專利名稱：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括一個(gè)機(jī)架、一個(gè)可繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)地安裝 在機(jī)架上并包括一個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂及多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子葉片分別沿橫向于或基本 上橫向于轉(zhuǎn)子軸線延伸的葉片軸線的方向延伸，各自的轉(zhuǎn)子葉片可繞所述葉片軸線旋轉(zhuǎn) 地支承在轉(zhuǎn)子輪轂上，并且每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片配設(shè)有至少一個(gè)開關(guān)柜，在該開關(guān)柜中設(shè)置 一個(gè)電路，用于操縱至少一個(gè)葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器，借助該葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器可使各自的 轉(zhuǎn)子葉片繞其葉片軸線旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
由DE 102007016023A1已知一種帶有轉(zhuǎn)子的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，在該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子輪 轂上固定多個(gè)可繞其軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子葉片。在轉(zhuǎn)子輪轂內(nèi)設(shè)一個(gè)包括蓄電池的開關(guān)柜， 它可以通過(guò)開關(guān)與電動(dòng)機(jī)連接，用于調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片之一的迎角(Anstellwinkel)。
這種開關(guān)柜(節(jié)距開關(guān)柜)在當(dāng)今固定在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備葉片支座的區(qū)域內(nèi)，這可 從圖4看出，圖中示出了轉(zhuǎn)子1，包括一個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂2和多個(gè)固定在轉(zhuǎn)子輪轂2上的轉(zhuǎn)子 葉片3、4和5，該轉(zhuǎn)子葉片分別配設(shè)有一個(gè)葉片支座6、7或8，各自的轉(zhuǎn)子葉片借助它 可旋轉(zhuǎn)地支承在輪轂2上。此外，為每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片3、4和5配設(shè)一個(gè)布置在各自葉片支 座的區(qū)域內(nèi)的開關(guān)柜9、10或11。轉(zhuǎn)子1繞其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子軸線12按圖4延伸到葉片平面 內(nèi)。葉片軸線13、14和15橫向于轉(zhuǎn)子軸線12延伸，各自的轉(zhuǎn)子葉片可繞該葉片軸線相 對(duì)于輪轂2旋轉(zhuǎn)。
在這里的缺點(diǎn)是，開關(guān)柜的設(shè)計(jì)必須與轉(zhuǎn)子輪轂相匹配。但由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 的輪轂實(shí)際上區(qū)別很大，從而使這種匹配需要高昂的費(fèi)用。發(fā)明內(nèi)容
以此為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，對(duì)于前言所述類型的風(fēng)力發(fā) 電設(shè)備，能盡可能與轉(zhuǎn)子輪轂的形狀無(wú)關(guān)地進(jìn)行開關(guān)柜的設(shè)計(jì)。
該技術(shù)為題按本發(fā)明通過(guò)一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備解決。按本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 有一個(gè)機(jī)架、一個(gè)可繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架上并包括一個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂及多個(gè)轉(zhuǎn)子葉 片的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子葉片分別沿橫向于或基本上橫向于轉(zhuǎn)子軸線延伸的葉片軸線的方向延 伸，各自的轉(zhuǎn)子葉片可繞所述葉片軸線旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)子輪轂上，并且每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片 配設(shè)有至少一個(gè)開關(guān)柜，在該開關(guān)柜中設(shè)置一個(gè)電路，用于操縱至少一個(gè)葉片角調(diào)整驅(qū) 動(dòng)器，借助該葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器可使各自的轉(zhuǎn)子葉片繞其葉片軸線旋轉(zhuǎn)，其中，開關(guān)柜 組合成一個(gè)緊湊的、處于轉(zhuǎn)子輪轂內(nèi)沿徑向中央的開關(guān)柜裝置。
