專利名稱：具有緊密型單匝波形繞組的發(fā)電機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)。
背景技術(shù)：
基于在直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)方面的現(xiàn)有技術(shù)，每個(gè)線圈由多于一個(gè)的串聯(lián)線匝構(gòu)成， 而選定數(shù)量的線圈也可以被串聯(lián)連接。上述兩種可選的數(shù)量，即線匝的串聯(lián)數(shù)量和串聯(lián)連接的線圈數(shù)量，可以被選擇成獲得發(fā)電機(jī)的端電壓，該端電壓本身可能已經(jīng)基于功率電子設(shè)備/電網(wǎng)要求而被選擇。在所描述的常規(guī)類型的繞組中，在每個(gè)槽中的串聯(lián)線匝由于串聯(lián)的線匝之間的電壓差而需要彼此電絕緣。此外，槽中的整個(gè)導(dǎo)體由于線匝和疊片之間的電壓差而需要經(jīng)由所謂的槽絕緣而與相鄰疊片相隔離，該疊片通過與軸和風(fēng)塔的聯(lián)接而被接地。在具有常規(guī)繞組的機(jī)器的槽中使用的前述類型的絕緣導(dǎo)致不同的缺點(diǎn)絕緣的不良熱傳遞系數(shù)使得發(fā)電機(jī)中的主要熱源(即繞組)很難通過相鄰的疊片被冷卻。使用槽中所需的絕緣減小了活性材料的槽空間，從而減小了所謂的填充因數(shù)，其中該活性材料通常是銅。這繼而針對相同電流密度降低了輸出轉(zhuǎn)矩或者針對相同轉(zhuǎn)矩減小了效率。常規(guī)類型繞組的典型填充因數(shù)值在70-80%的范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供具有增大的槽填充因數(shù)且具有減小的制造成本的發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的第二目的是提供有利的風(fēng)力渦輪機(jī)。第一目的由權(quán)利要求1中所要求保護(hù)的發(fā)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。第二目的由權(quán)利要求15 中所要求保護(hù)的風(fēng)力渦輪機(jī)來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求限定了本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)包括代表一個(gè)相的至少一個(gè)極組。每個(gè)極組包括多個(gè)極。僅僅一個(gè)導(dǎo)體卷繞特定極組的極以使得僅單匝的一半與每個(gè)極關(guān)聯(lián)?？梢詢?yōu)選地是單匝致密繞組或單匝緊密繞組的僅僅一個(gè)導(dǎo)體能夠替代常規(guī)繞組，從而提供減少的槽內(nèi)絕緣的優(yōu)點(diǎn)。這減少了導(dǎo)體和極的相鄰疊片之間的絕緣，即所謂的槽絕緣。此外，在槽內(nèi)的導(dǎo)體之間的常規(guī)線匝-線匝絕緣變得不必要。此外，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的繞組冷卻和更高的槽填充因數(shù)。另一優(yōu)點(diǎn)在于線圈的制造和纏繞過程相比于多匝常規(guī)繞組來說變得更為容易且成本更低。此外， 使用具有所設(shè)計(jì)的合適槽形狀的僅僅一個(gè)致密或緊密的大的導(dǎo)體導(dǎo)致低的趨膚效應(yīng)損失。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)可以是三相或多相發(fā)電機(jī)。在本發(fā)明的發(fā)電機(jī)中，每個(gè)相可以在每個(gè)極中具有單一去程路徑或返回路徑(single Go or Return path)，也被稱為單匝的一半。該單一去程路徑或返回路徑或者單匝的一半被布置成波狀構(gòu)造。例如，單匝的一半本身可以是致密或緊密的導(dǎo)體。其可以在下一個(gè)極中返回并且可以沿著定子或轉(zhuǎn)子的整個(gè)周邊以這種波狀分布的方式繼續(xù)。