專利名稱：具有豎軸的風(fēng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的第一方面涉及一種具有豎軸的風(fēng)力裝置，包括風(fēng)輪 機(jī)、具有與風(fēng)輪機(jī)連接的豎軸的發(fā)電機(jī)、支撐風(fēng)l侖機(jī)的支柱、以及 用于支柱的地基。
本發(fā)明的第二方面涉及一種^r電干線。
本發(fā)明的第三方面涉及一種制造用于具有豎軸的風(fēng)力裝置的 地基的方法，其中，在豎軸處布置用于支柱的地基，支柱支撐風(fēng)力 裝置的風(fēng)4侖才幾。
本發(fā)明的第四方面涉及所發(fā)明的風(fēng)力裝置的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
風(fēng)能的回收利用已知曉了幾千年。自很久以來，大體上一直從 發(fā)電才幾問世以來，利用風(fēng)力來產(chǎn)生電流也是知曉的。
4旦是，風(fēng)力在經(jīng)濟(jì)方面難以與用于發(fā)電的其它能源成功地竟 爭。為此，風(fēng)力的利用長期以來局限于本地能源'供應(yīng)和試聰，沒備。 即使在過去的幾十年里用于干線的基于風(fēng)力的電能的商業(yè)性制造 已得到了相當(dāng)大的發(fā)展，但是其占總電能制造的份額仍非常小。
5鑒于在風(fēng)力中存在潛在可用的大量能量，并且鑒于與來自其它 類型能源的電能制造相關(guān)的不同缺陷，所以重要的是為基于風(fēng)力的 電能在商業(yè)上有竟?fàn)幜Φ闹圃斓脑黾恿縿?chuàng)造機(jī)會。
從風(fēng)力裝置中產(chǎn)生電能的主要技術(shù)已經(jīng)以其中風(fēng)4侖機(jī)具有水 平軸的裝置為基礎(chǔ)。也已經(jīng)提出了不同類型的具有豎軸的風(fēng)輪機(jī)。
其中，可能會提到薩伏紐斯轉(zhuǎn)子、Darrerius轉(zhuǎn)子和H轉(zhuǎn)子。作為后 面4是到類型的用于風(fēng)力的轉(zhuǎn)子的實例，參見US 6 320 273和WO 03/058059。
為了實現(xiàn)風(fēng)力裝置應(yīng)當(dāng)能夠產(chǎn)生有竟?fàn)幜r格的電能，重要的 是從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度中的一個角度優(yōu)化每個部件。
本發(fā)明目的是提供關(guān)于風(fēng)力裝置設(shè)置于其上的地基以及地基 與鄰近部 <牛的配合方面的 <尤4匕。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中所闡述的目的通過如下事實達(dá)到通過 導(dǎo)言示出的這種風(fēng)力裝置具有發(fā)電機(jī)的定子與地基一體化的特定 特征，以及與混凝土框架連接的繞組支撐部分，該框架也構(gòu)成了地 基的一部分，地基的所述部分徑向地圍繞發(fā)電機(jī)。
由于該一體化，在帶來節(jié)省成本的風(fēng)力裝置結(jié)構(gòu)的同時，為發(fā) 電機(jī)定子提供了穩(wěn)定且堅固的錨式固定。
由于同一個部件實現(xiàn)了^又重作用(一方面構(gòu)成了用于定子的沖匡 架，另一方面構(gòu)成了地基的一部分)這個事實，因而實現(xiàn)了很大的 費(fèi)用節(jié)省。特別是，與使用傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)相比，相當(dāng)大地減少了用 于發(fā)電機(jī)的總成本。
6才艮據(jù)另 一優(yōu)選實施例，定子的繞組支撐部分通過在周向方向上 分布的至少三個4妄頭與框架連4妄。
通過與以該方式分布的三個不同點(diǎn)的連4姿，定子的繞組支撐部 分變得整體固定且穩(wěn)固錨定。
才艮據(jù)優(yōu)選實施例，接頭中的至少 一個包括布置在定子的繞組承 載部分處的接合件和布置在框架處的接合件，接合件中之一具有 槽，而另一個接合件包括伸入槽中的夾具，并且接頭還包括將夾具 固定在槽中的楔形件。
以這樣一種形狀構(gòu)成的接頭變得非常簡單，并且另外確保了定
子的繞組7K載部分的安全且位置固定的4苗式固定。另外，該*接頭具 有可制成可拆卸和可調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)。
才艮據(jù)可替代的優(yōu)選實施例，接頭中的至少一個是螺栓接頭。
該^齊^方案具有與就最近的先前4是及實施例所，提到的優(yōu)點(diǎn)相 4以的〗尤點(diǎn)。
才艮據(jù)另 一優(yōu)選實施例，4妄頭中的至少兩個在徑向方向上是可調(diào) 整的。
定心并且如果需要可以簡單地進(jìn)行定心的再調(diào)整。
本發(fā)明的風(fēng)力裝置的上述優(yōu)選實施例在從屬于權(quán)利要求1的權(quán) 利要求中限定。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，輸電干線連接至根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā) 電設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，所闡述的目的通過如下事實達(dá)到根 據(jù)權(quán)利要求13的前序部分的一種制造用于具有豎軸的風(fēng)力裝置的 地基的方法包括將用于發(fā)電機(jī)的定子與地基制成一體的特殊措 施，該地基以混凝土鑄造并且與定子的繞組支撐部分連接，從而使 得地基形成定子的框架，并且使得地基徑向地圍繞發(fā)電機(jī)。