在按本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，開關(guān)柜處于轉(zhuǎn)子輪轂內(nèi)沿徑向的中央或大體上 沿徑向的中央，所以開關(guān)柜與葉片支座有間距地布置。只要能將開關(guān)柜裝進(jìn)轉(zhuǎn)子輪轂 內(nèi)，轉(zhuǎn)子輪轂的形狀和大小可以改變，而不需要使開關(guān)柜的設(shè)計(jì)與之相匹配。因此可以 為不同的轉(zhuǎn)子輪轂實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的開關(guān)柜設(shè)計(jì)，隨之而來(lái)的結(jié)果是成本明顯降低。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中輪轂中心通常是空置的，所以按本發(fā)明開關(guān)柜布局的這種變換實(shí)際 上不造成任何困難。術(shù)語(yǔ)“徑向”指的是垂直或基本上垂直于轉(zhuǎn)子軸線延伸的方向。
開關(guān)柜尤其固定在轉(zhuǎn)子輪轂內(nèi)和/或上。優(yōu)選地，開關(guān)柜固定在轉(zhuǎn)子輪轂的中 央。
優(yōu)選地，開關(guān)柜互相接觸，所以可以制成一種結(jié)構(gòu)特別緊湊的開關(guān)柜裝置。尤 其是開關(guān)柜在接觸區(qū)導(dǎo)電地互相連接。例如開關(guān)柜由一種導(dǎo)電的材料制成。優(yōu)選地，開 關(guān)柜用金屬制成，尤其用不銹的精煉鋼、粉化鋼或其它適合在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中使用的材 料制成。
按本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)，所述電路借助至少一個(gè)優(yōu)選穿過(guò)接觸區(qū)延伸的電連接器 件互相電連接。所述電連接器件可以包括一根或多根電導(dǎo)線和/或一個(gè)或多個(gè)電插塞連 接器。此外，在接觸區(qū)中可以在開關(guān)柜壁內(nèi)設(shè)一些孔，尤其是形式上為電導(dǎo)線的電連接 器件穿過(guò)它們延伸。
優(yōu)選地，所述電路分別包括一個(gè)電控制器，用于控制屬于各自的葉片角調(diào)整驅(qū) 動(dòng)器。每一個(gè)葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為電動(dòng)的，并且尤其包括一個(gè)或多個(gè)電動(dòng) 機(jī)。
優(yōu)選地，開關(guān)柜構(gòu)成一個(gè)封閉地環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線的裝置。由此可以非常節(jié)省位置 地布置開關(guān)柜。尤其是開關(guān)柜互相連接和/或彼此固定。
開關(guān)柜可以分別構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，這種結(jié)構(gòu)單元尤其可以單獨(dú)生產(chǎn)。 可選地，開關(guān)柜裝置由一個(gè)包圍開關(guān)柜的箱子構(gòu)成，其內(nèi)腔尤其通過(guò)隔板再分成多個(gè)構(gòu) 成開關(guān)柜的區(qū)域。因此，設(shè)在箱子內(nèi)腔中的隔板用作開關(guān)柜的壁并同時(shí)將它們彼此分 隔。在這一意義上說(shuō)，箱子構(gòu)成一個(gè)總開關(guān)柜。按一種改進(jìn)設(shè)計(jì)，隔板，尤其是與箱壁 一起，形成一種蜂窩結(jié)構(gòu)，其蜂窩尤其構(gòu)成開關(guān)柜。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種統(tǒng)一的開關(guān)柜設(shè)計(jì)，確切地說(shuō)是盡可能與轉(zhuǎn)子葉片的數(shù)量和 輪轂設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)，從而可以降低生產(chǎn)成本。優(yōu)選地，所有開關(guān)柜有同一種形狀，例如多角 形。尤其是開關(guān)柜在一個(gè)橫向于轉(zhuǎn)子軸線的平面內(nèi)分別呈梯形。這種形狀非常適合于實(shí) 現(xiàn)封閉環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線的布局。
可以為每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片設(shè)多個(gè)開關(guān)柜。但優(yōu)選地為每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片配設(shè)正好一個(gè)開 關(guān)柜。開關(guān)柜的數(shù)量?jī)?yōu)選為三。但可選地，開關(guān)柜的數(shù)量也可以為二或大于三。
因?yàn)橛砷_關(guān)柜構(gòu)成的裝置固定在轉(zhuǎn)子輪轂內(nèi)沿徑向的中央，所以開關(guān)柜的設(shè)計(jì) 可以獨(dú)立于輪轂的設(shè)計(jì)進(jìn)行。此外，由于所述的中心位置，開關(guān)柜受到的離心力較小。 由于開關(guān)柜緊湊的布局，所以也可以使用較小的材料厚度。由此可以節(jié)省材料，減輕重 量和降低成本。開關(guān)柜的中央布局還可以改善維修人員對(duì)葉片支座、驅(qū)動(dòng)器及開關(guān)柜的 可接近性。因?yàn)殚_關(guān)柜優(yōu)選直接相互接觸，所以可以基本上取消外部的電纜連接。尤其 是可以減少輪轂內(nèi)電纜導(dǎo)引裝置的數(shù)量。


下面參照附圖借助優(yōu)選的實(shí)施形式說(shuō)明本發(fā)明。其中
圖1示意表示按本發(fā)明第一種實(shí)施形式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備；
圖2表示圖1所示轉(zhuǎn)子沿箭頭A方向的俯視圖3表示按本發(fā)明第二種實(shí)施形式的轉(zhuǎn)子的俯視圖；以及
圖4表示傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子的俯視圖。
具體實(shí)施方式