本發(fā)明的發(fā)電機(jī)可以包括定子，定子包括至少一個(gè)極組。另外或者替代地，發(fā)電機(jī)可以包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)極組。優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)可以包括定子、轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)軸線。定子可以徑向地位于轉(zhuǎn)子的內(nèi)部(內(nèi)定子機(jī)器)。有利地，導(dǎo)體包括多個(gè)優(yōu)選致密或緊密的導(dǎo)體元件。導(dǎo)體元件可以彼此導(dǎo)電地相連。導(dǎo)體元件可以通過例如焊接或者機(jī)械固定件來彼此相連。通常，發(fā)電機(jī)可包括在所述極之間的至少一個(gè)槽。優(yōu)選地，導(dǎo)體元件可以具有直桿或弧形件的形狀。例如，第一直桿可被置于槽中并且可借助于弧形件連接到另一槽中的第二直桿。這樣，導(dǎo)體元件可彼此相連以形成波狀構(gòu)造。通常，導(dǎo)體可至少部分地位于極之間的至少一個(gè)槽中。發(fā)電機(jī)可包括旋轉(zhuǎn)軸線。槽可以在相對于旋轉(zhuǎn)軸線的徑向位置被閉合或者部分閉合。有利地，槽可以在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的平面中具有矩形或梯形或三角形的形狀。優(yōu)選地，槽可以在相對于旋轉(zhuǎn)軸線的徑向方向上具有遞增開口。此外，槽可以包括至少一個(gè)橋接件，所述橋接件在徑向位置部分地或者完全地閉合所述槽。橋接件可以是形成槽的元件的整體部分，例如是極的疊片的整體部分。替代地， 橋接件可以是獨(dú)立元件。在該情況下，橋接件可以被機(jī)械地固定到形成槽的元件，例如固定到極疊片。例如，槽可包括側(cè)面。形成槽的元件或疊片可在槽的側(cè)面中包括空腔?？涨豢捎糜跈C(jī)械固定橋接件。所述的橋接件可通過重新設(shè)計(jì)極的齒形(特別是疊片的齒形)來簡單地構(gòu)建。橋接件可包含軟磁復(fù)合材料或鐵磁材料。例如，橋接件可以通過沖壓具有適當(dāng)形狀的疊片由軟磁復(fù)合材料制成或者可以由鐵磁材料制成。如前所述的獨(dú)立導(dǎo)體元件的使用允許其使用模塊化繞組結(jié)構(gòu)。該模塊化繞組結(jié)構(gòu)可以用于閉合和半閉合的槽。這減少了趨膚效應(yīng)。此外，其顯著地簡化了繞組制造，尤其是與常規(guī)繞組相比。例如，導(dǎo)體元件，優(yōu)選地是直桿，可以被插入到槽中，所述槽可以是閉合或半閉合的槽。具有遞增開口(尤其朝向內(nèi)定子機(jī)器中的氣隙具有遞增開口)的梯形或三角形槽的使用，降低了在具有大徑向高度的三角形導(dǎo)體或深槽中出現(xiàn)的趨膚效應(yīng)損失。導(dǎo)體的形狀可以在降低趨膚效應(yīng)損失方面被優(yōu)化。這樣，槽的形狀和極的相鄰疊片齒的形狀可以被優(yōu)化。此外，具有僅僅一個(gè)致密的大導(dǎo)體極而不是具有平行導(dǎo)體，使得在常規(guī)繞組中的串聯(lián)線匝之間的絕緣不存在并且完全消失。在這方面，本發(fā)明比具有平行導(dǎo)體更有效，在平行導(dǎo)體的情況下，在平行導(dǎo)體周圍可能仍然需要一些薄的清漆。而且，槽絕緣可在厚度方面被優(yōu)化。減少單匝致密導(dǎo)體中的趨膚效應(yīng)的另一種可能是減少導(dǎo)體的徑向高度或深度。例如，所述至少一個(gè)槽可以具有與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線相關(guān)的平均寬度w和徑向深度h。平均寬度w的值可以是深度h的值的至少90%。優(yōu)選地，平均寬度w可以與深度h相當(dāng)或者大于深度h。保持導(dǎo)體面積固定，那么槽寬度需要變得更大。結(jié)果，相對于極的槽的數(shù)量將被減少。因此，可以使用集中繞組，例如如前所述的僅一個(gè)單匝致密或緊密導(dǎo)體的形式。這種集中繞組具有低的槽-極數(shù)量比。結(jié)合前面提到的優(yōu)化的導(dǎo)體形狀，尤其是使用內(nèi)定子時(shí)，槽可以實(shí)用地被制成梯形形狀。在該情況中，齒或者極可被保持成矩形。使用淺且梯形槽的這兩種參數(shù)的結(jié)合有效地減少了趨膚效應(yīng)。此外，為了改善磁路和/或更進(jìn)一步減少趨膚效應(yīng)，可以在槽的中部使用閉合或半閉合的槽或橋接件。
