CN103502635A - 风能设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风能设备，所述风能设备设有：转子（70），转子叶片（30）能够安装在所述转子上；发电机（60），所述发电机具有发电机定子（100）和发电机转子（200）；和多个移位单元（300）。移位单元的第一端部可松开地固定在发电机定子（100）上并且移位单元的第二端部可松开地固定在发电机转子（200）上。移位单元（300）分别具有液压缸（320），所述液压缸的偏移是可控的，使得通过操纵移位单元，发电机转子（200）相对于发电机定子（100）移动。

Description

风能设备

技术领域

本发明涉及一种风能设备。

背景技术

对于安装和拆卸风能设备的转子叶片已知不同的设计。

DE 102 24 439示出风能设备，其具有导向辊和风能设备的塔头部区域中的绳穿引装置以用于穿引绞盘的牵引绳。然后，借助于所述牵引绳将转子叶片提升至塔头部并且相应地固定。

DE 103 05 543示出用于安装转子叶片的另一方法。在此，将转子轮毂转动到预设的第一位置中。安装转子叶片，并且借助于转子叶片将转子轮毂转动到预设的第二位置中。在此，转子轮毂的转动沿已经安装的第一转子叶片的重力作用方向进行。

EP 1 412 638示出用于安装转子叶片的另一方法。在此，在安装时代替转子叶片应用平衡重。

发明内容

本发明的目的是，提出一种风能设备，所述风能设备即使在风能设备极其高的情况下实现转子叶片安装。

所述目的通过根据权利要求1的风能设备以及通过根据权利要求4的用于安装或拆卸风能设备转子叶片的方法来实现。

因此，提出一种风能设备，所述风能设备设有：转子，转子叶片能够安装在转子上；发电机，所述发电机具有发电机定子和发电机转子；和多个移位单元。移位单元的第一端部可松开地固定在发电机定子上并且移位单元的第二端部可松开地固定在发电机转子上。移位单元分别具有液压缸，所述液压缸的偏移是可控的，使得通过操纵移位单元，发电机转子相对于发电机定子移动。因此也引起转子的转动。

根据本发明的一个方面，移位单元在其第一端部上具有支架并且在其第二端部上具有托架。支架固定在所述发电机定子上或者固定在发电机定子的固定的构件上，并且托架固定在发电机转子上。液压缸设置在托架和支架之间。

根据本发明的另一方面，托架可松开地固定在发电机转子的制动盘上。

本发明同样涉及一种用于安装或拆卸风能设备的转子叶片的方法。在此，风能设备具有转子和发电机。发电机具有发电机定子和发电机转子。转子与发电机转子耦联。将移位单元的第一端部固定在发电机定子上。将移位单元的第二端部可松开地固定在发电机转子上。移位单元具有液压缸，所述液压缸的偏移是能控制的。操纵液压缸，以便实现液压缸的偏移。拆卸几个移位单元的第二端部。操纵这几个移位单元的液压缸，以便液压缸回缩（zusammenfahren）。将移位单元的第二端部再次重新安装在发电机转子上。接下来，重新操纵液压缸，以便偏移液压缸进而引起在发电机定子和发电机转子之间的相对移动进而也引起转子的转动。

本发明同样涉及具有液压缸的移位单元的应用，以用于引起在风能设备的发电机的发电机定子和发电机转子之间的相对移动。在此，移位单元的第一端部固定在发电机定子上并且移位单元的第二端部固定在发电机转子上。通过偏移液压缸进行发电机转子和发电机定子之间的相对运动。

因为风能设备的转子优选固定地与发电机转子耦联，所以发电机转子的转动也引起风能设备的转子的转动。因此，通过逐步地相对于发电机定子移动发电机转子引起发电机转子的转动进而也引起风能设备的转子的转动。

本发明也涉及下述思想，在风能设备的发电机转子和定子之间设有例如具有至少一个液压缸的至少一个移位单元。在此，移位单元以可拆卸的方式构成，使得其仅在安装或拆卸风能设备的转子叶片时被应用。因此，为了风能设备的原本的运行拆卸移位单元。优选地，围绕发电机的转子或定子的外周设置多个移位单元。通过激活移位单元的液压缸（缸移出）能够以相对于定子的预设的角度转动转子。因为移位单元的液压缸仅具有受限的冲程，所以仅能够逐步地或者部段地将转子叶片固定在风能设备的转子或者旋转器上。为此也可能需要：至少部分地拆卸移位单元并且再次安装在不同的部位上，然而其中在此移位单元之一应当保持安装，以便确保一定的制动效果。

