AT13294U1

AT13294U1 - Differential gear for an energy recovery plant

Info

Publication number: AT13294U1
Application number: ATGM8008/2013U
Authority: AT
Original assignee: Hehenberger Gerald Dipl Ing
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-10-15

Abstract

Ein Differenzialgetriebe weist drei An- bzw. Abtriebe auf, wobei ein erster Antrieb (12) mit einer Antriebswelle der Energiegewinnungsanlage, ein Abtrieb (13) mit einem mit einem Netz (10) verbindbaren Generator (8) und ein zweiter Antrieb (11) mit einem Differenzial-Antrieb (6) verbunden ist. Der mit dem Generator (8) verbundene Abtrieb (13) ist mit einer Blockiereinrichtung (19) blockierbar, während der Generator (8) vom Netz (10) getrennt ist.A differential gear has three input and output drives, wherein a first drive (12) with a drive shaft of the energy recovery system, an output (13) with a network (10) connectable generator (8) and a second drive (11) a differential drive (6) is connected. The output (13) connected to the generator (8) can be blocked by a blocking device (19), while the generator (8) is disconnected from the network (10).

Description

österreichisches Patentamt AT 13 294 Ul 2013-10-15Austrian Patent Office AT 13 294 Ul 2013-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Differenzialgetriebe für eine Energiegewinnungsanlage, z.B. für eine Windkraftanlage, mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein erster Antrieb mit einer Antriebswelle der Energiegewinnungsanlage, ein Abtrieb mit einem mit einem Netz verbindbaren Generator und ein zweiter Antrieb mit einem Differenzial-Antrieb verbunden ist.Description: The invention relates to a differential gearbox for a power generation plant, e.g. for a wind turbine, with three input and output drives, wherein a first drive with a drive shaft of the power generation plant, an output with a network connectable generator and a second drive is connected to a differential drive.

[0002] Windkraftwerke gewinnen zunehmend an Bedeutung als Elektrizitätserzeugungsanlagen. Dadurch erhöht sich kontinuierlich der prozentuale Anteil der Stromerzeugung durch Wind. Dies wiederum bedingt einerseits neue Standards bezüglich Stromqualität und andererseits einen Trend zu noch größeren Windkraftanlagen. Gleichzeitig ist ein Trend Richtung Off-shore-Windkraftanlagen erkennbar, welcher Anlagengrößen von zumindest 5MW installierter Leistung fordert. Durch die hohen Kosten für Infrastruktur und Wartung bzw. Instandhaltung der Windkraftanlagen im Offshore-Bereich gewinnen hier sowohl Wirkungsgrad als auch Verfügbarkeit der Anlagen eine besondere Bedeutung.Wind power plants are increasingly gaining importance as electricity generating plants. As a result, the percentage of electricity generated by wind is continuously increasing. This, in turn, requires new standards of power quality on the one hand and a trend towards even larger wind turbines on the other. At the same time, there is a trend towards offshore wind turbines, which require system sizes of at least 5 MW of installed capacity. Due to the high costs for infrastructure and maintenance of the wind turbines in the offshore area, the efficiency and availability of the turbines are of particular importance here.

[0003] Allen Anlagen gemeinsam ist die Notwendigkeit einer variablen Rotordrehzahl, einerseits zur Erhöhung des aerodynamischen Wirkungsgrades im Teillastbereich und andererseits zur Regelung des Drehmomentes im Antriebsstrang der Windkraftanlage. Letzteres zum Zweck der Drehzahlregelung des Rotors in Kombination mit der Rotorblattverstellung. Derzeit sind groß-teils Windkraftanlagen im Einsatz, welche diese Forderung durch Einsatz von drehzahlvariablen Generator-Lösungen in der Form von sogenannten doppeltgespeisten Drehstrommaschinen bzw. Synchrongeneratoren in Kombination mit Frequenzumrichtern erfüllen. Diese Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass das elektrische Verhalten der Windkraftanlagen im Fall einer Netzstörung nur bedingt den Anforderungen der Elektrizitätsversorgungsunternehmen erfüllt die Windkraftanlagen nur mittels Transformatorstation an das Mittelspannungsnetz anschließbar sind und die für die variable Drehzahl notwendigen Frequenzumrichter sehr leistungsstark und daher eine Quelle für Wirkungsgradverluste sind.Common to all systems is the need for a variable rotor speed, on the one hand to increase the aerodynamic efficiency in the partial load range and on the other hand to control the torque in the drive train of the wind turbine. The latter for the purpose of speed control of the rotor in combination with the rotor blade adjustment. Currently, large wind power plants are in use, which meet this requirement by using variable speed generator solutions in the form of so-called double-fed three-phase machines or synchronous generators in combination with frequency converters. However, these solutions have the disadvantage that the electrical behavior of the wind turbines in the case of a power failure only partially meets the requirements of electricity supply companies wind turbines are connected only by means of transformer station to the medium voltage network and necessary for the variable speed frequency converter very powerful and therefore a source of efficiency losses are.