FE 2D分析已經(jīng)示出所提出的這些形狀中的每一種均將會顯著地減少趨膚效應(yīng)損失。而且，所提出的這些情形的組合更進(jìn)一步減少了趨膚效應(yīng)。使用前述橋接件的一個(gè)缺陷在于將會增加槽泄漏。這在某種程度上是一種優(yōu)點(diǎn)， 因?yàn)槠錅p小了短路電流并且這增加了發(fā)電機(jī)例如直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)的可靠性。然而，可能更顯著的是發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩將由于漏磁而下降。因此，對于橋接件厚度的決定是在一方面具有較低趨膚效應(yīng)和另一方面不損失過多轉(zhuǎn)矩之間的折衷。通常，發(fā)電機(jī)可包括至少3個(gè)極組。發(fā)電機(jī)可以是直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)。在本發(fā)明中，在槽中被放置在一起的導(dǎo)體之間的常規(guī)絕緣以及槽絕緣被顯著地減少。這改善了槽填充因數(shù)并且增強(qiáng)了發(fā)電機(jī)的冷卻，例如永磁發(fā)電機(jī)的冷卻。這種永磁發(fā)電機(jī)可以例如用在直接驅(qū)動風(fēng)力渦輪機(jī)應(yīng)用中。而且，本發(fā)明限定且提供了簡單且模塊化的繞組。這顯著簡化了制造和纏繞過程，從而降低相關(guān)成本。通過使用單匝致密線圈繞組消除了對于具有線匝-線匝絕緣的需求。而且，通過為每個(gè)槽優(yōu)化地選擇其厚度來最小化(在單個(gè)導(dǎo)體和相鄰齒之間的)槽絕緣，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)槽與其相鄰齒具有不同的/獨(dú)有的電壓差。該優(yōu)化選擇對于常規(guī)多匝繞組而言是不可能，因?yàn)樵诿總€(gè)槽中存在多于一種的電壓差，因而該選擇是基于最差情況的。利用具有較少的繞組和槽絕緣的優(yōu)點(diǎn)和所有隨后的對發(fā)電機(jī)性能的改進(jìn)，通過所述的導(dǎo)體/槽形狀有效減少了由于趨膚效應(yīng)所導(dǎo)致的具有高的額外交流損耗的缺點(diǎn)。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)包括如前所述的本發(fā)明的發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的風(fēng)力渦輪機(jī)與本發(fā)明的發(fā)電機(jī)具有相同的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合附圖從下面對實(shí)施例的描述中將更清楚本發(fā)明的進(jìn)一步特征、特性和優(yōu)點(diǎn)。 所有提到的特征和特性都獨(dú)立地具有優(yōu)勢或者以彼此的任意組合而具有優(yōu)勢。


圖1示意性地示出了風(fēng)力渦輪機(jī)。
圖2示意性地示出了一個(gè)相和四個(gè)極的多匝和單匝波形繞組的比較圖示
圖3以透視圖示意性地示出了圖2下部的單匝波形繞組的一部分。
圖4以透視圖示意性地示出了導(dǎo)體元件的單匝波形繞組布置。
圖5以截面圖示意性地示出了導(dǎo)體元件的單匝波形繞組布置。
圖6以透視圖示意性地示出了弧形形式的導(dǎo)體元件。
圖7以截面圖示意性地示出了矩形槽。
圖8以截面圖示意性地示出了矩形閉合槽。
圖9以截面圖示意性地示出了梯形和三角形槽。
圖10以截面圖示意性地示出了矩形半閉合槽。
圖11以截面圖示意性地示出了矩形半閉合槽的變型。
圖12以截面圖示意性地示出了矩形閉合槽。
圖13以截面圖示意性地示出了發(fā)電機(jī)的一部分。
