JPWO2013161019A1 - 回転電機および風力発電システム - Google Patents
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Abstract
この回転電機(1)は、ステータ(11)のスロット(13)に巻回された巻線(15)を備え、スロットの数Nsを磁極の数である極数Pと電圧の相数mとで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに、極数Pを毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が、4以上になるように構成されている。
Description
この発明は、回転電機および風力発電システムに関し、特に、ステータのスロットに巻回された巻線を備えた回転電機に関する。
従来、ステータのスロットに巻回された巻線を備えた回転電機が知られている。このような回転電機は、たとえば、特許第4725684号公報に開示されている。
上記特許第4725684号公報に開示されている発電機(回転電機)では、スロットの数を磁極の数である極数と電圧の相数とで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1<q≦3/2を満たすようにステータのスロットに巻線が分布巻(毎極毎相のコイルが複数のスロットに分布して巻回)されている。これにより、誘導電圧の波形の歪を小さくし、かつ、巻線の銅損が大きくなるのを抑制することが可能となる。すなわち、毎極毎相スロット数qなどの巻線の条件を選択することにより、回転電機の特性を向上させることが可能となる。その一方、従来では、毎極毎相のコイルがスロットに集中して巻回される集中巻が知られている。
しかしながら、上記特許第4725684号公報の回転電機は分布巻であるため、集中巻の回転電機に上記特許第4725684号公報に開示されている毎極毎相スロット数q(1<q≦3/2)を適用することはできない。このため、集中巻の回転電機において、回転電機の特性を向上させることが望まれている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、巻線が集中巻されている回転電機および風力発電システムにおいて、特性を向上させることが可能な回転電機および風力発電システムを提供することである。
上記目的を達成するために、本願発明者が鋭意検討した結果、集中巻の回転電機においては、回転電機の極数を毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が特性に大きく影響することを見い出し、巻線のグループ数を4以上にすることにより、回転電機の特性を向上させることを見い出いした。
すなわち、第1の局面による回転電機は、ステータのスロットに集中巻により巻回された巻線を備え、スロットの数Nsを磁極の数である極数Pと電圧の相数mとで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに、極数Pを毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が、4以上になるように構成されている。
第1の局面による回転電機では、上記のように、巻線のグループ数が4以上になるように構成することにより、ロータには4方向以上の方向に沿って電磁力が働くので、ロータに互いに反対方向の2方向に沿って電磁力が働く場合と異なり、ロータが楕円形状に変形するのを抑制することができる。また、巻線のグループ数が3の場合よりもロータに均等に力が働きやすいので、よりロータの変形を抑制することができる。これらの結果、巻線のグループ数を4以上に設定することにより、ロータの変形に起因した振動を抑制することができるので、巻線が集中巻されている回転電機の特性を向上させることができる。
第2の局面による風力発電システムは、ステータのスロットに集中巻により巻回された巻線を含み、スロットの数Nsを磁極の数である極数Pと電圧の相数mとで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに、極数Pを毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が、4以上になるように構成されている発電機と、発電機の回転軸に接続されるブレードとを備える。
第2の局面による風力発電システムでは、上記のように、巻線のグループ数が4以上になるように構成することにより、ロータには4方向以上の方向に沿って電磁力が働くので、ロータに互いに反対方向の2方向に沿って電磁力が働く場合と異なり、ロータが楕円形状に変形するのを抑制することができる。また、巻線のグループ数が3の場合よりもロータに均等に力が働きやすいので、よりロータの変形を抑制することができる。これらの結果、巻線のグループ数を4以上に設定することにより、ロータの変形に起因した振動が抑制されるので、巻線が集中巻されている風力発電システムの特性を向上させることができる。
