EP3762604A1 - Windenergieanlage mit mehrstufigem magnetgetriebe - Google Patents

Windenergieanlage mit mehrstufigem magnetgetriebe

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EP3762604A1
EP3762604A1 EP19710632.1A EP19710632A EP3762604A1 EP 3762604 A1 EP3762604 A1 EP 3762604A1 EP 19710632 A EP19710632 A EP 19710632A EP 3762604 A1 EP3762604 A1 EP 3762604A1
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EP
European Patent Office
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gear
stage
magnetic
wind energy
energy plant
Prior art date
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Pending
Application number
EP19710632.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Samer Mtauweg
Falko BÜRKNER
Johannes BROMBACH
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Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Wobben Properties GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3762604A1 publication Critical patent/EP3762604A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
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    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a wind energy plant, with a rotor blade hub, a generator, and a magnetic gear, which is connected on the drive side with the rotor blade hub and the output side with the generator.
  • Such wind turbines with a magnetic transmission are known from the prior art.
  • the generator can then be made smaller, lighter and thus more cost-effective.
  • the invention has the object of developing a wind turbine of the type described in such a way that the disadvantages found in the prior art are largely eliminated.
  • a wind turbine is to be specified, which has a possible wear and low maintenance transmission, which also allows higher output speeds and higher cost efficiency of a transmission-generator arrangement.
  • the object is achieved in a wind turbine of the type mentioned above in that the magnetic transmission is designed as a multi-stage, in particular two-stage magnetic transmission.
  • the magnetic gear is preferably connected on the output side rotationally fixed to the generator, d. H. either rigid or by means of an elastic coupling.
  • the invention makes use of the finding that a multi-stage magnetic transmission in comparison to a single-stage magnetic transmission allows higher transmission ratios and at the same time still has compact outer dimensions.
  • the generator of a wind turbine can thus be operated at higher drive speeds. This has the consequence that generators can be designed lighter and more compact, without this having negative consequences for the efficiency of the wind turbine with it.
  • the proposed multi-stage magnetic transmission is largely wear-free, low maintenance and reliable.
  • the magnetic transmission is preferably designed as a two-stage magnetic transmission.
  • the design of the transmission as a two-stage transmission has proven to be a good compromise with respect to a sufficient flexibility with regard to the ratio to be realized by the transmission and the mechanical complexity.
  • the first gear stage of the magnetic transmission has a ring gear, a modulator and a sun gear.
  • the first gear stage of the magnetic transmission is designed as a stand-alone transmission, in which the ring gear is rotatably mounted and connected to the rotor blade hub, and the modulator is fixed.
  • the ring gear of the first gear stage with the drive - that is connected to the rotor blade hub.
  • the first gear stage of the magnetic transmission is designed as Umlaufradgetriebe, in which the ring gear is fixed, and the modulator rotatably mounted and connected to the rotor blade hub.
  • the rotor blade hub is rotatably connected to the modulator, wherein the ring gear is fixed.
  • the invention is further developed in that the sun gear is rotatably mounted.
  • the sun gear is rotatably mounted, regardless of whether the first gear stage of the magnetic transmission is designed as a stationary gear or a planetary gear.
  • the sun gear thus represents the output side of the first gear stage.
  • the second gear stage of the magnetic gear has a ring gear and a modulator.
  • the second gear stage of the magnetic transmission is designed as a standstill gear in which the ring gear is rotatably mounted and connected to the sun gear of the first gear stage, and the modulator is fixed.
  • the ring gear of the second gear stage is coupled on the drive side with the output-side ring gear of the first gear stage.
  • the first gear stage of the magnetic transmission is formed as Umlaufradgetriebe, wherein the ring gear is fixed, the modulator rotatably mounted and connected to the sun gear of the first gear stage.
  • the output side sun gear of the first gear stage is coupled to the drive side of the second gear stage such that the sun gear of the first gear stage is rotatably connected to the modulator of the second gear stage.
  • the second gear stage of the magnetic transmission preferably has a sun gear.
  • the sun gear forms the output side of the second gear stage.
  • the sun gear has a higher rotational speed than the ring gear, or the modulator, wherein the sun gear is preferably rotatably mounted.
  • the hub speed is translated by means of the two-stage magnetic transmission in a higher speed, which finally rests on the output side sun gear of the second gear stage.
  • the generator has a rotor and a stator, wherein the rotor of the generator is connected to the sun gear of the second gear stage. It is preferred that the translations of the first gear stage and in the second gear stage are adapted so that the generator can be designed as compact as possible, depending on the hub speed and light, compared with the use of a single-stage gearbox comparable efficiency.
  • the generator is structurally integrated at least partially in the second gear stage of the magnetic transmission.
  • the second gear stage preferably has only on the drive side a rotatable ring gear or a rotatable modulator, wherein all other components are formed immovable relative to each other and to the axle journal or machine carrier.
  • the second gear stage realized so no longer a mechanical translation of the drive side to the output side, but rather a magnetic translation. As part of this magnetic translation, a fast rotating field is generated, which induces an electric current in the generator stator.
  • the generator stator to a winding, which is designed as a homopolar rotary field winding.
  • a winding or type of winding has been found to be particularly advantageous with regard to the energy yield of such a generator or generator stator.
  • the generator stator is arranged adjacent to the modulator of the second gear stage, and / or the generator stator and the modulator are arranged coaxially with one another. It is preferred that an air gap remains between the individual components.
  • the magnetic gear and / or the generator is mounted by means of a main bearing or by means of two bearings on a journal.
  • the main bearing is designed as a rolling bearing or sliding bearing.
  • the main bearing thus carries the mass of the magnetic gear and / or the generator, or the magnetic gear-generator combination.
  • the journal may be formed one or more parts.
  • the magnetic transmission is supported by means of an elastic support on the axle journal or on the machine carrier.