圖14以截面圖示意性地示出了梯形槽的變型。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考圖1-14描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示意性地示出風(fēng)力渦輪機(jī)71。風(fēng)力渦輪機(jī)71包括塔72、機(jī)艙73和轂74。機(jī)艙73位于塔72的頂部。轂74包括多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片75。轂74被安裝到機(jī)艙73。此外，轂74被樞轉(zhuǎn)地安裝，使得其能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線79旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)76位于機(jī)艙73內(nèi)部。風(fēng)力渦輪機(jī)71是直接驅(qū)動風(fēng)力渦輪機(jī)。圖2示意性地示出了一個(gè)相和四個(gè)極的多匝和單匝波形繞組的比較圖示。圖2的上部示出了用于3相機(jī)器(相A、B和C)的每一極和相的槽等于1的分布繞組。A、B和C對應(yīng)于所述相的去程方向，并且A’、B’和C’對應(yīng)于所述相的返回方向，即相反方向。在圖2的中部，示出了代表第一相的兩個(gè)極4。極4中的每個(gè)極包括每一極4具有多匝的多個(gè)導(dǎo)體繞組5。劃線6指示多于一條的串聯(lián)線匝。導(dǎo)體5被串聯(lián)連接。這由虛線 7指示。由于串聯(lián)線匝的原因，極4或線圈中的每一個(gè)包括多個(gè)去程路徑17和多個(gè)返回路徑18。圖2的下部示意性地示出了本發(fā)明發(fā)電機(jī)的一個(gè)相的本發(fā)明單匝波形繞組。屬于第一相A的極組包括多個(gè)極4，由此示出了四個(gè)極^、4b、k和4d。通常，極4可包括疊片。每個(gè)極4包括右側(cè)10、左側(cè)11、前側(cè)12和后側(cè)13。導(dǎo)體8是卷繞極4的波狀形式。導(dǎo)體8包括第一半匝8a、第二半匝Sb、第三半匝8c和第四半匝8d。第一半匝8a代表返回路徑A’，第二半匝8b代表去程路徑A、第三半匝8c代表返回路徑Α’，第四半匝8d代表去程路徑A。第一半匝8a沿著第一極如的右側(cè)10前進(jìn)，并且進(jìn)一步沿著第一極如的后側(cè)13 前進(jìn)。然后其進(jìn)一步沿著第一極如的左側(cè)11前進(jìn)，并且同時(shí)沿著第二極4b的右側(cè)11前進(jìn)。這意味導(dǎo)體經(jīng)過第一極如和第二極4b之間的槽。然后導(dǎo)體8進(jìn)一步沿著第二極4b 的前側(cè)11前進(jìn)，然后沿著第二極4b的左側(cè)11前進(jìn)且同時(shí)沿著第三極如的右側(cè)10前進(jìn)。 導(dǎo)體8進(jìn)一步沿著第三極如的后側(cè)13前進(jìn)，并且沿著第三極如的左側(cè)前進(jìn)且同時(shí)沿著第四極4d的右側(cè)10前進(jìn)。在該波狀構(gòu)造中，第一半匝8a關(guān)聯(lián)于第一極4a，第二半匝8b關(guān)聯(lián)于第二極4b，第三半匝8c關(guān)聯(lián)于第三極如，第四半匝8d關(guān)聯(lián)于第四極4d。圖3以透視圖示意性地示出了圖2下部的單匝波形繞組的一部分。極4彼此被槽19分離。多個(gè)導(dǎo)體8并聯(lián)地連接并且卷繞所述極，使得僅僅每個(gè)導(dǎo)體的單匝的一半關(guān)聯(lián)于每一極，如圖2中的下部和圖3所示?？梢酝ㄟ^分析或者經(jīng)驗(yàn)或者仿真來選擇提供低的近似值和趨膚效應(yīng)損失的并聯(lián)導(dǎo)體的優(yōu)化數(shù)量。在圖4中示出了一個(gè)示例。通常，發(fā)電機(jī)76可包括內(nèi)定子，其意味著定子相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線79被徑向地置于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)部。