才艮據(jù)另 一優(yōu)選實施例，地基通過在周向方向上分布的至少三個 接頭與定子的繞組支撐部分連接。
根據(jù)另 一優(yōu)選實施例，所述接頭為本發(fā)明的風(fēng)力裝置的優(yōu)選實 施例中限定的類型。
本發(fā)明方法的上述優(yōu)選實施例限定在從屬于權(quán)利要求13的權(quán) 利要求中。
已就本發(fā)明的風(fēng)力裝置以及其優(yōu)選實施例給出的相應(yīng)類型的優(yōu)點(diǎn)。
才艮據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，才艮據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力裝置用于產(chǎn)生電能。
通過隨后對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述來更詳細(xì)地解釋 本發(fā)明。
附圖i兌明


圖1是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力裝置的側(cè)視圖。
圖2是穿過圖1中風(fēng)力裝置的下部截取的縱截面。
圖3是穿過圖2中的細(xì)節(jié)截取的縱截面。閱/i s 、、凡差閱3 士 aa化tv—tv魂m aa浙^
圖5是與圖3中的截面對應(yīng)的截面，示出了可替換的實施例實例。
務(wù)本實施方式
圖1中，以側(cè)視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的具有豎軸的風(fēng)力裝置。 風(fēng)力裝置設(shè)置有所謂的H轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有通過支撐臂13固定 于豎軸3處的豎直葉片12。風(fēng)4侖才幾4由支柱2岸義載，在所示的實例 中所述支柱具有圓錐形形狀。支柱2擱置并錨定在鋼筋混凝土的地 基1上，該地基1部分地挖掘到地面G中。
在圖2中以沖黃截面示出了支柱2的下部和地基l。地基l包括 圓形底斧反14、,人底^反14向上延伸的圓柱形部分15以及設(shè)置在圓柱 形部分15中的底^反16。圓柱形部分15的上部8與底板16 —起形 成發(fā)電4幾室17，裝置的發(fā)電機(jī)8、 9、 IO布置于該發(fā)電機(jī)室中。地 基的底才反14以及地基的圓柱形部分15的下部挖掘到地面G中。
支柱2通過多個錨定件5錨定在地基1的上端處。
裝置的轉(zhuǎn)子軸3向下延伸到發(fā)電機(jī)室17中，并且與發(fā)電機(jī)的 轉(zhuǎn)子10旋轉(zhuǎn)牢固地連接。轉(zhuǎn)子軸安裝在位于轉(zhuǎn)子10上下的徑向軸 承6a、 6b中，并且安裝在轉(zhuǎn)子下側(cè)上的止推軸承7中。
發(fā)電機(jī)的定子被分成繞組支撐部分9和框架8?？蚣?由地基 1的上部構(gòu)成。定子的繞組支撐部分9及定子的框架8通過在周向 方向上均勻分布的多個(適當(dāng)?shù)貫槿齻€)4妾頭11互連。
在圖3和4中，分別在垂直和7jc平截面中更詳細(xì)地示出了該4妾 頭11。該4姿頭包4舌嵌在才醫(yī)架8中的4妻合件18以及在定子的繞組支
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物19的狹槽23中。接合件18具有形成夾具的豎直通孔21。踵狀 物19同才羊在其i殳置有3夾槽的部分處具有豎直通孔22，并且所述3重 狀物延伸穿過位于所述狹槽的上部以及下部的部分。夾具和踵狀物 19的各自的孑L21、 22正好處于4皮此相對的位置。楔形件20穿過孔 21、 22 4丁入，以使得繞組支撐部分9和框架牢固地互連。
通過將楔形件20 4丁入不同深度，可調(diào)整繞組支撐部分9與框 架8之間的距離，從而提供繞組支撐部分9圍繞發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的定心 的可調(diào)節(jié)性。
圖5中，示出了可替代的實施例，其中，使繞組支撐部分9與 框架8相互連接的每個接頭由螺栓31構(gòu)成，所述螺栓以一定間隙 延伸穿過框架8的孔33并進(jìn)入繞組支撐部分9的螺紋鉆孔32中。
權(quán)利要求
