AT504395A1 - Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes - Google Patents
Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes Download PDFInfo
- Publication number
- AT504395A1 AT504395A1 AT0192906A AT19292006A AT504395A1 AT 504395 A1 AT504395 A1 AT 504395A1 AT 0192906 A AT0192906 A AT 0192906A AT 19292006 A AT19292006 A AT 19292006A AT 504395 A1 AT504395 A1 AT 504395A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- transmission
- output
- generator
- continuously variable
- drive
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D15/00—Transmission of mechanical power
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D15/00—Transmission of mechanical power
- F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
- F03D9/255—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator connected to electrical distribution networks; Arrangements therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
- F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
- F16H47/08—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2220/00—Application
- F05B2220/70—Application in combination with
- F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
- F05B2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclic, planetary or differential type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/406—Transmission of power through hydraulic systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/10—Purpose of the control system
- F05B2270/101—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/10—Purpose of the control system
- F05B2270/1016—Purpose of the control system in variable speed operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
- F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19555—Varying speed ratio
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/1956—Adjustable
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Retarders (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Description
-1 -
Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsgetriebe für eine Windkraftanlage mit einem Getriebe mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes, dessen Abtriebswelle mit dem generatorseitigen Abtrieb des Getriebes verbunden ist.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Andern oder Umschalten des Leistungsbereiches eines Ausgleichsgetriebes einer Windkraftanlage bei sich ändernder Windstärke mit einem Getriebe mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes.
Windkraftanlagen neuester Technologie werden zu Regelungszwecken meist mit variabler Rotordrehzahl mit aktiver Drehmomentregelung des Triebstranges betrieben. Der Grund hierfür ist, dass die variable Rotordrehzahl durch das Massenträgheitsmoment des Rotors eine Dämpfung der Drehzahländerungen des Triebstranges bewirkt und somit das Rotorblattverstellsystem optimal ausgelegt werden kann. Weiters können durch die Drehmomentregelung des Triebstranges die Belastungen auf die Anlage reduziert und die Stromqualität der ins Netz eingespeisten Energie optimiert werden. Der verbesserte aerodynamische Wirkungsgrad im Teillastbereich ist ein weiterer Vorteil der variablen Rotordrehzahl.
Nachteilig wirkt sich die meist variable Drehzahl des Generators mit den damit zusammenhängenden, überlagerten Beschleunigungsmomenten vor allem für das Getriebe aus, welches dadurch stärker ausgelegt werden muss. Erschwerend kommt hinzu, dass die gemäß dem Stand der Technik vorwiegend verwendeten drehzahlvariablen Antriebe meist mit Frequenzumrichtern arbeiten, welche nur mit einem erheblichen, technischen Zusatzaufwand die geforderte Stromqualität erreichen können.
Aus der WO 2004/088132 A ist eine Vorrichtuung bekannt, welche mittels eines Ausgleichsgetriebes und eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oben genannte Nachteile vermeidet. Als Nachteil dieser Lösung ergibt sich jedoch ein erheblicher Aufwand für das Getriebe und die Hydrodynamik, welche für relativ große Leistungen ausgelegt werden muss. Vor allem die damit verbundenen hohen Hydraulikverluste sind insbesondere bei großen Drehzahlbereichen erheblich, was große Verluste im Teillastbereich der Anlage und hohe Anschaffungskosten verursacht.
Diese Nachteile werden durch das aus der WO 2004/109157 A bekannte Getriebe weitgehend vermieden. Hier wird eine Hydraulik eingesetzt,_
NACHGEREICHT • · ··
• · ♦ ·♦ «· tt ···· • ·
··· 2 welche durch ein Mehrwege-Ausgleichsgetriebe die im Teillastbereich über die Hydraulik gelenkte Leistung relativ gering hält. Ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung ist jedoch das kompliziert aufgebaute, mehr-pfadige Ausgleichsgetriebe in Kombination mit einem komplexen Kupplungssystem und nur sehr aufwändig regelbaren Pumpen, wobei beide Pumpen drehzahlvariabel betrieben werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, oben beschriebene Nachteile der bekannten Ausgleichsgetriebe zu reduzieren und ein zugleich einfaches, effizientes und kostengünstiges Konzept zur Verfügung zu stellen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Getriebe dadurch, dass die Antriebswelle des stufenlos regelbaren Getriebes über ein Verstellgetriebe mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden ist.