由圖1可見按本發(fā)明第一種實(shí)施形式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備16的示意圖，其中，風(fēng)力 發(fā)電設(shè)備16包括一個(gè)豎立在基座17上的塔架18，在其遠(yuǎn)離基座17的那一端安裝了一個(gè) 機(jī)箱19。該機(jī)箱19有一個(gè)機(jī)架20，轉(zhuǎn)子1可繞轉(zhuǎn)子軸線12旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架20上， 該轉(zhuǎn)子1包括一個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂2和多個(gè)與之連接的轉(zhuǎn)子葉片3、4和5。轉(zhuǎn)子1與發(fā)電機(jī)21 機(jī)械地接合，發(fā)電機(jī)21裝在機(jī)箱19內(nèi)并且固定在機(jī)架20上。
在轉(zhuǎn)子1內(nèi)固定一個(gè)開關(guān)柜裝置22，它由多個(gè)開關(guān)柜9、10和11組成。開關(guān)柜 9、10和11分別包括一個(gè)電控制器23、對(duì)或25，并且控制器23、M和25分別與一個(gè)葉 片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器26、27或觀電連接。借助葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器沈、27和觀，使轉(zhuǎn)子葉 片3、4和5可以繞其各自的葉片軸線13、14或15相對(duì)于轉(zhuǎn)子輪轂2轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，為每 個(gè)轉(zhuǎn)子葉片配設(shè)其中一個(gè)葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器。轉(zhuǎn)子葉片3、4和5借助葉片支座6、7和 8可繞其各自的葉片軸線13、14或15旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)子輪轂2上。轉(zhuǎn)子1通過(guò)風(fēng)力四 繞轉(zhuǎn)子軸線12旋轉(zhuǎn)。
由圖2可見轉(zhuǎn)子1的俯視圖，圖中清楚地表示，開關(guān)柜9、10和11設(shè)計(jì)為相同 類型并且在一個(gè)橫向于轉(zhuǎn)子軸線12延伸的平面內(nèi)分別呈梯形。開關(guān)柜9、10和11用金 屬制成并且互相導(dǎo)電地接觸，因?yàn)殚_關(guān)柜相互接觸。此外，電控制器23、M和25通過(guò) 電導(dǎo)線30、31和32互相連接，電導(dǎo)線優(yōu)選地被導(dǎo)引穿過(guò)開關(guān)柜互相接觸的區(qū)域。因?yàn)?開關(guān)柜9、10和11形成獨(dú)立的、組成開關(guān)柜裝置22的構(gòu)件，所以電導(dǎo)線30、31和32優(yōu) 選地包括插塞連接器，它們例如設(shè)在開關(guān)柜的壁上。補(bǔ)充地或可選地，電導(dǎo)線也可以穿 過(guò)設(shè)在開關(guān)柜9、10和11的壁內(nèi)的孔延伸。所述的插塞連接器和/或孔在圖中僅簡(jiǎn)明示 出并且用附圖標(biāo)記33、34和35表示。
由圖2可以看出，開關(guān)柜裝置22處于轉(zhuǎn)子輪轂2內(nèi)沿徑向的中央并且被一個(gè)環(huán) 形空腔圍繞，所以開關(guān)柜與葉片支座6、7和8之間有間距。此外還可以看出，開關(guān)柜裝 置22形成一種封閉環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線12的布局。
圖3表示按本發(fā)明第二種實(shí)施形式的轉(zhuǎn)子1的俯視圖，其中與第一種實(shí)施形式類 似或一致的特征用與在第一種實(shí)施形式中相同的附圖標(biāo)記表示。與第一種實(shí)施形式的區(qū) 別是，開關(guān)柜裝置22具有一種蜂窩結(jié)構(gòu)，其蜂窩構(gòu)成所述開關(guān)柜9、10和11。開關(guān)柜 9、10和11的壁36、37和38形成內(nèi)壁，該內(nèi)壁設(shè)置在箱子的一個(gè)由環(huán)形外壁39界定的 內(nèi)腔40中，該箱子構(gòu)成開關(guān)柜裝置22并且設(shè)在轉(zhuǎn)子輪轂2內(nèi)沿徑向的中央。但可選地， 開關(guān)柜9、10和11也可以構(gòu)成彼此固定的單獨(dú)的單元。對(duì)第二種實(shí)施形式的進(jìn)一步說(shuō)明 可參見對(duì)第一種實(shí)施形式的說(shuō)明。按第二種實(shí)施形式的轉(zhuǎn)子可以取代圖1所示風(fēng)力發(fā)電 設(shè)備中按第一種實(shí)施形式的轉(zhuǎn)子。
附圖標(biāo)記清單
1 轉(zhuǎn)子
2轉(zhuǎn)子輪轂
3、4、5轉(zhuǎn)子葉片5
6、7、8葉片支座
9、10、11開關(guān)柜
12轉(zhuǎn)子軸線
13、14、15葉片軸線
16風(fēng)力發(fā)電設(shè)備
17基座
18塔架
19機(jī)箱
20機(jī)架
2l發(fā)電機(jī)
22開關(guān)柜裝置
23、24、25控制器
26、27、28葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器
29風(fēng)力
30、3l、32電導(dǎo)線
33、34、35插塞連接器／孔
36、37、38內(nèi)壁
39外壁
40內(nèi)腔
