TWI501511B - 發電機及風力發電系統 - Google Patents

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Daisuke Morishita
Yasuhiro Miyamoto
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Yaskawa Denki Seisakusho Kk
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Description

發電機及風力發電系統
本發明係關於發電機及風力發電系統，且本發明尤其係關於各自包括線與該等線所纏繞的槽之發電機及風力發電系統。
例如，日本公開專利第7-143697號(1995)闡述了包括線及該等線所纏繞的槽之發電機。
前述的日本公開專利第7-143697號闡述了三相電樞繞組(發電機)，其包括線及該等線所纏繞的槽。這個三相電樞繞組設置有四極磁鐵和48個槽。因此，每極每相的槽數量q(=槽數量/(相數量x極數量))為4=48/(3×4)(整數)。每極每相的槽數量q是表示製造一個極所需之每極每相的槽數量之參數。
另一方面，據了解極數量在低速發電機中必須被增加，以增加感應電壓的頻率。當將具有每極每相的槽數量q為整數的傳統架構應用到這樣的低速發電機時，若在增加極數量的狀況下，每極每相的槽數量q的值被保持原狀，則該槽數量會增加，且因此用於形成該等槽的沖孔步驟數量會不利地增加。因此，為了壓制這樣的缺點，一般會提出具有每極每相的槽數量q為分數的發電機。因此，每極每相的槽數量q被設定為分數，使得相較於具有每極每相的槽數量q為整數的架構，可抑制槽數量的增加，即使在極數量增加時，每極每相的槽數量仍不變。
然而，在應用每極每相的槽分數數量q的狀況中，如果每極每相的槽數量q被減少時，則該槽數量被減少，導致在該感應電壓中不利地大量失真(自正弦波失真)。另一方面，如果每極每相的槽數量q被增加，則槽數量亦會增加，而每槽的截面積被減少，因此設置於槽中的絕緣膜之比例增加。因此，該等線可插入該等槽的截面積被減少，於是銅損(因該等線的電子電阻器值而減少的能量)也會不利地增加。
本發明被提出來解決前述問題，本發明的目的是提供發電機及風力發電系統，其各自能減少在感應電壓的波形中的失真，以及壓制線的銅損增加。
本發明者做了深入研究以達到前述目的，及已經發現前述目的可由設定每極每相的槽數量q在1<q≦3/2的範圍來達成。換言之，根據本發明之第一態樣的發電機包括設置有永久磁鐵的轉子心、排列來放射狀地相對於該轉子心、且設置有複數個槽的定子心，和纏繞於該定子心的該等槽中的線，而且其中每相每極的槽數量q係由將該等槽數量除以該永久磁鐵的極數量所取得，而且電壓的相數量是滿足1<q≦3/2的分數。
換言之，本發明者已發現若每極每相的槽數量小於1(q<1)，則該槽數量會被減少使得來自正弦波的感應電壓之波形中的失真被增加。另一方面，當每槽的截面積被減少時，如果每極每相的槽數量q大於3/2(q>3/2)，則該槽數量會被增加，使得來自正弦波的感應電壓之波形中的失真被減少。因此，設置於該等槽中的絕緣膜比例被增加，也因此該等線可被插入的面積被減少。所以，本發明者發現如果每極每相的槽數量q大於3/2，則銅損會被增加。本發明者也發現每極每相的槽數量q必須是滿足1<q≦3/2的分數，以設置其中纏繞有線的該等槽的節距為實質等同於顯示相小的銅損的情況中的值(節距=4)，其中每極每相的槽數量q為1且失真減少至低於在每極每相的槽數量q為3的情況中的波形失真。在這些認可的基礎上，本發明者已發現設定每極每相的槽數量q為滿足1<q≦3/2的分數之概念。因此，當壓制來自正弦波的感應電壓之波形失真增加時，銅損的增加也可以被壓制。本發明者已經確認由於下述的模擬，藉由設定每極每相的槽數量q為滿足1<q≦3/2的分數，可抑制來自該正弦波的感應電壓之波形失真增加，與銅損增加。
