DE102008009351A1 - Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung in einem Triebstrang - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst und wobei die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst und wobei die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.
- Für moderne Windkraftanlagen ist es vor allem aus Gründen der Wirtschaftlichkeit besonders wichtig, einen möglichst verschleißarmen und gleichzeitig servicefreundlichen Aufbau aufzuweisen. Dies gilt insbesondere für die Hauptbestandteile einer Windkraftanlage, wie beispielsweise Getriebe und Generator, da diese nur unter großem Arbeits- und Kostenaufwand instandgesetzt oder ausgetauscht werden können.
- Eine Hauptursache für das Auftreten eines erhöhten Verschleißes an Generatoren ist deren Beaufschlagung mit Drehzahlen bzw. Drehmomenten, die die zulässige Drehzahl bzw. das zulässige Drehmoment überschreiten. Derartige Überlasten oder beispielsweise auch der Eintrag von Verunreinigungen in das bzw. die Radiallager eines Generators führen zu einer beschleunigten Abnutzung dieser Komponenten und ziehen zeit- und kostenintensive Instandhaltungsmaßnahmen nach sich.
- In
DE 103 05 244 wird eine Überlastkupplung für Arbeitsmaschinen, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einer Antriebsscheibe beschrieben, wobei die Antriebsscheibe mit einer Antriebswelle der Arbeitsmaschine verbunden ist. Die Antriebsscheibe ist zangenförmig umschlossen zwischen zwei Reibscheiben reibschlüssig geklemmt, wobei die Reibscheiben mit einer Antriebswelle der Antriebsmaschine verbunden sind. - Das in
DE 103 05 244 angeführte Ausführungsbeispiel beschreibt eine Anordnung, in der eine Antriebsmaschine, die in diesem Zusammenhang im Regelfall als Rotor der Windkraftanlage mit angeschlossener Hohlwelle größeren Durchmessers ausgeführt ist, über zwei Reibscheiben reibschlüssig drehmomentbegrenzend mit einer Antriebsscheibe verbunden ist. Die Antriebsscheibe ist wiederrum mit der Antriebswelle einer Arbeitsmaschine, in der Regel einem Generator, verbunden. - Kennzeichnend für die offenbarte Vorrichtung sind vorgesehene Dehnschrauben, die etwaige Kippmomente der Antriebswelle aufnehmen und so die Lagerung der Antriebswelle der Arbeitsmaschine mit nur einem Radiallager ermöglichen.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verschleißarme Lagerung eines Generatorläufers für Generatoren in Windkraftanlagen zu realisieren.
- Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage gelöst, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst und wobei die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.
- Im Folgenden kann durch den Begriff „wenigstens" sowohl das singuläre als auch das multiple Vorhandensein eines Merkmals indiziert sein.
- Der Generator der Windkraftanlage kann in einer beliebigen Bauform realisiert sein und sowohl einen oder mehrere Statoren als auch einen oder mehrere Läufer umfassen.
- Der Begriff des Triebstranges kann sowohl die gesamte mechanische Kraftübertragung vom Rotor der Windkraftanlage bis hin zum Generator als auch nur einzelne Bestandteile dieser Kraftübertragungskette umfassen. Die mechanische Kraftübertragung kann getriebefrei, mit einem, mit mehreren und insbesondere mit gekoppelten Getrieben ausgeführt sein. Der Begriff der „abtreibenden Welle eines Triebstranges" indiziert in diesem Zusammenhang den Teil des Triebstranges, durch welchen die mechanische Kraftübertragung in den Generator erfolgt. Hierbei kann es sich sowohl um eine Welle im herkömmlichen Sinne, eine Zahnradverbindung als auch jegliche andere Verbindungsart zur mechanischen Kraftübertragung handeln.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung verbindet den Triebstrang direkt mit wenigstens einem Läufer des Generators, wobei der Begriff des Läufers sowohl nur den elektromagnetisch wirksamen Teil des Läufers als auch die Kombination eines entsprechenden Trägers mit dem elektromagnetisch wirksamen Teil und etwaige Verbindungsteile zur erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen kann.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und dem Läufer des Generators drehmomentbegrenzend wirkt, so dass Drehmomente, welche ein Grenzmoment überschreiten, derart durch die erfindungsgemäße Vorrichtung begrenzt werden, dass maximal nur das Nenndrehmoment von der abtreibenden Welle auf den Läufer übertragen wird.