[0004] Diese Probleme können durch den Einsatz von fremderregten, direkt an das Netz angeschlossenen Mittelspannungs-Synchrongeneratoren gelöst werden. Hierbei bedarf es jedoch alternativer Lösungen um die Forderung nach variabler Rotor-Drehzahl bzw. Drehmomentregelung im Triebstrang der Windkraftanlage zu erfüllen. Eine Möglichkeit ist der Einsatz von Differenzialgetrieben welche durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses bei konstanter Generatordrehzahl, eine variable Drehzahl des Rotors der Windkraftanlage erlauben.These problems can be solved by the use of foreign-excited, directly connected to the network medium-voltage synchronous generators. However, this requires alternative solutions to meet the demand for variable rotor speed or torque control in the drive train of the wind turbine. One possibility is the use of differential gears which allow by changing the gear ratio at a constant generator speed, a variable speed of the rotor of the wind turbine.

[0005] Die AT 508 411 A1 zeigt ein elektromechanisches Differenzialsystem bei dem der elektrische Differenzial-Antrieb bei auf 1 festgelegtem Übersetzungsverhältnis des Differenzialgetriebes als Generator an das Netz geschaltet ist, während der Synchrongenerator vom Netz getrennt ist.The AT 508 411 A1 shows an electromechanical differential system in which the electric differential drive is set at 1 fixed gear ratio of the differential gear as a generator to the network, while the synchronous generator is disconnected from the mains.

[0006] Aktiviert man diese sogenannte Differenzialsperre während z.B. Wartungsarbeiten, so kann man mit dem Differenzial-Antrieb den Antriebsstrang inkl. Rotor der Anlage verdrehen. Darüber hinaus ist es auch möglich, während der (De-)Montage der Rotorblätter, den Rotor so zu positionieren, dass ein Rotorblatt nach dem anderen (de-)montiert werden kann.If one activates this so-called differential lock during e.g. Maintenance work, so you can use the differential drive to twist the drive train incl. Rotor of the system. In addition, it is also possible during the (dis) assembly of the rotor blades, to position the rotor so that one rotor blade after the other (de-) can be mounted.

[0007] Der Nachteil bekannter Ausführungen ist jedoch, dass das verfügbare Antriebsdrehmoment des Differenzial-Antriebes oft nicht ausreicht den Rotor nachzudrehen, wenn nicht alle Rotorblätter montiert sind, da in diesem Fall, durch die großen Massen der einzelnen Rotorblätter, ein sehr hohes resultierendes Drehmoment am Rotor der Windkraftanlage entsteht.The disadvantage of known designs, however, is that the available drive torque of the differential drive is often not sufficient to turn the rotor, if not all rotor blades are mounted, as in this case, by the large masses of the individual rotor blades, a very high resulting torque arises at the rotor of the wind turbine.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist oben genannte Nachteile zu vermeiden und ein Differentialgetriebe zu schaffen, das vom Differenzial-Antrieb zur Verfügung stehende Drehmoment besser auf den Rotor der Windkraftanlage wirkt.The object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and to provide a differential gear, the torque available from the differential drive better acts on the rotor of the wind turbine.

[0009] Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Differenzialgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved with a differential gear with the features of claim 1.

[0010] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. 1 /6 österreichisches Patentamt AT 13 294 U1 2013-10-15 [0011] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen detailliert beschrieben. Er zeigt: [0012] Fig. 1 ein elektromechanisches Differenzialsystem mit Differenzialsperre gemäß Stand der Technik.Preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the attached drawings. It shows: [0012] FIG. 1 an electro-mechanical differential system with differential lock according to the prior art.

[0013] Fig. 2 ein elektromechanisches Differenzialsystem mit erfindungsgemäßer Blockierein richtung.Fig. 2 is an electromechanical differential system with inventive blocking device.