根據本發明的第二態樣，風力發電系統包括發電機，該發電機包括設置有永久磁鐵的轉子心、排列來放射狀地相對於該轉子心且設置有複數個槽的定子心、和纏繞於該定子心的該等槽中的線，且其被構成為每相每極的槽數量q係由將該等槽數量除以該永久磁鐵的極數量所取得，而且電壓的相數量是滿足1<q≦3/2的分數，且葉片連接到該發電機之旋轉軸。
如上所述，根據本發明之第二態樣的風力發電系統中，藉由設定每極每相的槽數量q為滿足1<q≦3/2的分數，可抑制來自正弦波的感應電壓之波形失真增加，與銅損增加。
前述與本發明之其他物件、功能、詳述和優點，將會在以下本發明的詳細說明中結合該等隨附的圖示更清楚。
現在參考該等圖示描述本發明的實施例。
首先，參考圖1至4描述根據此實施例之風力發電系統100的架構。
如圖1所示，該風力發電系統100由發電機1、用來收存該發電機1的機艙2、定子輪轂3、複數個葉片4和塔架5所構成。該發電機1被收存在該機艙2中。該定子輪轂3被安裝在該發電機1的旋轉軸11上。該複數個葉片4被安裝在該定子輪轂3上。該機艙2被安裝在塔架(支柱)5上。
如圖2所示，該發電機1由該旋轉軸11、旋轉軸骨架12、轉子心13、複數個永久磁鐵14、定子心15、和線16所構成。該旋轉軸11透過該旋轉軸骨架12被安裝在該轉子心13。例如，該轉子心13由堆疊電磁鋼板所構成。或者，該轉子心13可能藉由彎曲鐵的鐵磁性構件或其類似者成圓形製備，或者可能由圓柱形鐵磁性構件所構成。該圓柱形鐵磁性構件可能由鑄件或其類似者所製成。
該等複數個永久磁鐵14被安裝在該轉子心13的外周邊。參考圖2，14個永久磁鐵14被安裝在該轉子心13的該外周邊。該發電機1的轉動頻率、感應電壓的頻率和極數量之間的關係表示如下：
轉動頻率=120×f/p...　(1)
其中f代表頻率，而p代表極數量。一般而言，例如大尺寸的風力發電系統有相對較小的轉動頻率約20rpm。為了在轉動頻率相對較小的風力發電系統中產生具有約50Hz到60Hz的頻率f之電壓，極數量p必須被增加。換言之，如在這個實施例中，大尺寸的風力發電系統必須包括相對較大數量的永久磁鐵14。
該定子心15被排列來放射狀地相對於該轉子心13。複數個槽17被形成在該定子心15的內側上。參考圖2，48個槽17被形成在該定子心15中。
該定子心15被分為六個核心15a至15f。該定子心15一般被分為感應電壓的相數量(三)的倍數。換句話說，可想像地被分為三個、六個、九個、...的定子心15，在此實施例中被分為六個核心15a至15f，以用來壓制軸電壓的產生。該軸電壓表示在該旋轉軸11中所產生的電壓，其由於該等分割核心15a至15f之接合處間的空隙而呈現不均勻的磁通量。假設p1代表極對的數量(安排在該轉子心13的該等永久磁鐵14之對角線數量)，且q1代表該定子心15的該等分割核心15a至15f的數量，如果藉由簡化分數q1/p2所得到的q2/p2之分子q2是偶數，則不會產生軸電壓。根據此實施例，安排在該定子心13上的該等永久磁鐵14的極對數量p1是7(=14個極/2)，而該定子心15的該等分割核心15a至15f的數量q1是6。因此，該分數q1/p1是6/7。根據此實施例，該分數6/7是除不盡的，因此該分子q2為6，即一偶數。結果，在此實施例中軸電壓的產生可以藉由提供14個永久磁鐵14和將該定子心分割為六個核心15a至15f而被壓制。根據此實施例，該發電機1被如此構成使得該等槽17的數量(48)，是分割核心15a至15f數量(6)的整數倍(8倍)。
六個核心15a至15f每個皆設置有八個槽17。更具體而言，該核心15a設置有槽數#4至#11的槽17。該核心15b設置有該槽數#12至#19的槽17。該核心15c設置有槽數#20至#27的槽17。該核心15d設置有槽數#28至#35的槽17。該核心15e設置有槽數#36至#43的槽17。該核心15f設置有槽數#44至#3的槽17。
