[發(fā)明專利]具有機(jī)艙的風(fēng)能裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710127083.0
• 申請日: 2007-06-28
• 公開（公告）號: CN101096941A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·本克;H·凱勒;J·尼茨蓬
• 申請（專利權(quán)）人: 諾德克斯能源有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04;F03D9/00;H02P3/18;H02P5/74
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 張祖昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有機(jī)艙的風(fēng)能裝置，機(jī)艙的定向可通過調(diào)節(jié)設(shè)備是電動機(jī)驅(qū)動可調(diào)的。?

背景技術(shù)

用于風(fēng)能裝置的機(jī)艙的電動機(jī)驅(qū)動的方位驅(qū)動裝置是公知的。根據(jù)Erich?Hau，Windkraftanlagen，第三版，Springer-Verlag，第309頁和后面的頁，方位驅(qū)動裝置也設(shè)計(jì)為方位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的基本目標(biāo)視為是轉(zhuǎn)子和機(jī)艙朝著風(fēng)向的自動定向。E.Hau就這一點(diǎn)指出方位驅(qū)動裝置是風(fēng)能裝置中的自動結(jié)構(gòu)部件，其構(gòu)成了從機(jī)艙至塔頭的漸變部，從結(jié)構(gòu)的視點(diǎn)看。簡單地說，這種調(diào)節(jié)設(shè)備使機(jī)艙與轉(zhuǎn)子一起繞著塔的縱軸線旋轉(zhuǎn)。在調(diào)節(jié)設(shè)備中，能夠一方面區(qū)別致動驅(qū)動器和另一方面區(qū)別測徑器或旋轉(zhuǎn)限制器。致動驅(qū)動器具有電動機(jī)、齒輪箱和電制動器。?

從DE?199?20?504?C2，可以知道一種用于風(fēng)能裝置的跟蹤系統(tǒng)。在方位驅(qū)動裝置系統(tǒng)中，在機(jī)艙的休息時間期間致動驅(qū)動器不時地或持續(xù)地在調(diào)節(jié)設(shè)備上產(chǎn)生保持力矩。這通過提供三相異步電動機(jī)作為致動驅(qū)動器來實(shí)現(xiàn)，直流電流施加至所述三相異步電動機(jī)以產(chǎn)生保持力矩。?

從DE?100?23?440C1，已知一種方位驅(qū)動裝置，其中致動驅(qū)動器滑道狀地啟動并又在機(jī)艙的調(diào)節(jié)期間停止。為此目的，致動驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)為三相異步電動機(jī)，其由頻率可變的三相電流驅(qū)動。?

從DE?103?07?929?A1，已知一種方位驅(qū)動裝置，其中為了保護(hù)致動驅(qū)動器，通過安全離合器或安全摩擦離合器將其緊固。其背景技術(shù)是在跟蹤期間，通常保持制動器處于嚙合狀態(tài)以確保跟蹤運(yùn)動必要的阻尼。為此原因，驅(qū)動器尺寸設(shè)計(jì)為使得它們能克服制動器的保持力。?盡管被制動器所阻尼，在風(fēng)能裝置的操作期間由于出現(xiàn)在電動機(jī)上的高偏航力矩而產(chǎn)生的負(fù)荷峰值，這會導(dǎo)致所涉及部件的損傷或毀壞。為了保護(hù)致動驅(qū)動器，因此設(shè)置：其緊固具有用于牢固地夾緊驅(qū)動器的摩擦表面，夾緊力被設(shè)計(jì)為使得對于給定的機(jī)械應(yīng)力，驅(qū)動器在緊固時可移動。?