Diese Aufgabe wird des Weiteren gelöst mit einem Verfahren zum Umschalten des Leistungsbereiches eines Ausgleichsgetriebes einer Windkraftanlage bei sich ändernder Windstärke mit einem Getriebe mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes, dessen Abtriebswelle mit dem generatorseitigen Abtrieb des Getriebes verbunden ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Antrieb des Getriebes auf ein geringes bis kein Antriebsmoment geregelt und der Generator vom Netz genommen wird, ein die Antriebswelle des stufenlos regelbaren Getriebes mit der Abtriebswelle des Getriebes verbindendes Schaltgetriebe geschaltet wird, danach die Drehzahl des ersten Abtriebs des Getriebes angepasst wird, bis am Generator wieder die Synchrondrehzahl eingestellt ist worauf der Generator wieder auf das Netz geschaltet wird.
Diese Aufgabe wird schließlich auch gelöst mit einem Verfahren zum Ändern des Leistungsbereiches eines Ausgleichsgetriebes einer Windkraftanlage bei sich ändernder Windstärke mit einem Getriebe mit drei An-bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes, dessen Abtriebswelle mit dem generatorseitigen Abtrieb des Getriebes verbunden ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Übersetzung eines die Antriebswelle des stufenlos regelbaren Getriebes mit der Abtriebswelle des Getriebes verbindendes stufenlosen Getriebes verändert wird.
NACHGEREICHT • · • · • · ·· ► ···· • · » ··♦ -3-
Durch das Verstellgetriebe, das ein gestuftes Getriebe oder ein stufenloses Getriebe sein kann, kann durch eine Übersetzungsänderung in diesem Verstellgetriebe der Drehzahlbereich in Abhängigkeit des notwendigen Drehmomentes verändert werden, wodurch der Leistungsbereich des stufenlos regelbaren Getriebes und in der Folge die Anlagekosten und auch die Verlustleistung dieses Getriebes kleiner gehalten werden können.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossene Zeichnung näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt in schematisch vereinfachter Art und Weise einen Antriebsstrang 1 mit einem erfindungsgemäßen Ausgleichsgetriebe. Der Antriebsstrang umfasst eine mit dem Rotor 3, gegebenenfalls über ein Zwischengetriebe, verbundene Antriebswelle 2, die im vorliegenden Fall zwei nacheinander angeordnete, als Planetenstufen 4 und 5 ausgeführte Getriebestufen antreibt. Die Ausführung der Getriebestufen als Planetenstufen ist nicht zwingend erforderlich, sondern kann auch durch andere Getriebe ausgeführt werden oder auch ganz entfallen.
Die Abtriebswelle der zweiten Getriebestufe 5 treibt eine Stirnradstufe 6, wodurch ein axialer Versatz des Antriebsstrangs erreicht wird. Dieser Versatz eröffnet einerseits die Möglichkeit, zur Nabe führende Kabel zur Leistungsregelung der Anlage mit Hilfe eines Blattverstellmechanismus durch das Getriebe zu führen, und andererseits die weitere Möglichkeit, die erforderlichen Einrichtungen zur Signalübertragung (Schleifringkörper) vom rotierenden zum feststehendem Teil in der Gondel der Windkraftanlage unterzubringen und die Möglichkeit den Antriebsstrang in seiner Gesamtlänge kurz und kompakt zu gestalten.