[0014] Fig. 1 zeigt ein elektromechanisches Differenzialsystem mit einer Differenzialsperre gemäß Stand der Technik. Der Rotor 1 einer Windkraftanlage treibt das Hauptgetriebe 2 an und dieses über Planetenträger 12 die Differenzialstufe 3 mit dem Differentialgetriebe 11 bis 13. Der elektrisch direkt an das Mittelspannungsnetz 10 angebundene Generator 8 ist mit dem Hohlrad 13 verbunden und das Ritzel 11 mit dem Differenzial-Antrieb 6. Der Antriebsstrang der Windkraftanlage beginnt somit grundsätzlich beim Rotor 1 mit dessen Rotorblättern und endet mit dem Generator 8 bzw. mit dem Differenzial-Antrieb 6.Fig. 1 shows an electromechanical differential system with a differential lock according to the prior art. The rotor 1 of a wind turbine drives the main gear 2 and this planet carrier 12, the differential stage 3 with the differential gear 11 to 13. The electrically connected directly to the medium-voltage network 10 generator 8 is connected to the ring gear 13 and the pinion 11 with the differential drive 6. The drive train of the wind turbine thus basically begins at the rotor 1 with its rotor blades and ends with the generator 8 and with the differential drive. 6

[0015] Das Differenzialgetriebe 3 ist einstufig, und der Differenzial-Antrieb 6 ist in koaxialer Anordnung sowohl zur Abtriebswelle des Hauptgetriebes, als auch zur Antriebswelle des Generators 8. Beim Generator 8 ist eine Hohlwelle vorgesehen, welche erlaubt, dass der Differenzial-Antrieb 6, welcher mittels Frequenzumrichter 7 und Transformator 5 mit dem Mittelspannungsnetz 10 verbunden ist, an der dem Differenzialgetriebe abgewandten Seite des Generators 8 positioniert werden kann. Dadurch ist die Differenzialstufe vorzugsweise eine separate, an den Generator 8 angebundene Baugruppe, welche dann vorzugsweise über eine Kupplung 14 und eine Hauptbremse 15 mit dem Hauptgetriebe 2 verbunden ist.The differential gear 3 is single-stage, and the differential drive 6 is in coaxial arrangement both to the output shaft of the main transmission, as well as to the drive shaft of the generator 8. The generator 8 is provided a hollow shaft, which allows the differential drive. 6 , which is connected by means of frequency converter 7 and transformer 5 to the medium-voltage network 10, can be positioned on the side facing away from the differential gear 8 of the generator. As a result, the differential stage is preferably a separate, connected to the generator 8 assembly, which is then preferably connected via a clutch 14 and a main brake 15 to the main transmission 2.

[0016] Die Drehzahlgleichung für das Differenzialgetriebe lautet: [0017] DrehzahlQenerator = X Drehzahl+ y DrehzahlDifferenzial-Antriebj [0018] wobei die DrehzahlGenerator konstant ist, und sich die Faktoren x und y aus den gewählten Getriebeübersetzungen von Hauptgetriebe 2 und Differenzialgetriebe 3 ableiten lassen. Das Drehmoment am Rotor 1 wird durch das anstehende Windangebot und den aerodynamischen Wirkungsgrad des Rotors bestimmt. Das Verhältnis zwischen dem Drehmoment an der Rotorwelle und dem am Differenzial-Antrieb ist konstant, wodurch sich das Drehmoment im Triebstrang durch den Differenzial-Antrieb regeln lässt. Die Drehmomentgleichung für den Differenzial-Antrieb lautet: [0019] DrehmomentDifferenzial-Antrieb = DrehmomentRotor * y / x , [0020] wobei der Größenfaktor y/x ein Maß für das notwendige Auslegungs-Drehmoment des Differenzial-Antriebes ist.The speed equation for the differential gear is: Speed generator = X speed + y speed differential drive J where the speed generator is constant and the factors x and y can be derived from the selected gear ratios of main gear 2 and differential gear 3. The torque on the rotor 1 is determined by the upcoming wind supply and the aerodynamic efficiency of the rotor. The ratio between the torque at the rotor shaft and that at the differential drive is constant, whereby the torque in the drive train can be controlled by the differential drive. The torque equation for the differential drive is: Torque Differential Drive = Torque Rotor * y / x, where the magnitude factor y / x is a measure of the required design torque of the differential drive.

