(57)【要約】  本発明は電気機械（１、２、２１０）、又は風力発電機としてのその利用、そしてこの電気機械を備えた風力発電装置に関する。電気機械が一次部品（３、４、２２２、２１２、２１３）と二次部品（５、６、２２４）とを有し、円板状空隙を形成するために円板状一次部品（３、４、２２２、２１２、２１３）および円板状二次部品（５、６、２２４）が設けられており、又は電気機械（１、２、２１０）が円筒状空隙を形成するために円筒状一次部品（３、４、２１２、２１３）および円筒状二次部品（５、６、２２４）を有し、リニアモータ用に使用可能な一次部品が円筒状一次部品（３、４、２２２、２１２、２１３）を形成するためにも使用される。
2009531006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次部品（３、４、２２２、２１２、２１３）と二次部品（５、６、２２４）とを有する電気機械（１、２、２１０）において、
電気機械（１、２、２１０）が円板状空隙を形成すべく円板状一次部品（３、４、２２２、２１２、２１３）と円板状二次部品（５、６、２２４）を有するか、又は
電気機械（１、２、２１０）が円筒状空隙を形成すべく円筒状一次部品（３、４、２１２、２１３）と円筒状二次部品（５、６、２２４）を有し、
リニアモータ用に使用可能な一次部品が、円筒状一次部品（３、４、２２２、２１２、２１３）を形成するためにも使用される電気機械。
【請求項２】
一次部品（３、４、２１２、２１３）が一次部品セグメント（２１２、２１３）を有しおよび／又は二次部品（５、６、２２４）が二次部品セグメント（５、６、２２４）を有し、特に一次部品セグメント（２１２、２１３）が巻線を有し、
リニアモータ用に使用可能な一次部品が、円板状一次部品（２２２）を形成するためにも使用される請求項１記載の電気機械。
【請求項３】
一次部品セグメント（２１２、２１３）が独自の電気端子（２２０）を有し、該電気端子が特に着脱可能な電気接点を形成するための機構を有する請求項２記載の電気機械。
【請求項４】
一次部品セグメント（２１２、２１３）又は二次部品セグメント（５、６、２２４）が支持機構（２１４）上に着脱可能に固着されている請求項２又は３記載の電気機械。
【請求項５】
一次部品セグメント（２１２、２１３）および／又は二次部品セグメント（５、６、２２４）が多角形状に配置されており、この多角形状配置によって特に円形輪郭が形成されている請求項２から４の１つに記載の電気機械。
【請求項６】
二次部品（５、６、２２４）および／又は一次部品（３、４、２１２、２１３）が円形輪郭を有する請求項１から５の１つに記載の電気機械。
【請求項７】
二次部品（５、６、２２４）の円形輪郭が、一次部品（３、４、２１２、２１３）の円形輪郭よりも円に一層近似している請求項１又は６記載の電気機械。
【請求項８】
一次部品セグメント（２１２、２１３）が積層鉄心を有し、積層鉄心が巻線受容溝を有し、溝が特に互いに平行に配置されている請求項２から７の１つに記載の電気機械。
【請求項９】
二次部品（５、６、２２４）が、角度をずらして並べて位置決めされた永久磁石（１７、２２６）を有する請求項１から１０の１つに記載の電気機械。
【請求項１０】
電気機械が特に同期機であり、一次部品（３、４、１３０）が、第１磁界を発生するための第１手段（９、１０、１２、１４）として巻線を有し、二次部品（５、６、１２０）が磁界案内手段（３１、３２、３３、３４、９９）を有し、一次部品（３、４、１３０）が他の磁界を発生するための少なくとも１つの他の手段（１７、１８、２０、２７、２８、２９、３０）を有し、特に第１磁界を発生するための第１手段（９）は、他の磁界を発生するための前記他の手段（１７、１８、２０、２７、２８、２９、３０）に対して、第１磁界と前記他の磁界との重畳が可能となるように配置されている請求項１から９の１つに記載の電気機械。
【請求項１１】
二次部品側の前記磁界案内手段が歯構造を有する請求項１０記載の電気機械。
【請求項１２】
一次部品セグメント（２１２、２１３）を案内する案内機構（２１４）が設けられている請求項２から１１１つに記載の電気機械。
【請求項１３】
請求項１から１２の１つに記載の電気機械（１、２、２１０）として実施された風力発電機。
【請求項１４】
風力発電機がゴンドラ（２０４）内でマスト（２０２）に取付けられており、一次部品（３、４、２１２、２１３）がマスト（２０２）に向き合いかつ二次部品（５、６、２２４）がマスト（２０２）に背を向けるように風力発電機が取付けられている請求項１３記載の風力発電機。
【請求項１５】
一次部品（３、４、２１２、２１３）がゴンドラ（２０４）と機械的に結合されている請求項１３又は１４記載の風力発電機。
【請求項１６】
二次部品（５、６、２２４）がゴンドラ（２０４）と機械的に結合されている請求項１３又は１４記載の風力発電機。
【請求項１７】
連結された風力発電機（１、２、２１０）が請求項１３から１６の１つに記載された少なくとも２つの風力発電機を有し、風力発電機が軸線方向で前後に配置されている風力発電機。
【請求項１８】
少なくとも１つの翼（２０８）と、請求項１３又は１６記載の風力発電機（１、２、２１０）とを有する風力発電装置（２００）において、二次部品（５、６、２２４）が翼（２０８）と機械的に連結されている風力発電装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの翼（２０８）と、請求項１３又は１６記載の風力発電機（１、２、２１０）を有する風力発電装置（２００）において、一次部品（３、４、２２２）が翼（２０８）と機械的に連結されている風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械、特に発電機であって、発電機が風力発電装置において利用されるものに関する。電気機械は一次部品と二次部品とを有し、一次部品も二次部品も円形輪郭を有する。風力発電装置で利用される発電機は風力発電機である。風力からエネルギーを獲得すべく、風力発電機は機械的／電気的エネルギー変換器として利用される。この発電機の組込は普通かなり高い位置で行われる。更に、風力発電装置の利用は陸地で、海岸で又は海上でも行うことができる。
【背景技術】
【０００２】