該等線16被纏繞於該等槽17中。根據這個實施例，該等線16包括三種類型的線16，即U相、V相、和W相的線16。參考圖2，符號“U”和“U*”代表U相線16。在“U”與“U*”相線16中，電流流向相反的方向。相同的，符號“V”和“V*”代表V相線16，其中電流流向相反的方向。進一步，符號“W”和“W*”代表W相線16，其中電流流向相反的方向。兩個線16被排列在每個槽17中。例如，一個U相線16和一個W相線16被排列在槽數#2的槽17中。
如圖3所示，絕緣膜18被形成在該等槽17和該等線16的內側。因此，該等絕緣膜18抑制該等槽17和該等線16的短路。該絕緣膜18也抑制纏繞於相同槽17的不同類型之線16的線對間的短路。該絕緣膜18的厚度t取決於感應電壓或其類似的大小。因此，該等絕緣膜18的該厚度t保持不變，與該等槽17的截面積無關，因此如果該等槽17的該截面積減少，則設置於槽17中的絕緣膜18和槽17的截面積之比率會增加。
如圖4所示，設置於該轉子心13的外周邊之該等永久磁鐵14有實質梯形面積。根據這個實施例，每個永久磁鐵14被如此構成使得相對該定子心15的表面14a為實質平面。
一般而言，在發電機中感應的電壓包括諧波分量。諧波分量代表頻率為基本頻率整數倍的電壓分量。諧波分量的波峰值表示如下：
諧波分量波峰值=1/n×(cos(ε×n))...(2)
其中n代表諧波分量的階，而ε代表設置在發電機上之相鄰永久磁鐵的間隙。據了解沒有對應到偶數階的諧波分量。同時也沒有對應到階為三的倍數之諧波分量出現在三相交替電壓中。因此，在諧波分量會出現的階為五、七、十一、...。如表達式(2)中所示諧波分量被除以階n，且因此當階變高時，影響施加於感應電壓的波形會被減少。考慮到這一點，在這個實施例中永久磁鐵與相鄰永久磁鐵14間沒有形成空隙的狀況下，為了消除具有小階數、可以想像對感應電壓的波形產生顯著影響的五階和七階諧波分量，在靠近定子心15之側之每個永久磁鐵14的寬度W1被設為至少為該永久磁鐵寬度的4/5，且寬度不超過永久磁鐵14的寬度W2的6/7。在主要減少五階諧波分量的狀況中，永久磁鐵14的寬度W1最好被設為接近4/5的值，且該值在至少4/5且不大於6/7的範圍內，在主要減少七階諧波分量的狀況中，永久磁鐵14的寬度W1最好被設為接近6/7，且該值在至少4/5且不大於6/7的範圍內。如果永久磁鐵14的該寬度W1被設為中間值(例如W1=29/35)，其值在至少4/5且不大於6/7的範圍內，則五階及七階諧波分量可一併被消除。
參考圖5，其描述根據這個實施例的該發電機1之該等槽17的該等線16的排列。
如圖5所示，U-相線16被纏繞在槽數為#1(U*)和#4(U)的槽17中。換言之，線16所纏繞的槽17(具有槽數#1至#4)的節距為4。相同地，U-相線16被纏繞在具有槽數#2(U*)和#5(U)、槽數#5(U)和#8(U*)、槽數#8(U*)和#11(U)、槽數#12(U)和#15(U*)、槽數#15(U*)和#18(U)、槽數#19(U)和#22(U*)、以及槽數#22(U*)和#25(U)的槽17中。線16被排列在具有槽數#25至#1的槽17中，其相似於線16被排列於具有槽數#1至#25的槽17中。
V-相線16被纏繞在槽數為#48(V)和#3(V*)的槽17中。換言之，線16所纏繞的槽17(具有槽數#48至#3)的節距為4。相同地，V-相線16被纏繞在具有槽數#4(V*)和#7(V)、槽數#7(V)和#10(V*)、槽數#11(V*)和#14(V)、槽數#14(V)和#17(V*)、槽數#17(V*)和#20(V)、槽數#18(V*)和#21(V)、以及槽數#21(V*)和#24(V)的槽17中。線16被排列在具有槽數#24至#48的槽17中，其相似於線16被排列於具有槽數#48至#24的槽17中。