Die Abtriebswelle 6a der Stirnradstufe treibt einen Planetenträger 8 eines Überlagerungsgetriebes 7. Im Überlagerungsgetriebe 7 findet die Momentenaufteilung an einen Generator 11 und an eine Hydraulikeinheit 12 statt. Der Generator 11 ist dazu mit dem Hohlrad 9 des Überlagerungsgetriebes 7 verbunden. Das Sonnenrad 10 des Überlagerungsgetriebes 7 ist mit einem 2-stufigen Verstellgetriebe 15 verbunden. Die Getriebestufen des Verstellgetriebes 15 werden entsprechend der Rotordrehzahl und dem Windangebot geschalten. Am Abtrieb des 2-stufigen Getriebes 15 sitzt eine erste verstellbare Axialkolbenpumpe 13 in hydraulischer Verbindung mit einer zweiten verstellbaren Axialkolbenpumpe 14. Die Welle der
NACHGEREICHT ·· »···
-4- zweiten Axialkolbenpumpe 14 ist über eine Stirnradstufe 16 an die Welle 11 des Generator gekoppelt.
Im unteren Leistungs- und Drehzahlbereich der Windkraftanlage wird durch Verstellung der Axialkolbenpumpen 13,14 die erforderliche Synchrondrehzahl am Generator 11 eingestellt. Der Leistungsfluss im Überlagerungsgetriebe 7 führt von der antreibenden Stirnradstufe 6 auf den Planeten 8, weiter auf das Hohlrad 9 und auf den Generator 11. Über die Stirnradstufe 16 auf der Generatorwelle wird die zweite Axialkolbenpumpe 14 angetrieben, die den erforderlichen Druck im Hydraulikkreis erzeugt. Die Energie im Hydraulikkreis wird mittels der ersten Axialkolbenpumpe 13 wieder in Rotationsenergie umgeformt und treibt das Sonnenrad 10 der Überlagerungsstufe 7. Dadurch wird das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich variiert und an die gegebene Leistung angepasst, wobei gleichzeitig die Drehzahl der Antriebswelle des Generators 11 konstant bleibt.
Mit steigendem Windangebot erhöht sich auch die Leistung der Anlage und damit die Drehzahl an der Hydraulikeinheit 12. Vor Erreichen der Grenzdrehzahl an der Hydraulikeinheit 12 wird die Anlage durch das elektrische Blattverstellsystem auf ein geringes bis kein Antriebsmoment geregelt. Der Synchrongenerator 11 wird während dieser Umschaltphase vom Netz genommen. Das Getriebe 15 wird in dieser leistungsreduzierten Phase auf die kleinere Übersetzung geschaltet. Danach wird die Rotordrehzahl durch das Blattverstellsystem wieder erhöht, bis am Generator 11 wieder die Synchrondrehzahl erreicht ist. Nach diesem Synchronisationsvorgang und der Netzaufschaltung geht das System wieder in den normalen Produktionsbetrieb über, jedoch bei höherer Leistung. Mit den Hydraulikeinheiten 12 ist es nun möglich bei gleicher Verlustleistung eine wesentlich höhere Gesamtsystemleistung zu regeln.