所謂的俯仰角(pitch)裝置、風(fēng)能裝置是已知的，其能通過轉(zhuǎn)子葉片繞著其縱軸線的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片的攻角。為此目的，轉(zhuǎn)子葉片可移動地安裝在轉(zhuǎn)子輪轂上，其中轉(zhuǎn)子葉片繞著其縱向方向的定向通過一個或多個電動機(jī)來改變。以本發(fā)明的精神，并不區(qū)別用于俯仰角驅(qū)動器和用于風(fēng)向跟蹤的調(diào)節(jié)設(shè)備。兩種調(diào)節(jié)設(shè)備可相對于其旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動機(jī)艙或轉(zhuǎn)子葉片的位置。在機(jī)艙中，旋轉(zhuǎn)軸線通常等同于塔的縱軸線，而在俯仰角驅(qū)動器中，旋轉(zhuǎn)軸線與轉(zhuǎn)子葉片的縱軸線重合。忽略關(guān)于尺寸的這些幾何差別，調(diào)節(jié)驅(qū)動器具有相同的功能和非常相似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于提供一種用于風(fēng)能裝置的調(diào)節(jié)設(shè)備的目的，其允許了簡單結(jié)構(gòu)并且其避免在調(diào)節(jié)設(shè)備的定尺寸中過高轉(zhuǎn)矩的任何設(shè)計(jì)。?

根據(jù)本發(fā)明，這個目標(biāo)由具有根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的風(fēng)能裝置來解決。本發(fā)明的其它有利實(shí)施例、實(shí)現(xiàn)和方面來自于從屬權(quán)利要求、說明書和附圖。?

根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)能裝置具有機(jī)艙，其方位定向通過調(diào)節(jié)設(shè)備電動機(jī)驅(qū)動地可調(diào)節(jié)的。該方位定向決定了機(jī)艙和轉(zhuǎn)子的定向。調(diào)節(jié)設(shè)備具有至少一個電動機(jī)，優(yōu)選地具有齒輪箱和至少一個保持制動器。具有齒輪箱的電動機(jī)用作定位機(jī)艙在風(fēng)中的位置的致動驅(qū)動器。而且，本發(fā)明涉及用于轉(zhuǎn)子葉片的調(diào)節(jié)驅(qū)動器，由此轉(zhuǎn)子葉片能繞著其縱軸線移動。甚至在這里，可再設(shè)置齒輪箱和保持制動器。?

設(shè)置控制單元用于電動機(jī)。控制單元將出現(xiàn)在電動機(jī)上的力矩限制到預(yù)定的最大值。優(yōu)選地，提供異步電動機(jī)作為所述電動機(jī)。這樣，預(yù)定的最大值優(yōu)選地小于電動機(jī)的電動機(jī)極限轉(zhuǎn)矩(breakdown?torque)。根據(jù)本發(fā)明，提供了用于電動機(jī)的控制單元，其控制用于轉(zhuǎn)矩的預(yù)定最大值。這種控制單元的具體優(yōu)點(diǎn)是齒輪箱僅取決于轉(zhuǎn)矩的最大值而定尺寸。在使用異步電動機(jī)時，在轉(zhuǎn)速高于同步速度時，出現(xiàn)異步電動機(jī)的磁場減弱(field?weakening)，這會導(dǎo)致力矩降低。由于根據(jù)本發(fā)明的控制單元，通過使用更強(qiáng)的電動機(jī)可能獲得在超同步速度下較小的磁場減弱。更強(qiáng)電動機(jī)的使用產(chǎn)生了更高的極限轉(zhuǎn)矩，在沒有轉(zhuǎn)矩限制之下這將使齒輪箱超載。只有使用根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)矩限制，使用這種電動機(jī)變得是可能的。另外，電制器用作行車制動器(service?brake)，其定尺寸為轉(zhuǎn)矩的最大值且可將其保持。上述最大保持力矩，電制器的滑動是容許的。?

優(yōu)選地，在機(jī)艙或轉(zhuǎn)子葉片的調(diào)節(jié)操作期間，控制單元將由電動機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩限制至第一預(yù)定轉(zhuǎn)矩值。第一預(yù)定轉(zhuǎn)矩值適合地小于或等于據(jù)此齒輪箱定尺寸的轉(zhuǎn)矩的最大值。?