[發(fā)明專利]發(fā)電機(jī)、測量裝置、測量裝置的應(yīng)用、用于運(yùn)行發(fā)電機(jī)的方法、風(fēng)能設(shè)備以及用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880015138.5
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110383000A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彼得·羅森布施
• 申請（專利權(quán)）人: 烏本產(chǎn)權(quán)有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;H02K7/18
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王逸君;張春水

本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)(130)、尤其風(fēng)能設(shè)備(100)的發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)用于產(chǎn)生電流，所述發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子(134)和定子(132)，所述定子具有定子齒(142，142a，142b)和設(shè)置在所述定子齒之間的凹槽(162)，所述凹槽用于容納至少一個(gè)定子繞組，其中，與所述發(fā)電機(jī)(130)連接地設(shè)有測量裝置(160)，所述測量裝置用于確定所述定子(132)的至少一個(gè)定子齒(142a)的偏移，其中，所述測量裝置(160)與至少一個(gè)測量單元(170)連接，所述測量單元實(shí)施為應(yīng)變片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)、尤其風(fēng)能設(shè)備的發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)用于產(chǎn)生電流，所述發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子，所述定子具有定子齒和設(shè)置在其間的凹槽，所述凹槽用于容納至少一個(gè)定子繞組。此外，本發(fā)明涉及一種用于發(fā)電機(jī)的測量裝置。此外，本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行發(fā)電機(jī)的方法。此外，本發(fā)明涉及一種風(fēng)能設(shè)備以及一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能設(shè)備是廣為人知的并且其由風(fēng)借助于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電機(jī)應(yīng)該理解為尤其同步發(fā)電機(jī)、優(yōu)選地環(huán)發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)或雙饋異步發(fā)電機(jī)。

WO 2015/002153公開一種用于電動(dòng)馬達(dá)的扭矩估測設(shè)備，當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，所述扭矩估測設(shè)備檢測與在定子齒中出現(xiàn)的變形相關(guān)的變量，其中，定子齒是定子的組成部分。基于所檢測的與在定子齒中出現(xiàn)的變形相關(guān)的變量，扭矩估測設(shè)備估測由電動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩的大小。

DE 10 2011 105 427 A1涉及一種電機(jī)，所述電機(jī)包括具有繞組端部的轉(zhuǎn)子；定子板疊；轉(zhuǎn)子與定子或者說繞組端部與定子之間的氣隙；用于檢測限界氣隙的面的狀態(tài)的監(jiān)控裝置；監(jiān)控裝置包括施加到轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體，連接到導(dǎo)體上的能量源以及用于檢測導(dǎo)體中的能量流的探測器。

空氣動(dòng)力學(xué)的轉(zhuǎn)子常規(guī)地通過風(fēng)置于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中并且由此驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)子。因此，發(fā)電機(jī)的磁極轉(zhuǎn)子相對于發(fā)電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)。通過磁極轉(zhuǎn)子相對于定子的相對旋轉(zhuǎn)，在定子中產(chǎn)生電流，使得風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能。

在各個(gè)定子齒與運(yùn)動(dòng)經(jīng)過的轉(zhuǎn)子極之間出現(xiàn)的磁相互作用引起磁力。磁相互作用引起作用于定子齒的力，所述力引起定子齒和發(fā)電機(jī)的承載結(jié)構(gòu)的偏移和/或變形。所述偏移或變形可能引起可聽見的窄帶的聲響，這評價(jià)為對于環(huán)境的附加的負(fù)荷。此外，所述周期性變形可能對于發(fā)電機(jī)的使用壽命具有影響。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，針對上述問題中的至少一個(gè)問題。尤其應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)在不干預(yù)發(fā)電機(jī)的幾何結(jié)構(gòu)的情況下確定至少一個(gè)定子齒的偏移。

根據(jù)本發(fā)明，提出根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)。在此，尤其可以涉及同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)或雙饋異步發(fā)電機(jī)。對于同步發(fā)電機(jī)的示例是風(fēng)能設(shè)備的四極同步環(huán)發(fā)電機(jī)，其中，包括其他同步發(fā)電機(jī)的其他發(fā)電機(jī)根據(jù)本發(fā)明也是可用的。風(fēng)能設(shè)備的這種四極同步環(huán)發(fā)電機(jī)具有多個(gè)定子齒，尤其至少48個(gè)定子齒、通常甚至明顯更多的定子齒如尤其96個(gè)定子齒或更多的定子齒。同步發(fā)電機(jī)的、即不僅轉(zhuǎn)子的而且定子的磁性主動(dòng)區(qū)域設(shè)置在圍繞同步發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線的環(huán)形區(qū)域中，所述轉(zhuǎn)子也可以稱為轉(zhuǎn)動(dòng)件。

定子設(shè)有齒和設(shè)置在其間的凹槽。凹槽容納一個(gè)定子繞組或多個(gè)定子繞組，使得定子繞組穿過凹槽和圍繞定子齒設(shè)置。

與發(fā)電機(jī)連接地設(shè)置有用于確定定子的至少一個(gè)定子齒的偏移的測量裝置，其中，測量裝置與至少一個(gè)測量單元連接，所述測量單元實(shí)施為應(yīng)變片并且設(shè)置在轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙中。定子齒的通過磁相互作用引起的變形產(chǎn)生代表應(yīng)變的信號，所述信號由測量單元繼續(xù)傳遞給與所述測量單元在信號技術(shù)上連接的測量裝置。與借助于加速度傳感器測量例如扭矩不同，在發(fā)電機(jī)的氣隙中在從機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的位置處實(shí)現(xiàn)確定偏移，所述加速度傳感器設(shè)置在空氣動(dòng)力學(xué)的轉(zhuǎn)子處，通常在其轉(zhuǎn)子葉片處，或在發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)處，即在以鋼結(jié)構(gòu)制成的元件處。以這種方式，電磁能量轉(zhuǎn)化可直接測量。