專利名稱：風電設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種風電設備，包括至少一個風車以及發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有風電設備用伺服電動機進行偏航控制，在伺服電動機作用下，風電設備的整個艙首借助所謂的方位軸承繞豎軸旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選通過用于調(diào)節(jié)風車槳葉角的伺服電動機來進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。全部伺服電動機均從控制裝置獲得控制信號，該控制裝置具有多個布置在艙首的測風裝置。曝露地布置在艙首的缺點是，這些測風裝置會持續(xù)受到天氣因素影響。特別是結(jié)冰和腐蝕等現(xiàn)象會導致測風裝置無法工作或工作受限。此外，風況不穩(wěn)定也會引發(fā)一些干擾因素。為了補償這些干擾因素并對伺服電動機進行相應控制，需要設置復雜的控制和調(diào)節(jié)回路。特別是在實施功率不超過30千瓦的小型風電設備時，繁復的控制和調(diào)節(jié)技 術(shù)的投入面臨著較大的投資風險。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種偏航控制和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)得到大幅簡化的同類型風電設備。權(quán)利要求I所述的特征為本發(fā)明用以達成上述目的的解決方案。從屬權(quán)利要求為本發(fā)明的有益改進方案。本發(fā)明風電設備的特征在于，所述發(fā)電裝置具有至少兩個發(fā)電機，所述發(fā)電機通過至少一個差速器彼此聯(lián)接，所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子分別與所述差速器的一個軸輪連接，所述風車布置在所述差速器的補償齒輪上，所述發(fā)電機的定子相連成一止推軸承，所述差速器的差速器殼可旋轉(zhuǎn)地安裝在該止推軸承上。與任何一種差速器一樣，本發(fā)明風電設備的差速器也具有可以使每個補償齒輪與兩個軸輪保持嚙合狀態(tài)的差速器殼。除了將轉(zhuǎn)矩平分為二地傳遞到軸輪上這一本職工作夕卜，本發(fā)明風電設備的差速器的補償齒輪還起到與風車連接的主動輪的作用。這樣一來，被分配給各軸輪的發(fā)電機受驅(qū)后將以彼此相反的旋轉(zhuǎn)方向進行旋轉(zhuǎn)。以汽車上的橋差速器為參照，所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子相當于驅(qū)動橋的橋軸。在汽車的橋差速器中由傳動裝置的從動軸驅(qū)動的差速器殼在本發(fā)明風電設備中承擔的是橋差速器所使用的補償齒輪的補償功能。汽車轉(zhuǎn)彎時主動軸的軸體上會產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，這部分轉(zhuǎn)速差由汽車上所使用的橋差速器的補償齒輪補償，而在本發(fā)明的風電設備中，軸輪上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩差則由差速器的差速器殼補償。產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩差的原因不外乎以下兩點風向改變時風傾斜吹向風車，或者是發(fā)電裝置逆向旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機上產(chǎn)生不同電阻。將差速器殼可旋轉(zhuǎn)地安裝在止推軸承上需要使用樞軸承，與同等功率的現(xiàn)有風電設備中所使用的方位軸承相比，樞軸承的優(yōu)點是體積小許多，成本也低得多。根據(jù)本發(fā)明的第一改進方案，所述發(fā)電機實施為環(huán)形發(fā)電機，所述環(huán)形發(fā)電機由所述定子構(gòu)成的止推軸承具有至少一個起導線托架作用的空心軸。采用空心軸的優(yōu)點是可以改善逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電機的電氣聯(lián)接。根據(jù)本發(fā)明的下一改進方案，每個發(fā)電機均具有一個與所述風車的旋轉(zhuǎn)軸大體成直角定向的旋轉(zhuǎn)軸。為此，所述差速器優(yōu)選實施為錐齒輪差速器。但在本發(fā)明范圍內(nèi)也可以將發(fā)電機和風車的旋轉(zhuǎn)軸設置成平行定向。為此，所述差速器優(yōu)選實施為正齒輪差速器。根據(jù)本發(fā)明一種特別有益的改進方案，所述發(fā)電機通過至少一個集電調(diào)節(jié)器彼此連接。