無齒輪傳動的風能設備的同步發電機的製作方法

2023-06-09 16:10:17

本發明涉及一種同步發電機，尤其無齒輪傳動的風能設備的多極同步環式發電機。此外，本發明涉及一種疊片組，所述疊片組用於製造這種同步發電機的定子的定子疊片組並且本發明涉及一種用於製造這種定子疊片組的相應的方法。此外，本發明涉及一種具有同步發電機的風能設備。

背景技術：

風能設備是眾所周知的並且其藉助於發電機由風產生電流。現代無齒輪傳動的風能設備常常具有多極的同步環式發電機，所述同步環式發電機具有大的氣隙直徑。氣隙的直徑在此為至少4米並且通常達到幾乎5米。所組成的同步發電機甚至可以具有約10米的氣隙直徑。

在風能設備運行中、即在相關的同步發電機運行中產生噪音，所述噪音也會通過大的構型找到大的諧振體，如例如包圍或至少部分地包圍同步發電機的吊艙的吊艙擋板。受制於功能，無齒輪傳動的風能設備的這種同步發電機是非常緩慢地轉動的發電機，所述發電機以約每分鐘5至35轉的典型轉速轉動。所述緩慢的轉速也會相應地產生特殊的噪音，尤其與以每分鐘1500或3000轉的轉速轉動的發電機相比。

無齒輪傳動的風能設備的這種同步發電機並且進而風能設備由於其連續運行而會變為持續的、幹擾性的噪音源。現今，特別大的現代風能設備距住宅區的間距越來越大地架設並且在那運行，使得風能設備的可能的噪音也被感知不怎麼幹擾。

然而，通過以較大的間距進行架設並不能根本地消除噪音生成的實質性問題，而是基本上只轉移所述問題。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是解決上述問題中的至少一個。尤其，要降低上文所述的同步發電機的噪音生成。至少要提出相對於已知的解決方案的替選解決方案。

德國專利和商標局在本PCT申請的優先權申請中檢索到下述現有技術：US 6 321 439 B1、DE 10 2009 015 044 A1、WO 2011/128 095 A2、DE 103 40 114 A1、DE 10 2005 061 892 A1、US 2004/0 036 374 A1、DE 199 23 925 A1、DE 101 10 466 A1、US 4 315 171 A和DE 15 38 772 B2。

根據本發明，提出根據權利要求1的同步發電機，尤其無齒輪傳動的風能設備的多極同步環式發電機。無齒輪傳動的風能設備的這種多極同步環式發電機具有多個定子極，尤其至少48個定子齒，通常甚至明顯更多的定子齒如尤其96個定子齒或更多的定子齒。發電機的磁活性的區域即轉子(也能夠稱作電樞)的以及定子的磁活性的區域設置在圍繞同步發電機的旋轉軸線的環形區域中。這樣，氣隙的半徑的百分之0至50的區域沒有引導同步發電機的電場或電流的材料。尤其，所述內腔完全空置並且原則上也是可通行的。通常，所述區域也為大於氣隙半徑的百分之0至50，尤其直至氣隙半徑的百分之0至70或甚至百分之0至80。根據構造，承載結構可以在所述內部區域中存在，然而所述承載結構可以在一些實施方案中以軸向錯位的方式構成。

因此，同步發電機具有轉子和定子。轉子有時被稱作電樞，以便實現在語言上與風能設備的空氣動力學的轉子的區分。

定子設有齒和設置在其之間的槽。槽容納一個定子繞組或多個定子繞組，使得所述定子繞組穿過槽並且圍繞齒設置。

定子沿環周方向分為定子區段，所述定子區段分別具有多個齒和多個槽並且至少兩個定子區段沿環周方向相對於彼此錯位或交叉。所有定子區段沿環周方向並排設置並且還尤其大致以四分之一槽寬度、或另一數值相對於彼此交叉或錯位，即使得定子區段的槽和齒沿環周方向規律地交替並且該規律性在過渡到下一相鄰的定子區段時通過下述方式中斷，即在那設置有較寬的或較窄的槽、較寬的或較窄的齒、或附加的(可能更窄的)齒或附加的(可能更窄的)槽，或者略去一個齒。該過渡原則上也可以不同地實現。於是，在下一相鄰的定子區段上，槽和齒又規律地交替，尤其分別以相同的槽寬度或分別相同的齒寬度交替。