風力発電機は、現在、一緒に又は個別に組み立てられる２つの大形部材を有する。即ちステータとロータである。両部材は円筒状基本形状を有する。風力発電機（簡単に発電機とも称する）は、所定の風事情および／又は予想される風事情に従い、また所望の出力に従って組立体として設計される。この組立体は極めて大きくて重い。組立、整備および修理は、例えば荷役ヘリコプタや荷役クレーン等の重くて高価な機器を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、コンパクトな構造を有すると共に柔軟に利用可能な電気機械を提供することである。利用方法は特に風力発電装置での風力発電機としての利用法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１の特徴を有する電気機械、請求項１３による風力発電機、又は請求項１８又は１９による風力発電装置によっても解決される。
【０００５】
電気機械、風力発電機および風力発電装置の他の有利な諸構成は、従属請求項２〜１２と１４〜１７に示す。
【０００６】
一次部品と二次部品とを有する特に発電機である電気機械は、電気機械が円板状空隙を形成すべく円板状一次部品と円板状二次部品を有し、又は電気機械が円筒状空隙を形成すべく円筒状一次部品と円筒状二次部品を有し、リニアモータ用に使用可能な一次部品が円筒状一次部品を形成するためにも使用されるように形成できる。電気機械が円板状一次部品と円板状二次部品とを有する場合、円板状一次部品と円板状二次部品は、これにより一次部品と二次部品との間に円板状空隙が形成されるように互いに配置できる。電気機械の円板状構造が電気機械の円筒状構造と相違する点として、確かにいまなお電気機械によって回転運動が実施可能ではあるが、しかし磁界は空隙を介して回転軸に対して半径方向に向けられるのでなく、電気機械の回転軸と平行に向けられる。このように形成された円板状電気機械は、円軌道上で駆動されるリニアモータに匹敵する。
【０００７】
電気機械は特に同期機の形式である。同期機は自励式とし、又は他励式としてもよい。発電機は、代表的には同期機である。
【０００８】
１構成において、
ａ）電気機械の一次部品が一次部品セグメントを有し、および／又は
ｂ）電気機械の二次部品が二次部品セグメントを有し、
特に一次部品セグメントが巻線を有し、リニアモータ用に使用可能な一次部品が特に円板状一次部品を形成するためにも使用される。
【０００９】
つまり一次部品は通電可能な巻線を有し、該巻線は円板形状に関し円板の外側領域となる一次部品の領域に配置される。この結果、大きなモーメントを得られる。二次部品を形成する部品にも同様のことがあてはまる。二次部品は、例えば一次部品の巻線と同じ半径領域内で二次部品上に位置決めされた永久磁石を有する。永久磁石の代わりに二次部品が磁界案内手段のみを有し、該手段が歯構造を有する場合、この歯構造も、電磁界を形成すべく設けた一次部品区域に歯構造が対向するように二次部品上に位置決めされる。
【００１０】
円板状構造様式は特別コンパクトな構造を可能とする。更に、リニアモータ内で利用するために設けることのできる一次部品を使用すると電気機械の柔軟な構造が可能となる。これが可能となるのは、特に電気リニアモータのこのような一次部品が個別組立又は個別接続のため設けられているからである。
【００１１】
電気機械の円板状構成、又はそこから生じる一次部品又は二次部品の円形輪郭、そして多角形位置決めによるセグメントの相応する円形配置は、常に電気機械の空隙領域に関する。例えばハウジングを有する電気機械は、そのハウジングを円形、長方形又は別の形状も有する様々な輪郭および形状となし得る。
【００１２】
電気機械の一次部品を形成する単数又は複数の一次部品セグメントは、特に独自の電気端子を有する。更に、個々の一次部品セグメントは例えばねじ結合、締付結合等の着脱可能な結合法で容易に組立て又は分解できる。このため一次部品セグメントは、特にねじを挿通させるための孔を有する。一次部品セグメントの他の構成では、一次部品セグメントは独自の封止部を有する。つまり一次部品セグメントの積層鉄心内に設けられる巻線が封止されている。これはリニアモータの一次部品について代表的である。
【００１３】
ステータとロータが各々１つの部材である古典的電気機械とは逆に、この電気機械は、多数のリニアモータ／発電機構成要素で構成される一次部品を有する。一次部品又は二次部品のセグメントであるリニアモータ／発電機構成要素は、風力により回転する部材の、過度に小さくはない任意の直径に取付け得る。風力によって回転するこの部材は例えば翼を有する。二次部品は例えば可動部品上に取付けられており、この部品は回転可能な部材である。その場合、一次部品は相応にこれに対して定置の部材に取付けられている。
【００１４】
こうして電気機械は、複数の個別セグメントで構成できる。電気機械の空隙は円板状又は円筒状のいずれかに形成できる。
【００１５】
一次部品のセグメント、即ち一次部品セグメントは電気機械の能動部品であり、上記の如くに有利なことに従来のリニアモータの能動部品に一致する。この従来のリニアモータは、例えば直線状や直方体状に形成できる。電気機械の出力を高めるべく、二重カム構成を備えてもよい。
【００１６】
電気機械が１ｍ又は２ｍ以上の大きな直径を有するとき、特に円筒状に構成されたモータの場合、損失を過大とすることなく従来のリニアモータ二次部品（直線状、直方体状）も使用できる。これは、弦形成に基づく空隙変化が電気機械の出力に顕著には作用しないことから生じる。
【００１７】
出力効率を最適化すべく、従来型リニアモータの一次部品の有利な変更態様では、一次部品セグメントを湾曲形状となし得る。この湾曲形状は、特に一次部品セグメントの空隙に向き合う側に関係している。湾曲形状により、電気機械の円筒状構造が簡単に可能である。この湾曲形状は、特に一次部品セグメントの積層鉄心が湾曲形状を有することで達成される。湾曲形状の複数の一次部品セグメントを並列させることで円形状が生じる。
【００１８】
電気機械の二次部品は受動部品として形成でき、これも直径値や構造態様（円筒状又は円板状）に依存し、一次部品に相応して湾曲される。電気機械の出力を高めおよび／又は一次部品と二次部品との間で外向きに作用する吸引力を中和すべく、電気機械は円板状空隙で、所謂二重室として構成できる。
【００１９】