  • the elastic support is preferably designed adjustable and particularly preferably has at least one elastomeric torque arm. In this way, the gear torque can be supported and reduce or dampen the restoring forces acting on the axle journal or the machine carrier. Furthermore, acoustic advantages can be realized.
  • the ring gear and / or the sun gear of the first and / or second gear stage magnets are further arranged so that they form magnetic pole pairs in operation.
  • the magnets are designed as permanent magnets.
  • the magnets are designed as externally excited magnets. Due to the configuration and number of magnets can advantageously influence the transmission ratio of the relevant magnetic gear stages as desired.
  • the ring gear, the sun gear and the modulator of the first and / or second gear stage are arranged coaxially with each other. Such a design has proven to be particularly space-saving.
  • the number of mag netpol pairs of the sun gear of the first stage is not equal to the number of Mag netpol couples of
  • Sun gear of the second stage and / or the number of magnetic pole pairs of the sun gear of the first stage is not an integer multiple of the number of
  • the number of Mag netpol pairs of the ring gear of the first stage is not equal to the number of Mag netpol pairs of the ring gear of the second stage and / or the number of
  • Magnetpol pairs of the ring gear of the first stage may not be an integer multiple of the number of magnetic pole pairs of the ring gear of the second stage.
  • the number of magnetic pole pairs of the ring gear of the first and / or second stage is not equal to the number of magnetic pole pairs of the sun gear of the first and / or second stage and / or the number of magnetic pole pairs of the ring gear of the first and / or second stage is not an integer multiple of the number of magnetic pole pairs of the sun gear of the first and / or second stage.
  • the occurrence of cogging torque is avoided within the respective gear stages.
  • an air gap or a magnetically non-conductive material is arranged between the modulator and the ring gear and / or the sun gear of the first and / or second gear stage.
  • the efficiency The magnetic transmission can be optimized by a targeted dimensioning of the air gap or the magnetically non-conductive material.
  • the invention has been described above with reference to a wind turbine.
  • the invention relates to a magnetic transmission for a wind turbine.
  • the invention solves the above-described object with respect to the magnetic transmission by the magnetic transmission is designed as a multi-stage, in particular two-stage magnetic transmission.
  • the magnetic transmission makes use of the same advantages and preferred embodiments as the wind energy installation according to the invention. In this regard, reference is made to the above statements and their contents are hereby incorporated.
  • FIG. 1 shows a wind energy plant according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 shows the embodiment of the wind energy installation according to the invention according to FIG. 1 in a sectional view
  • FIG 3 shows the embodiment of a wind turbine according to the invention according to the figures 1 to 2 in a perspective view.
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a wind turbine according to the invention in a sectional view
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a wind energy plant according to the invention in a sectional view
  • 6 shows a fourth exemplary embodiment of a wind energy plant according to the invention in a sectional view
  • Fig. 7 shows the embodiment of a wind turbine according to the invention according to the figures 1 to 3 with a generator integrated into the second gear stage
  • FIG. 8 shows an inventive magnetic transmission in a sectional view.
  • FIG. 1 shows a wind power plant 100 with a tower 102 and a nacelle 104.
  • a rotor 106 is arranged on the nacelle 104.
  • the rotor 106 has three rotor blades 108, which are connected to a spinner 110.
  • the rotor 106 is set in rotation by the wind in operation and thereby drives a generator (see the following figure) in the nacelle 104, which converts the rotational energy of the rotor 106 into electrical current.
  • FIG. 2 shows a nacelle 104 which has an axle journal 114 on which a rotor hub 112 is mounted by means of a main bearing 116.
  • the rotor blade hub 112 is connected via a rotating gear bridge 136 with a ring gear of a first gear stage 124 of a magnetic gear 118.
  • a modulator of the first gear stage 126 is arranged.
  • the modulator 126 is arranged in a stationary manner relative to the axle journal 114 by means of the stationary gear web 138. Adjacent to the modulator of the first gear stage 126, the rotatably mounted sun gear of the first gear stage 128 is arranged.
  • the first gear stage is thus formed by the ring gear 124, the modulator 126, and the sun gear 128.
  • a speed ratio takes place to the effect that the sun gear of the first gear stage 128 rotates faster on the output side than the ring gear 124 on the drive side.
  • the sun gear of the first gear stage 128 is connected by means of a coupling portion 148 to a ring gear of a second gear stage.
  • the ring gear of the second gear stage 130 is driven by the coupling portion 148 through the sun gear of the first gear stage.
  • Adjacent to the ring gear of the second gear stage 130 a modulator of the second gear stage 132 is arranged. This is immovable relative to the axle journal 114 by means of the stationary gear web 138.
  • Adjacent to the modulator of the second gear stage 132 is a sun gear of the second gear stage 134.
  • This sun gear of the second gear stage 134 forms the output side of the second gear stage and the magnetic gear 118 a total of.
  • the sun gear of the second gear stage 134 is connected via a generator shaft 146 to a generator rotor 142 of a generator 120.
  • the generator 120 has a generator stator 140.
  • the arrangement of magnetic gear 118 and generator 120 is supported by the main bearing 116 relative to the journal 114 by means of a support 122.
  • the first gear stage is formed by the ring gear 124, the modulator 126 and the sun gear 128 is formed as a stationary transmission.
  • the second gear stage with the ring gear 130, the modulator 132 and the sun gear 134 is formed as a stationary transmission. Both the modulator of the first gear stage 126 and the modulator of the second gear stage 132 are arranged immovable relative to each other and to the axle journal 114. An enlarged view of the magnetic gear 118 is additionally shown in FIG.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a magnetic transmission 218.
  • the magnetic transmission 218 has a first gear stage with a ring gear 224, a modulator 226 and a sun gear 228.
  • the first gear stage of the magnetic transmission 218 is formed as a planetary gear in which the ring gear of the first gear stage 224 immovable relative to the journal (not shown) and the modulator 232 of the second gear stage is arranged Modulator 226, however, rotatable.