上記回転電機および風力発電システムによれば、巻線が集中巻されている場合において特性を向上させることができる。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1〜図4を参照して、本実施形態による風力発電システム100の構成について説明する。
図1に示すように、風力発電システム100は、発電機1と、発電機1を収納するためのナセル2と、ロータハブ3と、ブレード4と、タワー(支持柱)5とによって構成されている。発電機1は、ナセル2に収納されている。また、ロータハブ3は、発電機1の回転軸6に取り付けられている。また、ロータハブ3には、複数のブレード4が取り付けられている。また、ナセル2は、タワー5に取り付けられている。なお、発電機1は、「回転電機」の一例である。
図2に示すように、発電機1は、ステータ11とロータ12とを備えている。ここで、本実施形態では、発電機1は、ステータ11の外周を取り囲むようにロータ12が配置されるアウターロータ形式である。
また、図2および図3に示すように、ステータ11には、複数のスロット13が設けられている。本実施形態では、スロットの数Nsは、誘導される電圧の相数mに4n(nは整数)を乗算した値になるように構成されている。具体的には、発電機1に誘導される電圧の相数mは、3相(U相、V相、W相)であり、スロットの数Nsは、96(=3×4×8)である。96個のスロット13は、外周側に向かって開口するようにステータ11に設けられている。なお、図3では、スロット番号#1〜#24のスロット13が示されている。また、隣接するスロット13の間には、ティース14が設けられている。
また、スロット13には、巻線15が巻回されている。本実施形態では、巻線15は、隣接するスロット13に巻線15が巻回される集中巻になるように構成されている。たとえば、スロット番号#1のスロット13と#2のスロット13とに巻線15が集中巻されている。
また、ロータ12には、複数の永久磁石16が設けられている。本実施形態では、スロットの数Ns(=96)と磁極の数である極数Pとの差(Ns−P)が、Ns−P=±4n(nは整数)を満たすように構成されている。具体的には、永久磁石16は、100個設けられている。すなわち、極数Pは、100であり、スロットの数Nsと極数Pとの差(Ns−P)は、−4(=96−100)である。このように、本実施形態の発電機1は、極数Pが20以上の中低速の(たとえば、1分間に10〜20回転する)発電機である。
ここで、本実施形態では、発電機1は、スロットの数Nsを磁極の数である極数Pと電圧の相数mとで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるように構成されている。また、発電機1は、極数Pを毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が、4以上(たとえば、4、6、8、10または12)になるように構成されている。また、発電機1は、毎極毎相スロット数qの分子が、3よりも大きくなるように構成されている。具体的には、発電機1は、毎極毎相スロット数qが、8/25(=Ns/(m×P)=96/(3×100))になるように構成されている。また、グループ数は、4(=100/25)である。
図2に示すように、4つの巻線15のグループは、周方向に略90度の等角度間隔でステータ11に配置されている。具体的には、U相の巻線15は、スロット番号#1〜#8(グループ1)、#25〜#32(グループ2)、#49〜#56(グループ3)、および、#73〜#80(グループ4)のスロット13に巻回されている。また、V相の巻線15は、スロット番号#17〜#24、#41〜#48、#65〜#72、および、#89〜#96のスロット13に巻回されている。また、W相の巻線15は、スロット番号#9〜#16、#33〜#40、#57〜#64、および、#81〜#88のスロット13に巻回されている。
次に、図4を参照して、各相(U相、V相、W相)の巻線15の位置(スロット番号)と電気的位相との関係について説明する。
まず、本実施形態の発電機1の電気的スロットピッチ角は、187.5度(=(π×P)/Ns)=(180×100)/96)である。なお、機械的スロットピッチ角は、3.75度(=2π/Ns=360/96)であるとともに、極ピッチは、3.6度(=360/100)である。そして、スロット番号#1に巻回されるU相の巻線15と、スロット番号#2に巻回されるU相の巻線15との電気的位相は、187.5度異なっている。同様に、スロット番号#2に巻回されるU相の巻線15と、スロット番号#3に巻回されるU相の巻線15との電気的位相は、187.5度異なっている。その結果、スロット番号#1、#3、#5、#7、#26、#28、#30、#32、#49、#51、#53、#55、#74、#76、#78、および、#80のU相の巻線15は、N極界磁に対向する。なお、スロット番号#1および#49に巻回される巻線15の電気的位相は同じである。同様に、スロット番号#26および#74(#3および#51、#28および#76、#5および#53、#30および#78、#7および#55、#32および#80)に巻回される巻線15の電気的位相は同じである。すなわち、U相のN極界磁に対向するスロットベクトルの本数は、8となる。つまり、スロットベクトルの本数は、毎極毎相スロット数q(8/25)の分子8に対応している。