- Damit einhergehend wird der Läufer durch die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb des Generators bezüglich wenigstens eines Stators gelagert, wobei darüber hinausgehend auf jegliche weitere Lagerung des Läufers verzichtet wird, insbesondere auf im oder am Generator verortete, beliebig ausgefertigte Lager. Die Begrifflichkeit des Lagers bzw. der Lagerung repräsentiert in diesem Zusammenhang jegliche Mittel, die für eine drehbar ausgeführte Verortung eines Läufers innerhalb eines Generators Anwendung finden können, insbesondere Kugellager, Wälzlager, Nadellager und Gleitlager, welche insbesondere als Radiallager ausgeprägt sein können.
- In einer bevorzugten Realisierungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verbindung zwischen wenigstens einem Läufer und der abtreibenden Welle des Triebstranges derart ausgeführt sein, dass die Verbindung im Wesentlichen drehfest ist, solange das an der abtreibenden Welle vorherrschende Drehmoment ein Grenzmoment nicht überschreitet. In diesem Fall wird das anliegende Drehmoment im Wesentlichen auf die verbundenen Läufer des Generators übertragen. Übersteigt das an der abtreibenden Welle anliegende Drehmoment das Grenzmoment, wird das auf die verbundenen Läufer übertragene Drehmoment auf das Grenzmoment reduziert. Eine derartige Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich als vorteilhaft, da ein erhöhter Verschleiß des Generators durch Überlasten wirkungsvoll vermieden wird.
- In einer besonders bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Begrenzung des zwischen der abtreibenden Welle und einem Läufer übertragenen Drehmomentes dadurch erfolgen, dass die übertragene Drehzahl reduziert wird.
- In einer ganz besonders bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Drehmomentbegrenzung durch Drehzahlreduktion mittels einer an sich bekannten Rutschkupplung erfolgen. Wird das zulässige Grenzdrehmoment überschritten, setzt zwischen den kraftübertragenden Kupplungsteilen eine Relativbewegung ein – die Kupplung „rutscht" durch und das übertragene Drehmoment sinkt ab.
- In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verbindung zwischen der abtreibenden Welle des Triebstranges und dem Läufer durch wenigstens zwei auf der abtreibenden Welle hintereinander angeordneten, drehmomentbegrenzenden Verbindungen ausgeführt sein. Diese Ausführungsform erweist sich dahingehend als vorteilhaft, dass auf den Läufer wirkende Kippmomente auf Grund der multiplen Verbindung zwischen dem Läufer und der abtreibenden Welle im Wesentlichen keine Lageänderung des Läufers bezüglich der abtreibenden Welle verursachen können. In einer diesbezüglich besonders bevorzugten Ausprägungsform kann wenigstens eine der Verbindungen als Rutschkupplung ausgeführt sein. Die diesbezügliche Verwendung von an sich bekannten Rutschkupplungen stellt eine preisgünstige und technisch einfache Realisierung der Ausführungsform dar.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die eigentliche Verbindung zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und wenigstens einem Läufer im Wesentlichen lösbar fest mittels eines Flansches erfolgen, wobei der Gegenstand des Flansches insbesondere jede Form von zumindest teilweise formschlüssigen Verbindungen umfasst. Die Ausführung als lösbare Verbindung erleichtert die Wartung und Instandsetzung, da der Triebstrang und der Generator einfach voneinander trennbar sind und somit eine entsprechende Wartung oder Erneuerung der einzelnen Komponenten getrennt voneinander erfolgen kann.
- In einer ebenfalls bevorzugten Ausprägungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wenigstens ein Läufer des Generators derart ausgeprägt sein, dass der Läufer und wenigstens ein Bestandteil der Vorrichtung eine zusammenhängende Einheit bilden.