  • the sun gear of the first gear stage 228 is also rotatably mounted and connected via the coupling portion 248 with the ring gear of the second gear stage 230th
  • the second gear stage with the ring gear 230, the modulator 232 and the sun gear 234 is formed as a stand gear as in the embodiment of Figures 1 to 3, wherein the modulator 232 immovable relative to the journal (not shown) and the ring gear of the first gear 224 arranged is and the ring gear 230 and the sun gear 234 are rotatably mounted.
  • the sun gear of the second gear stage 234 is connected via the generator shaft 246 to the generator 220 or to the generator rotor 242.
  • the generator stator 240 is immovable and stationary.
  • a third alternative embodiment of a magnetic transmission 318 is shown in FIG.
  • the first gear stage is formed by the ring gear 324, the modulator 326 and the sun gear 328 analogous to the embodiment of Figures 1 to 3 formed as a stand-alone transmission, wherein the modulator 326 immovable relative to the gear web 338 and the journal (not shown) is arranged, the ring gear 324 and the sun gear 328, however, rotatable.
  • the sun gear of the first gear stage 328 is now coupled by means of the coupling section 348 to the modulator 232 of the second gear stage.
  • the ring gear of the second gear stage is immovable relative to the journal (not shown) and the modulator 326 of the first gear stage arranged.
  • the sun gear of the second gear stage 334 is rotatably arranged and connected via the generator shaft 346 to the rotor 342 of the generator 320.
  • a fourth alternative embodiment of a magnetic transmission 418 is shown in FIG.
  • the modulator of the first gear stage 426 is rotatably mounted and driven.
  • the ring gear of the first gear 424 is immovable relative to the journal (not shown) and the ring gear 430 of the second gear stage arranged.
  • the sun gear of the first gear stage 428 is rotatably mounted and connected by means of the coupling portion 448 with the modulator of the second gear stage 432.
  • the ring gear of the second gear stage is immovably arranged relative to the ring gear 424 of the first gear stage.
  • the sun gear of the second gear stage is rotatably mounted and connected to the rotor 442 of the generator 420.
  • Figure 7 shows a nacelle 104 of Figure 2, but with the original sun gear of the second gear stage has now been replaced by a generator stator 154.
  • This generator stator 154 is immovable relative to the journal 1 14 and the modulator 126 of the 1st gear stage and has a stator winding 152 on.
  • the second gear stage formed from the ring gear 130, the modulator 132 and the stator 152 thus realized no longer a mechanical translation but a magnetic translation generating a fast rotating field, which induces an electric current in the generator stator 154 and in its windings 152.
  • the schematic structure of a magnetic gear 1 18 is shown in an alternative sectional view in Figure 8.
  • the magnetic gear 1 18 has the ring gear of the first gear stage 124, wherein on the ring gear 124 magnets 156 are arranged. Adjacent to the ring gear of the first gear stage 124, the modulator of the first gear stage 126 is arranged coaxially. On the sun gear of the first gear 128th In turn, magnets 156 are arranged. By the modulation of the magnetic fields of the magnets 156 in conjunction with the modulator 126, a magnetic translation between the drive side of the first gear stage (ring gear 124) and the output side of the first gear stage (sun gear 128). The same applies analogously to the second gear stage formed from the ring gear 130, the modulator 132 and the sun gear 134th
  • Gear stage 324 Ring gear 1. Gear stage 326 Modulator 1. Gear stage 328 Sun gear 1. Gear stage

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage (100), mit einer Rotorblattnabe (112), einem Generator (120), und einem Magnetgetriebe (118), welches antriebsseitig mit der Rotorblattnabe (112) und abtriebsseitig mit dem Generator (120) verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Magnetgetriebe (118) als mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Magnetgetriebe (118) ausgebildet.

Description

Windenergieanlage mit mehrstufigem Magnetgetriebe
Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage, mit einer Rotorblattnabe, einem Generator, und einem Magnetgetriebe, welches antriebsseitig mit der Rotorblattnabe und abtriebsseitig mit dem Generator verbunden ist.
In der prioritätsbegründenden deutschen Anmeldung hat das Deutsche Patent- und Markenamt die folgenden Dokumente recherchiert: DE3245122 A1 ,
DE 102015221984 A1 , DE 102016216458 A1 , US 201 1/0042965 A1 und
US 2014/0284932 A1.
Solche Windenergieanlagen mit einem Magnetgetriebe sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei derartigen Windenergieanlagen ist es für einige Generatortypen zweckmäßig, die Rotor- und damit Nabendrehzahl mittels eines Getriebes hin zu höheren Antriebszahlen für einen Generator zu wandeln. Der Generator kann sodann kleiner, leichter und somit kostengünstiger konstruiert werden.
Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, zur Wandlung der Nabendrehzahl kein konventionelles Zahnradgetriebe einzusetzen, sondern ein einstufiges Magnetgetriebe. Bei solchen Magnetgetrieben erfolgt die Kraftübertragung von der Antriebsseite des Getriebes zur Abtriebsseite berührungslos. Hieraus resultiert - abgesehen von einem eventuellen Lagerverschleiß - eine weitestgehende Verschleißfreiheit eines solchen Getriebes. Die Kraftübertragung erfolgt mithin quasi verlustfrei und somit mit hohem Wirkungsgrad. Auch gerät ein solches Magnetgetriebe bei einer eventuellen Überlast lediglich in einen Schlupfzustand, wobei im Vergleich zu einem mechanischen Getriebe eine Beschädigung durch Überlast wirksam vermieden wird.