[0021] Fig. 1 zeigt darüber hinaus eine Differenzialsperre 17, welche, sobald sie aktiviert ist, die Verbindungswelle 16 des Differenzial-Antriebes 6 drehfest mit der Rotorwelle 18 des Synchrongenerators 8 verbindet. Die Bremse 17 besteht in der gezeigten Ausführungsvariante aus einem oder mehreren Bremssätteln, welche mit der Rotorwelle 18 des Synchrongenerators 8 verbunden sind, und einer mit der Verbindungswelle 16 verbundenen Bremsscheibe.Fig. 1 also shows a differential lock 17, which, once activated, the connecting shaft 16 of the differential drive 6 rotatably connected to the rotor shaft 18 of the synchronous generator 8 connects. The brake 17 is in the embodiment shown from one or more calipers, which are connected to the rotor shaft 18 of the synchronous generator 8, and connected to the connecting shaft 16 brake disc.

[0022] Wird die Differenzialsperre 17 aktiviert, so wirkt das Antriebsmoment des Differenzial-Antriebes 6 direkt auf die schnelllaufende Abtriebswelle des Hauptgetriebes 2 und in weiterer Folge multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes 2 auf den Rotor 1 der Windkraftanlage. Das Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes 2 liegt typischerweise zwischen 60 und 110 - d.h. im Mittel bei rund 85, kann jedoch bei sogenannten Hybrid-anlagen auch wesentlich kleiner, in anderen Anlagen-Konfigurationen aber auch höher sein.If the differential lock 17 is activated, the drive torque of the differential drive 6 acts directly on the high-speed output shaft of the main transmission 2 and subsequently multiplied by the transmission ratio of the main transmission 2 to the rotor 1 of the wind turbine. The gear ratio of the main transmission 2 is typically between 60 and 110 - i. average at around 85, but may also be much smaller in so-called hybrid systems, but also higher in other system configurations.

[0023] In diesem Betriebsmodus kann der komplette Antriebsstrang der Windkraf tan läge durch den Differenzial-Antrieb 6 angetrieben werden. Diese Funktion kann man z.B. bei Montage -und Wartungsarbeiten nutzen. Im Zuge der (De-)Montage einzelner Rotorblätter einer Windkraftanlage, kann damit auch der Rotor 1 nachgedreht werden. Dabei wird das am Rotor zu überwindende Drehmoment jedoch wesentlich größer als dies vom Differenzial-Antrieb 6 zur 2/6 österreichisches Patentamt AT 13 294 Ul 2013-10-15In this mode of operation of the complete drive train of wind power tan lable be driven by the differential drive 6. This function can e.g. use during assembly and maintenance work. In the course of (dis) assembly of individual rotor blades of a wind turbine, so that the rotor 1 can be turned back. However, the torque to be overcome on the rotor is much larger than that of the differential drive 6 to 2/6 Austrian Patent Office AT 13 294 Ul 2013-10-15

Verfügung steht.Available.

[0024] Hierzu folgendes Beispiel: Ein typisches Rotorblatt einer 3MW Windkraftanlage erzeugt, wenn es in horizontaler Position ist, massebedingt ein Drehmoment von rund 600kNm. Dies bedeutet, dass bei einem Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes 2 von ca. 85 ein Drehmoment von ca. 7kNm auf den Differenzial-Antrieb 6 wirkt. Ein Differenzial-Antrieb 6 einer 3MW Windkraftanlage hat jedoch typischerweise ein Nenndrehmoment von nur ca. 3kNm. Das heißt, dass der Differenzial-Antrieb 6 das Rotorblatt nicht in die horizontale Position bewegen bzw. in dieser Position halten kann.The following example: A typical rotor blade of a 3MW wind turbine generates, if it is in a horizontal position, due to the mass of a torque of about 600kNm. This means that at a transmission ratio of the main transmission 2 of about 85 a torque of about 7kNm acts on the differential drive 6. However, a differential drive 6 of a 3MW wind turbine typically has a rated torque of only about 3kNm. This means that the differential drive 6 can not move the rotor blade into the horizontal position or hold it in this position.