また、スロット番号#2、#4、#6、#8、#25、#27、#29、#31、#50、#52、#54、#56、#73、#75、#77、および、#79のU相の巻線15は、S極界磁に対向する。なお、スロット番号#2および#50に巻回される巻線15の電気的位相は、同じである。同様に、スロット番号#25および#73(#27および#75、#4および#52、#29および#77、#6および#54、#31および#79、#8および#56)に巻回される巻線15の電気的位相は同じである。
U相の巻線15は、上記のようにN極界磁に対向する巻線15と、S極界磁に対向する巻線15との2つのグループを含んでいる。そして、1つのスロットベクトルに2つのスロット(たとえばスロット番号#1および#49)が割り当てられており、図2に示すように、4つ(=2グループ×2)の巻線15のグループは、周方向に略90度の等角度間隔でステータ11に配置される。
また、V相の巻線15のうち、スロット番号#17、#19、#21、#23、#42、#44、#46、#48、#65、#67、#69、#71、#90、#92、#94、および、#96の巻線15は、N極界磁に対向する。また、V相の巻線15のうち、スロット番号#18、#20、#22、#24、#41、#43、#45、#47、#66、#68、#70、#72、#89、#91、#93、および、#95の巻線15は、S極界磁に対向する。
また、W相の巻線15のうち、スロット番号#9、#11、#13、#15、#34、#36、#38、#40、#57、#59、#61、#63、#82、#84、#86、および、#88の巻線15は、N極界磁に対向する。また、W相の巻線15のうち、スロット番号#10、#12、#14、#16、#33、#35、#37、#39、#58、#60、#62、#64、#81、#83、#85、および、#87の巻線15は、S極界磁に対向する。また、図2に示すように、V相およびW相の巻線15も同様に、4つの巻線15のグループは、周方向に略90度の等角度間隔でステータ11に配置される。
次に、図5を参照して、本願発明者が特に鋭意検討した結果見い出した毎極毎相スロット数qの分子の範囲について詳細に説明する。図5には、毎極毎相スロット数qと分布巻係数kdとの関係について行ったシミュレーションの結果が示されている。
図5において、横軸は、毎極毎相スロット数q(毎極毎相スロット数qの分子)を示し、縦軸は、発電機1によって発電される電圧の基本波、3次の高調波および5次の高調波の分布巻係数kdを示している。図5に示すように、基本波では、毎極毎相スロット数q(毎極毎相スロット数qの分子)が大きくなるにしたがって、徐々に分布巻係数kdが小さくなり、毎極毎相スロット数qが3より大きい場合(4以上の場合)では、分布巻係数kdは、略一定(約0.95)になることが判明した。また、3次の高調波および5次の高調波では、毎極毎相スロット数qが1から2に変化した場合に急激に分布巻係数kdが小さくなり、その後、徐々に小さくなる。そして、毎極毎相スロット数qが3より大きい場合(4以上の場合)では、分布巻係数kdは、略一定(3次の高調波では、約0.65、5次の高調波では、約0.2)になることが判明した。すなわち、毎極毎相スロット数q(毎極毎相スロット数qの分子)を3よりも大きくする(4以上にする)ことにより、高調波成分が小さくなるので、発電機1によって発電される電圧の波形が正弦波に近づくことが確認された。すなわち、毎極毎相スロット数q(毎極毎相スロット数qの分子)を3よりも大きくする(4以上にする)ことにより、発電機1の高効率化が図れることが確認された。
また、毎極毎相スロット数qの分子が3の場合(たとえば、スロットの数Nsが54であり、極数Pが48であり、毎極毎相スロット数qが3/8=54/(3×48))、コギングの周期は、極数Pをスロットの数Nsで除算した値の既約分数(=48/54=8/9)の分子と分母との積(=8×9)により算出される。すなわち、毎極毎相スロット数qが3の場合では、コギングの周期は、72周期であることが判明した。一方、毎極毎相スロット数qの分子が4の場合(たとえば、スロットの数Nsが48であり、極数Pが44であり、毎極毎相スロット数qが4/11=48/(3×44))、極数Pをスロットの数Nsで除算した値の既約分数は、11/12(=44/48)であり、コギングの周期は、132周期(=11×12)であることが判明した。なお、コギングは、速度リップル(速度の脈動)の発生要因であり、速度リップルは、コギングの周期と反比例の関係にある。すなわち、毎極毎相スロット数qの分子が4の場合、毎極毎相スロット数qの分子が3の場合と比べて、リップルの周期が約2倍(132周期/72周期)となるので、毎極毎相スロット数qが4の場合の速度リップルは、毎極毎相スロット数qが3の場合と比べて、約半分に軽減されることが判明した。