W-相線16被纏繞在槽數為#47(W*)和#2(W)的槽17中。換言之，線16所纏繞的槽17(具有槽數#47至#2)的節距為4。相同地，W-相線16被纏繞在具有槽數#3(W)和#6(W*)、槽數#6(W*)和#9(W)、槽數#9(W)和#12(W*)、槽數#10(W)和#13(W*)、槽數#13(W*)和#16(W)、槽數#16(W)和#19(W*)、以及槽數#20(W*)和#23(W)的槽17中。線16被排列在具有槽數#24至#47的槽17中，其相似於線16被排列於具有槽數#47至#23的槽17中。如上所述，根據這個實施例之該發電機1包括16個各自對應到U相、V相、W相的線16，使得總共48個線16分散地被纏繞在48個槽17中。
現在說明槽數量、極數量、與相數量之間的關係。代表槽數量、極數量、與相數量間關係的每極每相的槽數量q如下列所示：
q=槽數量/(極數量×相數量)...(3)
根據這個實施例，圖2中的該發電機1有48個槽17、14個極、三個相，即U-相、V-相、W-相，因此每極每相的槽數量q為8/7(=48/(14x3))。因此，根據這個實施例的該發電機1被構成為每極每相的槽數量q為分數。
本發明者經由深入研究所發現之每極每相的槽數量q的範圍會被詳細說明。首先會說明每極每相的槽數量q的下限。圖6圖示每極每相的槽數量q與波形失真係數之間的關係模擬結果。波形失真係數代表波形自正弦波失真的程度。
如圖6中所示，在本模擬中可以確認當波形失真係數減少時，則每極每相的槽數量q會增加。一般而言，當每極每相的槽數量q增加時，在定子心設置的槽數量會增加。由於槽數量增加，纏繞在槽中的線數量也會增加。所以，當在各自線中感應的電壓被合成，該合成電壓的波形接近正弦波。因此，由於每極每相的槽數量q增加，可想像地該波形失真係數會減少。
在每極每相的槽數量q是分數的狀況下之該波形失真係數相當於對應分數之分子的每極每相槽整數數量q的波形失真係數。例如，當每極每相槽數量q為3/4的狀況中，波形失真係數相當於在每極每相槽數量q為3的狀況中之波形失真係數(0.75)。更進一步，當每極每相槽數量q為5/4的狀況中之該波形失真係數，相當於當每極每相槽數量q為5的狀況中之波形失真係數(0.63)。因此，當每極每相槽數量q為3/4時(對應q<1)，波形失真係數是一個比0.75相對大的值，而當每極每相槽數量q是5/4(對應q>1)，該波形失真係數是一個比0.63相對小的值。從模擬的結果，在每極每相槽數量q是小於1的分數的狀況下，槽數量會被減少使得波形失真係數(自正弦波的感應電壓波形的失真)會超過q=3(q=3/4)的狀況下之值，因此證明每極每相槽數量q必須被設為大於1的分數(q>1)，以設定波形失真係數(自正弦波的感應電壓波形的失真)為一個相對小的值(小於在q=3(q=3/4)的狀況下))。
藉由在每極每相槽數量q少於1(q<1)的範圍下，增加每極每相槽數量q(例如7/15)的分子，也可以減少波形失真係數。然而，當分子被增加時，分母(極數量)也必須被增加，因此在此狀況下極數量值可選擇的範圍會變小。更進一步，在每極每相槽數量q小於1的範圍中(q<1)，槽數量也會相對減少，因此設置在單一槽中的線厚度會增加，結果使得線會很難設置在該槽中。每極每相槽數量q必須考慮到這些點來設定。
由於前述的各種研究，本發明者發現每極每相槽數量q最好設定為大於1的分數。根據這個認知的基礎，在這個實施例中每極每相槽數量q被設為q=8/7>1。
現在說明每極每相槽數量q的上限。圖7圖示每極每相槽數量q與銅損率之間關係的模擬結果。銅損表示由線的電阻器值造成的能量損耗。銅損率代表在每極每相槽數量q為1(q=1)的狀況中，參考銅損來變化每極每相槽數量q時之銅損。在風力發電中，銅損在如齒輪和構成風力發電系統的發電機之元件的整數損耗中，佔有大比例。因此，為了改善該風力發電系統的效率，必須減少銅損。