Bei den aus dem Stand der Technik vorbekannten einstufigen Magnetgetrieben zur Verwendung in Windenergieanlagen wirkt sich jedoch aus, dass das maximale Übersetzungsverhältnis eines solchen einstufigen Getriebes Grenzen unterworfen ist. Mithin ist die maximal zu realisierende Abtriebsdrehzahl eines solchen Getriebes bei gegebener Rotor- und damit Antriebsdrehzahl begrenzt. Somit sind die Generatoren aufgrund der geringeren Betriebsdrehzahl typischerweise größer zu dimensionieren und weisen somit eine höhere Generatormasse auf. Das Erreichen einer hohen Kosteneffizienz der Getriebe-Generator-Anordnung wird erschwert.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Windenergieanlage der eingangs bezeichneten Art dahingehend weiterzubilden, dass die im Stand der Technik aufgefundenen Nachteile möglichst weitgehend behoben werden. Insbesondere soll eine Windenergieanlage angegeben werden, welche ein möglichst verschleiß- und wartungsarmes Getriebe aufweist, welches ferner höhere Abtriebsdrehzahlen und höhere Kosteneffizienz einer Getriebe-Generator-Anordnung ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Windenergieanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Magnetgetriebe als mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Magnetgetriebe ausgebildet ist. Das Magnetgetriebe ist vorzugsweise abtriebsseitig drehfest mit dem Generator verbunden, d. h. entweder starr oder mittels einer elastischen Kupplung.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass ein mehrstufiges Magnetgetriebe im Vergleich zu einem einstufigen Magnetgetriebe höhere Übersetzungsverhältnisse erlaubt und gleichzeitig immer noch kompakte äußere Abmessungen aufweist. Der Generator einer Windenergieanlage kann damit mit höheren Antriebsdrehzahlen betrieben werden. Dieses hat zur Folge, dass sich Generatoren leichter und kompakter auslegen lassen, ohne dass dies negative Folgen für den Wirkungsgrad der Windenergieanlage mit sich bringt. Das vorgeschlagene mehrstufige Magnetgetriebe ist dabei weitestgehend verschleißfrei, wartungsarm und zuverlässig. Darüber hinaus besteht ein wirkungsvoller Schutz gegenüber Überlast, welche bei einem mechanischen mehrstufigen Getriebe zu einer Beschädigung des Getriebes führen könnte. Dabei ist das Magnetgetriebe vorzugsweise als zweistufiges Magnetgetriebe ausgebildet ist. Die Ausbildung des Getriebes als zweistufiges Getriebe hat sich dabei als guter Kompromiss bezüglich einer hinreichenden Flexibilität im Hinblick auf das durch das Getriebe zu realisierenden Übersetzungsverhältnis und der mechanischen Komplexität erwiesen.
Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes ein Hohlrad, einen Modulator und ein Sonnenrad aufweist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes als Standgetriebe ausgebildet, bei dem das Hohlrad rotierbar gelagert und mit der Rotorblattnabe verbunden ist, und der Modulator feststehend ausgebildet ist. Dabei ist das Hohlrad der ersten Getriebestufe mit dem Antrieb - also mit der Rotorblattnabe - verbunden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes als Umlaufradgetriebe ausgebildet, bei dem das Hohlrad feststehend ausgebildet ist, und der Modulator rotierbar gelagert ausgebildet und mit der Rotorblattnabe verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Rotorblattnabe mit dem Modulator drehfest verbunden, wobei das Hohlrad feststehend ausgebildet ist.
Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass das Sonnenrad rotierbar gelagert ist. Mit anderen Worten wird damit in der ersten Getriebestufe die antriebsseitig durch die Rotorblattnabe bereitgestellte Drehzahl in eine höhere Drehzahl übersetzt, wobei diese höhere Drehzahl an dem Sonnenrad der ersten Getriebestufe anliegt. Bevorzugt ist das Sonnenrad unabhängig davon, ob die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes als Standgetriebe oder als Umlaufradgetriebe ausgebildet ist, rotierbar gelagert. Das Sonnenrad stellt damit die Abtriebsseite der ersten Getriebestufe dar. Weiterhin bevorzugt weist die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes ein Hohlrad und einen Modulator auf. Gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform ist die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes als Standgetriebe ausgebildet, bei dem das Hohlrad rotierbar gelagert und mit dem Sonnenrad der ersten Getriebestufe verbunden ist, und der Modulator ist feststehend ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist das Hohlrad der zweiten Getriebestufe antriebsseitig mit dem abtriebsseitigen Hohlrad der ersten Getriebestufe gekoppelt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes als Umlaufradgetriebe ausgebildet, wobei das Hohlrad feststehend ausgebildet ist, der Modulator rotierbar gelagert und mit dem Sonnenrad der ersten Getriebestufe verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das abtriebsseitige Sonnenrad der ersten Getriebestufe mit der Antriebsseite der zweiten Getriebestufe dergestalt gekoppelt, dass das Sonnenrad der ersten Getriebestufe drehfest mit dem Modulator der zweiten Getriebestufe verbunden ist.