上記した検討の結果、本願発明者は、毎極毎相スロット数qの分子を3よりも大きくする(4以上にする)のが好ましいことを見い出した。この知見に基づき、本実施形態では、毎極毎相スロット数qの分子を、8(>3)としている。
次に、本願発明者が鋭意検討した結果見い出したグループ数の範囲について説明する。
たとえば、グループ数が2である集中巻の発電機では、巻線に電流が流れた場合に互いに反対方向の2方向に沿って電磁力が働く(ロータにおいて2つの作用点に電磁力が働く)ことが判明した。このため、発電機のロータが楕円形に変形するので、ロータが回転に伴って発電機が振動することが判明した。なお、グループ数が1の場合でも、ロータに1つの方向に沿って電磁力が働くためロータが変形し、ロータの回転に伴って発電機が振動することが判明した。
また、グループ数が3の場合には、巻線に電流が流れた場合に3方向の各方向に沿って電磁力が働く(ロータにおいて3つの作用点に電磁力が働く)ことが判明した。そして、3方向に働く電磁力の大きさに差異が生じた場合には、ロータに力が均等に働かなくなり、ロータに変形が生じる。このため、グループ数が3の場合では、ロータの回転に伴って発電機が振動することが判明した。
一方、図2に示すように、本実施形態による発電機1では、グループ数が4であるので、発電機1の回転時には、たとえばU相の巻線に電流が流れた場合に図2の矢印に示すように4方向に沿って電磁力が働く(ロータ12において4つの作用点に電磁力が働く)ことが判明した。これにより、ロータ12に均等に電磁力が働きやすくなり、発電機1のロータ12が変形するのが抑制されることが判明した。その結果、ロータ12の変形に起因した振動が抑制されることが判明した。また、グループ数が6、8、10および12の場合にも、上記グループ数4の場合と同様に、発電機のロータが変形するのが抑制されるので、ロータの変形に起因した振動が抑制されることが確認された。その結果、発電機の軸受部に異常な力がかかるのが抑制されるので、発電機の寿命を長くすることが可能であることが判明した。
また、グループ数が12よりも大きくなった場合には、毎極毎相スロット数qの分子が小さくなり(1または2になる)、巻線の分布効果が小さくなることが判明した。すなわち、発電機から出力される電圧の波形が正弦波から大きくずれてしまうことが判明した。上記した検討の結果、本願発明者は、グループ数を、4、6、8、10および12にするのが好ましいことを見い出した。この知見に基づき、本実施形態では、グループ数を4としている。
また、上記のように、グループ数を、4、6、8、10および12にすることにより、複数の巻線のグループ(たとえば、グループ1〜4)を、全て直列に接続する(グループ1〜4を直列に接続する)、全て並列に接続する(グループ1〜4を並列に接続する)、または、並列に接続したグループ同士を直列に接続する(グループ1および2を直列に接続し、グループ3および4を直列に接続して、これらを並列に接続する)など、巻線の設計の自由度を高めることが可能となる。
次に、本実施形態による発電機1の巻線係数について説明する。本実施形態による発電機1の分布巻係数Kdは、0.955となるとともに、短節巻係数Kpは、0.9979となることが判明した。その結果、巻線係数Kw(=Kd×Kp)は、0.9530となることが確認された。
本実施形態では、上記のように、巻線15のグループ数が4以上になるように構成することにより、ロータ12には4方向以上の方向に沿って電磁力が働くので、ロータ12に互いに反対方向の2方向に沿って電磁力が働く場合と異なり、ロータ12が楕円形状に変形するのを抑制することができる。また、巻線15のグループ数が3の場合よりもロータ12に均等に力が働きやすいので、よりロータ12の変形を抑制することができる。これらの結果、巻線15のグループ数を4以上に設定することにより、ロータ12の変形に起因した振動を抑制することができるので、巻線15が集中巻されている発電機1の特性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、スロット13の数Nsを、相数mに4n(nは整数)を乗算した値になるように構成する。これにより、スロット13の数Nsが4の倍数になるので、均等に4分割しやすくなり、その結果、4つのグループの巻線15をスロット13に略90度の等角度間隔で配置することができる。
