[发明专利]永久励磁的旋转电机的定子

说明书

技术领域

本发明涉及一种永久励磁的旋转电机的定子。

背景技术

在永久励磁的旋转电机中，例如在永久励磁的发电机或永久励磁的电动机中，特别是电机停止状态下的齿槽力矩为临界设计值。同时，齿槽力矩的振幅必须尽量保持最小状态。除此之外，还应使出现在荷载状态下的摆锤力矩保持在尽可能小的水平上。

特别是在直接驱动的、永久励磁的风力发电机中，应使静止状态下出现的齿槽力矩以及在风力发电机运行时出现的摆锤力矩保持在尽可能小的水平上。

为了使摆锤力矩最小化，目前主要使用以下方法：

·使得布置在电机的转子中的永久磁铁倾斜，

·使得电机的定子中的电导体倾斜，

·将转子的永久磁铁从极中心移开。

然而，上述已知的方法在制造技术方面费用高昂。

特别是在大型电机中，定子通常配备所谓的双层绕组，偶尔也配备单层绕组。为了使线圈宽度相同，习惯上，特别是在双层绕组中，使齿和槽的宽度在定子的圆周上具有均匀的槽分布宽度，其中，所有齿和槽的宽度是统一的。而在具有三层或具有多个桶式线圈（Faβspulen）的单层绕组中，则通过对处在一个线圈组中的线圈的布置，在每个线圈组中形成一个所谓的双倍极距，使每个线圈组中有一个所谓的极偶。在每个线圈组后面，在定子的圆周处都有一个其中未布置有线圈的区域。利用这种布置方式的特点，能改变定子圆周上的槽分布宽度，同时，线圈的宽度不必是不同的。使用这种方式能减小出现的齿槽力矩和摆锤力矩并改进磁感应曲线（绕组因数）的形状。

发明内容

本发明的目的在于，减小在永久励磁的旋转电机中出现的齿槽力矩和/或摆锤力矩。

本发明的目的通过一种永久励磁的旋转电机的定子来实现，其中，定子具有多个沿定子的轴向方向延伸的齿和槽，其中，沿定子的圆周布置有线圈组，其中，线圈组分别具有至少三个线圈，这些线圈沿圆周方向布置在直接彼此顺次布置的槽中，其中，所有槽具有统一的槽宽度NB，其中，未布置在线圈组中间并且未布置在两个沿定子的圆周方向直接彼此顺次布置的线圈组之间的齿具有统一的齿宽度ZB，其中，在第一线圈组中间布置有第一中间齿，第一中间齿具有第一中间齿宽度MB，其中，定子具有第二线圈组，第一线圈组和第二线圈组沿圆周方向直接彼此顺次布置，其中，在第一线圈组和第二线圈组之间布置有第一边缘齿，第一边缘齿具有第一边缘齿宽度RB，其中，第一边缘齿宽度RB基本上为RB=a·ZB，并且第一中间齿宽度MB基本上为MB=(2-a)·ZB，其中，因数a大于0且小于1。

本发明的有利的设计方案由从属权利要求中得出。

经证实，因数a大于0且最大为0.35是有利的。当因数a大于0且最大为0.35时，能使齿槽力矩和/或摆锤力矩特别显著地减小。

另外，经证实，如果边缘齿宽度和中间齿宽度在其余的线圈组中设计为与对于第一线圈组而言相应地相同，则是有利的，其中，因数a在所有线圈组中是相同的，或者因数a在至少两个线圈组中不同。如果因数a在所有线圈组中是相同的，则总体布局就会非常对称，并且齿槽力矩和/或摆锤力矩会特别显著地减小。如果因数a不统一，则能使定子的制造变得非常简单。

此外，永久励磁的旋转电机可以例如是发电机或电动机，其中，发电机尤其可以设计为风力发电机和尤其可以设计为直接驱动（风轮直接与风力发电机相连接，不需要中间连接的传动装置）的风力发电机。

附图说明

附图中示出本发明的一个实施例并且在下文中对该实施例作进一步说明。图中示出：

图1示出根据本发明的永久励磁的旋转电机的示意图，

图2示出根据本发明的电机定子的剖面的示意性细部图。

具体实施方式

图1以示意性透视图的形式示出根据本发明的永久励磁的旋转电机1。电机1在该实施例的范畴内设计为发电机并且特别设计为风力发电机。此处能发现，出于简明性的目的而在图1中仅示出了电机1的、对于理解本发明十分重要的元件。