Im Nennbetrieb und im zulässigen Bereich über der Nennleistung dreht sich der Leistungsfluss über die Überlagerungsstufe 7 um. Der Leistungsüberschuss wird vom Sonnenrad 10 der Überlagerungsstufe 7 über das Getriebe 15 an die Hydraulikeinheit 12 weitergegeben. Diese erzeugt durch die Ankopplung über die Stirnradstufe 16 an der Generatorwelle ein bremsendes Moment, womit die Generatordrehzahl weiterhin konstant auf Synchrondrehzahl· gehalten wird. Dieses Moment wird solange aufgebracht, bis die Blattverstelleinrichtung die Rotorblätter soweit aus dem Wind gedreht hat, bis wieder Nennleistung erreicht ist. 21.11.2006 WINDTEC Consulting GmbH_
vertreten durch: PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. IMäNFJ DIPL.-ING. REINHARD H] durch:
NACHGEREICHT
Claims (9)
- BEER & PARTNER · · PAT ENT A N WÄ LT E KEG·· 1070 Wien, Lindengasse 8 • ·· «« ···· · ·+····· ·« • · ·· ··· · • · · · ft ♦ • · * · · I ··· t··«. ·· ··· ·«· 21.11.2006 H159-14ooo-pAT He WINDTEC Consulting GmbH in Klaqenfurt (AT) Patentansprüche: 1. Ausgleichsgetriebe für eine Windkraftanlage mit einem Getriebe (7) mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor (3) der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator (11) und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes (12), dessen Abtriebswelle mit dem generatorseitigen Abtrieb des Getriebes (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle des stufenlos regelbaren Getriebes (12) über ein Verstellgetriebe (15) mit der Abtriebswelle des Getriebes (7) verbunden ist.
- 2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verstellgetriebe (15) ein gestuftes Getriebe ist.
- 3. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellgetriebe (15) ein zweistufiges Getriebe ist.
- 4. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellgetriebe (15) ein Stirnradgetriebe ist.
- 5. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellgetriebe (15) ein stufenloses Getriebe ist.
- 6. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (7) ein Planetengetriebe ist und dass der Antrieb des Planetengetriebes mit dem Planetenträger (8), der erste Abtrieb mit dem Sonnenrad (10) und der zweite Abtrieb mit dem Generator (11) verbunden ist.
- 7. Ausgleichsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlos regelbare Getriebe (12) ein hydraulisches Getriebe ist.
- 8. Verfahren zum Ändern oder Umschalten des Leistungsbereiches eines Ausgleichsgetriebes (1) einer Windkraftanlage bei sich ändernder Windstärke mit einem Getriebe (7) mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor (3) der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator (11) und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes (12), dessen Abtriebswelle mit dem generatorseitigen Abtrieb des Getriebes (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Getriebes (7) auf ein geringes bis kein Antriebsmoment geregelt und der Generator (11) vom Netz genommen wird, ein die Antriebswelle des stufenlos regelbaren NACHGERpOHT2 Getriebes mit der Abtriebswelle des Getriebes (12) verbindendes Schaltgetriebe geschaltet wird, danach die Drehzahl des ersten Abtriebs des Getriebes (7) angepasst wird, bis am Generator (11) wieder die Synchrondrehzahl eingestellt ist worauf der Generator (11) wieder auf das Netz geschaltet wird.