替代地，發(fā)電機(jī)可包括外定子，其意味著定子相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線79被徑向地置于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子外部。在兩種情況下，轉(zhuǎn)子和/或定子都可包括所述的單匝波形繞組。圖4以透視圖示意性地示出了導(dǎo)體元件的單匝波形繞組布置。導(dǎo)體8包括多個(gè)導(dǎo)體元件20、21。致密或緊密導(dǎo)體元件20、21彼此相連，使得其形成如圖2的下部和圖3所示的單匝波形繞組。在圖4中，導(dǎo)體8包括具有直桿形式的多個(gè)導(dǎo)體元件20和具有弧形形式的多個(gè)導(dǎo)體元件21。直桿形式的導(dǎo)體元件20具有第一端23和第二端M?；⌒涡问降膶?dǎo)體元件21具有第一端25和第二端沈。直桿形式的第一導(dǎo)體元件20a連接于弧形形式的第一導(dǎo)體元件21a，使得直桿形式的第一導(dǎo)體元件20a的第二端M連接于弧形形式的第一導(dǎo)體元件 21a的第一端25?；⌒涡问降牡谝粚?dǎo)體元件21a的第二端沈連接于直桿形式的第二導(dǎo)體元件20b的第一端23。直桿形式的第二導(dǎo)體元件20b的第二端M連接于弧形形式的第二導(dǎo)體元件21b的第一端25。弧形形式的第二導(dǎo)體元件21b的第二端沈連接于直桿形式的第三導(dǎo)體元件20c的第一端23。通過以所述方式連接多個(gè)導(dǎo)體元件20、21，獲得了如圖3 所示的單匝波形繞組。圖5以截面圖示意性地示出了圖4所示導(dǎo)體元件的單匝波形繞組布置的一部分。 軸向方向被標(biāo)注為ζ軸線，并且通過箭頭來指示。圖6沿著ζ方向以透視圖示意性地示出了弧形形式的第二導(dǎo)體元件21b。導(dǎo)體元件21b中的電流方向通過箭頭來指示。圖7-12以截面圖示意性地示出了不同的槽形式。圖7以截面圖示意性地示出了矩形槽19。槽19由第一極如和第二極4b形成。極4包含鐵。它們還可包括疊片。徑向方向由箭頭觀指示。槽19在徑向方向觀上包括開口。圖8以截面圖示意性地示出了矩形閉合槽。而且，槽19由第一極40a和第二極40b 形成。極40具有如前所述的極4的相同特性。在徑向方向觀上的槽19的開口的位置，圖 8中的槽19借助于橋接件27被閉合。橋接件27將第一極40a與第二極40b相連。通常，在圖8、圖10-12和圖14中示出的所有橋接件可以是相鄰極的整體部分或者可以是獨(dú)立元件。在后一情況下，它們可以被機(jī)械地固定到所述極。此外，所有示出的橋接件可以包含軟磁復(fù)合材料或鐵磁材料(例如鐵)或者由所述材料制成。圖9以截面圖示意性地示出了梯形槽19。槽19由第一極41a和第二極41b形成。 極41可具有如前所述的極4的相同特性。在圖9中，槽19具有漸增的寬度W。寬度w在徑向方向觀上增加。在與所示截面圖相同的垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的平面中，槽19具有梯形形狀。 圖9中的虛線43指示另一種變型，其中槽19三角形形狀，其具有在徑向方向觀上的漸增寬度W。圖10以截面圖示意性地示出了半閉合矩形槽。槽19由第一極42a和第二極42b 形成，所述極具有如前所述的極4的相同特性。槽在徑向方向觀上的開口借助于橋接件四被部分地閉合。橋接件四包括第一部分29a和第二部分^b。第一部分29a可以是第一極42a的一部分，或者其可以是連接到第一極42a的獨(dú)立元件。橋接件的第二部分29b可以是第二極42b的一部分，或者其可以是連接到第二極42b的獨(dú)立元件。在橋接件的第一部分29a和第二部分29b之間形成槽19在徑向方向觀上的開口 33。圖11以截面圖示意性地示出了矩形半閉合槽19的變型。圖11中的槽19由第一極4 和第二極44b形成，所述極具有如前所述的極4的相同特性。槽19包括內(nèi)部側(cè)面 32。槽19的高度h由箭頭指示。槽19借助于橋接件30被半閉合。橋接件30包括第一部分30a和第二部分30b。橋接件30位于槽19的高度或深度h的大約一半。橋接件的第一部分30a是第一極44a的一部分，或者在槽19的側(cè)面3 處連接到第一極44a。橋接件的第二部分30b是第二極44b的一部分，或者在槽19的側(cè)面32b處連接到第二極44b。橋接件30將槽19分成外部槽部分19a和內(nèi)部槽部分19b。外部槽部分19a徑向地位于內(nèi)部槽部分19b的外部。外部槽部分19a和內(nèi)部槽部分19b彼此通過橋接件第一部分30a和橋接件第二部分30b之間的開口 33相連。