- Eine weitere bevorzugte Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann über die in der Vorrichtung umfasste abtreibende Welle direkt oder indirekt mit wenigstens einem im Triebstrang enthaltenen Getriebe verbunden sein. Die dem Getriebe nachgelagerte Einbindung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich als vorteilig, da der derart drehmomentbegrenzt angebundene Generator vor getriebebedingten Überlasten, beispielsweise durch ein schadhaft blockierendes Getriebe, wirksam geschützt ist.
- Das Getriebe und der Generator können eine Einheit bilden. Dies kann entweder dahingehend realisiert sein, dass die Bestandteile des Getriebes und des Generators wenigstens anteilig in einem gemeinsamen Gehäuse verortet sind oder dass die Gehäuse des Generators und des Getriebes lösbar fest miteinander verbunden sind. Der Begriff des Gehäuses umfasst in diesem Kontext sowohl ein Gehäuse im eigentlichen Sinne als auch jegliche Arten von Träger- oder Montagerahmen, mit denen die Komponenten direkt oder indirekt verbunden sind.
- In einer bevorzugten Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens anteilig in eine derartige Getriebe- und Generatorkombination integriert sein.
- In einer diesbezüglich besonders präferierten Variante kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie in ein kombiniertes Gehäuse integriert ist, in dem wenigstens ein Stator des Generators direkt mit wenigstens einem Bestandteil des zum Getriebe gehörigen Gehäuseteils verbunden ist.
- Eine ebenfalls bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass die umfasste abtreibende Welle mit einem getriebefreien Triebstrang verbunden ist. Diese Variante kann sich dahingehend als vorteilhaft erweisen, dass keine durch ein Getriebe bedingten Überlasten auf den Generator und/oder den Triebstrang wirken können.
- Eine diesbezüglich besonders bevorzugte Variante kann dahingehend realisiert sein, dass die umfasste abtreibende Welle und der Rotor der Windkraftanlage direkt miteinander verbunden sind.
- In einer ganz besonders bevorzugten Ausprägung kann das verbindende Element zwischen der abtreibenden Welle und dem Rotor sogar entfallen, so dass die abtreibende Welle und der Rotor als zusammenhängende Einheit ausgeprägt sind.
- Die Verwendung eines Verbindungselementes zwischen einer abtreibenden Welle eines Triebstranges und einem Läufer eines Generators in einer Windkraftanlage ist zu bevorzugen, wenn das Verbindungselement derart ausgestaltet ist, dass es eine Begrenzung des zwischen der abtreibenden Welle und dem Läufer übertragenen Drehmomentes ermöglicht und gleichzeitig der Lagerung des Läufers innerhalb des Generators dient. Als diesbezüglich besonders zu bevorzugen kann sich die Verwendung einer Rutschkupplung erweisen, da derartige Kupplungen die zu realisierenden Eigenschaften einer drehmomentbegrenzenden Lagerung preisgünstig und durch eine technisch einfache Realisierung erfüllen können.
- Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren erläutert. Dabei stellt
-
1a einen Schnitt durch eine über die Gehäuse zu einer Einheit verbundenen Anordnung aus Getriebe und Generator dar, innerhalb derer eine erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung findet, -
1b einen Schnitt durch eine weitere, über die Gehäuse zu einer Einheit verbundenen Anordnung aus Getriebe und Generator dar, innerhalb derer eine erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung findet und der Stator des Generators direkt mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, -
2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung -
3 einen Schnitt durch einen eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweisenden, getriebelosen Triebstrang einer Windkraftanlage
dar. - In
1a ist ein Teil eines Triebstranges einer Windkraftanlage abgebildet, der bezüglich einer Symmetrieachse101 im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist. Der dargestellte Teil des Triebstranges umfasst ein Getriebe103 mit einem Flansch105 , welches durch entsprechende Schraubverbindungen119 mit dem Flansch117 eines Generatorgehäuses107 zu einer Einheit verbunden ist. Die abtreibende Welle113 des Getriebes103 ragt aus dem Getriebe103 in das Generatorgehäuse107 hinein. Auf dieser Welle113 ist ein als Rutschkupplung ausgeführtes Verbindungselement111 montiert, mittels dessen der Läufer115 innerhalb des Stators109 achssymmetrisch, also mit umfänglich gleichem Abstand zum Stator109 , gelagert ist. Das Verbindungselement111 ist diesbezüglich derart ausgestaltet, dass das an der abtreibenden Getriebewelle113 anliegende Drehmoment im Wesentlichen vollständig auf den Läufer115 übertragen wird, sofern das anliegende Drehmoment ein Grenzdrehmoment unterschreitet. Übersteigt das an der Welle anliegende Drehmoment das Grenzdrehmoment, setzt eine Relativbewegung zwischen der Welle113 und dem Läufer115 ein, so dass sich der Läufer115 mit einer bezüglich der Welle113 niedrigeren Drehzahl und somit einem niedrigeren Drehmoment dreht – die Kupplung111 „rutscht" durch. - Eine mögliche Ausführungsform einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in
2 gezeigt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die obere Hälfte der symmetrischen Anordnung wiedergegeben ist. Auf der abtreibenden Welle113 des Getriebes ist das Verbindungselement mittels eines Spannsatzes201 im Wesentlichen dreh- und verschiebefest fixiert. Auf dem derart befestigten Spannsatz201 ist ein Teilbereich213 als Reibbelag ausgeführt. Ein entsprechend ausgeprägtes Gegenstück203 liegt umfänglich reibschlüssig auf dem Reibbelag213 auf. An dem Gegenstück203 ist der Läufer bzw. der Läuferträger115 ,123 mittels einer Schraubverbindung205 im Wesentlichen lösbar fest befestigt. Die zwischen den beiden Komponenten203 und213 wirkende Reibkraft kann durch entsprechende Stellschrauben211 derart eingestellt werden, dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Komponenten203 und213 erst ab einem an der Welle113 anliegenden Grenzmoment einsetzt. Durch die bei Überschreitung des Grenzmomentes einsetzende Relativbewegung wird die auf den Läufer bzw. Läuferträger115 ,123 übertragene Drehzahl reduziert und somit das Drehmoment auf das Grenzdrehmoment begrenzt. - Eine weitere Ausführungsform ist in
1b dargestellt. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem in1a wiedergegebenen Ausprägungsbeispiel, wobei die Integration der Getriebe- und Generatorkomponenten deutlich ausgeprägter ist. Abermals sind der Generator103 und der Generator107 über die entsprechenden Flansche105 und117 mittels Schraubverbindungen119 zu einer Einheit verbunden. Darüber hinaus umfasst die Integration der Komponenten die direkte Montage des Stators121 auf der Rückplatte des Getriebes103 , welche gleichzeitig als vordere Abschlussplatte des Generators dient. Dieser Aufbau ermöglicht die Realisierung von Getriebe-Generatorkombinationen mit sehr kurzer Baulänge. Damit einhergehend verbleibt der Stator bei einer Demontage des Generatorgehäuses107 am Getriebe, die Trennung von Generator und Getriebe in eigenständige Einheiten ist somit aufgehoben. - Der Läufer