本发明的其他的设计方案是从属权利要求的主题。

附图说明

下面，应当参考附图详细阐明本发明的优点和实施例。

图1示出根据第一实施例的风能设备的发电机的示意图，

图2示出根据第一实施例的风能设备的发电机的一部分的示意图，

图3示出根据第一实施例的风能设备的发电机的另一部分的示意图，

图4示出根据第一实施例的风能设备的发电机的另一放大的部分图，

图5示出根据第一实施例的风能设备的发电机中的移位单元的托架的立体图，

图6A和6B示出用于根据第二实施例的风能设备的发电机的移位单元的不同的立体图，和

图7示出根据本发明的风能设备的示意图。

具体实施方式

图1示出根据第一实施例的风能设备的发电机的示意图。根据本发明的风能设备具有塔、塔上的吊舱和转子（见图7）。风能设备的转子为风能设备的自身转动的部件，即例如转子叶片和转子轮毂。风能设备的发电机优选设置在风能设备的（没有示出的）吊舱之内。发电机由发电机定子100和发电机转子200组成。风能设备的转子与发电机转子连接，使得转子的转动也引起发电机转子200的转动并且反之亦然。发电机定子100具有多个定子臂110，所述定子臂承载定子环120。在定子环之内设有发电机的转子200。此外设有十二个移位单元300。这些移位单元300能够分别具有液压缸Z1-Z12。在此，移位单元的第一端部固定在定子承载臂110中的一个上，而第二端部固定在发电机的转子200上。通过固定相应的移位单元300，转子能够相对于定子移动。

在图1中分别将十二个移位单元设置在两个相邻的定子承载臂之间。然而根据本发明，也能够设有少于十二个或者多于十二个移位单元。

尽管在图1中示出定子具有定子环以及定子臂，然而根据本发明的定子也能够具有其他的结构。根据本发明，移位单元设置在发电机转子和发电机定子之间，使得操纵移位单元的液压缸也引起发电机转子和发电机定子之间的相对移动。

图2示出根据图1的第一实施例的发电机的一部分的示意立体图。在图2中没有示出发电机的一些部件，例如定子环以及转子的其他部件。在图2中仅示出转子的部件210。优选地，该部件（例如转子的制动盘）210优选具有多个孔211。移位单元300在其第一端部上具有托架310并且在其第二端部上具有支架330。在托架310和支架330之间设有液压缸320。托架310例如借助于栓或者螺丝固定在孔211中。支架330固定在定子承载臂110中的一个上。优选地，支架330分别固定在定子承载臂310的左侧或者右侧上。

图3示出根据第一实施例的发电机的另一部分。在图3中也没有示出发电机的一些部件，例如定子环。移位单元300在其第一端部上具有托架310并且在其第二端部上具有支架330。在支架330和托架310之间设有液压缸320。托架310具有至少一个孔，托架能够通过所述孔可松开地固定在转子的部件210的孔211中。

图4示出图3的移位单元的第二端部的立体图。在此，移位单元的支架330可松开地固定在定子臂110上。这例如能够经由螺丝连接来进行。在图4中同样示出液压缸320的端部。

根据本发明，支架能够具有不同的长度，使得移位单元能够匹配于风能设备中的相应的安装情况。

图5示出根据第一实施例的托架310的示意图。托架具有两个孔311、312。所述孔用于将托架固定在转子的部件210上。托架还具有部段313，所述部段用于容纳液压缸的端部。

图6A和6B示出用于根据第二实施例的发电机的移位单元的两个示意图。移位单元300具有托架310、支架330以及在其之间具有液压缸320。托架310具有孔311，借助于所述孔能够将托架可松开地固定在部件210上。支架330同样能够可松开地固定在发电机的定子的承载臂或另一部件上。

根据第一和第二实施例的液压缸例如可选地具有700bar的运行压强、72t的压力、50t的拉力和例如54kg的重量。

根据本发明的第一和第二实施例的可拆卸的移位单元尤其应用在安装和拆卸风能设备的转子叶片情况中。通过应用根据本发明的移位单元尤其能够在大型风能设备中放弃起重机，所述起重机此外典型地用于风能设备的转子（旋转器）的转动。移位单元在其一个端部上例如固定在转子的制动盘上并且在其第二端部上固定在发电机的定子的承载臂或者另一部件上。

根据本发明的移位单元能够引起例如一定程度的移动（发电机转子和发电机定子之间相对地）。因此，也能够通过使用根据本发明的移位单元转动风能设备的转子（旋转器），如果一个或两个转子叶片已经固定在其上。因此，也能够确保在负荷的情况下进行转动。当安装移位单元中的至少一个时，那么也能够应用所述移位单元以用于限制转动，因为转动不大于液压缸的冲程长度。