更に、電気機械の出力を高めおよび／又は「始動」、「迅速動作」等の諸機能を分離すべく、異なる直径又は半径に取付けられる様々な一次部品セグメントから構成できる。この結果、一次部品セグメントの相互接続配置が得られ、それらに付属する二次部品の相互接続配置も得られる。
【００２０】
電気機械の二次部品は一体又は多部分に、即ちセグメント化して形成しておける。
【００２１】
特に風力発電装置において発電機として利用される電気機械のモジュラー状にセグメント化した構造は、柔軟で安価な構想も柔軟で安価な製造、組立、分解も可能とする。電気機械の出力を追加的に増大、又は低減させ得ると有利でもある。これは少なくとも１つの付加的一次部品セグメントの付加的組立および接続によって達成される。出力は１つの一次部品セグメントを取り去ることで低減可能である。１つの一次部品セグメントは各々個別に１つの支持体に固着でき、また一次部品セグメントも独自の電気端子を有するので、代用部品の場合にも簡単で安価な修理が可能である。これは特に風力発電装置の場合に重要である。それが、風力発電装置は発電機として役立つ電気機械が高い位置に配置されるので接近困難でからである。
【００２２】
風力発電装置では、例えば以下に述べる事情に基づいても本発明に係る電気機械の利用は有利である。例えば局所的風事情に基づいて小さなトルクが予想される場合、発電機周面全体が一次部品セグメントを装備する必要はない。極端な場合、機械又はその周面に単に１つの一次部品セグメントで間に合う。
【００２３】
本発明に係る電気機械の様々な実施形態を以下で述べるが、これらの一部は既に上で言及したものである。
【００２４】
一次部品が一次部品セグメントおよび／又は二次部品が二次部品セグメントを有し、特に一次部品セグメントが巻線を有し、特にリニアモータ用に使用可能な一次部品が円板状一次部品を形成するためにも使用されるように、電気機械を形成できる。リニアモータ用にも使用可能な一次部品は一次部品セグメントである。一般に一次部品セグメントは有利には下記特徴の少なくとも１つを有する。
独自の電気端子
封止部、および
一次部品セグメントを固着するための手段。
【００２５】
単数又は複数の一次部品セグメントが電気機械の一次部品を形成する。
【００２６】
独自の電気端子は、有利には着脱可能な電気接点を形成するための機構を有する。このような接点は、例えば締付接点、ねじ込接点等である。
【００２７】
組立を容易とすべく、単数又は複数の一次部品セグメントを支持機構としての支持体上に固着できる。二次部品セグメントも、他の支持機構上に着脱可能又は脱離不能に固着しておくことができる。
【００２８】
有利な１構成では、支持機構は電気機械の可動部品を案内する案内機構としても設けられる。この可動部品は、一次部品又は二次部品のいずれかである。一次部品に関して一次部品セグメントは、各々個々に又は群としても案内機構により案内し得る。
【００２９】
上述のように、セグメント、特に一次部品セグメントの配置により円形輪郭が生ずる。従って、一次部品セグメントおよび／又は二次部品セグメントは、例えば多角形状に配置されており、この多角形状配置によって円形輪郭が生じる。
【００３０】
有利な１構成では電気機械の一次部品は多角状に円形に形成され、二次部品は一次部品に比べて改善された円形状を有する。この結果、電気機械の調波特性を不必要に劣化させることなく、リニアモータの一次部品を一次部品セグメントとして使用可能となる。
【００３１】
他の１構成では、一次部品セグメントは積層鉄心を有し、該鉄心は巻線受容溝を有し、溝は特に互いに平行に配置される。
【００３２】
二次部品は、特に角度をずらして並べて位置決めされる永久磁石を前記部品が有するように形成でき、その結果として円形状が生ずることになる。
【００３３】
安価な二次部品を製造可能とすべく、電気機械は特に同期機として形成でき、一次部品は第１磁界を発生する第１手段として巻線を有し、二次部品は磁界案内手段を有し、一次部品は他の磁界を発生するための少なくとも１つの他の手段を有し、特に第１磁界を発生するための第１手段は、他の磁界を発生するための前記他の手段に対して、第１磁界と前記他の磁界との重畳が可能となるように配置される。このため、二次部品側の前記磁界案内手段が歯構造を有する。
【００３４】
本発明に係る電気機械は、風力発電機としての利用に適する。
【００３５】
風力発電機は、ゴンドラ内でマストに取付けることができる。内部から歩行可能なゴンドラ内部での風力発電機の容易な組立を可能とすべく、一次部品がマストに向き合いかつ二次部品がマストに背を向けるように風力発電機は取付けられる。
【００３６】
一次部品がゴンドラと機械的に強固に結合されているか又は二次部品がゴンドラと機械的に強固に結合されているかのいずれかとなるよう、風力発電機は形成されている。機械的に強固に結合されていない部品は風力発電装置の翼と結合されている。
【００３７】
風力発電機として利用可能な本発明に係る電気機械の柔軟な構造によって、２つ以上の風力発電機を連結することが可能となる。連結された風力発電機は、例えば軸線方向で前後に配置される。しかし、例えば円板状風力発電機の場合異なる円周（異なる直径）の円板で各々１つの風力発電機を形成し、円板を１平面に設けることも可能である。
【００３８】
１実施形態では、風力発電装置が少なくとも１つの翼を有し、風力発電機の二次部品は翼と機械的に強固に連結されている。他の実施形態では、一次部品は翼と機械的に強固に連結されている。
【００３９】
周面に完全に一次部品セグメントを装着する必要のない電気機械に関し、二次部品が永久磁石又は電気巻線を備えない形式の電気機械が考慮に値する。しかし二次部品は磁界案内手段を有する。この形式の機械は、安価であり、又は永久磁石を装備した従来の同期リニアモータ二次部品のしばしば望ましくない磁界を防止できる利点を示す。こうして組立を簡素化できる。一次部品が全周面に一次部品セグメントを装備している場合でも利用可能なこの形式を以下で述べる。
【００４０】
この形式の電気機械では、一次部品はそれが２つの磁界発生手段を有するように形成されている。二次部品は磁界発生手段を備えていない。即ち一次部品は第１磁界発生手段と他の磁界発生手段とを有し、第１磁界発生手段は交流電圧又は交流を印加可能である。第１磁界である磁界を発生するための第１手段は、例えば巻線である。励磁磁界である磁界を発生するための他の手段は、他の磁界、即ち少なくとも１つの第２磁界を発生可能な手段である。他の磁界を発生する磁界励磁は、有利には動作時に変化せず、一定である。他の磁界を発生するこのような他の手段は、例えば永久磁石や、定電流を供給され又は供給可能な巻線である。他の磁界を発生するための前記他の手段は、有利には、異極磁界励磁を発生するための他の手段を多数有する。