Die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes weist vorzugsweise ein Sonnenrad auf. Das Sonnenrad bildet dabei die Abtriebsseite der zweiten Getriebestufe aus. Bevorzugt weist dabei das Sonnenrad eine höhere Drehzahl als das Hohlrad, bzw. der Modulator auf, wobei das Sonnenrad vorzugsweise rotierbar gelagert ist. Mit anderen Worten, wird mittels des zweistufigen Magnetgetriebes die Nabendrehzahl übersetzt in eine höhere Drehzahl, welche schließlich an dem abtriebsseitigen Sonnenrad der zweiten Getriebestufe anliegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Generator einen Rotor und einen Stator auf, wobei der Rotor des Generators mit dem Sonnenrad der zweiten Getriebestufe verbunden ist. Dabei ist bevorzugt, dass die Übersetzungen der ersten Getriebestufe und in der zweiten Getriebestufe so angepasst werden, dass der Generator in Abhängigkeit von der Nabendrehzahl möglichst kompakt und leicht ausgelegt werden kann, bei im Vergleich zur Verwendung eines einstufigen Getriebes vergleichbarem Wirkungsgrad.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist das Sonnenrad der zweiten Getriebestufe des Magnetgetriebes einen Stator auf, der als Generatorstator ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist bei einem derartigen Aufbau der Generator baulich zumindest partiziell in die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes integriert. Die zweite Getriebestufe weist dabei vorzugsweise lediglich antriebsseitig ein rotierbares Hohlrad oder einen rotierbaren Modulator auf, wobei alle übrigen Komponenten unbeweglich relativ zueinander und zum Achszapfen bzw. Maschinenträger ausgebildet sind. Die zweite Getriebestufe realisiert damit nicht länger eine mechanische Übersetzung von der Antriebsseite zur Abtriebsseite, sondern vielmehr eine magnetische Übersetzung. Im Rahmen dieser magnetischen Übersetzung wird ein schnell umlaufendes Drehfeld generiert, welches einen elektrischen Strom in dem Generatorstator induziert. Die Vorteile eines solchen in die zweite Getriebestufe integrierten Generators sind vielfältig und liegen beispielsweise darin, dass der erforderliche Bauraum einer derartigen Anordnung gering ist und gleichzeitig die Masse eines solchen in einem Magnetgetriebe integrierten Generators bezogen auf die Getriebegeneratoreinheit geringer ist, als die Massen der entsprechenden Einzelkomponenten, wenn diese auf klassische Weise kombiniert würden. Darüber hinaus kann die Anzahl der rotierenden Teile mittels einer solchen Anordnung reduziert werden, da auf Seiten der zweiten Getriebestufe lediglich das Hohlrad rotierbar gelagert ist. Alle übrigen Komponenten sind unbeweglich relativ zueinander und zum Achszapfen bzw. Maschinenträger angeordnet und unterliegen somit keinem Verschleiß, insbesondere auch keinem Lagerverschleiß.
Weiter vorzugsweise weist der Generatorstator eine Wicklung auf, welche als gleichpolige Drehfeldwicklung ausgebildet ist. Eine solche Wicklung, bzw. Wicklungsart hat sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf den Energieertrag eines solchen Generators, bzw. Generatorstators herausgestellt. Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist der Generatorstator benachbart zum Modulator der zweiten Getriebestufe angeordnet, und/oder sind der Generatorstator und der Modulator koaxial zueinander angeordnet. Dabei ist bevorzugt, dass ein Luftspalt zwischen den einzelnen Komponenten verbleibt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Magnetgetriebe und/oder der Generator mittels eines Hauptlagers oder mittels zweier Lager an einem Achszapfen gelagert. Dabei ist bevorzugt, dass das Hauptlager als Wälzlager oder Gleitlager ausgebildet ist. Das Hauptlager trägt somit die Masse des Magnetgetriebes und/oder des Generators, bzw. der Magnetgetriebe-Generatorkombination. Der Achszapfen kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Magnetgetriebe mittels einer elastischen Abstützung an dem Achszapfen oder an dem Maschinenträger abgestützt. Dabei ist die elastische Abstützung vorzugsweise verstellbar ausgebildet und weist besonders bevorzugt mindestens eine Elastomer-Drehmomentstütze auf. Hierdurch lässt sich das Getriebemoment abstützen und die auf den Achszapfen, bzw. den Maschinenträger wirkenden Rückstellkräfte reduzieren bzw. dämpfen. Ferner lassen sich akustische Vorteile realisieren. So führt die akustische Entkoppelung des Getriebes und Generators von dem Achszapfen, bzw. Maschinenträger, zu eine Reduzierung der beim Betrieb einer Windenergieanlage entstehenden Schallemissionen, und es findet gleichsam eine Dämpfung der im Betrieb auftretenden Vibrationen statt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen das Hohlrad und/oder das Sonnenrad der ersten und/oder zweiten Getriebestufe Magneten auf. Vorzugsweise sind die Magneten ferner so angeordnet, dass diese im Betrieb Magnetpolpaare ausbilden. Gemäß einer ersten Ausführungsform sind zumindest einige der Magneten als Permanentmagneten ausgebildet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Magneten als fremderregte Magneten ausgebildet. Durch die Konfiguration und Anzahl der Magneten lässt sich vorteilhaft das Übersetzungsverhältnis der betreffenden Magnetgetriebestufen wunschgemäß beeinflussen.
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Hohlrad, das Sonnenrad und der Modulator der ersten und/oder zweiten Getriebestufe koaxial zueinander angeordnet sind. Eine solche Bauform hat sich als besonders platzsparend herausgestellt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Anzahl der Mag netpol paare des Sonnenrades der ersten Stufe ungleich der Anzahl der Mag netpol paare des
Sonnenrades der zweiten Stufe und/oder die die Anzahl der Magnetpolpaare des Sonnenrades der ersten Stufe kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der
Mag netpol paare des Sonnenrades der zweiten Stufe. Vorzugsweise ist ferner die Anzahl der Mag netpol paare des Hohlrades der ersten Stufe ungleich der Anzahl der Mag netpol paare des Hohlrades der zweiten Stufe und/oder die Anzahl der
Mag netpol paare des Hohlrades der ersten Stufe kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Mag netpol paare des Hohlrades der zweiten Stufe. Hierdurch wird das Auftreten von Rastmomenten zwischen den betreffenden Getriebestufen vermieden. Weiterhin wird bevorzugt, dass die Anzahl der Magnetpolpaare des Hohlrades der ersten und/oder zweiten Stufe ungleich der Anzahl der Magnetpolpaare des Sonnenrades der ersten und/oder zweiten Stufe ist und/oder die die Anzahl der Magnetpolpaare des Hohlrades der ersten und/oder zweiten Stufe kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Magnetpolpaare des Sonnenrades der ersten und/oder zweiten Stufe ist. Hierdurch wird das Auftreten von Rastmomenten innerhalb der betreffenden Getriebestufen vermieden.
Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Modulator und dem Hohlrad und/oder dem Sonnenrad der ersten und/oder zweiten Getriebestufe ein Luftspalt oder ein magnetisch nicht leitfähiges Material angeordnet. Der Wirkungsgrad des Magnetgetriebes lässt sich durch eine zielgerichtete Dimensionierung des Luftspaltes bzw. des magnetisch nicht leitfähigen Materials optimieren.