圖12以截面圖示意性地示出了矩形閉合槽。圖12中的槽19由第一極4 和第二極4 形成，所述極具有如前所述的極4的相同特性。極4 和4 彼此通過橋接件31 相連。橋接件31位于槽19的高度h或深度h的大約一半。槽19包括第一側(cè)面3 和第二側(cè)面32b。橋接件31將槽19的第一側(cè)面32a與第二側(cè)面32b相連。橋接件31將槽19 分成徑向外部槽部分19a和徑向內(nèi)部槽部分19b。圖7、圖8、圖10-12的槽19在與所示截面圖相同的垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的平面中具有矩形形狀。圖13以截面圖示意性地示出了發(fā)電機(jī)76。發(fā)電機(jī)76包括旋轉(zhuǎn)軸線79、定子78和轉(zhuǎn)子77。在圖13中，轉(zhuǎn)子77徑向地位于定子78的外部。這意味著圖13的發(fā)電機(jī)76是內(nèi)定子發(fā)電機(jī)。軸9位于旋轉(zhuǎn)軸線79附近。定子78連接于軸9。定子78包括圍繞定子78 的周邊布置的多個(gè)極4。在極4之間形成如前所述的槽19。在圖13所示的截面圖中，極46 具有矩形形狀并且槽19具有近似梯形形狀。定子78和極4可包括鐵疊片。轉(zhuǎn)子77包括多個(gè)永磁體80。永磁體80圍繞轉(zhuǎn)子 77的整個(gè)周邊布置。圖14示意性地示出了定子78的一部分的放大圖。圖14示意性地示出了槽19，其由第一極46a和第二極46b形成，所述極具有如前所述的極4的相同特性。槽19在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線79的平面中具有梯形形狀。槽19在徑向方向觀上具有漸增寬度W。有利地，槽 19在徑向方向28上具有比槽19的深度或高度h更大的平均寬度W。槽19可以被橋接件34部分地閉合。橋接件34可以位于槽19的高度或深度h的大約一半。橋接件34可將第一極46a與第二極46b相連。替代地或者另外地，槽19可以借助于橋接件35被半閉合，該橋接件35包括第一部分3 和第二部分35b。橋接件第一部分3 可以是第一極46a的一部分或者可以連接到第一極46a，橋接件第二部分3 可以是第二極46b的一部分或者可以連接到第二極46b。在橋接件部分3 和3 之間可以存在開口 33。橋接件35優(yōu)選地位于槽19的最大寬度w處。
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權(quán)利要求
1.一種發(fā)電機(jī)(76)，包括代表一個(gè)相的至少一個(gè)極組，每個(gè)極組包括多個(gè)極(4、40、 41、42、44)，其特征在于僅僅一個(gè)導(dǎo)體(8)卷繞特定極組的極(4、40、41、42、44)以使得僅單匝的一半與每個(gè)極 (4、40、41、42、44)關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76 )包括定子(78 )，所述定子包括所述至少一個(gè)極組，并且/或者所述發(fā)電機(jī)(76 )包括轉(zhuǎn)子(77 )，所述轉(zhuǎn)子包括所述至少一個(gè)極組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76)包括定子(78)、轉(zhuǎn)子(77)和旋轉(zhuǎn)軸線(79)，并且所述定子(78)徑向地位于所述轉(zhuǎn)子(77)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述導(dǎo)體(8)包括彼此導(dǎo)電連接的多個(gè)導(dǎo)體元件(20、21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述導(dǎo)體元件(20、21)通過焊接或者機(jī)械固定件來彼此連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述導(dǎo)體元件可以具有直桿(20 )或弧形件(21)的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76 )包括在所述極(4、40、41、42、44 )之間的至少一個(gè)槽(19 )，并且所述導(dǎo)體(8)至少部分地位于所述至少一個(gè)槽(19)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76 )包括旋轉(zhuǎn)軸線(79 )，并且所述槽(19 )在相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(79 )的徑向位置被閉合或者部分閉合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76 )包括旋轉(zhuǎn)軸線(79 )，并且所述槽(19 )在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(79 )的平面中具有矩形或梯形或三角形的形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76 )包括旋轉(zhuǎn)軸線(79 )，并且所述槽(19 )在相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(79 )的徑向方向(28)上具有遞增開口。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)(76)，其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76)包括旋轉(zhuǎn)軸線(79)，并且所述槽(19)包括至少一個(gè)橋接件(27、四、 30、31、34、35)，所述橋接件在相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(79)的徑向位置部分地或者完全地閉合所述槽(19)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述橋接件(27、四、30、31、34、35)是形成所述槽(19)的元件的整體部分或者所述橋接件(27、29、30、31、34、35)是獨(dú)立元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述橋接件(27、四、30、31、34、35 )包含軟磁復(fù)合材料或鐵磁材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求7至13中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)(76)， 其特征在于所述發(fā)電機(jī)(76)包括旋轉(zhuǎn)軸線(79)，并且所述至少一個(gè)槽(19)具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線 (79)相關(guān)的平均寬度(w)和徑向深度(h)，其中所述寬度(w)的值是所述深度(h)的值的至少 90%。
15.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的發(fā)電機(jī)(76)的風(fēng)力渦輪機(jī)(71)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有緊密型單匝波形繞組的發(fā)電機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)。本文描述了一種發(fā)電機(jī)(76)，包括代表一個(gè)相的至少一個(gè)極組。每個(gè)極組包括多個(gè)極(4、40、41、42、44)。僅僅一個(gè)導(dǎo)體(8)卷繞特定極組的極(4、40、41、42、44)以使得僅單匝的一半與每個(gè)極(4、40、41、42、44)關(guān)聯(lián)。
文檔編號H02K1/24GK102255406SQ201110130259
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者基米亞貝吉 M. 申請人:西門子公司