【００４１】
第１磁界を発生する第１手段は、例えばコイル巻線であり、コイルから流出し又はコイル内に流入する第１磁界は他の磁界を発生する他の（即ち第２、第３等の）手段へと送られ、他の磁界を発生する少なくとも２つの他の手段は第１磁界の磁界領域内にあり、こうして両方の磁界の相互作用が実現する。他の磁界を発生する前記他の手段は、各々互いに逆向きの磁化方向を多数有するとよく、こうして交番磁化を有する配置が実現する。
【００４２】
即ち、一次部品と二次部品とを有し、一次部品が第１磁界を発生する第１手段を有し、二次部品が磁界案内手段を有する電気機械は、一次部品が少なくとも２つの他の磁界を発生する少なくとも２つの他の手段を有するように形成されており、第１磁界を発生する第１手段は、他の磁界を発生する前記他の手段に対し、第１磁界と前記他の磁界との重畳が可能となるように配置される。
【００４３】
電気機械のこの構造は、電気機械の二次部品が能動的磁界発生手段を有さないという利点を有する。この電気機械の二次部品は磁界案内手段を有するだけであり、それ故に簡単かつ安価に作製できる。二次部品は渦電流を避けるべく、例えば積層構造とされる。
【００４４】
一次部品と二次部品の設計構造用に、軟鉄部品が使用できる。これら部品の積層が渦電流を減少させる。他の実施形態において軟鉄部品は、中実におよび／又は所謂粉末プレス成形品として形成できる。
【００４５】
この機械形式は、電気機械が一次部品と二次部品とを有し、一次部品が第１磁界を発生する第１手段と、更に他の磁界を発生する他の手段とを有し、第１手段が１つの巻線であり、前記他の手段が少なくとも１つの永久磁石であるようにも実施可能である。前記他の手段は特に多数の手段、即ち多数の永久磁石である。本発明に係る電気機械のこのような構成では、全ての磁界発生手段が一次部品内にある。二次部品は１つの磁界案内手段を有するだけであり、例えば一次部品の方を向いた表面上に歯を有するように形成される。この手段は、特に、例えば積層鉄心等の鉄含有手段である。
【００４６】
二次部品および／又は一次部品は、例えばそれらが歯を有するように形成される。二次部品の歯ピッチと一次部品の歯ピッチ又は磁石ピッチは、同一でも、異なってもよい。例えば同一ピッチの場合、モータ巻線相のコイルは群とされ、別のモータ巻線相の他のコイル群に対して３６０°／ｍずらして配置される。符号「ｍ」は相又は巻線相の数である。二次部品の歯ピッチ（Ｔａｕ＿Ｓｅｋ）が機械の磁極ピッチ（Ｔａｕ＿ｐ）を設定し、Ｔａｕ＿ｚａｈｎ、ｓｅｋ＝２*Ｔａｕ＿ｐである。
【００４７】
電気機械の１実施形態において、二次部品の歯ピッチは、例えば一次部品の磁石ピッチの整数倍である。しかし電気機械は、二次部品の歯ピッチが一次部品の磁石ピッチの整数倍ではないようにも形成できる。
【００４８】
永久磁石は一次部品に一体化可能であり、こうしてコイル（巻線）と磁石（永久磁石）は電気機械の同じ部品（一次部品）内に収容される。短ステータ構造様式では、公知のモータ原理と比較してかなり少ない磁石材料が必要とされる。二次部品は有利には鉄リアクションレールのみから成る。
【００４９】
電気機械の他の有利な１構成では、軟磁性磁気回路区域に埋め込まれる前記他の磁界発生手段（例えば永久磁石）は磁束集中的に配置される。磁束を集中させた配置は電気機械の高い磁気利用率を可能とする。埋め込むとは、磁界の流出する永久磁石側に完全に又は部分的に軟磁性材料が続くように永久磁石を軟磁性材料内で位置決めすることである。
【００５０】
電気機械の他の１構成では、二次部品が少なくとも１つの磁気帰路手段を有する。この手段は例えば積層鉄心を有する。更に有利には、二次部品が磁気源を備えないように形成できる。磁気源は例えば永久磁石であり、又は通電（電気通電）する巻線でもある。
【００５１】
他の１実施形態では、二次部品は一次部品の方を向く歯を有するように構成される。こうして有効磁束は二次部品の内部で歯を介して、場合によって設けられている帰路を介して案内される。歯を介して磁束を案内するとき、磁束は例えば各々１つの歯又は少なくとも２つの歯を介してのみ案内可能である。
【００５２】
第１磁界を発生する第１手段は、有利には、既述の如く、通電可能な巻線である。機械の通電可能な巻線は単数又は複数の巻線相（例えばＵ、Ｖ、Ｗ）から成る。各巻線相は単数又は複数のコイルから成る。コイルの有利な１実施形態は、各１つの歯に巻回される集中巻コイル（歯巻回コイル）であることを特徴とし、歯は単数又は複数の磁極又は永久磁石を担持する。歯巻回コイルは少なくとも１つの巻線区域である。コイルは個別コイルとしても分割コイルとしても形成できる。巻線の利点は、変化する磁界がこの巻線によりごく簡単に例えば交流により実現可能なことである。電気機械は、例えば電気機械が複数の巻線又はコイルを有し、これら巻線が三相電源の異なる相で通電可能であるように形成することもできる。
【００５３】
電気機械は、相互にピッチ距離Ｔａｕ＿Ｓｅｋで配置される歯を二次部品が有するように形成することもできる。電気機械の一次部品は、磁気励磁磁界を発生するための第２手段を含み、該手段は、相互にピッチ距離Ｔａｕ＿Ｐｒｉｍに配置される多数の手段、例えば多くの永久磁石で形成される。
【００５４】
ところで電気機械は、Ｔａｕ＿ＳｅｋとＴａｕ＿Ｐｒｉｍとの関係を次式、
Ｔａｕ＿Ｓｅｋ＝ｎ*Ｔａｕ＿Ｐｒｉｍ
で記述でき、式中ｎ＝１、２、３、…であることを特徴としている。つまりＴａｕ＿ＳｅｋはＴａｕ＿Ｐｒｉｍの整数倍によって表現できる。
【００５５】
電気機械の他の形態では、Ｔａｕ＿ＳｅｋとＴａｕ＿Ｐｒｉｍとの関係は次式、
Ｔａｕ＿Ｓｅｋ≠ｎ*Ｔａｕ＿Ｐｒｉｍ
によって表示でき、式中ｎ＝１、２、３、…である。つまりピッチ距離Ｔａｕ＿Ｓｅｋはピッチ距離Ｔａｕ＿Ｐｒｉｍの整数倍でない。
【００５６】
上述のように、電気機械の他の形態は、少なくとも１つの第２磁界を発生するための他の手段として永久磁石を有する。有利には、永久磁石は磁気励磁磁界を各々異なる方向で発生するように一次部品に配置されている。
【００５７】
永久磁石の配置の１構成例において、永久磁石の磁化方向は平行ではあるが、交互に逆向きである。