Die Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf eine Windenergieanlage beschrieben worden. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Magnetgetriebe für eine Windenergieanlage. Die Erfindung löst die eingangs bezeichnete Aufgabe in Bezug auf das Magnetgetriebe, indem das Magnetgetriebe als mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Magnetgetriebe ausgebildet ist. Das Magnetgetriebe macht sich die gleichen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen zunutze, wie die erfindungsgemäße Windenergieanlage. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen verwiesen und deren Inhalt hiermit einbezogen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.
Hierbei zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Windenergieanlage in einer perspektivischen
Darstellung;
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Windenergieanlage gemäß Figur 1 in einer Schnittansicht;
Fig. 3 das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage gemäß den Figuren 1 bis 2 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Schnittdarstellung;
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Schnittansicht; Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage in einer Schnittansicht; Fig. 7 das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Windenergieanlage gemäß der Figuren 1 bis 3 mit einem in die zweite Getriebestufe integrierten Generator, und
Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Magnetgetriebe in einer Schnittansicht. Figur 1 zeigt eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 angeordnet. Der Rotor 106 weist drei Rotorblätter 108 auf, welche mit einem Spinner 110 verbunden sind. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wind in eine Rotationsbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator (siehe nachfolgende Fig.) in der Gondel 104 an, welcher die Rotationsenergie des Rotors 106 in elektrischen Strom wandelt.
Figur 2 zeigt eine Gondel 104, welche einen Achszapfen 114 aufweist, auf welchem mittels einer Hauptlagerung 116 eine Rotornabe 112 gelagert ist. Die Rotorblattnabe 112 ist über einen rotierenden Getriebesteg 136 mit einem Hohlrad einer ersten Getriebestufe 124 eines Magnetgetriebes 118 verbunden. Koaxial und benachbart zum Hohlrad der ersten Getriebestufe 124 ist ein Modulator der ersten Getriebestufe 126 angeordnet. Der Modulator 126 ist vorliegend mittels des feststehenden Getriebestegs 138 ortsfest relativ zum Achszapfen 114 angeordnet. Benachbart zu dem Modulator der ersten Getriebestufe 126 ist das drehbar gelagerte Sonnenrad der ersten Getriebestufe 128 angeordnet. Die erste Getriebestufe wird somit durch das Hohlrad 124, den Modulator 126, und das Sonnenrad 128 gebildet. Dabei findet eine Drehzahlübersetzung dahingehend statt, dass das Sonnenrad der ersten Getriebestufe 128 abtriebsseitig schneller rotiert als das antriebsseitige Hohlrad 124.
Das Sonnenrad der ersten Getriebestufe 128 ist mittels eines Kopplungsabschnittes 148 verbunden mit einem Hohlrad einer zweiten Getriebestufe. Mit anderen Worten wird das Hohlrad der zweiten Getriebestufe 130 mittels des Kopplungsabschnittes 148 durch das Sonnenrad der ersten Getriebestufe angetrieben. Benachbart zu dem Hohlrad der zweiten Getriebestufe 130 ist ein Modulator der zweiten Getriebestufe 132 angeordnet. Dieser ist mittels des feststehenden Getriebestegs 138 unbeweglich relativ zum Achszapfen 114 angeordnet. An den Modulator der zweiten Getriebestufe 132 angrenzend ist ein Sonnenrad der zweiten Getriebestufe 134 angeordnet. Dieses Sonnenrad der zweiten Getriebestufe 134 bildet die Abtriebsseite der zweiten Getriebestufe und des Magnetgetriebes 118 insgesamt. Das Sonnenrad der zweiten Getriebestufe 134 ist über eine Generatorwelle 146 mit einem Generatorrotor 142 eines Generators 120 verbunden.
Neben dem Generatorrotor 142 weist der Generator 120 einen Generatorstator 140 auf. Die Anordnung aus Magnetgetriebe 118 und Generator 120 ist neben der Hauptlagerung 116 relativ zu dem Achszapfen 114 mittels einer Abstützung 122 abgestützt. Insgesamt ist damit die erste Getriebestufe gebildet durch das Hohlrad 124, dem Modulator 126 und das Sonnenrad 128 als Standgetriebe ausgebildet.
Auch die zweite Getriebestufe mit dem Hohlrad 130, dem Modulator 132 und dem Sonnenrad 134 ist als Standgetriebe ausgebildet. Sowohl der Modulator der ersten Getriebestufe 126 als auch der Modulator der zweiten Getriebestufe 132 sind unbeweglich relativ zueinander und zum Achszapfen 114 angeordnet. Eine vergrößerte Ansicht des Magnetgetriebes 118 ist zusätzlich in Figur 3 gezeigt.
Figur 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Magnetgetriebes 218. Das Magnetgetriebe 218 weist eine erste Getriebestufe mit einem Hohlrad 224, einem Modulator 226 sowie einem Sonnenrad 228 auf. Abweichend zu dem aus den Figuren 1 bis 3 bekannten Ausführungsbeispiel, ist die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes 218 als Umlaufgetriebe ausgebildet, bei dem das Hohlrad der ersten Getriebestufe 224 unbeweglich relativ zum Achszapfen (nicht gezeigt) und zum Modulator 232 der zweiten Getriebestufe angeordnet ist, der Modulator 226 jedoch rotierbar. Das Sonnenrad der ersten Getriebestufe 228 ist ebenfalls rotierbar gelagert und über den Kopplungsabschnitt 248 verbunden mit dem Hohlrad der zweiten Getriebestufe 230.