由此現在實現，在轉子轉動運動時沿環周方向完全規則地分布的轉子或電樞極並不分別精確同時地到達彼此錯位或交叉的定子區段的齒或槽，而是以所述錯位或所述交叉更早或更晚地到達彼此錯位或交叉的定子區段的齒或槽。即在轉子極到達定子區段的定子齒時，相應的轉子極略微延時地到達另一交叉或錯位的定子區段的定子齒。作為結果，在所述彼此交叉或錯位的定子區段中產生彼此略微偏移的振蕩的、尤其正弦電流。這又造成，在疊加時所述電流會引起幅值減小的諧波。以類似的方式，具有相同頻率但不同相位的噪音的直接疊加也可以引起噪音的、尤其噪音水平的整體的降低。這兩個所描述的效應也可以一起作用，使得能夠充分利用協同效應，所述協同效應能夠引起整體上極大的噪音降低。

例如，定子可以分為四個定子區段1至4並且每個定子區段(這也僅示例地列舉)分別具有12個定子齒，使得定子總共包括48個齒並且就此而言是無齒輪傳動的風能設備的相對較小的多極同步環式發電機。第一和第三定子區段並進而這兩個定子區段的槽和齒相對於第二和第四定子區段、即其槽或齒彼此錯位或交叉。

優選地，至少一個齒形成定子極並且相應的兩個定子極形成極對，這在此在術語上簡化地用於定子極對。原則上，定子極也可以由多個齒或分裂的齒形成，這在此不是非常重要。無論如何，對於所述實施方式提出，每個定子區段的極對數量是二的倍數。尤其，每個定子區段的極對數量是六的倍數。這種設計方案，即每個定子區段的極對數量至少是二的倍數，實現為每個定子區段設置子繞組。因此，每個定子區段可以構成為獨立的發電機或獨立的虛擬的發電機，其就此而言僅與其他定子區段共有所述轉子。

當每個區段的極對數量是六的倍數時，所描述的獨立的定子區段可以設有三相繞組，尤其甚至設有兩個獨立的三相繞組。兩個三相繞組可以相應地產生三相電流信號並且這兩個獨立的三相繞組的三相電流信號可以相對於彼此偏移。由此改進位於下遊的整流。電流信號也可以簡單地稱作電流。

優選地，設有四個定子區段並且定子區段分為兩個區段組，所述區段組分別具有兩個定子區段。為此提出，每個區段組的極對數量是四的倍數。由此可能的是，每個定子區段如上文所描述那樣獨立地纏繞並且同時基本上對稱地設置定子區段，使得即所有定子區段是同樣大的，簡而言之，即分別佔據四分之一圓。如果在兩個相鄰的且相對於彼此交叉的定子區段的過渡中略去一個齒，那麼還是將該(略去的)齒計算在內。換言之，在此存在沒有自己的齒的定子極或僅有一個自己的齒的定子極對。儘管如此，通過相應的繞組部段、一個齒和一個或多個其他的齒得到極對的作用。

作為替選方案，當每個區段組的極對數量不是四的倍數時，提出：區段組的定子區段具有不同數量的極對。例如，具有總共84個極對、即尤其168個齒的定子可以分為兩個區段組，所述區段組分別具有兩個定子區段。在此，這兩個區段組的定子區段交替。因此，每個區段組具有兩個定子區段並且每個區段組具有42個極對，並且在此為例如具有24個極對的定子區段和具有18個極對的定子區段。

對於所述實施方式或其他實施方式提出，每個區段組分別與構成為B12電橋的整流器連接。在此，每個區段組可以纏繞為，使得其產生兩個三相系統作為輸出電流。藉助於該B12電橋整流這兩個三相系統(其因此結果產生六個不同的相電流)。於是，每個相被輸送給所述B12電橋的分支，所述分支以已知的方式藉助於兩個二極體整流所述相。每個所述相的被整流的電流被輸出到共同的直流中間迴路或其他直流電壓儲存器或直流電流儲存器。

由於兩個區段組與B12電橋連接並且兩個區段組分別產生兩個三相電流，所述三相電流被整流，所以可以實現具有非常少的諧波的被整流的總信號。這特別是通過下述方式實現，即至少兩個定子區段或兩個區段組沿環周方向相對於彼此錯位或交叉。由此，一個區段組的六個相再次相對於另一區段組的六個相偏移，使得其在被整流的總信號中的疊加被降低並進而引起儘可能小的諧波。

優選地，等距地設置每一個定子區段的槽和齒並且將至少兩個定子區段沿環周方向相對於彼此錯位或交叉，使得相鄰的定子區段的相鄰的齒或相鄰的定子區段的相鄰的槽與同一定子區段的相鄰的齒或槽相比彼此間具有不同的間距。因此，分別在其定子區段之內等距地設置槽和齒，尤其使得除了在兩個相鄰的定子區段的過渡或接觸區域中的槽以外，定子區段的和尤其整個定子的所有槽具有相同的寬度、即沿環周方向的伸展。相應地，除了在兩個相鄰的定子區段之間的過渡或接觸區域中的齒以外，定子區段的或甚至整個定子的所有齒也具有相同的寬度、即沿環周方向的伸展。

