專利名稱：直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)，包括連接到輪轂的多個(gè)葉片；發(fā)電機(jī)，其包括定子和轉(zhuǎn)子，由此定子被固定在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙上，輪轂直接連接到轉(zhuǎn)子；和旋轉(zhuǎn)傳感器，其具有靜止元件和活動元件。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架，機(jī)艙通過偏航轉(zhuǎn)動系統(tǒng)安裝到塔架上。機(jī)艙支撐著輪轂，葉片被連接至輪轂。在傳統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)中，輪轂使主軸轉(zhuǎn)動，主軸又驅(qū)動連接到發(fā)電機(jī)的變速箱的齒輪。在這樣的風(fēng)力渦輪機(jī)中，輪轂和主軸以相對低的速度旋轉(zhuǎn)，而發(fā)電機(jī)以相對高的速度旋轉(zhuǎn)，以便達(dá)到風(fēng)力渦輪機(jī)相連的電力網(wǎng)所要求的網(wǎng)頻，即50Hz或60Hz。為了降低與附加的變速箱有關(guān)的制造和維護(hù)成本，直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)被引入到風(fēng)場中。直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的操作原理在EP 2 157 314 Al中公開，在此通過引用將該文獻(xiàn) 以及“Windkraftanlagen”，Robert Gasch und Jochen Dreher EffS. , 6th edition 2010,Vieweg + Taubner 并入本文。在直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)中，由于轉(zhuǎn)子直接在結(jié)構(gòu)上耦連到輪轂而不通過任何變速箱，因此發(fā)電機(jī)以轉(zhuǎn)子的速度旋轉(zhuǎn)。為了控制風(fēng)力渦輪機(jī)，將輪轂的速度保持在可接受范圍內(nèi)是重要的。因此，輪轂的旋轉(zhuǎn)速度必須被密切監(jiān)控。為此，直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)通常包括旋轉(zhuǎn)傳感器，以監(jiān)控輪轂的旋轉(zhuǎn)速度。在US 7, 431, 567 BI中描述的現(xiàn)有技術(shù)的直驅(qū)式風(fēng)力潤輪機(jī)中，旋轉(zhuǎn)傳感器懸掛在輪轂和發(fā)電機(jī)的定子之間。由于此類風(fēng)力渦輪機(jī)中沒有軸，所以旋轉(zhuǎn)傳感器安裝在支撐物上，以將旋轉(zhuǎn)傳感器保持就位。因?yàn)樾D(zhuǎn)傳感器很大，且懸掛在定子的空腔中，使得到組件(例如輪轂)的通路被部分地阻塞，因此使維護(hù)更加困難、耗時(shí)。例如，可能首先必須將旋轉(zhuǎn)傳感器的各部件拆開，以獲得到輪轂空腔的通路。而且，此類型的旋轉(zhuǎn)傳感器僅能提供低的測量分辨率，并且還會因輪轂和定子之間的運(yùn)動導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。為了準(zhǔn)確測量輪轂的旋轉(zhuǎn)速度，以能夠控制風(fēng)力渦輪機(jī)，需要輪轂每轉(zhuǎn)至少300級或采樣數(shù)的最小分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)提供改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)傳感器，其避免了上文列出的各種問題。本發(fā)明的這個(gè)目的是通過權(quán)利要求I所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的目的通過直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)實(shí)現(xiàn)，該風(fēng)力渦輪機(jī)包括連接到輪轂的多個(gè)葉片；發(fā)電機(jī)，其包括定子和轉(zhuǎn)子，其中定子被固定在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙上；和旋轉(zhuǎn)傳感器，其具有靜止元件和活動元件。輪轂直接連接到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。術(shù)語“直接連接”在直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的上下文中應(yīng)解釋成在包括葉片的輪轂與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子之間連接有齒輪。輪轂可在結(jié)構(gòu)上連接到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，例如通過結(jié)構(gòu)元件。旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件安裝在風(fēng)力渦輪機(jī)的固定元件(具體是定子)上，與輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線相距一距離，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件安裝在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，與輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線相距一距離。術(shù)語“旋轉(zhuǎn)軸線”并不要求輪轂被連接到軸或其它物理軸線上?！靶D(zhuǎn)軸線”應(yīng)解釋為限定了輪轂繞其旋轉(zhuǎn)的軸線。輪轂可連接到具有相對大直徑的中空軸，該軸繞虛擬的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件和固定元件設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)軸線相距一距離處，該距離優(yōu)選包括發(fā)電機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子的半徑的至少25%，優(yōu)選為至少45%，更優(yōu)選為至少75%，最優(yōu)選為至少90%。如果旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件位于距輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線更遠(yuǎn)處，則即使在低的輪轂速度下，此旋轉(zhuǎn)可被更加準(zhǔn)確地測量，因?yàn)橄啾扔谂c輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線有較小距離的活動元件，測量裝置可以更小的角距設(shè)置在活動元件上。