借助該集電調(diào)節(jié)器可以通過感應方式在發(fā)電機上設置不同電阻，通過差速器殼在止推軸承上的自行旋轉(zhuǎn)就可以對隨后所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩差進行補償，從而使風車偏離風向一定角度。借此能以較低成本實現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。不需要再使用昂貴的伺服電動機和復雜的控制和調(diào)節(jié)回路。為能以簡單的機械結(jié)構(gòu)和較低的成本實現(xiàn)偏航控制，本發(fā)明將所述風車實施為背風葉輪，以便風車自行進行正頂風定向。采用這種方案后同樣可以棄用昂貴的伺服電動機 和復雜的控制和調(diào)節(jié)回路。當然也可以將所述風車實施為迎風葉輪且?guī)в胁贾迷诓钏倨鳉ど系娘L標，該風標以較簡單的方式使該迎風葉輪保持正頂風狀態(tài)。在本發(fā)明范圍內(nèi)，還可以在所述背風葉輪對面增設迎風葉輪，以及為差速器配置多個補償齒輪。


附圖為本發(fā)明的實施例，從該實施例中可以得出本發(fā)明的其它特征。
具體實施例方式附圖為本發(fā)明風電設備的示意圖，其包括風車I和兩個發(fā)電機2、3，這兩個發(fā)電機實施為環(huán)形發(fā)電機并通過差速器4彼此機械聯(lián)接。發(fā)電機2、3的逆向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子5、6分別與差速器4的一個軸輪7、8連接，其中，風車I布置在差速器4的補償齒輪9上。發(fā)電機2、3的定子10、11通過空心軸12相連成一止推軸承，差速器4的差速器殼13可旋轉(zhuǎn)地安裝在該止推軸承上。每個發(fā)電機2、3均具有一個與實施為背風葉輪的風車I的旋轉(zhuǎn)軸成直角定向的旋轉(zhuǎn)軸。發(fā)電機2、3通過集電調(diào)節(jié)器14彼此電連接。為建立這一連接，需要在起導線托架作用的空心軸12上穿設(未圖示)發(fā)電機電連接線15、16。此外，集電調(diào)節(jié)器14還具 有用于將發(fā)電機2、3所提供的電流傳輸?shù)焦╇娋W(wǎng)絡上的電網(wǎng)連接線17。
權(quán)利要求
1.一種風電設備，包括至少一個風車以及發(fā)電裝置，其特征在于， 所述發(fā)電裝置具有至少兩個發(fā)電機(2，3)， 所述發(fā)電機(2，3)通過至少一個差速器(4)彼此聯(lián)接， 所述發(fā)電機(2，3)的轉(zhuǎn)子(5，6)分別與所述差速器⑷的一個軸輪(7，8)連接， 所述風車(I)布置在所述差速器(4)的補償齒輪(9)上，以及 所述發(fā)電機(2，3)的定子(10，11)相連成一止推軸承，所述差速器(4)的差速器殼(13)可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述止推軸承上。
2.如權(quán)利要求I所述的風電設備，其特征在于，所述發(fā)電機(2，3)實施為環(huán)形發(fā)電機，所述環(huán)形發(fā)電機由所述定子(10，11)構(gòu)成的止推軸承具有至少一個起導線托架作用的空心軸(12)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的風電設備，其特征在于，每個發(fā)電機(2，3)均具有一個與所述風車(I)的旋轉(zhuǎn)軸大體成直角定向的旋轉(zhuǎn)軸。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的風電設備，其特征在于，所述發(fā)電機(2，3)通過至少一個集電調(diào)節(jié)器(14)彼此連接。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的風電設備，其特征在于，所述風車(I)實施為背風葉輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風電設備，包括至少一個風車以及發(fā)電裝置，其中，所述發(fā)電裝置具有至少兩個發(fā)電機。所述發(fā)電機通過至少一個差速器彼此聯(lián)接，其中，所述風車布置在所述差速器的補償齒輪上。所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子分別與所述差速器的一個軸輪連接，其中，所述發(fā)電機的定子相連成一止推軸承，所述差速器的差速器殼可旋轉(zhuǎn)地安裝在該止推軸承上。
文檔編號F03D11/02GK102713275SQ201080051401
公開日2012年10月3日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者烏韋·克勒格 申請人:Ees有限責任公司, 烏韋·克勒格