因此，所提出的定子的設計方案對應於具有沿環周方向完全有規律的齒和槽的定子，其中所述定子分為定子區段、尤其偶數數量的相同大小的定子區段，然後尤其每第二個定子區段圍繞發電機的旋轉軸線(理論地)轉動了槽寬度或齒寬度的比例。

根據一個實施方式，提出一種具有定子的同步發電機，其中第一定子區段的第一和第二槽或第一定子區段的第一和第二齒彼此間具有為n*a的平均間距。在此，變量a表示第一定子區段的兩個相鄰的槽或齒的平均間距。因此，這例如說明第一槽的中心距第二槽的中心或第一齒的中心距第二齒的中心的間距。優選地，這與整個定子的相鄰的齒的每個間距的平均值相同。

變量n表示槽間距或齒間距的數量，即比在所觀察的第一和第二槽之間的槽數量小一的數或比在所觀察的第一和第二齒之間的齒數量小的數。

在第一槽和另一槽之間的間距或者第一齒距另一齒之間的間距為n*a+v或n*a-v，其中另一槽位於第二定子區段上，所述另一齒位於第二定子區段上。

在此，變量v表示在第一和第二定子區段之間的錯位或交叉。所述交叉就此而言大於0但小於平均槽間距或平均齒間距a。是否加上所述錯位v或減去所述錯位v取決於：在所觀察的兩個定子區段中的錯位或交叉是否使得這兩個定子區段朝向彼此地交叉或錯位，則減去變量v，或者所述兩個定子區段是否遠離彼此地錯位或交叉，並且在此情況下要加上變量v。

因此，通過這種公式化的說明可以看到，定子區段的齒和槽以n倍的平均間距彼此隔開，而疊加地對下一與其交叉或錯位的定子區段附加地還一次性地加上或減去錯位v。原則上，就此而言，錯位v和槽間距a或齒間距a理解為沿著環周的間距或理解為關於發電機的旋轉軸線並進而定子的中軸線的角。

優選地，錯位或交叉具有數值為0.4至0.6的槽間距或齒間距a。尤其，錯位大致為這樣的槽間距或齒間距a的一半。由此實現，在相應的定子區段中產生的噪音和/或電流相對於相應的噪音或電流具有相移，使得對於同步發電機總共產生的噪音生成是儘可能小的。這尤其通過相關的分量的有利的疊加實現，所述分量由此減小彼此。

優選地，每個定子區段容納作為繞組區段的一個定子繞組或多個定子繞組的一部分，並且不相鄰的定子區段的繞組區段彼此互連。由此，除了定子區段的機械的交叉或機械的錯位以外，也設有相應的電互連。這尤其實現，使得不相鄰的定子區段、即尤其每第二個定子區段彼此互連，即尤其以串聯電路方式互連或以並聯電路方式互連。所述定子區段在其繞組區段中產生相同頻率和相位的電流。其他在所述不相鄰的定子區段之間設置的定子區段並且進而同樣彼此間不相鄰的定子區段、即原則上第二組不相鄰的定子區段同樣彼此互連並且共同地產生具有相同頻率和相位的電流。在此，通常存在三相電流，這也適用於相應第一組不相鄰的定子區段。優選地，互連分別以串聯電路方式實現，使得繞組區段可以與下一不相鄰的定子區段的下一繞組區段在此直接互連。由此，可以避免與多條導線的並聯引導。

優選地，繞組區段與第一和第二整流器相互連接。因此，第一組不相鄰的定子區段的繞組區段與第一整流器連接，並且第二組不相鄰的定子區段的繞組區段與第二整流器連接。相應地，這兩組的電流在運行中藉助於相應的逆變器整流並且饋送到直流中間迴路上，所述直流中間迴路優選是對於兩個逆變器共有的。由此也可以實現，兩個逆變器獲得相對於彼此相移的電流並且相應地饋送到共同的直流中間迴路上，由此可以在那減小諧波。由此諧波在此也被減小，這還可以對噪音生成有正面的影響，即可以降低所述噪音生成。

優選地，定子和/或定子繞組點對稱地構成，尤其相對於同步發電機的旋轉軸線點對稱地構成。定子區段彼此間的交叉或錯位儘管可能局部不具有鏡面對稱性，但可以通過點對稱(這更為恰當地也可以稱作旋轉對稱)整體上實現有規律的布置，使得雖然通過錯位或交叉可實現所描述的噪音降低，發電機仍然可以有規律地即循環地運行。

優選地提出，定子的所有槽是相同的，即不因錯位或限制而改變。作為替代方案，錯位或交叉通過相應匹配的齒實現。為此，所述齒例如可以沿環周方向在相鄰的定子區段的接觸區域中增大或縮小。也可以分別設有附加的齒。由此尤其也實現，定子繞組的導線束同樣可以以常規的方式鋪設到所有槽中。