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括一個(gè)機(jī)架(20)、一個(gè)可繞轉(zhuǎn)子軸線(12)旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī) 架(20)上并包括一個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂(2)及多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)的轉(zhuǎn)子(1)，所述多個(gè)轉(zhuǎn) 子葉片分別沿橫向于或基本上橫向于轉(zhuǎn)子軸線(12)延伸的葉片軸線(13、14、15)的方 向延伸，各轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)可繞各自葉片軸線旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)子輪轂(2)上，并且 每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)配設(shè)有至少一個(gè)開關(guān)柜(9、10、11)，在該開關(guān)柜中設(shè)置一個(gè) 電路(23、24、25)，用于操縱至少一個(gè)葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器(26、27、28)，借助該葉片角 調(diào)整驅(qū)動(dòng)器可使各轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)繞其葉片軸線(13、14、15)旋轉(zhuǎn)，其特征為，所 述開關(guān)柜(9、10、11)組合成一個(gè)緊湊的、處于轉(zhuǎn)子輪轂(2)內(nèi)沿徑向中央的開關(guān)柜裝置 (22)。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、11)互相接觸。
3.按照權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述電路(23、24、25)借助至 少一個(gè)穿過(guò)接觸區(qū)延伸的電連接器件(30、31、32)互相電連接。
4.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、 11)導(dǎo)電地互相連接。
5.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、 11)用金屬制成。
6.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、 11)用不銹的精煉鋼、粉化鋼或其它適用的材料制成。
7.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜組合成一 個(gè)封閉地環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線(12)的裝置。
8.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜裝置(22) 由一個(gè)箱子構(gòu)成，其內(nèi)腔(4)通過(guò)隔板(36、37、38)分成多個(gè)構(gòu)成開關(guān)柜(9、10、11) 的區(qū)域。
9.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所有的開關(guān)柜(9、 10、11)有同一種形狀。
10.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、 11)在一個(gè)橫向于所述轉(zhuǎn)子軸線(12)的平面內(nèi)呈多角形。
11.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、 11)在一個(gè)橫向于所述轉(zhuǎn)子軸線(12)的平面內(nèi)呈梯形。
12.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜(9、10、 11)的數(shù)量為三。
13.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述電路(23、24、 25)分別包括一個(gè)電控制器，用于控制屬于各自的葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器(26、27、28)。
14.按照前列諸權(quán)利要求之一所述的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征為，所述開關(guān)柜裝置(22) 相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子軸線(12)設(shè)在所述轉(zhuǎn)子輪轂(2)的中央。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，包括一個(gè)機(jī)架(20)、一個(gè)可繞轉(zhuǎn)子軸線(12)旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架(20)上并包括一個(gè)轉(zhuǎn)子輪轂(2)及多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)的轉(zhuǎn)子(1)，該轉(zhuǎn)子葉片分別沿橫向于或基本上橫向于轉(zhuǎn)子軸線(12)延伸的葉片軸線(13、14、15)的方向延伸，各自的轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)可繞所述葉片軸線旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)子輪轂(2)上，并且每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)配設(shè)有至少一個(gè)開關(guān)柜(9、10、11)，在該開關(guān)柜中設(shè)置一個(gè)電路(23、24、25)，用于操縱至少一個(gè)葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器(26、27、28)，借助該葉片角調(diào)整驅(qū)動(dòng)器可使各自的轉(zhuǎn)子葉片(3、4、5)繞其葉片軸線(13、14、15)旋轉(zhuǎn)，其中，開關(guān)柜(9、10、11)組合成一個(gè)緊湊的、處于轉(zhuǎn)子輪轂(2)內(nèi)沿徑向中央的開關(guān)柜裝置(22)。
文檔編號(hào)F03D1/06GK102022256SQ201010282589
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者烏爾里克·肖馬克斯, 亨德里克·溫辛格 申請(qǐng)人:Ssb風(fēng)系統(tǒng)兩合公司