從圖7中的模擬結果已確認當每極每相槽數量q增加時，會增加銅損。換言之，已證明在每極每相槽數量q是1.5(q=1.5)的狀況下之銅損率(1.02)，實質相等於在每極每相槽數量q是1.5(q=1.5)的狀況下之銅損率(1)，若每極每相槽數量q超過1.5(3/2)時，銅損率超過在q=1狀況下之銅損率。可以想像由於以下原因：在每極每相槽數量q比3/2大的狀況下(q>3/2)，槽數量會被增加以致於自該正弦波的感應電壓之波形失真被減少，同時由於增加槽數量使得每槽截面積減少。因此，在每槽中所設置的絕緣膜的比率會被增加，使得可插入線的面積縮小。所以，如果每極每相槽數量q大於3/2，可想像地會增加銅損。例如，在每極每相槽數量q大於3/2且小於2(3/2<q<2)的狀況下，其中纏繞有線的槽的節距達到5，即大於當每極每相槽數量q為1的狀況下之節距(4)的值，因此該等線(線圈端)被加長而增加銅損。
另一方面，如果設定每極每相槽數量q不超過3/2，則其中纏繞有線的槽的節距可以與當每極每相槽數量q為1的狀況下之節距(1)相同，因此銅損可以被壓制到當每極每相槽數量q為1的狀況下之程度。因此，可想像地每極每相槽數量q必須被設定不超過1.5(3/2)，來藉由將銅損減少至當每極每相槽數量q為1的狀況下之程度，改善風力發電系統的效率。
如果每極每相槽數量q被增加，由於增加槽數量，則形成槽的沖孔步驟數量也會增加。每極每相槽數量q也必須考慮到這點來設定。
由於該等前述的各式研究，本發明者已發現每極每相槽數量q最好被設為不超過1.5(3/2)的分數。根據這個認知的基礎，這個實施例中每極每相槽數量q被設為q=8/7≦1.5(3/2)。
如上所述，本發明者已發現每極每相槽數量q的適當範圍是1<q≦3/2。
根據上述認知的基礎，藉由將槽17數量(48)除以永久磁鐵14的極數量(14)乘以電壓的相數量(3)所得的每極每相槽數量q被設為8/7(=48/(14×3))，亦即在此實施例中滿足1<q≦3/2的分數。因此，當來自正弦波的感應電壓之波形失真的增加被壓制時，銅損增加也可以被壓制。
根據此實施例，如上所述，該發電機1被如此構成使得每極每相槽數量q為8/7。因此，每極每相槽數量q大於1且小於3/2，據此當自正弦波的感應電壓之波形失真的增加被壓制時，銅損增加可以被壓制。
根據此實施例，如上所述，該發電機1被如此構成使得線16以分散方式被纏繞在複數個槽17中，使得每極每相槽數量q滿足1<q≦3/2。因此，相對於線16以集中方式纏繞在規定槽17的狀況，大量具有不同相的電壓會被感應，據此藉由合成該等感應電壓所得到的合成電壓之波形可以更近似於正弦波。
根據此實施例，如上所述，該發電機1被如此構成使得感應電壓的相數為3，且每極每相槽數量q滿足1<q≦3/2。因此，當在三相電壓被感應的該發電機1中，來自正弦波的該等感應電壓之波形失真增加被壓制時，同時銅損增加可被壓制。
根據此實施例，如上所述，該發電機1被如此構成使得複數個(14)該等永久磁鐵14被裝置在該定子心13的外周邊，且在相鄰的前述永久磁鐵14間沒有形成空隙的狀況下，靠近該定子心15之側之每個永久磁鐵14的寬度W1至少為4/5，且不大於寬度W2的6/7。因此，對感應電壓的波形造成巨大影響的五階和七階諧波分量之出現，也可以被輕易的壓制。
根據此實施例，如上所述，每個永久磁鐵14被如此構成使得相對於該定子心15的表面14a為實質平面。因此，例如永久磁鐵14可以被輕易的被如此構成使得與前述構成不同地，相對於該定子心15的表面14a為弓狀。在感應電壓的波形自正弦波異常地失真的狀況中，每個永久磁鐵必須被弓狀地構成，使得該永久磁鐵的外部周邊與內部周邊表面的弧中心點彼此不同(外周邊和內周邊表面的弧並未被排列在同心圓)，來使該感應電壓的該波形近似於正弦波。另一方面，根據此實施例，來自正弦波的感應電壓的波形失真可以藉由設定每極每相槽數量q大於1(q>1)來減少，據此當相對於該定子心15的每個感應磁鐵14的平面14a為實質平面時，來自正弦波的感應電壓的波形失真也可以被減少。因此，根據此實施例，當感應電壓的波形失真減少時，永久磁鐵14可以被簡易的構成。