優選地，同步發電機的特徵在於，定子繞組或繞組區段逐相地具有繞組相。每一個這樣的繞組相穿過第一槽鋪設、即基本上向前引導，並且穿過第二槽引回。重複這種穿過第一和第二槽的鋪設至少一次，使得至少一個環穿過這兩個槽鋪設並進而圍繞位於其之間的齒鋪設。優選地，三個環穿過這兩個槽並且圍繞位於其之間的齒鋪設，使得四匝在電磁上有效地存在。於是，所述繞組相的鋪設相應地在第三和第四槽中延伸。

相應同樣地鋪設其他相的繞組相。優選地，三個環穿過這兩個槽並進而圍繞位於其之間的齒鋪設。由此，可以實現在一方面為纏繞的耗費與另一方面為同步發電機在運行方面的效率之間的良好的關係。尤其，三個環的使用對於風能設備的同步發電機是特別有利的，所述風能設備無齒輪傳動地運行。三個環實現，連續地鋪設定子區段的相應的繞組相。為此需要如下繞組相，所述繞組相具有大的有效的導線橫截面，所述導線橫截面由多個單導線組成，在纏繞時仍然還可以操作所述導線橫截面。同時，避免由於過細的束而引起的不必要的大量的纏繞步驟並且避免在環較少時必須使用過粗的束，所述過粗的束會使得操作非常困難或者至少避免將繞組相分為兩個並聯地引導的束。

優選地，在第一和第二槽之間或在至少一個環中存在五個槽和六個齒。保留的五個槽可以設置用於五個其他相的五個繞組相。

優選地，繞組相連續地穿過定子區段並且尤其連續地穿過區段組的所有定子區段纏繞。由此，可以避免在連接部位上的問題並且在連續無中斷地纏繞用於一個區段組的所有定子區段的繞組相時，這些定子區段相應地以簡單的方式和方法串聯地電連接。

根據本發明，還提出一種具有多個定子疊片的疊片組，所述多個定子疊片用於組成定子疊片組。所述疊片組優選構成為，使得其可以製造根據上文所描述的實施方式之一的同步發電機的定子疊片組。

所述疊片組的定子疊片總共具有多個槽和齒。在此，疊片組區分為三種定子疊片，即標準疊片、拉伸疊片和壓縮疊片。標準疊片基本上對應於同步發電機的定子的沒有錯位或交叉的常規的已知的疊片。由多個這種標準疊片可以組成定子疊片組。為此，將相應多的標準疊片在第一層中鋪設成一個圓並且在其上以相同的方式但與第一層的疊片錯位地鋪設第二層，以此類推，直至由多個這種彼此錯位的疊片層形成定子疊片組。

為了實現定子疊片組，其中設有定子區段並且所述定子區段相對於彼此錯位或交叉，然而需要其他疊片，所述疊片考慮所述錯位或所述交叉。為此，設有拉伸疊片和壓縮疊片。拉伸疊片在類型上基本上也對應於標準疊片，但具有被拉伸的區域，尤其加寬的齒。因此，所述被拉伸的區域設置為用於兩個相對於彼此交叉和錯位的定子區段的過渡區域，即這兩個定子區段根據錯位或交叉彼此遠離。由此產生所述被拉伸的區域，所述拉伸疊片設有所述被拉伸的區域。

相應地，壓縮疊片具有被壓縮的區域，所述被壓縮的區域設置為用於兩個定子區段的過渡區域，這兩個定子區段朝向彼此地錯位或交叉。

優選地，所述被拉伸的或被壓縮的區域並不在相關的拉伸疊片或壓縮疊片的中心，而是偏心地大致在三分之一處。此外，所述拉伸區域或壓縮區域是鏡面對稱的，使得當相應的拉伸疊片或壓縮疊片從上側翻轉到下側或從下側翻轉到上側時，所述拉伸區域或壓縮區域的構型保持不變。

因此，所述擋板和拉伸疊片也可以在不同的層中上下重疊地堆疊，使得相應的拉伸區域或壓縮區域精確疊置，然而相應的拉伸疊片或壓縮疊片總體上不精確疊置。因此，在製造疊片組時在拉伸區域或壓縮區域中也可以實現重疊的層形成，而不必分別製造不同的疊片。為此，製造深度需要僅包圍標準疊片、拉伸疊片和壓縮疊片。藉助於這三種不同種類的疊片可以製造整個疊片組，包含被拉伸的或被壓縮的區域、即包含在相對於彼此錯位或交叉的定子區段之間的過渡區域，包含重疊部。