- 9. Verfahren zum Ändern des Leistungsbereiches eines Ausgleichsgetriebes (1) einer Windkraftanlage bei sich ändernder Windstärke mit einem Getriebe (7) mit drei An- bzw. Abtrieben, wobei ein Antrieb mit dem Rotor (3) der Windkraftanlage verbunden ist, der erste Abtrieb mit einem Generator (11) und der zweite Abtrieb mit der Antriebswelle eines stufenlos regelbaren Getriebes (12), dessen Abtriebswelle mit dem generatorseitigen Abtrieb des Getriebes (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzung eines die Antriebswelle des stufenlos regelbaren Getriebes (12) mit der Abtriebswelle des Getriebes (7) verbindenden stufenlosen Getriebes verändert wird. WINDTEC Consulting GmbH vertreten durch: NACHGEREICHT PATENTANWÄLTE
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0192906A AT504395B1 (de) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes |
KR1020097012798A KR20090083468A (ko) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | 풍력 발전 설비의 차동 기어 및 상기 차동 기어의 동력 범위를 변화 또는 전환시키는 방법 |
AU2007324315A AU2007324315B2 (en) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | Differential gear on a wind power plant and method for changing or switching the power range of said differential gear |
PCT/AT2007/000498 WO2008061263A2 (de) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes |
EP07815165A EP2100036A2 (de) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes |
BRPI0721387-5A2A BRPI0721387A2 (pt) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | Transmissão diferencial de uma usina de força eólica e processo para variação ou comutação da faixa de potência dessa transmissão diferencial |
JP2009537439A JP5244813B2 (ja) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | 風力エネルギプラントの差動歯車及びこの差動歯車の動力範囲の変更又は切り替えのための方法 |
CN2007800431227A CN101583794B (zh) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | 风力发电站上的差动齿轮以及改变或切换所述差动齿轮功率范围的方法 |
CA002670013A CA2670013A1 (en) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | Differential gear on a wind power plant and method for changing or switching the power range of said differential gear |
US12/515,849 US8206262B2 (en) | 2006-11-21 | 2007-11-05 | Differential gear on a wind power plant and method for changing or switching the power range of said differential gear |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0192906A AT504395B1 (de) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT504395A1 true AT504395A1 (de) | 2008-05-15 |
AT504395B1 AT504395B1 (de) | 2009-05-15 |
Family
ID=39367323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
AT0192906A AT504395B1 (de) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8206262B2 (de) |
EP (1) | EP2100036A2 (de) |
JP (1) | JP5244813B2 (de) |
KR (1) | KR20090083468A (de) |
CN (1) | CN101583794B (de) |
AT (1) | AT504395B1 (de) |
AU (1) | AU2007324315B2 (de) |
BR (1) | BRPI0721387A2 (de) |
CA (1) | CA2670013A1 (de) |
WO (1) | WO2008061263A2 (de) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0714777D0 (en) * | 2007-07-30 | 2007-09-12 | Orbital 2 Ltd | Improvements in and relating to electrical power generation from fluid flow |
EP2107238A1 (de) * | 2008-03-31 | 2009-10-07 | AMSC Windtec GmbH | Getriebe mit veränderlicher Übersetzung |
AT507394B1 (de) * | 2008-10-09 | 2012-06-15 | Gerald Dipl Ing Hehenberger | Windkraftanlage |
AT507393B1 (de) * | 2008-10-09 | 2012-11-15 | Gerald Dipl Ing Hehenberger | Windkraftanlage |
CN101970871A (zh) * | 2009-03-20 | 2011-02-09 | 美国超导威德泰克有限公司 | 风能转换器的操作方法、风能转换器用控制装置以及风能转换器 |
AT508182B1 (de) * | 2009-04-20 | 2011-09-15 | Hehenberger Gerald Dipl Ing | Verfahren zum betreiben einer energiegewinnungsanlage, insbesondere windkraftanlage |
AT508411B1 (de) | 2009-07-02 | 2011-06-15 | Hehenberger Gerald Dipl Ing | Differenzialgetriebe für energiegewinnungsanlage und verfahren zum betreiben |
US8698341B2 (en) * | 2010-05-02 | 2014-04-15 | Iqwind Ltd. | Wind turbine with discretely variable diameter gear box |