[0025] Fig. 2 zeigt nun ein elektromechanisches Differenzialsystem mit erfindungsgemäßer Blockiereinrichtung. Das Differenzialsystem ist grundsätzlich gleich wie jenes in Fig. 1 aufgebaut. Anstelle der Differenzialsperre 17 wird hier jedoch eine Blockiereinrichtung 19 implementiert. Diese Blockiereinrichtung 19 kann unterschiedliche Ausführungsformen haben. In Fig. 2 ist sie als Scheibenbremse mit einer fest mit der Generatorwelle 18 verbundenen Bremsscheibe, beziehungsweise eines oder mehrerer, fest mit dem Gehäuse des Generators 8 verbundenen Bremssättel dargestellt. Ebenso kann die Blockiereinrichtung aber auch eine Klauen- oder Lamellenkupplung sein. In einer besonders kostengünstigen Variante ist die Blockiereinrichtung 19 eine mechanische Vorrichtung, welche bei Bedarf montiert und demontiert werden kann.Fig. 2 now shows an electromechanical differential system with inventive blocking device. The differential system is basically the same as that constructed in FIG. Instead of the differential lock 17, however, a blocking device 19 is implemented here. This blocking device 19 may have different embodiments. In Fig. 2, it is shown as a disc brake with a fixedly connected to the generator shaft 18 brake disc, or one or more, fixedly connected to the housing of the generator 8 brake calipers. Likewise, the blocking device can also be a claw or multi-plate clutch. In a particularly cost-effective variant, the blocking device 19 is a mechanical device which can be mounted and dismantled as needed.

[0026] Die Position der Blockiereinrichtung 19 kann wie dargestellt am hinteren Ende des Generators 8, aber auch an diesem gegenüberliegenden Ende der Generatorwelle 18, bzw. auch am Hohlrad 13, oder dem das Hohlrad 13 und die Generatorwelle 18 verbindenden Hohlradträger 20 sein. Letztendlich soll gewährleistet sein, dass das Hohlrad 13 drehfest arretiert wird.The position of the blocking device 19 can, as shown at the rear end of the generator 8, but also at this opposite end of the generator shaft 18, and also on the ring gear 13, or the ring gear 13 and the generator shaft 18 connecting ring gear 20 be. Ultimately, it should be ensured that the ring gear 13 is locked against rotation.

[0027] Damit kann zusätzlich zum Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes 2 auch das Übersetzungsverhältnis des Differenzialgetriebes 3 genutzt werden. Dieses Differenzialgetriebe 3, welches in Fig. 2 als einstufiges Planetengetriebe dargestellt wird, kann in anderen möglichen Ausführungsformen auch ein Stufenplanetengetriebe, wie z.B. in der AT 508 052 A beschrieben, oder auch ein mehrstufiges Getriebe, bestehend aus beispielsweise einer Planetenstufe und einer oder mehreren zwischen Differenzialgetriebe 3 und Differenzial-Antrieb 6 geschalteten Stirnrad- und/oder Planetengetriebestufen, sein. Das Übersetzungsverhältnis eines Differenzialgetriebes liegt typischenweise zwischen 5 und 15, kann jedoch abhängig von der Anlagenkonfiguration auch davon abweichen. Geht man beispielsweise von einem Übersetzungsverhältnis von 5 aus, so wirkt nun, im Gegensatz zur Ausführung gemäß Fig. 1, nur mehr ein entsprechend geringeres Drehmoment - nämlich 1,4kNm (=7/5) - auf den Differenzial-Antrieb 6, welches, analog zu dem oben dargestellten Beispiel, nur mehr ca. 50% eines typischen Nenndrehmomentes von ca. 3kNm ist.Thus, in addition to the transmission ratio of the main transmission 2, the transmission ratio of the differential gear 3 can be used. This differential gear 3, which is shown in Fig. 2 as a single-stage planetary gear, may in other possible embodiments, a stepped planetary gear, such. in AT 508 052 A described, or even a multi-stage transmission, consisting of, for example, a planetary stage and one or more between differential gear 3 and differential drive 6 connected spur and / or planetary gear stages be. The transmission ratio of a differential gear is typically between 5 and 15, but may vary depending on the system configuration. If one assumes, for example, a transmission ratio of 5, then, in contrast to the embodiment according to FIG. 1, only a correspondingly smaller torque - namely 1.4 kNm (= 7/5) - acts on the differential drive 6, which analogous to the example shown above, only about 50% of a typical rated torque of about 3kNm.