此外，提出一種用於製造定子疊片組的方法，所述方法還構成為用於藉助於根據上述實施方式中的一個的疊片組製造定子疊片組。即在此提出，首先以常規的方式分層地構成定子疊片組，其中對於過渡區域分別設置有拉伸疊片或壓縮疊片。對於下一層，在相應的區域中設置拉伸疊片或壓縮疊片，然而拉伸疊片或壓縮疊片相對於分別位於下方的疊片翻轉，即其上側朝下或下側朝上。由於拉伸區域或壓縮區域的非居中的布置，通過將疊片翻轉來改變其位置並進而藉助於同一疊片可以實現重疊的、即非完全疊置的堆疊。

根據本發明，還提出一種具有根據上述實施方式中的一個所述的同步發電機的風能設備。

附圖說明

現在，在下文中參照附圖根據實施例示例地詳細闡述本發明。

圖1示出風能設備的示意性立體圖。

圖2示出已知的同步發電機的軸向剖視圖。

圖3示出已知的他勵同步發電機的示意性電路圖，所述他勵同步發電機具有兩個三相繞組和連接在下遊的二極體整流器。

圖4示出根據本發明的同步發電機的軸向剖視圖。

圖4A和4B示出圖4的局部。

圖5A至5D示出作為根據圖4a的局部的實施方案的過渡區域的不同的實施可能性。

圖6示出同步發電機的區段連帶設置在下遊的整流器的互連的可能性的示意圖。

圖7示出根據另一實施方式的同步發電機連帶具有不同數量的極對的定子區段的軸向剖視圖。

圖7A示出圖7的局部。

圖8闡明一個實施方式的同步發電機的繞組圖案。

圖9闡明另一實施方式的同步發電機的繞組圖案。

具體實施方式

圖1示出風能設備100，所述風能設備具有塔102和吊艙104。在吊艙104上設置有轉子106，所述轉子具有三個轉子葉片108和導流罩110。轉子106在運行中通過風被置於轉動運動並且進而驅動在吊艙104中的發電機。

圖2示出已知的同步發電機201的軸向剖視圖，即以沿旋轉軸線202的方向的視角示出，其中同步發電機201橫向於旋轉軸線202剖開。同步發電機構成為內電樞，以及進而在內部具有轉子或電樞204並且在外部具有定子206。同步發電機201構成為多極環式發電機並且具有空置的內部空間，所述內部空間佔據超過同步發電機201的總直徑或總半徑的一半。示例地設有168個定子齒208。同樣設有多個定子槽210，所述定子槽與定子齒208交替或設置在所述定子齒之間。

電樞204具有一些轉子極或極靴212，在所述轉子極或極靴之間分別設有具有繞組的槽214。轉子槽214配備有繞組，所述繞組用於激勵轉子。

在運行中，轉子204相對於定子206旋轉並且轉子極212掠過定子極208。在轉子204和定子206之間存在窄的氣隙216。

圖3示出已知的同步發電機201的互連並且示意地示出勵磁電路220，所述勵磁電路用於藉助於直流電流激勵轉子204。示意示出的是三相的第一和第二定子繞組221或222。所述第一和第二定子繞組經由第一互連223或第二互連224經由第一或第二整流器225或226互連並且兩個整流器225和226饋送到共同的直流中間迴路228上，所述直流中間迴路由電容器表示。

現在，圖4完全類似於圖2地示出同步發電機1，所述同步發電機具有旋轉軸線2、電樞或轉子4、定子6、多個定子齒8和同樣多個定子槽10。電樞或轉子4具有轉子極或轉子極靴12和在其之間具有轉子槽14。在定子6和電樞4之間存在氣隙16。轉子或電樞4可以與圖2的轉子或電樞204相同的。然而，根據本發明，定子6與圖2的定子206不同。

就此而言，定子6分為四個區段31至34。分別相鄰的區段相對於彼此交叉或錯位。因此，第一和第三區段31、33相對於彼此不交叉或錯位，然而相對於第二或第四區段32、34交叉或錯位。同樣，第二和第四區段32、34相對於彼此不交叉或錯位。由此，在相鄰的區段之間存在被壓縮的區域36或被拉伸的區域38，取決於：分別相鄰的區段朝向彼此或遠離彼此地錯位或交叉。在此，圖4A表明同步發電機1的局部，所述局部涉及被壓縮的區域36。實現所述被壓縮的區域36的可能性在圖5A-5D中示出。圖4B示出同步發電機1的局部，所述局部包含被拉伸的區域38。

在圖4B中針對被拉伸的區域38可看到的是，存在加寬的定子齒8+，而其餘的定子齒8具有相對此較小的、即正常的寬度並且彼此間是同樣寬的。

相應地，針對被壓縮的區域36的圖4A應具有縮窄的齒8-或者具有被壓縮的區域的其他實施方案，其中所有定子槽10都具有相同的大小和形狀，然而這就此而言僅是實現的一個可能性。圖4A僅為實現的可能性的佔位，其在圖5A至5D中具體地示出。