また、本実施形態では、上記のように、スロット13の数Nsと極数Pとの差(Ns−P)を、Ns−P=±4n(nは整数)を満たすように構成する。これにより、スロット13の数Nsが相数mに4nを乗算した値(すなわち4の倍数)である場合には、極数Pも4の倍数となるので、4つのグループの巻線15にそれぞれ等しい数の極を対応させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、毎極毎相スロット数qの分子を、3よりも大きくなるように構成する。これにより、高調波成分が小さくなる(図5参照)ので、発電機1によって発電される電圧の波形を正弦波に近づけることができる。その結果、発電機1の高効率化を図ることができる。
また、本実施形態では、上記のように、巻線15を、隣接するスロット13に巻線15が巻回される集中巻になるように構成する。これにより、毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数となる。
また、本実施形態では、上記のように、発電機1を、極数Pが20以上の中低速の発電機に適用する。これにより、巻線15が集中巻されている中低速の発電機1の特性を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、巻線15のグループ数を4とし、4つの巻線15のグループを、周方向に略90度の等角度間隔でステータ11に配置する。これにより、ロータ12には周方向に略90度の等角度間隔で4方向の各方向に沿って電磁力が働くので、ロータ12が楕円形状に変形するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、毎極毎相スロット数qが、8/25になるように構成する。これにより、毎極毎相スロット数qの分子が8になるので、高調波成分が小さくなる(図5参照)。その結果、発電機1によって発電される電圧の波形を正弦波に近づけることができるので、発電機1の高効率化を効果的に図ることができる。
また、本実施形態では、上記のように、誘導される電圧の相数mを、3相とし、スロット13の数Nsを、96とし、極数Pを、100とする。これにより、毎極毎相スロット数qを、8/25=(96/(3×100))にすることができる。
また、本実施形態では、上記のように、ステータ11の外周を取り囲むようにロータ12が配置されるアウターロータ形式により発電機1を構成する。ここで、アウターロータ形式の発電機1においては、ロータ12が変形しやすいので、この場合に、4つの巻線15のグループを、周方向に略90度の等角度間隔でステータ11に配置することによって、ロータ12が楕円形状に変形するのを効果的に抑制することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、巻線のグループ数が4になるように構成されている例を示したが、たとえば、巻線のグループ数を6、8、10または12になるように構成してもよい。なお、巻線のグループ数が6、8、10または12の場合でも、巻線のグループは、周方向に略等角度間隔でステータに配置される。
また、上記実施形態では、毎極毎相スロット数qは、8/25になるように構成されている例を示したが、たとえば、スロットの数Nsを96とし、極数Pを92にすることにより、毎極毎相スロット数qが、8/23(=96/(3×92))になるように構成してもよい。なお、グループ数は、4(=92/23)である。また、スロットの数Nsを84とし、極数Pを100にすることにより、毎極毎相スロット数qが、7/25(=84/(3×100))になるように構成してもよい。なお、グループ数は、4(=100/25)である。
また、上記実施形態では、ステータの外周を取り囲むようにロータが配置されるアウターロータ形式の発電機を用いる例を示したが、たとえば、ステータの内側にロータが配置されるインナーロータ形式の発電機を用いてもよい。
また、上記実施形態では、毎極毎相スロット数qが1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに巻線のグループ数が4になる構成を発電機に適用する例を示したが、たとえば、毎極毎相スロット数qが1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに巻線のグループ数が4になる構成をモータに適用してもよい。
また、上記実施形態では、毎極毎相スロット数qが1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに巻線のグループ数が4になる発電機を風力発電システムに適用する例を示したが、たとえば、風力発電システム以外のシステムに、この発電機を適用してもよい。
また、上記実施形態では、電圧の相数が3である例を示したが、たとえば、電圧の相数が3以外(たとえば単相)であってもよい。この場合、スロットの数Nsを磁極の数である極数Pで除算した値Ns/Pが、2/3<Ns/P<3/2を満たすように構成するとよい。これにより、スロットの数Nsと極数Pとの差が比較的小さくなるので、巻線係数が小さくなるのを抑制することができる。