[0028] Der Differenzial-Antrieb 6 ist vorzugsweise ein elektrischer Antrieb bestehend aus einer Drehstrommaschine und einem Frequenzumrichter. Alternativ kann dieser durch einen hydrostatischen oder hydrodynamischen Antrieb ersetzt werden. In einer weiteren Ausführungsvariante ist es auch möglich, den Antriebsstrang mittels eines auf die Verbindungswelle 16 wirkenden mechanischen Antriebes - z.B. eines Kurbeltriebes -zu drehen.The differential drive 6 is preferably an electric drive consisting of a three-phase machine and a frequency converter. Alternatively, this can be replaced by a hydrostatic or hydrodynamic drive. In a further embodiment, it is also possible for the drive train by means of a force acting on the connecting shaft 16 mechanical drive -. a crank mechanism to turn.

[0029] Fig. 2 zeigt weiters eine Bremse 21, welche im Fehlerfall, z.B. bei Ausfall des Differenzial-Antriebes 6, verhindert, dass dieser in Überdrehzahl geht. Im Falle eines Ausfalles des Differenzial-Antriebes 6, würde beispielweise die Rotorblattverstellung den Rotor 1 innerhalb kurzer Zeit zum Stillstand bringen. Gleichzeitig würde zwar der Generator 8 vorzugsweise vom Netz getrennt werden, durch das im Vergleich zum Differenzial-Antrieb 6 sehr hohe Massenträgheitsmoment des Generators 8, würde dieser jedoch nur langsam an Drehzahl verlieren. Damit würde der Differenzial-Antrieb 6 in Überdrehzahl gehen, was unter Umständen zur Zerstörung des Differenzialgetriebes 3 und/oder des Differenzial-Antriebes 6 führen kann.Fig. 2 further shows a brake 21, which in case of error, e.g. in case of failure of the differential drive 6, prevents it from overspeeding. In the case of a failure of the differential drive 6, for example, the rotor blade adjustment would bring the rotor 1 to a standstill within a short time. At the same time, although the generator 8 would preferably be disconnected from the grid, by the very high mass moment of inertia of the generator 8 compared to the differential drive 6, but this would only slow to lose speed. Thus, the differential drive 6 would go into overspeeding, which may lead to the destruction of the differential gear 3 and / or the differential drive 6 under certain circumstances.

[0030] Wird, wie Fig. 2 zeigt, die Blockiereinrichtung 19 als Scheibenbremse mit einer fest mit der Generatonwelle 18 verbundenen Bremsscheibe ausgeführt, so kann diese in Kombination mit der Rotorblattverstellung und/oder der Hauptbremse 15 als Notbremssystem für das Differenzialgetriebe 3 und/oder den Differenzial-Antrieb 6 dienen. Dabei ist das Bremsmoment der 3/6 österreichisches Patentamt AT 13 294 Ul 2013-10-15Is, as shown in FIG. 2, the blocking device 19 designed as a disc brake with a fixedly connected to the generator shaft 18 brake disc, it can in combination with the rotor blade adjustment and / or the main brake 15 as an emergency brake system for the differential gear 3 and / or serve the differential drive 6. Here, the braking torque of the 3/6 Austrian Patent Office AT 13 294 Ul 2013-10-15

Bremssysteme 15 und 19 derart zu regeln, dass der Rotor 1 und der Generator 8 so an Drehzahl verlieren, dass die Drehzahl des Differenzial-Antriebes 6 keine schädigende Größenordnung annimmt. Gleiches gilt sinngemäß auch für andere funktionsadäquate Ausführungsformen einer Generatorbremse.Braking systems 15 and 19 to regulate such that the rotor 1 and the generator 8 so lose in speed that the speed of the differential drive 6 assumes no harmful magnitude. The same applies mutatis mutandis to other functionally adequate embodiments of a generator brake.

[0031] Die oben beschriebenen Ausführungen sind bei technisch ähnlichen Anwendungen ebenfalls umsetzbar. Dies betrifft v.a. Wasserkraftwerke zur Ausnutzung von Fluss- und Meeresströmungen. Für diese Anwendung gelten die gleichen Grundvoraussetzungen wie für Windkraftanlagen. Die Antriebswelle wird in diesen Fällen von den vom Strömungsmedium, beispielsweise Wasser, angetriebenen Einrichtungen direkt oder indirekt angetrieben. In weiterer Folge treibt die Antriebswelle direkt oder indirekt das Differenzialgetriebe an. 4/6The embodiments described above are also feasible in technically similar applications. This concerns v.a. Hydroelectric power plants to exploit river and ocean currents. For this application, the same basic conditions apply as for wind turbines. The drive shaft is driven directly or indirectly by the devices driven by the flow medium, for example water, in these cases. Subsequently, the drive shaft directly or indirectly drives the differential gear. 4.6