圖4B和5A至5D的放大圖也示出，電樞或轉子4的齒12和槽14與定子6的壓縮部或交叉部和區段部不接觸。

圖5A至5D因此根據圖4A的佔位或局部示出局部，並且在此示出用於被壓縮的區域36的具體設計方案的不同的可能性，所述被壓縮的區域在圖5A至5D中相應地表示為36A、36B、36C或36D。相對於例如圖2示出的常見布置，在所述被壓縮的區域中，兩個定子區段31和32朝向彼此地轉動。這例如大致在槽寬度的程度，其中在根據圖4並進而也根據圖5A至5D示出的設計方案中槽寬度大致對應於每個齒8的連接片40的寬度。

優選地，這兩個相鄰的區域朝向彼此的轉動大致對應於一半的平均齒距或槽距，即一半的從齒中心到下一齒的中心的間距或從槽的中心到下一相鄰的槽的中心的間距。

為了實現壓縮區域36A，提出根據圖5A的實施方式，直接相鄰的槽10A』和10A」更窄地構成並且在這兩個槽之間設有分離片42A。所述分離片42A可以將這兩個槽10A』和10A」彼此分離並由此也將定子繞組的可能的裝入的導線彼此分離。就此而言，所述分離片42A也可以具有電絕緣的功能。在此有問題的是，槽10A』和10A」相對於槽10縮小並進而也會更少或更差地容納定子繞組的導線。

作為替選方案因此提出一種根據圖5B的設計方案，其中在壓縮區域36B中設有兩個邊界槽10B』和10B」，所述邊界槽具有比其餘的槽10更大的深度。由此，邊界槽10B』和10B」更細地但更深地構成並進而能夠容納與其餘的槽10大致同樣多的導線或導線芯。兩個邊界槽10B』和10B」通過分離片42B分離，所述分離片可以具有總是與其餘的齒8和定子6的疊片組相同的材料。

圖5C示出與圖5B完全類似的設計方案，但其中設有分離片42C，所述分離片由與定子疊片組不同的材料構成，即製成為其餘的定子齒8。分離片42C的材料由高導磁的、至少與定子疊片相比更高導磁性的材料製成。為此，例如可以使用所謂的Mu金屬。由於這種高導磁的材料，所以可以完全地或部分地補償分離片42C的減小的橫截面。與根據圖5B的實施方案不同，分離片42C並未一起由相應的板材衝壓，而是可以在製成定子6的疊片組之後裝入，可能也與定子繞組的導線的裝入一起地進行。

圖5D示出另一設計方案，據此這兩個邊界槽10D』和10D」現在直接相鄰，而在所述兩個邊界槽之間不存在定子齒。為了分離，分離片42D例如可以設置為絕緣紙或者完全取消。邊界槽10D』和10D」在此具有與其餘的槽10相同的形狀並且相應地具有同樣多和同樣大的空間，所述空間用於容納定子繞組的導線。在裝入定子繞組的這種導線時必須要注意的是，將這種導線在這兩個沒有中間齒的相鄰的邊界槽10D』和10D」中儘可能均勻地放置。

圖6示意地根據一個實施方式闡明根據本發明的同步發電機的定子繞組的互連。在此，以定子根據圖4來劃分的同步發電機為基礎。因此，設有四個定子區段31至34，其中第一和第三區段31和33相對於彼此不錯位或不交叉，然而相對於第二和第四區段32和34交叉。第二和第四區段32、34同樣相對於彼此不交叉或錯位。因此，第一和第三區段31、33示意地示作第一區域44或第一區段組44以及第二和第四區段32、34相應示意地示作第二區域46或第二區段組46。

兩個區段組44和46分別承載兩個三相定子繞組51和53或52和54。在此，兩個定子繞組51和53或52和54分別伸展穿過相關的區段組44或46的各兩個區段31和33或32和34。在區段組44或46之內，各一個定子繞組51至54的相串聯地電連接，即從中性點45或47(僅表明)通過第一定子區段51或52、進一步通過第二定子區段53或54並且最後連接到整流器61至64中的一個上。因此，每個區段被定子繞組51至54中的兩個穿過。

在此，在示出的實施方式中，四個定子繞組51至54中的每個單獨地連接到第一至第四整流器61至64上。在此，所有四個整流器61至64使用相同的直流中間迴路66，因此所有整流器都共同地饋送到所述直流中間迴路中。直流中間迴路也由電容器68來表示並且負載電阻70象徵性地代表其他要連接的元件，即尤其一個或多個要連接的升壓轉換器和/或一個或多個要連接的逆變器，以產生饋送到供電網中的正弦交流電流。