根據此實施例，如上所述，該定子心15包括複數個分割核心15a和15f，且槽17的該數量被設定為該複數個分割核心15a和15f的該數量(6)的整數倍(8倍)。因此，相等數量的槽17可以被輕易的構成在複數個分割核心15a和15f中。
雖然本發明已經被詳細的描述與圖示，但透過圖示和範例可清楚的理解其相同部分，且不可被做為限制，本發明的精神跟範圍只受附加的申請專利範圍所限制。
當本發明被應用到前述實施例中的風力發電系統之發電機時，本發明並未被限制於此。例如，本發明可能被另外應用到其他非風力發電系統的系統發電機。
在該前述實施例中，當每極每相槽數量q被設為8/7時，本發明並未被限制於此。根據本發明，該發電機可能簡易地被如此構成使得每極每相槽數量q是一個滿足1<q≦3/2的分數。
在該前述實施例中，當槽數量和永久磁鐵分別被設為48和14，使得每極每相槽數量q為8/7，本發明並未被限制於此。根據本發明，槽數量和永久磁鐵可能被簡易地如此選擇使得每極每相槽數量q是一個滿足1<q≦3/2的分數。
在該前述實施例中，當感應電壓的相數為3時(U-相、V-相、W-相)，本發明並未被限制於此。例如，感應電壓的相數可能可替代地被設為2或至少為4。
在該前述實施例中，當定子心包括六個分割核心時，本發明並未被限制於此。根據本發明，只要軸電壓可以被壓制，定子心可能替代地被分割成不同於6個數量的核心。
在該前述實施例中，當定子輪轂被安裝在發電機的旋轉軸上時，本發明並未被限制於此。例如，齒輪102可能替代地被設置在定子輪轂3和發電機1之間，如同在根據圖8之修改中所顯示之風力發電系統101。
在該前述實施例中，當永久磁鐵有實質梯形面積，且被如此構成使得相對於定子心的平面為實質平面時，本發明並未被限制於此。例如，永久磁鐵可能替代地被如此構成使得分別靠近定子心和轉子心的側為弓形，且其中內部周邊和外部周邊平面的弧度被排列在同心圓上。
在該前述實施例中，當本發明被應用在內部轉子類型發電機，其中轉子心排列在定子心內部時，本發明並未被限制於此。本發明也可被應用到外部轉子類型發電機，其中轉子心被排列在定子心的外側。
1．．．發電機
2．．．機艙
3．．．定子輪轂
4．．．葉片
5．．．塔架
11．．．旋轉軸
12．．．旋轉骨架
13．．．轉子心
14．．．永久磁鐵
15．．．定子心
16．．．線
17．．．槽
15a-15f．．．分割核心
18．．．絕緣膜
圖1為根據本發明的實施例圖示風力發電系統的整體架構；
圖2為根據本發明的實施例之風力發電系統的發電機之平面視圖；
圖3為根據本發明的實施例之發電機的定子心之放大圖；
圖4為根據本發明的實施例之發電機的永久磁鐵之放大圖；
圖5為根據本發明的實施例之發電機的線在槽中的排列；
圖6為根據本發明的實施例之關於發電機中的每極每相的槽數量q的波形失真係數的模擬結果；
圖7為根據本發明的實施例之關於發電機中的每極每相的槽數量q的銅損率的另一個模擬結果；及
圖8為根據本發明的實施例的修改之風力發電系統的整體架構。
1．．．發電機
11．．．旋轉軸
12．．．旋轉骨架
13．．．轉子心
14．．．永久磁鐵
15．．．定子心
15a-15f．．．分割核心
16．．．線
17．．．槽

Claims (19)

  1. 一種發電機，包含：設置有永久磁鐵的轉子心；排列來放射狀地相對於前述轉子心的定子心，且設置有複數個槽；及纏繞於前述定子心的前述槽中的線，且其中每相每極的槽數量q係由將該等槽數量除以前述永久磁鐵的極數量所取得，而且電壓的相數量是滿足1<q≦3/2的分數，且其中前述定子心包括複數個分割核心，且被如此構成使由約分分數q1/p2所取得之q2/p2的分子q2是偶數，假設p1代表極對的數量，其說明安排在前述轉子心上之前述永久磁鐵的對角線對的數量，而q1代表前述複數個分割核心的數量。
  2. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中每相每極的該槽數量q是8/7。