Claims

österreichisches Patentamt AT13 294U1 2013-10-15 Ansprüche 1. Differenzialgetriebe mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein erster Antrieb (12) mit einer Antriebswelle der Energiegewinnungsanlage, ein Abtrieb (13) mit einem mit einem Netz (10) verbindbaren Generator (8) und ein zweiter Antrieb (11) mit einem Differenzial-Antrieb (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Generator (8) verbundene Abtrieb (13) mit einer Blockiereinrichtung (19) blockierbar ist, während der Generator (8) vom Netz (10) getrennt ist.Austrian Patent Office AT13 294U1 2013-10-15 Claims 1. A differential gearbox with three input and output drives, wherein a first drive (12) with a drive shaft of the power generation plant, an output drive (13) with a generator (10) connectable to a generator (10) 8) and a second drive (11) is connected to a differential drive (6), characterized in that the output (13) connected to the generator (8) can be blocked by a blocking device (19), while the generator (8 ) is isolated from the network (10).

2. Differenzialgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Planetengetriebe, dessen Sonnenrad (11) mit dem Differenzial-Antrieb (6) verbunden ist, dessen Planetenträger (12) mit der Antriebswelle der Energiegewinnungsanlage verbunden ist und dessen Hohlrad (13) mit dem Generator verbunden ist.2. differential gear according to claim 1, characterized by a planetary gear whose sun gear (11) with the differential drive (6) is connected, the planet carrier (12) is connected to the drive shaft of the energy production plant and the ring gear (13) connected to the generator is.

3. Differenzialgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (19) an einer Generatorwelle (18), einem Hohlradträger (20) oder dem Hohlrad (13) angeordnet ist.3. differential gear according to claim 2, characterized in that the blocking device (19) on a generator shaft (18), a ring gear (20) or the ring gear (13) is arranged.

4. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzial-Antrieb (6) eine elektrische Maschine ist.4. differential gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that the differential drive (6) is an electric machine.

5. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzial-Antrieb (6) ein hydrostatischer, ein hydrodynamischer oder ein mechanischer Antrieb ist.5. differential gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that the differential drive (6) is a hydrostatic, a hydrodynamic or a mechanical drive.

6. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (19) eine formschlüssige Einrichtung, insbesondere eine Klauenkupplung, ist.6. differential gear according to one of claims 1 to 5, characterized in that the blocking device (19) is a positive-locking device, in particular a dog clutch.

7. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (19) eine kraftschlüssige Einrichtung ist.7. differential gear according to one of claims 1 to 5, characterized in that the blocking device (19) is a non-positive device.

8. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (19) eine Bremse, insbesondere eine Scheibenbremse, oder eine Kupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung, aufweist.8. differential gear according to one of claims 1 to 7, characterized in that the blocking device (19) comprises a brake, in particular a disc brake, or a clutch, in particular a multi-plate clutch.

9. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung (19) eine (de-)montierbare Vorrichtung ist.9. differential gear according to one of claims 1 to 8, characterized in that the blocking device (19) is a (de-) mountable device.

10. Differenzialgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Differenzialgetriebe (3, 4) ein mehrstufiges Getriebe ist.10. differential gear according to one of claims 1 to 10, characterized in that the differential gear (3, 4) is a multi-stage transmission.

11. Energiegewinnungsanlage, insbesondere Windkraftanlage, mit einer Antriebswelle, einem mit einem Netz (10) verbindbaren Generator (8) und mit einem Differenzialgetriebe (11 bis 13) mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein erster Antrieb (12) mit der Antriebswelle, ein Abtrieb (13) mit dem Generator (8) und ein zweiter Antrieb (11) mit einem Differenzial-Antrieb (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Generator (8) verbundene Abtrieb (13) mit einer Blockiereinrichtung (19) blockierbar ist, während der Generator (8) vom Netz (10) getrennt ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/611. Energy production plant, in particular wind turbine, with a drive shaft, a network (10) connectable generator (8) and with a differential gear (11 to 13) with three inputs or outputs, wherein a first drive (12) with the drive shaft , an output (13) to the generator (8) and a second drive (11) with a differential drive (6) is connected, characterized in that the output (13) connected to the generator (8) with a blocking device ( 19) is blockable while the generator (8) from the network (10) is disconnected. For this 1 sheet drawings 5/6