所示的整流器61至64分別設計為無源的所謂的B-6整流器。

由於第一區域44的以及第二區域46的繞組分別單獨地連接到整流器或一組整流器上，所以由交叉或錯位在可能的諧波振蕩方面不同地產生的電流也可以相應地單獨引導至各個整流器並進而單獨地引導至直流中間線路66並且在那裡通過整流被饋送。通過整流將所產生的交流電流整流，然而可能的諧波振蕩或疊加的紋波基本上保持存在，然後可以在直流中間迴路中必要時減弱地作為電壓紋波或電壓波動存在。在此，與第一區域44相關的紋波相對於與第二區域46相關的紋波偏移，在此在直流中間迴路中疊加並且由此會相互減弱。在最優的至少理論的情況中，第一區域44的紋波可以與第二區域46的紋波抵消。

通過各個區段31至34的附加單獨的互連還可以提高發電機的、即尤其定子的冗餘度。

因此，提出一種風能設備的多極同步環式發電機，所述同步環式發電機尤其可以與在其他方面有相同結構方式的之前已知的同步發電機相比以降低噪音的方式工作。

尤其，基於具有六個相的發電機，即各具有三個相的第一和第二系統，和定子，該定子具有每個極距12個槽以及二極體整流器。根據現有技術的這種多極同步環式發電機可以產生脈衝式轉矩，所述脈衝式轉矩具有尤其12次的諧波分量。這種脈衝式轉矩例如可以具有大約120Hz的頻率，所述頻率當然與轉速有關，並且會是幹擾性的。

因此對於解決方案提出，將一個或多個定子繞組分為區段、尤其分為四個區段。區段的槽交叉，使得在區段之間產生半個槽距的偏移，如圖4以放大圖4A和4B示出的那樣。形成相應的繞組邊緣區域，所述繞組邊緣區域可以構成為被壓縮的區域36或被拉伸的區域38，所述被壓縮的區域或被拉伸的區域在定子的環周之上交替。這種繞組邊緣區域的成型可以如在圖5A至5D中示出的那樣進行。同樣不排除其他成型可能性。

此外提出，將各兩個非並排的區段互連、即互連為一個區域。典型地，可以通過串聯電路進行所述互連。在此，互連分別涉及兩個三相繞組相。因此，每個互連的區域由各兩個三相繞組相構成。優選地，每個區域與12脈衝的二極體整流電路和直流電壓側的並聯電路連接。

建議的解決方案特別以將定子劃分為四個區段為例來闡述。然而也可以進行其他劃分，在最簡單的情況下劃分為兩個區段，其中每個單個區段於是也形成根據第一或第二區域44、46的區域。同樣可以劃分為明顯多於四個的區段、優選偶數數量的區段。

圖7示出同步發電機701的剖視圖，所述同步發電機具有定子706，所述定子具有四個定子區段或區段731至734。定子區段731和733形成第一區段組並且定子區段732和734形成第二區段組。這些區段組中的每個731、733或732、734具有42個極對並進而數量不是四的倍數的極對。相應地，區段組的定子區段具有不同數量的極對，即第一定子區段731具有24個極對以及第二定子區段733具有18個極對。相應地，在第二區段組中定子區段732具有24個極對並且在同一區段組中定子區段734具有18個極對。由此，這四個定子區段731至734中的每個也具有六的倍數作為極對數量，或者換言之，定子區段731至734中的每個的極對數量可以被六整除。

此外，在圖7中，定子槽用附圖標記710表示而定子齒用附圖標記708表示。轉子4可以對應於圖4的轉子4並且對於其進一步說明就此而言也可以參考對圖4的描述。

在各個定子區段731至734之間的分離通過相應的分離線735表明。與圖4的實施方式不同，由此得到被拉伸的區域738的偏移，所述被拉伸的區域同樣具有加寬的定子齒708+。具有加寬的齒708+的所述被拉伸的區域738設置在圖7的局部B中，所述局部B在圖7A中放大地示出。除了被拉伸的區域738或加寬的齒708+的偏移以外，對此其餘的說明適用根據圖4的實施方式並且圖4B的放大的示圖因此也適用於圖7或7A的實施方式。

被壓縮的區域736基本上不變並且也位於根據圖7的標記A中。對於所述標記A也考慮不同的變型方案，如其在圖5A至5D中說明的那樣。就此而言參照所述圖5A至5D。

圖8闡明用於根據定子區段的一個實施方式的同步發電機的繞組圖案，如例如圖7的定子區段733具有18個極對。在圖8中帶有附圖標記833的所述定子區段在圖8中示作無彎曲的被拉伸的元件，以便由此簡化繞組圖案的說明。在此，圖8示出根據視圖8A的相應的齒808和槽810的俯視圖，根據視圖8B的定子區段3的側視圖，根據視圖8C的轉子804的同樣線性示出的部分的側視圖，其中示圖在此也是示意的並且無彎曲，並且示出根據視圖8D的轉子804的極靴或轉子齒的俯視圖。