  3. 如申請專利範圍第2項之發電機，其中，每相每極的該槽數量q是8/7係透過設定該槽數量為48、設定前述永久磁鐵數量為14、及前述電壓之相數量為3。
  4. 如申請專利範圍第3項之發電機，其中纏繞該等線的該等槽之節距為4。
  5. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中前述線以分散方式被繞於前述之複數個槽中，以致於每相每極的該槽數量q滿足1<q≦3/2。
  6. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中感應電壓之相數量為3，且每相每極的該槽數量q如前述為滿足1<q≦3/2之分數。
  7. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中，複數個前述永久磁鐵被設置於前述轉子心的外周邊，且其中在相鄰的前述永久磁鐵間沒有形成空隙的狀況下，在接近前述定子心之側之前述永久磁鐵的寬度至少為前述永久磁鐵之寬度的4/5，且不大於前述永久磁鐵之寬度的6/7。
  8. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中，前述永久磁鐵被如此構成使相對於前述定子心的前述永久磁鐵表面為實質平坦。
  9. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中，前述定子心包括複數個分割核心，且被如此構成使前述複數個槽的數量是前述複數個分割核心的數量之整數倍。
  10. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中，前述定子核心包括複數個分割核心，且前述複數個槽的數量是感應電壓的相數量之倍數。
  11. 如申請專利範圍第1項之發電機，其被構成為內部轉子類型的發電機，其中前述轉子心被安排在前述定子心內。
  12. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中， 前述永久磁鐵係實質梯形的形成於平面視圖中。
  13. 如申請專利範圍第1項之發電機，其被採用為風力發電的發電機。
  14. 如申請專利範圍第1項之發電機，其中，前述線被如此纏繞來保持在兩個前述槽之間。
  15. 一種風力發電系統，包含：一種發電機，其包含：設置有永久磁鐵的轉子心；排列來放射狀地相對於前述轉子心的定子心，且設置有複數個槽；及纏繞於前述定子核心的前述槽中的線，且其中每相每極的槽數量q係由將該等槽數量除以前述永久磁鐵的極數量所取得，而且電壓的相數量是滿足1<q≦3/2的分數；連接到前述發電機之旋轉軸的葉片，及其中前述定子心包括複數個分割核心，且被如此構成使由約分分數q1/p2所取得之q2/p2的分子q2是偶數，假設p1代表極對的數量，其說明安排在前述轉子心上之前述永久磁鐵的對角線對的數量，而q1代表前述複數個分割核心的數量。
  16. 如申請專利範圍第15項之風力發電系統，其中每相每極的該槽數量q是8/7。
  17. 如申請專利範圍第15項之風力發電系統，其中前述線以分散方式被繞於前述之複數個槽中，以致於每相每 極的該槽數量q滿足1<q≦3/2。
  18. 如申請專利範圍第15項之風力發電系統，其中感應電壓之相數量為3，且每相每極的該槽數量q如前述為滿足1<q≦3/2之分數。
  19. 如申請專利範圍第15項之風力發電系統，其中，複數個前述永久磁鐵被設置於前述轉子心的外周邊，且其中在相鄰的前述永久磁鐵間沒有形成空隙的狀況下，在接近前述定子心之側之前述永久磁鐵的寬度至少為前述永久磁鐵之寬度的4/5，且不大於前述永久磁鐵之寬度的6/7。
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