【００５８】
電気機械の他の１構成において、電気機械は１つの一次部品と２つの二次部品とを有する。一次部品は両方の二次部品の間に配置されている。この配置では、有効磁束により形成される磁気回路が、一次部品と両方の二次部品を介して閉じるように形成されている。
【００５９】
電気機械の他の１構成では、電気機械が２つの一次部品と１つの二次部品と有する。二次部品は両方の一次部品の間に配置されている。一次部品と二次部品は、有効磁束により形成される磁気回路が両方の一次部品と二次部品とを介して閉じるように形成できる。
【００６０】
しかし一次部品と二次部品は、有効磁束により形成される磁気回路が、各１つの一次部品と共通の二次部品とを介して閉じるように形成することもできる。
【００６１】
以下は、本発明に係る電気機械、相応する風力発電機又は風力発電装置の本発明に係る諸構成の例を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
図１は風力発電装置２００を示す。この風力発電装置２００は、マスト２０２とマストに取付けられたゴンドラ２０４とを有する。このゴンドラに風力発電機２０６が収容されている。風力発電機２０６は翼２０８と結合されている。
【００６３】
図２は、円板状空隙を有する円板状電気機械２１０を示す。この機械は一次部品セグメント２１２を有する。一次部品セグメント２１２は支持機構２１４により案内される。支持機構２１４は、案内レール２１６とこれで案内される摺動台２１８とを有する。摺動台２１８は一次部品セグメント２１２と機械的に結合されている。図示しない間隔片を介して一次部品セグメント２１２は相互に離間させ得る。一次部品セグメント２１２は各々独自の電気端子２２０を有する。一次部品セグメント２１２は一次部品２２２の形成に役立つ。一次部品に二次部品２２４が付設されている。二次部品２２４は回転対称な鉄リアクション部品として形成でき、二次部品２２４は単部分構成又は多部分構成に、即ちセグメント化して形成できる。一次部品セグメント２１２は有利には直線状リニアモータステータから形成され、円形に配置される。これに伴い、電気機械の周面が生じる。図２は直線状ステータ要素と回転対称な二次部品とから成る環状トルクモータを示す。
【００６４】
図３は図２の電気機械に類似した電気機械の一部を示す。電気機械（２１０）は若干数の一次部品セグメント２１２を有し、二次部品２２４は永久磁石２２６をも有する。図２では永久磁石が一次部品セグメント２１２に一体化されている。図３は破線２３２によって他の円板状電気機械の位置も示している。図示しない前記他の円板状電気機械は、図示した円板状電気機械２１０よりも大きな円周を有する。両方をほぼ同じ平面に位置決め可能とすべく、図示しない円板状電気機械の内側円周は、図示した電気機械２１０の外側円周より小さくなし得る。
【００６５】
図４は円筒状基本形状の電気機械の一部を横断面図で示す。二次部品２２４が永久磁石２２６を有する。一次部品２２２が直線状一次部品セグメント２１２を有し、一次部品セグメントは結合要素２３０により互いに結合されている。一次部品セグメント２１２の直線状実施形態に伴い異なる空隙厚２２８、２２９が生じる。一次部品セグメント２１２の中心で空隙２２９は直線状一次部品セグメント２１２の外側領域における大きな空隙２２８よりも小さい。
【００６６】
図５は、図４とは異なり、湾曲した一次部品セグメント２１３を示す。弧状湾曲によって一次部品２２２と二次部品２２４との間の空隙２２９は一次部品セグメント２１３に係りなく同一である。
【００６７】
風力発電装置分野で設けられているような直径が比較的大きくかつ同時に回転数が比較的小さい部材を駆動する場合、一次部品セグメントを有するセグメント化された発電機は例えば以下の利点を有する。
発電機のモジュラー構造によって発電機出力の等級区分（単数又は複数のコンバータへの一次部品の直列接続、並列接続又は個別接続を変更することによって発電機の柔軟な構想）が可能である。
単純な（既存の）生産手段で大量個数製造可能な「標準コンポーネント」が使用可能であるので、大型電気機械と比較して発電機の製造費が低い。
中間電圧範囲（７２０Ｖ  ＤＣ以下）内の現在の発電機電圧用に既に利用可能な既存部材の使用が可能。
設備製造業者の下で又は現場でモータの組立が簡単かつ安価。
摩耗がない、即ち設備利用効率が高い。
【００６８】
図６は電気機械１を示す。電気機械１は一次部品３と弧状二次部品５とを有する。図示しないが、二次部品は閉じて円となる。一次部品３は巻線９と永久磁石１７とを有する。第１両方向矢印１１が長手方向を示し、他の両方向矢印は横方向１３を示す。第３両方向矢印によって法線１５が決定されており、法線は空隙平面１９に関係している。空隙平面１９は図６には示していない。しかし空隙平面１９は図７に示してある。矢印によって示した側面７は図８、図９に関係している。電気機械１は、接続ケーブル１６を介して接続されたコンバータ１４によって駆動可能なリニアモータである。
【００６９】
以下では、二次部品も一次部品も図示簡素化のため常に直線状に形成されている。本発明に係る電気機械では、一次部品又は二次部品は常に円形、円板状又は円筒状に形成されている。
【００７０】
図７は電気機械１を示す。一次部品３は積層鉄心として形成され、該部品３は巻線９を有する。巻線９は相巻線であり、交流を通電する。電流の方向は、図７に瞬間について図示している。この方向は・印２３、又は×印２５で示している。積層構造の一次部品３は二次部品５に向き合う側に永久磁石１７を有する。永久磁石１７は一次部品上に、それらの磁化が法線１５の方向で交互するよう配置されている。即ち磁石（永久磁石）が発生する磁束は交互に上（一次部品３の方向）および下（二次部品５の方向）を向く。つまりＮ−Ｓ磁石２７（磁化方向が二次部品の方を向く）がＳ−Ｎ磁石２９（磁化方向が一次部品の方を向く）と交互する。そこから一次部品３と二次部品５の間に空隙２１が生じる。この空隙２１が空隙平面１９を確定する。この例の場合、リニア機械である電気機械１の移動は長手方向１１で起きる。その際、一次部品３が固定され、二次部品５が移動するか、又は二次部品５が固定され、一次部品３が二次部品５上を移動するかの何れかが可能である。巻線９は第１磁界を発生する第１手段、永久磁石１７は他の磁界を発生する他の手段である。図７は電気機械１の横軸磁束形態を示す。横軸磁束形態では二次部品５は、例えば二次部品が支持体３１と横桁３３とを有するように構成されている。少なくとも横桁３３は積層されている。積層は、湾曲した長手方向１１で薄板が薄板に続くように行われる。横桁３３は支持体３１上に、例えば貼り付け、ろう付け又は溶接され、又は固着法を組合せて互いに結合されている。積層は渦電流を避ける上で有利である。負の渦電流作用が顕著でない場合（例えば十分に低い電気基本周波数で応用する場合）、積層を省き、安価な中実部品を使用できる。