根据本发明，支架330能够具有不同的长度，以便匹配不同的安装条件。

在此，根据本发明的移位单元能够构成为，使得例如在第一实施例中仅需要十二个移位单元中的十个，以便转动转子。

根据本发明的移位单元尤其应用在安装或拆卸风能设备的转子叶片的情况下。借助于根据本发明的移位单元，能够将用于转子叶片的接口转动到9点钟的位置，因此能够安装转子叶片。接下来，转动吊舱180°。然后，移出移位单元的液压缸，并且发电机转子例如能够运动3.75°（进而风能设备的转子也运动，因为所述转子和发电机转子相互耦联）。接下来，例如能够松开两个缸，而其他缸保持整个***。缩回液压缸的活塞杆并且松开支架以及托架并且能够重新地、即在不同的部位上进行固定。接下来，拆卸例如这十个移位单元中的其他的移位单元并且再次安装在其他的部位上。替选于此，能够取消拆卸和取消重新安装，即通过如下方式：仅将托架从制动盘中拆卸并且再次安装在其他部位上。例如，根据本发明必须执行十六次冲程运动过程（Hubdurchgang），以便转动发电机转子60°，使得下一叶片适配器位于九点钟位置，并且能够固定下一转子叶片。替选于此，接口也能够被转动到六点钟位置并且叶片能够借助绳索***从下方安装并且然后继续转动120°。

接下来，风能设备的转子必须转动120°，因此，能够将下一转子叶片固定在第三叶片适配器上。

图7示出根据本发明的风能设备的示意图。风能设备具有塔10和塔10上的吊舱20。吊舱的方位角定向能够借助于方位角驱动器80来改变，以便吊舱的定向匹配于当前的风向。吊舱20具有带有至少两个、优选三个转子叶片30的可转动的转子70。转子叶片30能够与转子轮毂75连接，所述转子轮毂又直接地或者借助于（没有示出的）传动装置与发电机60连接。通过转子叶片30和转子70的转动来转动发电机转子进而实现产生电能。

风能设备还能够具有用于控制风能设备运行的控制单元40。在吊舱20上还能够设有风速表和/或风向指示器50。控制单元40能够借助于变桨驱动器31来调节转子叶片30的螺旋角。此外，控制单元40能够借助于方位角驱动器80来控制吊舱的方位角定向。由发电机60产生的电能能够可选地转送给功率柜90、例如在塔10的底部中。在功率柜90中能够设有变流器，所述变流器能够将具有期望电压和频率的电功率输出给电网。

能够根据第一或第二实施例进行转子70的转动（例如用于转子叶片安装）。

Claims (5)

1.一种风能设备，所述风能设备具有：

转子（70），转子叶片（30）能够安装在所述转子上，

发电机（60），所述发电机具有发电机定子（100）和发电机转子（200），

其中所述转子（70）与所述发电机转子（200）耦联，和

多个移位单元（300），所述移位单元借助第一端部能松开地固定在所述发电机定子（100）上并且借助第二端部能松开地固定在所述发电机转子（200）上，其中所述移位单元（300）分别具有液压缸（320），所述液压缸的偏移是能控制的，使得通过操纵所述移位单元，所述发电机转子（200）相对于所述发电机定子（100）移动并且引起所述转子（70）的转动。

2.根据权利要求1所述的风能设备，其中所述移位单元（300）在其第一端部上具有支架（330）并且在其第二端部上具有托架（310），其中所述支架（300）固定在所述发电机定子（100）上并且所述托架（310）固定在所述发电机转子（200）上，其中所述液压缸设置在所述托架（310）和所述支架（330）之间。

3.根据权利要求1或2所述的风能设备，其中所述托架（310）能松开地固定在所述发电机转子（200）的制动盘上。

4.一种用于安装或拆卸风能设备的转子叶片（30）的方法，其中所述风能设备具有转子（70）和发电机（60），所述发电机具有发电机定子（100）和发电机转子（200），其中所述转子（70）与所述发电机转子（200）耦联，所述方法具有下述步骤：

将移位单元的第一端部固定在所述发电机定子（100）上，

将移位单元的第二端部固定在所述发电机转子（200）上，

其中所述移位单元具有液压缸，所述液压缸的偏移是能控制的，

操纵所述液压缸，以便实现所述液压缸的偏移，

拆卸第一组移位单元的第二端部，

操纵所述第一组移位单元的所述液压缸，以便液压缸回缩，

将所述第一组移位单元的第二端部重新安装在所述发电机转子（200）上，以及

重新操纵所述液压缸，以便引起偏移所述液压缸进而引起在所述发电机定子（100）和所述发电机转子（200）之间的相对移动进而也引起所述转子（70）的转动。

5.一种具有液压缸的移位单元的应用，以用于引起在风能设备的发电机（60）的发电机定子（100）和发电机转子（200）之间的相对移动，

其中所述移位单元的第一端部固定在所述发电机定子（100）上并且所述移位单元的第二端部固定在所述发电机转子（200）上，

其中通过偏移所述液压缸引起所述发电机转子（200）和发电机定子（100）之间的相对运动进而也引起所述转子（70）的转动。

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