また、上記実施形態では、ロータハブが発電機の回転軸に取り付けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図6に示す変形例による風力発電システム101のように、ロータハブ3と発電機1との間にギア7を設けてもよい。
1 発電機(回転電機)
4 ブレード
6 回転軸
11 ステータ
12 ロータ
13 スロット
15 巻線
100、101 風力発電システム
4 ブレード
6 回転軸
11 ステータ
12 ロータ
13 スロット
15 巻線
100、101 風力発電システム
Claims (20)
- ステータ(11)のスロット(13)に集中巻により巻回された巻線(15)を備え、
前記スロットの数Nsを磁極の数である極数Pと電圧の相数mとで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに、
前記極数Pを前記毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が、4以上になるように構成されている、回転電機。 - 前記スロットの数Nsが、相数mに4n(nは整数)を乗算した値になるように構成されている、請求項1に記載の回転電機。
- 前記スロットの数Nsと前記極数Pとの差(Ns−P)が、Ns−P=±4n(nは整数)を満たすように構成されている、請求項1または2に記載の回転電機。
- 前記毎極毎相スロット数qの分子が、3よりも大きくなるように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記巻線は、隣接するスロットに巻線が巻回される集中巻になるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記極数Pが20以上の中低速の回転電機(1)に適用される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記巻線のグループ数が4、6、8、10または12になるように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記巻線のグループ数が4、6、8、10または12である巻線のグループは、周方向に略等角度間隔で前記ステータに配置されている、請求項7に記載の回転電機。
- 前記巻線のグループ数が4であり、前記4つの巻線のグループは、周方向に略90度の等角度間隔で前記ステータに配置されている、請求項8に記載の回転電機。
- 前記毎極毎相スロット数qは、8/25になるように構成されている、請求項1〜9のいずれか1項に記載の回転電機。
- 誘導される電圧の前記相数mは、3相であり、前記スロットの数Nsは、96であり、前記極数Pは、100である、請求項10に記載の回転電機。
- 誘導される電圧の前記相数mは、3相であり、前記毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるように構成されている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記ステータの外周を取り囲むようにロータ(12)が配置されるアウターロータ形式である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の回転電機。
- 前記回転電機は、発電機(1)からなる、請求項1〜13のいずれか1項に記載の回転電機。
- ステータ(11)のスロット(13)に集中巻により巻回された巻線(15)を含み、前記スロットの数Nsを磁極の数である極数Pと電圧の相数mとで除算した値である毎極毎相スロット数qが、1/4<q<1/2を満たす分数になるとともに、前記極数Pを前記毎極毎相スロット数qの分母で除算した値である巻線のグループ数が、4以上になるように構成されている発電機(1)と、
前記発電機の回転軸(6)に接続されるブレード(4)とを備える、風力発電システム。 - 前記スロットの数Nsが、相数mに4n(nは整数)を乗算した値になるように構成されている、請求項15に記載の風力発電システム。
- 前記スロットの数Nsと前記極数Pとの差(Ns−P)が、Ns−P=±4n(nは整数)を満たすように構成されている、請求項15または16に記載の風力発電システム。
- 前記毎極毎相スロット数qの分子が、3よりも大きくなるように構成されている、請求項15〜17のいずれか1項に記載の風力発電システム。
- 前記巻線は、隣接するスロットに巻線が巻回される集中巻になるように構成されている、請求項15〜18のいずれか1項に記載の風力発電システム。
- 前記極数Pが20以上の中低速の発電機に適用される、請求項15〜19のいずれか1項に記載の風力発電システム。
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