【００７１】
図８は一次部品３と二次部品５を部分的に示す。図８のこの部分は、磁界が一次部品３内にどのように分布し得るかを概略示す。選択された側面図の形状は、図６の側面図７に一致している。図８は巻線１０の１巻きを示す。更に、一次部品３と二次部品５が区画に分割可能であることを示している。一次部品は一次区画４７、４９、５１、５３を有し、これら一次区画４７、４９、５１、５３は永久磁石２７、２９に関連している。区画は、永久磁石２７、２９の磁化方向に相応して磁束が二次部品５から離れていくか又は二次部品５に向かって流れるかの何れかとなる領域である。矢印４１、４３はこの流れを示す。巻線１０と鎖交する全磁束の合計が鎖交磁束Ψを形成する。鎖交磁束は、主に二次部品５上に磁気帰路を形成する磁石により発生される。異なる長さの磁束矢印は、各磁石について、巻線（コイル）と鎖交する磁束を示す。二次部品５は既存の横桁３３に相応した区画も有する。即ち、これらの二次区画５５、５７、５９、６１は、横桁３３の存在する区域と存在しない区域とに一致する。磁束は横桁３３により案内される。磁束の案内は、この例ではＸ軸６３に垂直に起きる。即ち磁束はこの図が示す枚葉平面に垂直に流れ、これはＹ軸６５に一致する。Ｚ軸はＸ軸、Ｙ軸に垂直であり、全ての軸は互いに垂直である。例えばＮ−Ｓ永久磁石２７によって形成される磁気励磁磁束は横桁３３と一次部品３を介して、区画５５と結合された区画４７内で閉じる。一次部品３は例えば第１Ｎ−Ｓ永久磁石２７（Ｎ−Ｓ永久磁石）の背後に、逆方向に磁化された他の永久磁石を有し、これはＳ−Ｎ永久磁石２９である。しかしこのような永久磁石２９は背後にくるので図８には図示していない。横桁３３が永久磁石２７、２９に対向する位置に狭い空隙３５が生じる。横桁３３のない隣接位置に他の空隙３７が生じる。空隙３５、３７が同一でないことによって、区画４７、５１および４９、５３内に永久磁石２７、２９によって異なる強さの磁束４１、４３が発生される。合成磁束３９は全磁束４１、４３の合計として生じる。
【００７２】
図８は、励磁磁束４１、４３を時間的に、巻線１０内の電流が零点を通過する時点で、一次部品３と二次部品５の位置に関し示す。通電したモータの磁気励磁磁束又は巻線内の誘導電圧と、その際に変換された出力の位置依存推移を図１０に示す。図８に示す二次部品の位置Ｘ＝０に関し負の鎖交磁束Ψが生じ、図９に示す位置Ｘ＝τMに関し正の磁束Ψが生じる。即ち図９は二次部品５を位置Ｘ＝τMにおいて示す。つまり二次部品５が１磁極ピッチだけ動くと、コイル（巻線１０）の磁束鎖交３９は負値から正値へ徐々に変化する。変化がどのように推移するのかは、磁石幅、空隙、歯幅（横桁３３の幅）等の幾何学的パラメータで調節できる。有利な１構成では、極力正弦波状の変化が追求される。
【００７３】
図１０は１巻線相／巻線の鎖交磁束Ψ、それに伴う誘導電圧Ｕiおよび電気出力Ｐel、strの時間的推移を３つのグラフで示す。時間的推移は電圧の相位置を明示することで表される。磁束Ψの推移は、例えば永久磁石で発生可能な磁界９０の推移も再現する。１巻線相の最適な力発生用に相内の電流は誘導電圧を印加されねばならない。更に、Ｘ＝０、Ｘ＝τMの位置が示してあり、これらの位置は磁束Ψ、電圧Ｕiおよび電気出力Ｐel、strの図示した他の推移と共に図８、図９による記号表示に関係している。電気出力をプロットした第３グラフから明らかなように、一定した出力（〜力）の場合、モータ巻線相の数ｍは２以上でなければならない。有利には３つの巻線相が選択される。それは、三相インバータは２相又は多相のものよりも少ない半導体素子を必要とするからである。
【００７４】
図９は技術的原理を説明するのに役立ち、力Ｆの発生を明らかとする。リニアモータの長手方向での力発生を具体化すべく、補助モデルを使用する。永久磁石２７を、これに付属した側面の電流で置換する。即ち、永久磁石２７は想像上例えば直方体にて表示でき、図示したように直方体６９の側面を電流が流れる。つまりモデル７１において永久磁石２７は１つの巻線で表示でき、このモデルによれば巻線の内部で電流の方向は点２３又は×印２５により表される。図２Ｄにおいて、磁石は等価電流の導体横断面に低減される。ところで一次部品の側面で、磁石を代わりに用いると、以下の配置が生じる。巻線９により発生される磁界は、磁束集中片として役立つ横桁３３の代わりに空隙２１内で集中する。それは、ここで磁気抵抗が最小だからである。即ち擬似導体は相コイルの磁界内にあり、一方の側で増磁し、他方の側で減磁する。導体は磁界強度の弱い領域に「逃避」する。それを図１１に一次部品に作用する力Ｆの方向で示してある。この関係は、電流、磁界および力Ｆが互いに直角である「右手の法則」で説明される。一次部品３と二次部品５と１１に示す相互位置Ｘ＝τM/2のとき相電流、つまり巻線９内の電流はその極大に達する。
【００７５】
図１２は、横軸磁束リニアモータ１の幾何学的形状と、永久磁石１７によって発生される磁気励磁磁界８８とを略示する。有効磁束は移動方向（１１）に対し横向きの平面（１０６）で案内される。有効磁束は、コイル９と連結又は鎖交する磁束である。このように向けられたこの有効磁束が横軸磁束磁気回路を形成する。
【００７６】
図１２の励磁磁界８８は単数又は複数の他の磁界である。リニアモータ１は積層一次部品３と積層二次部品５を有する。積層鉄心の積重ね方向を基本的に示し、永久磁石１７の磁化方向９４を矢印で明示している。一次部品の可能な移動方向は長手方向１１である。
【００７７】
図１３は一次部品４と二次部品６とを示す。一次部品４と二次部品６が電気機械２を形成し、電気機械２は直軸磁束配置を有する。直軸磁束配置は、特に磁界が一次部品又は二次部品の移動方向を横切って閉じるのでなく、一次部品の移動方向又は二次部品の移動方向に沿って閉じることを特徴としている。平面１０８が移動方向１１と平行に向き、この平面１０８内で案内される磁束が有効磁束である。有効磁束はコイル９と連結された磁束である。このように向けられた有効磁束が直軸磁束磁気回路を形成する。