US8827853B2 (en) * | 2010-07-08 | 2014-09-09 | Parker-Hannifin Corporation | Hydraulic power split engine with enhanced torque assist |
GB2483866A (en) * | 2010-09-21 | 2012-03-28 | Nexxtdrive Ltd | Electric generator apparatus for a fluid turbine arrangement |
AT510848B1 (de) | 2011-03-10 | 2012-07-15 | Hehenberger Gerald Dipl Ing | Energiegewinnungsanlage |
AT511720B1 (de) | 2011-09-01 | 2013-02-15 | Hehenberger Gerald | Energiegewinnungsanlage |
DE102011084573A1 (de) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | Sauer-Danfoss Gmbh & Co. Ohg | Strömungskraftmaschine und getriebe zum betreiben derselbigen |
US9989138B2 (en) * | 2012-04-26 | 2018-06-05 | Hamilton Sundstrand Corporation | Integrated drive generator having a variable input speed and constant output frequency and method of driving |
KR102029192B1 (ko) * | 2013-01-24 | 2019-10-08 | 두산중공업 주식회사 | 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치 및 가변속 동력 전달 장치를 갖는 풍력 발전기 |
KR101383425B1 (ko) * | 2013-01-30 | 2014-04-10 | 현대중공업 주식회사 | 풍력 발전용 가변속 동력 전달 장치 |
AT514281A3 (de) * | 2013-05-17 | 2015-10-15 | Gerald Dipl Ing Hehenberger | Verfahren zum Betreiben eines Triebstranges und Triebstrang |
KR101422775B1 (ko) | 2013-05-31 | 2014-07-24 | 삼성중공업 주식회사 | 기어 제어형 풍력 발전 시스템 및 그 운영방법 |
CN105291805B (zh) * | 2014-06-04 | 2018-03-13 | 中山大学 | 传动整合***及其控制方法 |
CN106050582B (zh) * | 2016-06-03 | 2018-11-23 | 南京安维士传动技术股份有限公司 | 一种空中更换风电齿轮箱行星架电机侧轴承的方法 |
CN118100520B (zh) * | 2024-04-19 | 2024-07-16 | 横川机器人(深圳)有限公司 | 一种dd直驱电机驱动结构 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE419113B (sv) * | 1979-11-14 | 1981-07-13 | Allmaenna Ingbyran | Vindkraftverk for huvudsakligen mekanisk transmission av ett variabelt turbinvarvtal till ett synkront utgaende varvtal |
US4774855A (en) * | 1982-08-17 | 1988-10-04 | Vickers Shipbuilding And Engineering Limited | Apparatus for providing an electrical generator with a constant rotational speed from a variable speed input |
DE3471978D1 (en) * | 1983-03-23 | 1988-07-14 | English Electric Co Ltd | Power generating equipment |
US4613760A (en) * | 1984-09-12 | 1986-09-23 | The English Electric Company Limited | Power generating equipment |
GB9312014D0 (en) * | 1993-06-10 | 1993-07-28 | Eaton Corp | Auxiliary transmission system and input splitter therefor |
JP2919713B2 (ja) * | 1993-06-28 | 1999-07-19 | 日野自動車工業株式会社 | 変速機同期装置 |
DE4321755B4 (de) * | 1993-06-30 | 2006-07-27 | Harald Von Hacht | Vegetative Antriebskonzeption mit Hilfe eines stufenlosen servomechanischen Getriebes |
DE10123105B4 (de) * | 2001-05-12 | 2010-08-26 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungsverzweigungsgetriebe |
JP2003065210A (ja) * | 2001-08-27 | 2003-03-05 | Ntn Corp | 風力発電機用変速機 |
JP3822100B2 (ja) * | 2001-12-21 | 2006-09-13 | 株式会社小松製作所 | 風力発電装置 |
DE10314757B3 (de) | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Antriebsstrang zum Übertragen einer variablen Leistung |
GB0313345D0 (en) | 2003-06-10 | 2003-07-16 | Hicks R J | Variable ratio gear |
DE102004028619A1 (de) * | 2004-06-12 | 2006-01-05 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Drehzahlgeregeltes Getriebe für eine Energieerzeugungsanlage |
AT504818A1 (de) * | 2004-07-30 | 2008-08-15 | Windtec Consulting Gmbh | Triebstrang einer windkraftanlage |
DE102005012167A1 (de) * | 2005-03-17 | 2006-04-27 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Drehzahlvariables Getriebe für eine Energieerzeugungseinheit |
EP2107237A1 (de) * | 2008-03-31 | 2009-10-07 | AMSC Windtec GmbH | Windenergiekonverter mit einem Überlagerungsgetriebe |