1.一種具有豎軸的風(fēng)力裝置，包括風(fēng)輪機(jī)(3、4)；具有與所述風(fēng)輪機(jī)(3、4)連接的豎軸的發(fā)電機(jī)(8、9、10)；支柱(2)，支撐所述風(fēng)輪機(jī)(3、4)；以及地基(1)，用于所述支柱，其特征在于，由于如下事實使得所述發(fā)電機(jī)的定子(8、9)與所述地基(1)成一體所述定子(8、9)具有與混凝土的框架(8)連接的繞組支撐部分(9)，所述框架(8)也構(gòu)成所述地基(1)的一部分，并且其中，地基的所述部分徑向地圍繞所述發(fā)電機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力裝置，其特征在于，所述定子的繞 組支撐部分(9)通過在周向方向上分布的至少三個"t妻頭(11 ) 與所述框架(8)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力裝置，其特征在于，所述接頭(11 ) 中的至少一個包括布置在所述定子的所述繞組支撐部分(9) 處的接合件(19)和布置在所述框架(8)處的接合件(18)， 所述接合件中的一個接合件(19)具有狹槽(23)，而另一個 接合件(18)包括伸入所述狹槽(23)中的夾具(21),并且 所述接頭進(jìn)一步包括用于將所述夾具(21)固定在所述狹槽(23)中的楔形件(20)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力裝置，其特征在于，所述接頭(11 ) 中的一個是螺坤全接頭(31、 32、 33)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的風(fēng)力裝置，其特征在于， 所述4^頭(11)中的至少兩個在徑向上是可調(diào)整的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的風(fēng)力裝置，其特征在于， 所述;也基(l)包4舌具有下部的混凝土結(jié)構(gòu)，所述下部具有月空(37),所述腔(37)裝滿如石頭、砂礫、土、或混凝土和加 強(qiáng)件的混合物的填充砂、。
7. 一艮據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力裝置，其特征在于，所述地基(l) 布置成用于設(shè)置在海底，所述地基的高度被適配為使得所述地 基(1)的位于所述腔(37)上方的部分^f立于海面之上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的風(fēng)力裝置，其特征在于， 所述發(fā)電才幾(8、 9、 10)為同步發(fā)電才幾。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的風(fēng)力裝置，其特征在于， 所述發(fā)電才幾(8、 9、 10)為7Jc久^^匕的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的風(fēng)力裝置，其特征在于， 所述發(fā)電才幾(8、 9、 10)與交;充或直;充干線連4妻。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)力裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)(8、 9、 10)經(jīng)直流J 某介物與50或60Hz干線連4妄。
12. —種輸電干線，其特;f正在于，其連4妄至才艮據(jù)4又利要求1至11 中^f壬一項所述的風(fēng)力裝置。
13. —種制造用于具有豎軸的風(fēng)力裝置的地基的方法，將所述地基 布置在所述豎軸處以用于支柱，所述支柱支撐所述風(fēng)力裝置的 風(fēng)4侖機(jī)，其特征在于，發(fā)電機(jī)的定子與所述地基由于如下事實 而成一體用混凝土鑄造所述地基，并且所述i也基與所述定子 的繞組支撐部分連接，以使得所述地基構(gòu)成所述定子的框架， 并且使得所述地基的部分徑向地圍繞所述發(fā)電機(jī)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述地基通過在 周向方向上分布的至少三個接頭與所述定子的繞組支撐部分 連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述接頭是被限 定為才艮據(jù)4又利要求3至5中任一項所述的接頭的類型。
16. —種用于產(chǎn)生電能的根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的風(fēng) 力裝置的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力裝置，其具有風(fēng)輪機(jī)、具有豎軸的發(fā)電機(jī)(8、9、10)。支柱(2)支撐風(fēng)輪機(jī)，并且布置地基(3)以用于支柱(2)。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電機(jī)(8、9、10)的定子(8、9)與地基(3)成一體。本發(fā)明還涉及連接至根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力裝置的輸電干線。本發(fā)明還涉及制造該地基的方法。根據(jù)該方法，將定子與具有地基的發(fā)電機(jī)構(gòu)造在一起。本發(fā)明還涉及使用風(fēng)力裝置來產(chǎn)生電能。
文檔編號F03D3/00GK101688521SQ200880018694
公開日2010年3月31日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者漢斯·伯恩霍夫 申請人:垂直風(fēng)公司