【００７８】
二次部品６は、図１３によれば支持体３２の領域でも横桁３４の領域でも積層されている。空隙平面での磁石の配置は、横軸磁束配置と異なり、碁盤目状ではなく縞状になされている。直軸磁束態様の場合、磁石は横桁（磁束集中片）と略平行に向けられている。しかし、力の波動を減らすべく、磁石は適切に傾斜位置の態様で位置決めしてもよい。
【００７９】
他の有利な１構成では、二次部品６は、モータ幅にわたり前後に積重ねられた薄板から成る。この薄板では、支持体３２と歯７５が１つの部品から成る。薄板を前後で積重ねることで、横桁３４を備えた二次部品の歯付き構造が得られる。この種の積層を図１３に示す。二次部品は、例えば長手方向で多部分構成となし得、二次部品６が次の二次部品に隣接している。移動方向で隣接するこの他の二次部品は図１３には図示していない。図１３は更に永久磁石を示している。永久磁石はＮ−Ｓ永久磁石２８又はＳ−Ｎ永久磁石３０である。これら永久磁石は、例えば一次部品４の積層鉄心幅７７全体にわたり延びている。
【００８０】
図１４は図１３の電気機械２の改良例を示す。一次部品４は磁極片７９を有するように形成されている。磁極片７９は永久磁石２８、３０用の載置面を広げる。この結果、電気機械２の力収率を向上できる。永久磁石を位置決めするための面積が拡大することで、巻線９を一次部品内に挿入可能な領域が狭まるので、一次部品４は巻型８１を有するように構成するとよい。巻型８１は磁極片７９も巻回首部８４も有する。巻線９は巻回首部８４の周りに巻回可能、引き続き一次部品４に押込み可能である。巻型８１は有利には鼻端８３によって一次部品内で保持される。図１４は巻線９をモータの巻線相Ｕとして示す。他のモータ巻線相（例えばＶ、Ｗ）は同一構成の一次部品４により実現できるが、図示していない。図示位置の際、永久磁石２８、３０が磁気励磁磁束８６を発生し、その合計はコイル９の鎖交磁束Ψを形成する。図１４から明らかなように、有効磁束となる磁気励磁磁束８６は直軸磁束磁気回路を形成する。
【００８１】
図１５は直軸磁束磁気回路を備えたリニアモータ２を示す。これは図１４に一致している。図１５は、下方にずらした図で他の磁界９２の分布を付加的に示している。前記他の磁界９２は、永久磁石１７により形成される磁気励磁磁界である。
【００８２】
図１６は、電気機械２の他の実施例を示し、電気機械は３つの巻線相Ｕ、Ｖ、Ｗを備える。各巻線相は、三相電源の１相用に設けられている。所要の移相は巻線相を相互に幾何学的にずらすことで達成される。図示の三相機の場合、幾何学的ずらしΔｘは１２０°電気角に一致する。図１６は、図１５に対して、例えば各巻線相Ｕ、Ｖ、Ｗに単に１つの歯巻回コイル９が付設されているだけでなく、各１つの巻線相Ｕ、Ｖ、Ｗ用に２つの歯巻回コイル１２、１４が付設されていることによっても相違している。
【００８３】
図１７はリニアモータの態様の電気機械２を示しており、ここでは永久磁石として歯付き磁石１８が使用されている。永久磁石でもある歯付き磁石１８は、例えば積層軟鉄材料９６の間にある。歯付き磁石１８によって発生される前記他の磁界８６は矢印付きの線で表してある。永久磁石１８の磁化方向９４は同様に矢印で示してある。歯付き磁石１８は歯９８の実質中心に位置決めされており、歯巻回コイル９のコイル軸線１００と実質平行に延びている。歯９８は歯巻回コイル９によって取り囲まれている。図１７は図の上半分に幾何学的構造、図の下半分に磁気励磁磁界８８の推移を示している。磁気励磁磁界８８は歯付き磁石１８によって発生される前記他の磁界である。励磁磁界８８は磁束集中１０２の作用を具体的に示す。磁束集中は磁気回路の幾何学的形状によって決まる。影響量は例えば磁石寸法と薄板断面寸法である。歯付き磁石１８の磁化方向９４（歯付き磁石は永久磁石）は主として空隙１０５の空隙平面と平行である。
【００８４】
図１７の電気機械２の二次部品６の歯ピッチは、一次部品４の磁石ピッチの整数倍ではない。これは、特に歯ピッチ又は磁石ピッチが一定でない場合の平均値にあてはまる。
【００８５】
コイル９は単数および／又は複数の相で通電可能である。個々のモータ相へのコイルの割当ては、一次部品４と二次部品６との間の選択された歯ピッチ比に依存している。図１７は、一次部品４の歯９８において二次部品６の歯９９とは別の歯ピッチを示している。多相電気機械は一次部品および二次部品の同じ歯ピッチについても異なる歯ピッチについても実現できる。同じ歯ピッチは、例えば図１２、図１６に示してある。
【００８６】
図１８は、実質的に、歯付き磁石の代わりにヨーク磁石２０を他の磁界を発生するための他の手段として使用した点で図１７と相違している。ヨーク磁石２０は永久磁石でもあり、ヨーク１０４の領域内で位置決めされている。ヨーク１０４は歯９８を結合するのに役立つ。図１７と比較して磁石の位置決めから図１８では別の励磁磁界８８も生じる。
【００８７】
図１９は、横軸磁束磁気回路１１５を有する一次部品３と直軸磁束磁気回路１１７を有する一次部品４との対比を略示する。一次部品３、４は、特にここに図示しない永久磁石励磁同期モータの一次部品３、４であり、該同期モータが一次部品内に永久磁石を有する。永久磁石はここには図示していない。磁束Φを各々記号で示すのみである。例えば通電可能な巻線等の磁束Φを発生する他の手段も、見易くする理由から図示していない。可能な移動方向１１は、矢印で明示している。各々一次部品３、４に付設される二次部品は図１９に図示していない。この図は、一次部品３、４の積層時に一次部品の構成が各磁気回路１１５、１１７の向きに依存することも示している。横軸磁束磁気回路１１５の場合、磁気励磁磁束Φは、主に移動方向１１に対し横を向く平面で閉じる。一次部品３、４の積層に使用されるモータ薄板は磁束平面に追従し、例えば一次部品３の長手広がりにおいて積み重ねられる。長手広がりは移動方向１１における一次部品３の広がりである。
【００８８】
図２０は電気機械２ａ、２ｂの対比を示す。両電気機械２ａ、２ｂはリニアモータである。電気機械２ａは歯９８を備えた一次部品４ａを有し、各１つの歯９８に取付けられた永久磁石１７は異なる磁化方向９４を有する。永久磁石１７は一次部品の空隙１０５に向き合う側に取付けられている。永久磁石１７の磁化方向９４は、空隙平面に垂直である。
