[发明专利]同步发电机

说明书

技术领域

本发明涉及定子具有励磁绕组的同步发电机。

背景技术

现有的大型风车用发电机中，大多使用永磁体式的同步发电机。永磁体式的同步发电机一般在转子上设有永磁体，在定子上具有电枢绕组。由该永磁体形成静磁场。

由于这种永磁体式的同步发电机使用大量价格昂贵的钕类永磁体，因此大多成本高昂。有时使用由定子激励静磁场的同步发电机来替代这种成本高昂的永磁体式的同步发电机。作为这种同步发电机，已知的有例如专利文献1所公开的同步发电机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-48584号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

有的激励静磁场的同步发电机的定子在环状构件的内周面，形成有向径向内侧突出的突出部。在该突出部上，设有用于激励静磁场的励磁绕组、或产生电动势等的电枢绕组。另一方面，在转子侧，大多在包括磁性体的环的外周面上，具有沿径向突出的磁极。

在转子旋转时，定子的突出部及转子的磁极相互交叉，此时往往会产生齿槽转矩。若该齿槽转矩的值增大，则会产生噪音等振动。该振动成为降低发电效率等的主要原因。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，使激励静磁场的同步发电机进行发电时产生的齿槽转矩降低。

用于解决技术问题的技术手段

用于实现上述目的的本发明所涉及的同步发电机具有：转子，该转子具有由磁性体构成的内侧环构件，该内侧环构件在周向上彼此相隔着间隔而排列多个突出磁极部，该多个突出磁极部形成为从外周面朝向径向外侧突出，该内侧环状构件构成为绕轴进行旋转；定子，该定子具备定子铁心和电枢绕组，该定子铁心具有从径向外侧覆盖所述转子的外侧环状构件并形成静磁场，该外侧环状构件在周向上彼此相隔着间隔而排列多个固定突出部，该多个固定突出部从内周面朝向径向内侧突出、且能与所述各突出磁极部分别相对，该电枢绕组在所述各固定突出部上分别绕径向卷绕线圈而形成；以及外壳，该外壳形成为从径向外侧覆盖所述定子且将所述定子进行固定，所述同步发电机的特征在于，所述各突出磁极部各自的面向径向外侧的端面部的周向中央部形成为比周向两端要更向径向外侧突出。

另外，本发明所涉及的同步发电机具有：转子，该转子具有由磁性体构成的内侧环构件，该内侧环构件在周向上彼此相隔着间隔而排列多个突出磁极部，该多个突出磁极部形成为从外周面朝向径向外侧突出，该内侧环状构件构成为绕轴进行旋转；定子，该定子具备定子铁心和电枢绕组，该定子铁心具有从径向外侧覆盖所述转子的外侧环状构件并形成静磁场，该外侧环状构件在周向上彼此相隔着间隔而排列多个固定突出部，该多个固定突出部从内周面朝向径向内侧突出、且能与所述各突出磁极部分别相对，该电枢绕组在所述各固定突出部上分别绕径向卷绕线圈而形成；以及外壳，该外壳形成为从径向外侧覆盖所述定子且将所述定子进行固定，所述同步发电机的特征在于，所述各固定突出部各自的面向径向内侧的端面部的周向中央部形成为比周向两端要更向径向内侧突出。

发明效果

若采用本发明，则能使激励静磁场的同步发电机进行发电时产生的齿槽转矩降低。

附图说明

图1是从轴向观察本发明的第一实施方式所涉及的同步发电机的定子及转子的一部分并沿直线将周向展开来表示的示意性主视图。

图2是表示图1的同步发电机的定子及转子等沿旋转轴向展开的状态的简要立体图，(a)表示转子，(b)表示定子，(c)表示外壳，(d)表示同步发电机组装后的状态。

图3是将形成于图2的定子的定子铁心中所形成的一组电枢绕组及励磁绕组等取出并示出的简要立体图。

图4是表示图2的转子的一部分的简要立体图。

图5是表示在图2的同步发电机中产生3相电动势的例子的主视图。

图6是表示现有的转子的一部分的简要立体图。

图7是表示使用图5的转子时、转子进行旋转时的时间与电枢电压的关系的曲线图。

图8是表示使用图6的转子时、转子进行旋转时的时间与电枢电压的关系的曲线图。

图9是从轴向观察本发明的第二实施方式所涉及的同步发电机的定子及转子的一部分并沿直线将周向展开来表示的示意性主视图。

图10是从轴向观察本发明的第三实施方式所涉及的同步发电机的定子及转子的一部分并沿直线将周向展开来表示的示意性主视图。

图11是表示本发明的第四实施方式所涉及的同步发电机的简要立体图。

具体实施方式