US8008797B2 (en) * | 2009-02-13 | 2011-08-30 | Bernard Joseph Simon | System for converting wind power to electrcial power with transmission |
WO2010114771A1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Emmeskay, Inc. | Continuously variable transmission ratio device with optimized primary path power flow |
-
2006
- 2006-11-21 AT AT0192906A patent/AT504395B1/de not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-11-05 EP EP07815165A patent/EP2100036A2/de not_active Withdrawn
- 2007-11-05 KR KR1020097012798A patent/KR20090083468A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-11-05 WO PCT/AT2007/000498 patent/WO2008061263A2/de active Application Filing
- 2007-11-05 CA CA002670013A patent/CA2670013A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-05 AU AU2007324315A patent/AU2007324315B2/en not_active Ceased
- 2007-11-05 CN CN2007800431227A patent/CN101583794B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-05 BR BRPI0721387-5A2A patent/BRPI0721387A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-11-05 US US12/515,849 patent/US8206262B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-11-05 JP JP2009537439A patent/JP5244813B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2100036A2 (de) | 2009-09-16 |
KR20090083468A (ko) | 2009-08-03 |
CN101583794A (zh) | 2009-11-18 |
BRPI0721387A2 (pt) | 2014-06-17 |
CA2670013A1 (en) | 2008-05-29 |
JP2010510431A (ja) | 2010-04-02 |
US8206262B2 (en) | 2012-06-26 |
WO2008061263A3 (de) | 2008-09-25 |
JP5244813B2 (ja) | 2013-07-24 |
US20100048350A1 (en) | 2010-02-25 |
AU2007324315B2 (en) | 2011-10-13 |
AU2007324315A1 (en) | 2008-05-29 |
WO2008061263A2 (de) | 2008-05-29 |
CN101583794B (zh) | 2013-04-10 |
AT504395B1 (de) | 2009-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT504395B1 (de) | Ausgleichsgetriebe einer windkraftanlage und verfahren zum ändern oder umschalten des leistungsbereichs dieses ausgleichsgetriebes | |
EP1538739B1 (de) | Antriebsstrang für eine Strömungskraftmaschine | |
EP1756423B1 (de) | Energieerzeugungsanlage mit einem drehzahlgeregeltes Getriebe | |
EP3289243B1 (de) | Triebstrang für pumpen, energieerzeugungsanlagen oder dergleichen und verfahren zum anfahren eines solchen triebstranges | |
EP1608872B1 (de) | Antriebsstrang zum übertragen einer variablen leistung | |
EP1895157B1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Windenergieanlage mit einem Synchrongenerator und einem Überlagerungsgetriebe | |
AT507643B1 (de) | Drehantriebsmechanismus zum antreiben eines generators | |
AT507394B1 (de) | Windkraftanlage | |
AT508411B1 (de) | Differenzialgetriebe für energiegewinnungsanlage und verfahren zum betreiben | |
DE102006004096A1 (de) | Antriebsstrang zwischen einem Rotor und einem Getriebe einer Windenergieanlage | |
DE102010014588A1 (de) | Kraftwerksstrang mit einer drehzahlvariablen Pumpe | |
DE102017122549A1 (de) | Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer Arbeitsmaschine | |
DE102011084573A1 (de) | Strömungskraftmaschine und getriebe zum betreiben derselbigen | |
WO2010063052A2 (de) | Energiegewinnungsanlage und verfahren zum betreiben dieser | |
DE102012000341A1 (de) | Windkraftanlage | |
EP2345151A1 (de) | Verfahren zum betreiben eines dlfferentialgetriebes für eine energiegewinnungsanlage | |
WO2009127402A2 (de) | Generatorenanordnung | |
AT507393B1 (de) | Windkraftanlage | |
DE4422444A1 (de) | Kraftübertragungsaggregat zum Antrieb von drehzahlvariablen Arbeitsmaschinen und Verfahren zum Betreiben | |
AT13294U1 (de) | Differenzialgetriebe für eine Energiegewinnungsanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20151121 |