02-03 1997-05-22 Zajc Franc Mehrphasige und vielpolige, elektrisch kommutierbare Maschine und Verfahren zur Herstellung des Ständers
JP4311643B2 (ja) * 2001-12-20 2009-08-12 三菱電機株式会社 永久磁石型回転電機の製造方法および風力発電用永久磁石型同期発電機の製造方法
JP4363132B2 (ja) * 2003-05-29 2009-11-11 三菱電機株式会社 永久磁石モータ
DE102005045503A1 (de) * 2005-09-23 2007-03-29 Militzer, Michael, Dr.-Ing. Elektrische Antriebsmaschine
JP2010011686A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Mitsuba Corp 発電機およびこの発電機を備える風力発電装置
JP5278238B2 (ja) * 2009-08-07 2013-09-04 三菱電機株式会社 回転電機

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