123 des Generators ist abermals mittels eines Verbindungselementes111 mit der abtreibenden Welle113 des Getriebes103 verbunden, wobei die eigentliche Verbindung wiederum drehmomentbegrenzend als Rutschkupplung ausgeführt ist. -
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem getriebelosen Triebstrang. Die mit der Nabe303 direkt verbundenen Rotorblätter301 wandeln die Energie des angreifenden Windes in eine Drehbewegung um. Diese Drehbewegung wird mittels der mit der Nabe303 zu einer Einheit verbundenen abtreibenden Welle303 , welche durch entsprechende Lager305 gegenüber dem Hauptrahmen309 der Windkraftanlage drehbar gelagert ist, über die erfindungsgemäße Verbindung105 direkt in den aus einem Außenläufer311 und einem Innenstator315 bestehenden Generator übertragen. Die Verbindung105 zwischen der Welle303 und dem Läufer311 ist in diesem Ausprägungsbeispiel als drehmomentbegrenzende Rutschkupplung ausgeführt, die die Drehbewegung der Welle303 unterhalb des Grenzmomentes direkt auf den Außenläufer311 des Generators übertragt. Oberhalb des Grenzmomentes begrenzt die Rutschkupplung105 das auf den Außenläufer311 übertragene Moment auf das Grenzmoment, so dass eine Überlastung des Generators311 ,313 durch Überdrehmomente bzw. -drehzahlen ausgeschlossen ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Lagerung des Läufers311 bezüglich des Stators313 ausschließlich durch das erfindungsgemäße Verbindungselement105 auf der abtreibenden Welle303 . Durch das gänzliche Fehlen weiterer, die Generatorwelle stützender Drehlager ist die Verschleißanfälligkeit auf ein Minimum reduziert. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10305244 [0004, 0005]
Claims (15)
- Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und dass die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste Verbindung zwischen wenigstens einem Läufer und der abtreibenden Welle des Triebstranges – im Wesentlichen drehfest ausgeführt ist, sofern das an der abtreibenden Welle vorherrschende Drehmoment geringer als ein Grenzmoment ist und – das übertragene Drehmoment auf ein Moment reduziert, welches den Wert des Grenzmomentes nicht überschreitet, sofern das an der abtreibenden Welle vorherrschende Drehmoment größer ist, als das Grenzmoment.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des übertragenen Drehmomentes im Wesentlichen durch eine Reduktion der übertragenen Drehzahl erfolgt.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehmomentbegrenzende Verbindung mittels einer Rutschkupplung ausgeführt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der abtreibenden Welle des Triebstranges und wenigstens einem Läufer durch wenigstens zwei auf der abtreibenden Welle hintereinander angeordneten, drehmomentbegrenzenden Verbindungen ausgeführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Verbindungen als Rutschkupplung ausgeführt ist.
- Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste Verbindung im Wesentlichen lösbar fest durch Anflanschen ausgeführt ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer des Generators und wenigstens ein Bestandteil der Vorrichtung oder der umfassten Verbindung der Vorrichtung eine Einheit bilden.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste abtreibende Welle direkt oder indirekt mit wenigstens einem im Triebstrang enthaltenen Getriebe verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein zu einer Einheit zusammengefasstes Generator- und Getriebegehäuse oder in lösbar fest verbundene Generator- und Getriebegehäuse wenigstens anteilig integriert ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stator des Generators direkt mit wenigstens einem Bestandteil des zum Getriebe gehörigen Gehäuseteils verbunden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste abtreibende Welle mit einem getriebefreien Triebstrang verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasste abtreibende Welle und der Rotor der Windkraftanlage als zusammenhängende Einheit ausgeprägt sind.
- Verwendung eines Verbindungselementes zwischen einer abtreibenden Welle eines Triebstranges und einem Läufer eines Generators in einer Windkraftanlage zur gleichzeitigen Begrenzung des zwischen der abtreibenden Welle und dem Läufer übertragenen Drehmomentes und zur Lagerung des Läufers innerhalb des Generators.