【００８９】
図２０によれば、歯９８の周りに各１つの歯巻回コイル９が巻回されている。ところで各歯９８が逆向きの磁化方向９４を備えた永久磁石１７を有するので、一次部品４ａが二次部品６に対し相対的に移動するとき磁気交番磁束が生じる。つまり電気機械２ａは交番磁束配置を有する。励磁磁界を形成するのに役立つ永久磁石１７によって、二次部品６が一次部品４ａに対して相対的に移動するとき磁気回路内で磁気交番磁束が発生される。個々の永久磁石１７の磁化方向９４は、歯付き二次部品６の移動に伴い一次部品４ａのコイルを担持する磁気回路区域に磁気交番磁束が発生するように向けられている。
【００９０】
図２０の電気機械２ｂも、歯９８を備えた一次部品４ｂを有する。電気機械２ａと異なり、電気機械２ｂの歯９８は各歯９８用に１つの永久磁石１７を有するだけである。永久磁石１７が磁化方向９４を有するので、各歯９８に１つの磁化方向９４が割り当てられている。電気機械２ｂは、１つの歯９８が複数の永久磁石を有し、但し永久磁石が１つの歯９８に関して同じ磁化方向を有するようにも形成できる。この変更実施形態は、図２０に明確には図示していない。電気機械２ｂでは、一次部品４ｂの歯９８でもって磁化方向９４も変化する。つまり各歯は異なる磁化方向９４を交互に示す。ところで歯９８は逆向きの磁化方向９４を備えた永久磁石１７を有するので、一次部品４ｂが二次部品６に対し相対的に移動するとき磁気直流磁束が生じる。即ち電気機械２ｂは直流磁束配置を有する。励磁磁界を形成するのに役立つ永久磁石１７により、一次部品４ｂに対して二次部品６の相対移動時に磁気回路内で磁気直流磁束が発生する。図２０の電気機械２ｂにおいて個々の永久磁石１７の磁化方向９４は、歯付き二次部品６の移動によって一次部品４ｂのコイルを担持する磁気回路区域内で直流磁束が発生するように向けられており、直流磁束はその方向を変えず、極大値と極小値との間を周期的に揺れ動く。
【００９１】
図２０では、あるいは図１７でも、一次部品と二次部品との間で力作用が達成可能な配置を選択している。図２１は１つの一次部品４と２つの二次部品６ａ、６ｂとを有する電気機械の配置を示している。即ち力作用は１つの一次部品４と２つの二次部品６ａ、６ｂの間に生じる。その結果、発生可能な力がほぼ倍になる。図２１によるリニアモータの一次部品３の歯９８は各々２つの磁極片７９を有し、各磁極片７９に１つの二次部品６ａ又は６ｂが向き合っている。図２１の電気機械２のこの実施形態は、図１７の電気機械２の一種の改良である。二次部品の両側配置は、永久磁石１７が軟磁性材料１１９に埋め込まれた図２１に示す実施形態の一次部品４に限定されていない。磁極片上に永久磁石を有する一次部品も実施可能である。しかしこのような実施形態は図２１に図示していない。
【００９２】
図２２は、２つの一次部品４ａ、４ｂと付設された単に１つの二次部品６とを有する電気機械２の配置を示す。つまり力作用は単に１つの二次部品６と２つの一次部品４ａ、４ｂとの間に生じる。このため発生可能な力がほぼ倍になる。図２１によるリニアモータ２の二次部品の歯３は、各々１つの一次部品４ａ、４ｂに対し両側で位置合わせを有する。即ち一つの二次部品５の歯３３が各一次部品４ａ、４ｂに付設されている。図２２の電気機械２のこの実施形態は図１７の電気機械２の一種の改良である。一次部品４ａ、４ｂの両側配置は、永久磁石１７が軟磁性材料１１９に埋め込まれた図２１に示す実施形態の一次部品４ａに限定されない。例えば図１５と同様に磁極片上に永久磁石を有する一次部品も実施可能である。しかしこのような実施形態は図２２に図示していない。
【００９３】
図２３は、２つの一次部品３ａ、３ｂと１つの二次部品５とを有する電気機械１における磁界分布を例示的に示す。一次部品３ａ、３ｂは永久磁石１７と巻線９とを有する。図２３に示す磁束８６は一次部品の破線で示す巻線９内の電流により生じる。図２３に示す磁束８６では、永久磁石によって形成される磁束は考慮していない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】風力発電装置を示す。
【図２】円板状電気機械を示す。
【図３】円板状電気機械の一部を示す。
【図４】直線状一次部品セグメントを持つ円筒状電気機械の一部を横断面図で示す。
【図５】湾曲一次部品セグメントを持つ円筒状電気機械の一部を横断面図で示す。
【図６】リニアモータの原理図である。
【図７】一次部品に永久磁石を持つリニアモータを示す。
【図８】リニアモータ内での磁界の第１推移を示す。
【図９】リニアモータ内での磁界の第２推移を示す。
【図１０】磁束、誘導電圧および出力の時間的推移を示す。
【図１１】力発生を説明する図である。
【図１２】横軸磁束配列を持つリニアモータの幾何学的形状と磁界パターンを示す。
【図１３】直軸磁束配列を持つリニアモータを斜視図で示す。
【図１４】磁極片を備えた一次部品を持つリニアモータを示す。
【図１５】直軸磁束配列を持つリニアモータの幾何学的形状と磁界パターンを示す。
【図１６】異なる相用に異なる巻線相を持つリニアモータを示す。
【図１７】磁束集中部に歯付き磁石を持つリニアモータの幾何学的形状と磁界パターンを示す。
【図１８】磁束集中部にヨーク磁石を持つリニアモータの幾何学的形状と磁界パターンを示す。
【図１９】横軸磁束磁気回路を持つ一次部品と直軸磁束磁気回路を持つ一次部品との対比を示す。
【図２０】交番磁束配置を持つ電気機械と直流磁束配置を持つ電気機械との対比を示す。
【図２１】両側に配置した二次部品を持つ電気機械を示す。
【図２２】両側に配置した一次部品を持つ電気機械を示す。
【図２３】電流によって形成される横軸磁束磁器回路配置の磁界分布を示す。
【符号の説明】
【００９５】
１、２、２１０  電気機械、３、４、２２２、２１２、２１３  一次部品、５、６、２２４  二次部品、１７、２２６  永久磁石、２００  風力発電装置、２０２  マスト、２０４  ゴンドラ、２１２、２１３  一次部品セグメント、２１４  支持機構、２２０  端子
【図１】
2009531006.tif 000003
【図２】
2009531006.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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