JP6181161B2 - 変速機をもたない風力発電装置の発電機 - Google Patents
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Description
即ち本発明の第1の視点により、変速機をもたない風力発電装置の発電機であって、固定子と回転子を有し、該固定子及び該回転子は、アルミニウムからなる巻線を有し、該発電機は、外側回転子の形式であり、該固定子と該回転子との間の空隙の領域における該発電機の直径を表わす空隙直径は、4.3mを超えており、該発電機は、外部励磁式の同期発電機として構成されており、該回転子は、アルミニウムからなる外部励磁巻線として巻線を備えた複数の回転子磁極を有し、該回転子磁極は、前記空隙とは反対側において支持構造部と結合されており、前記外部励磁巻線のために使用可能な空間が、前記空隙から前記支持構造部の方向に向かって増加していることを特徴とする発電機が提供される。
また本発明の第2の視点により、前記発電機を備えた風力発電装置が提供される。
更に本発明の第3の視点により、前記風力発電装置を設置するための方法であって、以下のステップ、即ち、設置すべき風力発電装置のタワー上に発電機の固定子を取り付けるステップ、現地で設置場所又はその近傍において前記発電機の回転子を組み立てるステップ、及び、既に取り付けられている前記固定子と共に前記発電機を構成するために、組み立てられた前記回転子を前記タワー上に取り付けるステップを含むことを特徴とする方法が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
(形態1)変速機をもたない風力発電装置の発電機であって、固定子と回転子を有し、該固定子及び/又は回転子は、アルミニウムからなる巻線を有すること。
(形態2)該発電機は、外側回転子を有することが好ましい。
(形態3)該発電機は、4.3mを超える空隙直径を有することが好ましい。
(形態4)前記回転子は、周方向において複数の回転子セグメント、特に2つか又は4つの回転子セグメントから構成されており、該回転子セグメントは、特に、風力発電装置を設置する際に現地で組み立てられるように設けられており、前記固定子は、好ましくは一部材として構成されており、特に連続的な巻線を有することが好ましい。
(形態5)該発電機は、外部励磁式の同期発電機として構成されており、前記回転子は、アルミニウムからなる励磁巻線を有することが好ましい。
(形態6)該発電機は、少なくとも500kW、少なくとも1MW、特に少なくとも2MWの定格出力を有することが好ましい。
(形態7)該発電機は、低速回転する発電機として、及び/又は、少なくとも48極、少なくとも72極、特に少なくとも192極の固定子磁極を有する多極発電機として構成されており、及び/又は六相発電機として構成されていることが好ましい。
(形態8)前記発電機を備えた風力発電装置。
(形態9)前記風力発電装置を設置するための方法であって、以下のステップ、即ち、設置すべき風力発電装置のタワー上に発電機の固定子を取り付けるステップ、現地で設置場所又はその近傍において前記発電機の回転子を組み立てるステップ、及び、既に取り付けられている前記固定子と共に前記発電機を構成するために、組み立てられた前記回転子を前記タワー上に取り付けるステップを含むこと。
2 固定子(ステータ)
4 回転子(ロータ)
6 空隙
8 固定子鐘状部材
10 固定子支持体
12 積層コア(シート状コア材の積層体)
14 巻線端部
16 支持リング
18 固定子フランジ
20 外周部
22 作業用ラグ
24 短軸部材
26 回転子軸受
28 ハブ部分
30 励磁巻線
32 磁極片
34 回転子支持リング
36 回転子支持体
38 支持長さ
100 風力発電装置
102 タワー
104 ナセル
106 空気力学的ロータ
108 ロータブレード
110 スピナ
301 発電機
302 固定子(ステータ)
304 回転子(ロータ)
306 空隙
308 固定子支持構造部
309 ファン
310 固定子支持体
320 外周部
324 短軸部材
326 回転子軸受
328 ハブ部分
334 回転子支持リング
336 回転子支持体
338 支持長さ
340 ブレーキ
342 ブレーキディスク
344 外径
402 固定子(ステータ)
404 回転子(ロータ)
430 励磁巻線
432 磁極片ボディ
450 シャフト部
452 磁極片
454 巻線空間
456 接続空間
457 延長補助線
502 固定子(ステータ)
504 回転子(ロータ)
530 励磁巻線
532 磁極片ボディ
550 シャフト部
552 磁極片
554 巻線空間
556 接続空間
557 延長補助線
Claims (11)
- 変速機をもたない風力発電装置の発電機であって、
固定子(302)と回転子(304)を有し、該固定子(302)及び該回転子(304)は、アルミニウムからなる巻線を有し、
該発電機(301)は、外側回転子の形式であり、該固定子(302)と該回転子(304)との間の空隙の領域における該発電機(301)の直径を表わす空隙直径は、4.3mを超えており、
該発電機(301)は、外部励磁式の同期発電機として構成されており、該回転子(304)は、アルミニウムからなる外部励磁巻線として巻線を備えた複数の回転子磁極を有し、該回転子磁極は、前記空隙とは反対側において支持構造部と結合されており、
前記外部励磁巻線のために使用可能な空間が、前記空隙から前記支持構造部の方向に向かって増加していること
を特徴とする発電機。 - 前記回転子(304)は、外側に位置する回転子支持リング(334)を有し、該回転子支持リング(334)は、回転子支持体(336)に固定されており、該回転子支持体(336)を介してハブ部分(328)において支持されており、該ハブ部分(328)は、回転子軸受(326)を介して短軸部材(324)において支持されていること
を特徴とする、請求項1に記載の発電機。 - 前記回転子磁極は、シャフト部(550)を有する磁極片ボディ(532)を有し、隣接する前記シャフト部(550)は、磁極片(552)の方から互いに離れていき、従って前記外部励磁巻線のために前記シャフト部(550)の間で使用可能な巻線空間(554)は、広がっていくこと
を特徴とする、請求項1又は2に記載の発電機。 - 前記回転子(304)は、周方向において複数の回転子セグメント、又は2つかもしくは4つの回転子セグメントから構成されていること
を特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発電機。 - 前記回転子セグメントは、風力発電装置(100)を設置する際に現地で組み立てられるように設けられていること
を特徴とする、請求項4に記載の発電機。 - 前記固定子(302)は、一部材として構成されており、各相のために連続的な巻線を有すること
を特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発電機。 - 該発電機(301)は、少なくとも500kW、少なくとも1MW、又は少なくとも2MWの定格出力を有すること
を特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発電機。 - 該発電機(301)は、少なくとも48極、少なくとも72極、もしくは少なくとも192極の固定子磁極を有する多極発電機として構成されていること
を特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の発電機。 - 該発電機(301)は、六相発電機として構成されていること
を特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の発電機。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の発電機を備えた風力発電装置。
- 請求項10に記載の風力発電装置を設置するための方法であって、
以下のステップ、即ち、
− 設置すべき風力発電装置(100)のタワー(102)上に発電機(301)の固定子(302)を取り付けるステップ、
− 現地で設置場所又はその近傍において前記発電機(301)の回転子(304)を組み立てるステップ、及び、
− 既に取り付けられている前記固定子(302)と共に前記発電機(301)を構成するために、組み立てられた前記回転子(304)を前記タワー(102)上に取り付けるステップ
を含むこと
を特徴とする方法。
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