- Verwendung eines Verbindungselementes nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement als Rutschkupplung ausgeführt ist.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8035246B2 (en) * | 2010-01-07 | 2011-10-11 | American Superconductor Corporation | Torque limiting coupling for wind turbine |
ITBO20100380A1 (it) * | 2010-06-15 | 2011-12-16 | Compomac S P A | Calettatore |
EP2674636A1 (de) * | 2012-06-11 | 2013-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Welle-Nabeverbindung |
EP3101276A4 (de) * | 2014-01-30 | 2017-10-04 | JTEKT Corporation | Verbindungsstück für windkrafterzeugungsvorrichtung, sowie windkrafterzeugungsvorrichtung |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2388408T3 (es) | 2008-09-10 | 2012-10-15 | The Timken Company | Tren transmisor de potencia para turbina eólica |
US8961362B2 (en) | 2009-11-03 | 2015-02-24 | The Timken Company | Modular assembly for an integrated flex pin drive with generator |
CN112959867B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-12-23 | 黄河交通学院 | 一种汽车空调过压保护装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3998563A (en) * | 1974-07-15 | 1976-12-21 | Ringfeder G.M.B.H. | Detachable coupling device |
US5140856A (en) * | 1990-12-03 | 1992-08-25 | Dynamic Rotor Balancing, Inc. | In situ balancing of wind turbines |
DE9403850U1 (de) * | 1994-03-08 | 1994-08-25 | Röben, Ernst-Dieter, 59071 Hamm | Drehzahlvariable Kopplung zwischen Rotor und Generator in einer Windkraftanlage zur Stromerzeugung |
DE19919040C2 (de) * | 1999-02-25 | 2002-06-20 | Helmuth Beneke | Synchronmaschine oder Asychronmaschine für große Windenergieanlagen |
DE10305244A1 (de) | 2003-02-08 | 2004-08-26 | Renk Ag | Überlastkupplung, insbesondere für Generatorläufer von Windkraftanlagen |
WO2007111425A1 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Unison Co., Ltd. | Wind turbine |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1104458B (de) * | 1959-07-02 | 1961-04-06 | Karl Wolf Dipl Ing | Leistungsregeleinrichtung fuer Windkraftanlagen |
DE29609794U1 (de) * | 1996-06-03 | 1996-08-22 | aerodyn GmbH, 24768 Rendsburg | Getriebe-Generator-Kombination |
DE20304327U1 (de) * | 2003-03-17 | 2004-07-22 | Centa-Antriebe Kirschey Gmbh | Kupplung zur reibschlüssigen Drehverbindung von Maschinenteilen |
US8529397B2 (en) * | 2006-05-22 | 2013-09-10 | Vestas Wind Systems A/S | Gear system for a wind turbine |
-
2008
- 2008-02-14 DE DE102008009351A patent/DE102008009351A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-02-16 WO PCT/DE2009/000209 patent/WO2009100720A2/de active Application Filing
- 2009-02-16 DE DE112009000872T patent/DE112009000872A5/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3998563A (en) * | 1974-07-15 | 1976-12-21 | Ringfeder G.M.B.H. | Detachable coupling device |
US5140856A (en) * | 1990-12-03 | 1992-08-25 | Dynamic Rotor Balancing, Inc. | In situ balancing of wind turbines |
DE9403850U1 (de) * | 1994-03-08 | 1994-08-25 | Röben, Ernst-Dieter, 59071 Hamm | Drehzahlvariable Kopplung zwischen Rotor und Generator in einer Windkraftanlage zur Stromerzeugung |
DE19919040C2 (de) * | 1999-02-25 | 2002-06-20 | Helmuth Beneke | Synchronmaschine oder Asychronmaschine für große Windenergieanlagen |
DE10305244A1 (de) | 2003-02-08 | 2004-08-26 | Renk Ag | Überlastkupplung, insbesondere für Generatorläufer von Windkraftanlagen |
WO2007111425A1 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Unison Co., Ltd. | Wind turbine |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8035246B2 (en) * | 2010-01-07 | 2011-10-11 | American Superconductor Corporation | Torque limiting coupling for wind turbine |
WO2011084826A3 (en) * | 2010-01-07 | 2012-03-01 | American Superconductor Corporation | Torque limiting coupling for wind turbine |
ITBO20100380A1 (it) * | 2010-06-15 | 2011-12-16 | Compomac S P A | Calettatore |
EP2674636A1 (de) * | 2012-06-11 | 2013-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Welle-Nabeverbindung |
EP3101276A4 (de) * | 2014-01-30 | 2017-10-04 | JTEKT Corporation | Verbindungsstück für windkrafterzeugungsvorrichtung, sowie windkrafterzeugungsvorrichtung |
US10233906B2 (en) | 2014-01-30 | 2019-03-19 | Jtekt Corporation | Joint member for wind power generation apparatus, and wind power generation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE112009000872A5 (de) | 2011-01-20 |
WO2009100720A2 (de) | 2009-08-20 |
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