Die zweite Getriebestufe mit dem Hohlrad 230, dem Modulator 232 und dem Sonnenrad 234 ist wie in dem Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 bis 3 als Standgetriebe ausgebildet, wobei der Modulator 232 unbeweglich relativ zum Achszapfen (nicht gezeigt) und zum Hohlrad der ersten Getriebestufe 224 angeordnet ist und das Hohlrad 230 sowie das Sonnenrad 234 rotierbar gelagert sind. Das Sonnenrad der zweiten Getriebestufe 234 ist über die Generatorwelle 246 verbunden mit dem Generator 220 beziehungsweise mit dem Generatorrotor 242. Der Generatorstator 240 ist unbeweglich und ortsfest angeordnet. Ein drittes alternatives Ausführungsbeispiel eines Magnetgetriebes 318 ist in Figur 5 gezeigt. Dabei ist die erste Getriebestufe gebildet durch das Hohlrad 324, dem Modulator 326 sowie das Sonnenrad 328 analog zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 als Standgetriebe ausgebildet, wobei der Modulator 326 unbeweglich relativ zum Getriebesteg 338 und zum Achszapfen (nicht gezeigt) angeordnet ist, das Hohlrad 324 sowie das Sonnenrad 328 jedoch drehbar.
Das Sonnenrad der ersten Getriebestufe 328 ist nunmehr mittels des Kopplungsabschnit- tes 348 gekoppelt mit dem Modulator 232 der zweiten Getriebestufe. Das Hohlrad der zweiten Getriebestufe ist dagegen unbeweglich relativ zum Achszapfen (nicht gezeigt) und zum Modulator 326 der ersten Getriebestufe angeordnet. Das Sonnenrad der zweiten Getriebestufe 334 ist drehbar angeordnet und über die Generatorwelle 346 mit dem Rotor 342 des Generators 320 verbunden. Ein viertes alternatives Ausführungsbeispiel eines Magnetgetriebes 418 ist in Figur 6 gezeigt. Bei dem in der Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Modulator der ersten Getriebestufe 426 drehbar gelagert und angetrieben. Das Hohlrad der ersten Getriebestufe 424 hingegen ist unbeweglich relativ zum Achszapfen (nicht gezeigt) und zum Hohlrad 430 der zweiten Getriebestufe angeordnet. Das Sonnenrad der ersten Getriebestufe 428 ist rotierbar gelagert und mittels des Kopplungsabschnittes 448 verbunden mit dem Modulator der zweiten Getriebestufe 432. Das Hohlrad der zweiten Getriebestufe ist unbeweglich relativ zum Hohlrad 424 der ersten Getriebestufe angeordnet. Das Sonnenrad der zweiten Getriebestufe ist rotierbar gelagert und verbunden mit dem Rotor 442 des Generators 420. Figur 7 zeigt eine Gondel 104 gemäß Figur 2, wobei jedoch das ursprüngliche Sonnenrad der zweiten Getriebestufe nunmehr ersetzt wurde durch einen Generatorstator 154. Dieser Generatorstator 154 ist unbeweglich relativ zum Achszapfen 1 14 und zum Modulator 126 der 1. Getriebestufe angeordnet und weist eine Statorwicklung 152 auf. Die zweite Getriebestufe gebildet aus dem Hohlrad 130, dem Modulator 132 sowie dem Stator 152 realisiert somit nicht länger eine mechanische Übersetzung sondern eine magnetische Übersetzung unter Generierung eines schnellumlaufenden Drehfeldes, welches in dem Generatorstator 154 beziehungsweise in dessen Wicklungen 152 einen elektrischen Strom induziert.
Der schematische Aufbau eines Magnetgetriebes 1 18 ist in einer alternativen Schnittdarstellung in Figur 8 gezeigt. Das Magnetgetriebe 1 18 weist das Hohlrad der ersten Getriebestufe 124 auf, wobei an dem Hohlrad 124 Magneten 156 angeordnet sind. Angrenzend an das Hohlrad der ersten Getriebestufe 124 ist koaxial der Modulator der ersten Getriebestufe 126 angeordnet. An dem Sonnenrad der ersten Getriebestufe 128 sind wiederum Magnete 156 angeordnet. Durch die Modulation der Magnetfelder der Magneten 156 in Zusammenschau mit dem Modulator 126 erfolgt eine magnetische Übersetzung zwischen der Antriebsseite der ersten Getriebestufe (Hohlrad 124) und der Abtriebsseite der ersten Getriebestufe (Sonnenrad 128). Selbiges gilt analog für die zweite Getriebestufe gebildet aus dem Hohlrad 130, dem Modulator 132 sowie dem Sonnenrad 134.
Liste der verwendeten Bezuqszeichen
100 Windenergieanlage
102 Turn
104 Gondel
106 Rotor
108 Rotorblätter
1 10 Spinner
1 12 Rotorblattnabe
114 Achszapfen
116 Hauptlagerung
118 Magnetgetriebe
120 Generator
122 Abstützung
124 Hohlrad 1. Getriebestufe
126 Modulator 1. Getriebestufe
128 Sonnenrad 1. Getriebestufe
130 Hohlrad 2. Getriebestufe
132 Modulator 2. Getriebestufe
134 Sonnenrad 2. Getriebestufe
136 Getriebesteg rotierend
138 Getriebesteg feststehend
140 Generatorstator
142 Generatorrotor
144 Lager
146 Generatorwelle
148 Kopplungsabschnitt
150 Magnetgetriebe mit integriertem Generator 152 Statorwicklung
154 Generatorstator
156 Magneten
218 Magnetgetriebe
220 Generator
224 Hohlrad 1. Getriebestufe
226 Modulator 1. Getriebestufe
228 Sonnenrad 1. Getriebestufe 230 Hohlrad 2. Getriebestufe 232 Modulator 2. Getriebestufe 234 Sonnenrad 2. Getriebestufe 236 Getriebesteg rotierend 238 Getriebesteg feststehend
240 Generatorstator
242 Generatorrotor
244 Lager
246 Generatorwelle
248 Kopplungsabschnitt
318 Magnetgetriebe
320 Generator
324 Hohlrad 1. Getriebestufe 326 Modulator 1. Getriebestufe 328 Sonnenrad 1. Getriebestufe
330 Hohlrad 2. Getriebestufe 332 Modulator 2. Getriebestufe 334 Sonnenrad 2. Getriebestufe 336 Getriebesteg rotierend 338 Getriebesteg feststehend
340 Generatorstator
342 Generatorrotor
344 Lager
346 Generatorwelle
348 Kopplungsabschnitt
418 Magnetgetriebe
420 Generator
424 Hohlrad 1. Getriebestufe 426 Modulator 1. Getriebestufe 428 Sonnenrad 1. Getriebestufe
430 Hohlrad 2. Getriebestufe 432 Modulator 2. Getriebestufe 434 Sonnenrad 2. Getriebestufe 436 Getriebesteg rotierend 438 Getriebesteg feststehend
440 Generatorstator
442 Generatorrotor Lager
Generatorwelle Kopplungsabschnitt

Claims

Ansprüche
1. Windenergieanlage (100), mit einer Rotorblattnabe (1 12), einem Generator (120), und einem Magnetgetriebe (1 18), welches antriebsseitig mit der Rotorblattnabe (1 12) und abtriebsseitig mit dem Generator (120) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetgetriebe (1 18) als mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Magnetgetriebe (1 18) ausgebildet ist.
2. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Getriebestufe des Magnetgetriebes (1 18) ein Hohlrad (124), einen Modulator (126) und ein Sonnenrad (128) aufweist.
3. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes (1 18) als Standgetriebe ausgebildet ist, bei dem das Hohlrad (124) rotierbar gelagert und mit der Rotorblattnabe (1 12) verbunden ist, und der Modulator (126) feststehend ausgebildet ist.
4. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebestufe des Magnetgetriebes (218) als Umlaufradgetriebe ausgebildet ist, bei dem das Hohlrad (224) feststehend ausgebildet ist, und der Modulator (226) rotierbar gelagert ausgebildet und mit der Rotorblattnabe (1 12) verbunden ist.
5. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (128, 228) rotierbar gelagert ist.
6. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes ein Hohlrad (130) und einen Modulator (132) aufweist.
7. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes (1 18) als Standgetriebe ausgebildet ist, bei dem das Hohlrad (130) rotierbar gelagert und mit dem Sonnenrad (128) der ersten Getriebestufe verbunden ist, und der Modulator (132) feststehend ausgebildet ist.
8. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes (318) als Umlaufradgetriebe ausgebildet ist, bei dem das Hohlrad (330) feststehend ausgebildet ist, und der Modulator (332) rotierbar gelagert ausgebildet und mit dem Sonnenrad (328) der ersten Getriebestufe verbunden ist.
9. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Getriebestufe des Magnetgetriebes (1 18) ein Sonnenrad (134) aufweist.
10. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (120) einen Rotor (142) und einen Stator (140, 154) aufweist, wobei der Rotor des Generators (120) mit dem Sonnenrad (134) der zweiten Getriebestufe verbunden ist.
1 1. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (134) der zweiten Getriebestufe des Magnetgetriebes einen Stator (154) aufweist, der als Generatorstator ausgebildet ist.
12. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorstator (154) eine Wicklung (152) aufweist.
13. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (152) als gleichpolige Drehfeldwicklung ausgebildet ist.
14. Windenergieanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorstator (154) benachbart zum Modulator (132) der zweiten Getriebestufe angeordnet ist und/oder der Generatorstator (154) und der Modulator (132) koaxial zueinander angeordnet sind.
15. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetgetriebe (1 18) und/oder der Generator (120) mittels eines Hauptlagers (1 16) oder mittels zweier Lager an einem Achszapfen (1 14) gelagert ist.
16. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetgetriebe (118) mittels einer elastischen Abstützung (122) an dem Achszapfen (114) oder an einem Maschinenträger abgestützt ist.
17. Windenergieanlage (100) nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Abstützung (122) verstellbar ausgebildet ist und mindestens eine Elastomer-Drehmomentstütze aufweist.
18. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (124) und/oder das Sonnenrad (128) der ersten und/oder zweiten Getriebestufe Magneten (156) aufweisen.
19. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (124, 130), das Sonnenrad (128, 134) und der Modulator (126, 132) der ersten und/oder zweiten Getriebestufe koaxial zueinander angeordnet sind.
20. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Magnetpolpaare des Sonnenrades (128) der ersten Stufe ungleich der Anzahl der Magnetpolpaare des Sonnenrades (134) der zweiten Stufe ist und/oder die die Anzahl der Magnetpolpaare des Sonnenrades der ersten Stufe (128) kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Mag netpol paare des Sonnenrades (134) der zweiten Stufe ist.
21. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Magnetpolpaare des Hohlrades (124) der ersten Stufe ungleich der Anzahl der Mag netpol paare des Hohlrades (130) der zweiten Stufe ist und/oder die die Anzahl der Magnetpolpaare des Hohlrades (124) der ersten Stufe kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Magnetpolpaare des Hohlrades (130) der zweiten Stufe ist.
22. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Magnetpolpaare des Hohlrades (124, 130) der ersten und/oder zweiten Stufe ungleich der Anzahl der Mag netpol paare des Sonnenrades (128, 134) der ersten und/oder zweiten Stufe ist und/oder die die Anzahl der Mag netpol paare des Hohlrades (124, 130) der ersten und/oder zweiten Stufe kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Magnetpol paare des Sonnenrades (128, 134) der ersten und/oder zweiten Stufe ist.
23. Windenergieanlage (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Modulator (126, 132) und dem Hohlrad (124, 130) und/oder dem Sonnenrad (128, 134) der ersten und/oder zweiten Getriebestufe ein Luftspalt oder ein magnetisch nicht leitfähiges Material angeordnet ist.
24. Magnetgetriebe für eine Windenergieanlage (100),
dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetgetriebe (118) als mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Magnetgetriebe (118) ausgebildet ist.
EP19710632.1A 2018-03-08 2019-03-06 Windenergieanlage mit mehrstufigem magnetgetriebe Pending EP3762604A1 (de)

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