圖8的視圖8A基本上闡明從左側以繞組相850起始的繞組圖案，所述繞組相穿過第一槽851，即基本上沿前向方向鋪設，並且穿過第二槽852引回。所述繞組相850於是引向第一槽851並且再一次穿過所述第一槽並且穿過第二槽852再引回。這再重複兩次，使得繞組相850於是圍繞在三個完整的環858中的六個齒808鋪設。然而，由此四匝在電磁上是有效的，因為最後在至少所示的定子區段833被完全纏繞之後，開頭處進入的繞組相(其根據圖8，視圖8A從左側進來)最後與繞組相850的向右離開第二槽852的部分有效地電連接。

在繞組相850第四次穿過第二槽852被引回之後，現在所述繞組相裝入第三槽853中並且穿過第四槽854引回並且這被重複，直至得到三個環或電磁上有效的四個匝。這再一次地在第五和第六槽855或856中重複，直至根據圖8、視圖8A的繞組相850到達右側。繞組相850可以從那裡導向另一定子區段，或者連接到輸出端上，以便在那提供要產生的電流。

視圖8B示意地示出定子區段833的所有齒808和槽810。為了說明，槽810由A至F標明，其中各一個字母代表一個相的一個繞組相。在此，在視圖8A中說明的繞組涉及用字母D標明的相的繞組相。在此，D+相應地表示繞組相850的引入以及D-相應地表示繞組相850的引回。其餘的字母A至C以及E和F設有相應的符號，即「+」表示引入以及「-」表示引回。

從圖8的視圖8B也可獲知，繞組相分別以四個層設置在每個定子槽810中。此外，視圖8B也表明，對於其餘的相A至C、E和F分別設有與針對僅一個相、即說明相D的視圖類似的繞組。

視圖8C示出轉子804中具有六個極靴860的局部，所述極靴分別具有交替的方向性，以便在激勵時藉助於在勵磁相862中的直流電流分別產生具有相對於相應的相鄰極靴的相反方向的磁場。每個極靴860具有極靴頭864，所述極靴頭例如是箭頭形的，如圖8D中可看到的那樣。轉子804的運動方向符合規定地沿運動箭頭866的方向定向。兩個極靴860並進而兩個轉子極、即轉子極對總共在12個定子齒808或12個定子槽810上並進而在六個定子極對上延伸。

圖9示出或說明用於十二極的十二相同步發電機的繞組圖案，其與圖8的示圖非常相似。所基於的同步發電機具有四個區段931至934。第一和第三區段931和933形成第一區段組並且第二和第四區段932和934形成第二區段組。這兩個區段組中的每個具有兩個三相繞組，即各六個繞組。為了說明，然而分別示出僅一個繞組或僅一個繞組相950或980。圖9同樣示出以視圖8A至8D形式的四個視圖，即相應地作為視圖9A至9D。然而，圖9A僅描述連續的繞組相950或980。

對於由第一和第三區段931和933構成的第一區段組，繞組相950在共同的中性點995處起始。繞組相950是三相繞組的部分，所述繞組具有兩個其他的但在圖9中未示出的繞組相。由此，所述三個繞組相形成三相系統並且在中性點995處彼此連接。從所述中性點995起，繞組相950首先穿過第一槽951引導並且穿過第二槽952引回並且穿過在三條環958中的這兩個槽951、952並進而鋪設在電磁上有效的四個匝。接著，所述繞組相950進一步引向第一區段931並且在那穿過第三槽953鋪設並且穿過第四槽954引回，直至形成三個環。於是，繞組相在第五槽955中繼續並且在形成三個環的情況下多次穿過第六槽956引回。最後，用於繞組相950的示圖在連接點996處結束。從所述連接點起，繞組相950或另一連接的電導線引向整流器如根據圖6的B-6整流器61，即一個支路有兩個二極體。

以相同的方式和方法，其餘的槽設有這兩個三相系統的其餘五個相，使得第一和第二區段931和933的所述第一區段組的所有槽被填滿。

相應地，進行具有繞組相980的第二區段組的第二和第四區段932和934的纏繞。所述繞組相從共同的中性點998經由第一至第六槽981至986以相應的環988纏繞並且在連接點999處結束，所述連接點用於連接到整流器。

根據圖9的同步發電機具有第一和第二區段組，所述第一和第二區段組分別具有18個極對。因此，設有四個定子區段931至934，所述定子區段分別分組為兩個區段組931和933以及932和934。因此，每個區段組不具有數量為四的倍數的極對並且因此定子組的定子區段具有不同數量的極對，即較大的定子區段931或932分別具有十二個極對而相應較小的定子區段933或934分別具有六個極對。要指出的是，為了簡化地示出繞組圖案在圖9中未示出所設置的交叉。圖9要說明繞組圖案。