而且，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如果旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件和固定元件設(shè)置在外部或者設(shè)置在延伸穿過定子進(jìn)入到輪轂中的空腔的徑向邊界區(qū)域，則維護(hù)人員可舒適地穿過定子空腔進(jìn)入輪轂中，而不會遇到 任何明顯的障礙，并且不需要移走傳感器的各部件。而且，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如果旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件和固定元件設(shè)置在的空腔外。本發(fā)明特別有利的實(shí)施例和特征由從屬權(quán)利要求給出，如下文的描述中所揭示的。直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)可包括主軸承，其適于承載軸向和徑向力。主軸承可被定位成比只能承載徑向負(fù)荷的次軸承更靠近輪轂。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件設(shè)置在靠近主軸承的轉(zhuǎn)子部分上?？拷鬏S承的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分以比遠(yuǎn)離主軸承的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子部分更加穩(wěn)定的方式被支撐。因此，如果旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件設(shè)置在靠近主軸承的轉(zhuǎn)子部分上，則可以獲得更高的準(zhǔn)確性。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可設(shè)置在容納主軸承的轉(zhuǎn)子部分上。例如，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可設(shè)置在容納主軸承的轉(zhuǎn)子的側(cè)壁或凸緣上。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可設(shè)置在與主軸承處于同一側(cè)的轉(zhuǎn)子部分上。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可設(shè)置在遠(yuǎn)離主軸承的轉(zhuǎn)子部分上。具體地，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可提供在發(fā)電機(jī)上與主軸承所處一側(cè)相對的那一側(cè)上。此布置結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)由于旋轉(zhuǎn)傳感器可設(shè)置在發(fā)電機(jī)外部，因此易于接近旋轉(zhuǎn)傳感器進(jìn)行維護(hù)。然而，此布置結(jié)構(gòu)具有的缺點(diǎn)是降低了準(zhǔn)確性，因?yàn)樾D(zhuǎn)傳感器設(shè)置在距主軸承更大的距離處。因此，增加了公差和游隙。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可設(shè)置在外轉(zhuǎn)子部分的內(nèi)表面上，旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件可設(shè)置在與旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件相對的外定子部分上。徑向外轉(zhuǎn)子部分可處于轉(zhuǎn)子的外壁中。定子的外部分可以是定子的外壁。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子可設(shè)置在發(fā)電機(jī)定子周圍。發(fā)電機(jī)的定子可包括基本與輪轂的旋轉(zhuǎn)軸線共線的軸向延伸的空腔?？深A(yù)見到，空腔能夠提供到輪轂的通路，以用于維護(hù)人員的維護(hù)目的。優(yōu)選地，空腔具有的高度可使得維護(hù)人員能夠穿過空腔行走，即，空腔足夠大，以允許中等身材的成年人穿過定子空腔進(jìn)入輪轂空腔中。因此，空腔的直徑可包括至少I米，更優(yōu)選地至少I. 5米，最優(yōu)選地至少2. 5米。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可設(shè)置成鄰近制動盤。其上設(shè)置有制動盤的轉(zhuǎn)子部分必須相應(yīng)地成山脊?fàn)睢Ｈ绻D(zhuǎn)傳感器的活動元件設(shè)置在鄰近制動盤的轉(zhuǎn)子上，則可提高準(zhǔn)確性。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可包括環(huán)形形狀，例如扁環(huán)。在環(huán)上提供多個(gè)凹口或縫槽、孔洞、凹槽和類似物作為測量裝置或刻度元件。替代性地，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可與轉(zhuǎn)子一體形成，即活動元件可被并入轉(zhuǎn)子中。凹口、縫槽、孔洞、凹槽和類似物可形成于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子中。設(shè)置在環(huán)周圍的多個(gè)凹口、縫槽、孔洞、凹槽和類似物或轉(zhuǎn)子可充當(dāng)刻度。出于冗余的原因，可在環(huán)上或轉(zhuǎn)子上形成兩種不同的刻度。旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止兀件可包括霍爾效應(yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器?；魻栃?yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器可適于檢測靜止元件上的凹口、縫槽、孔洞、凹槽和類似物。霍爾效應(yīng)傳感器可適于檢測旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件上第一刻度的突起、縫槽、孔洞、凹槽和類似物，而光學(xué)傳感器可被配置成檢測旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件上第二刻度的凹口、縫槽、孔洞、凹槽和類似物。因此，可以獲得冗余測量結(jié)果，可驗(yàn)證測量結(jié)果的一致性。通過使用兩種不同類型的傳感器，可以獲得用于直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的高冗余性的旋轉(zhuǎn)傳感器。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件可包括基準(zhǔn)元件,其表示活動元件的絕對位置。基準(zhǔn)元件 可以是更大的凹口、更大的縫槽、更大的孔洞、更大的凹槽等。確定轉(zhuǎn)子和/或輪轂的絕對位置可便于維護(hù)并補(bǔ)償輪轂和葉片的動態(tài)影響。通過結(jié)合附圖考慮下文的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目標(biāo)和特征將變得明顯。然而，要理解的是，這些附圖只是出于圖示目的設(shè)計(jì)的，不應(yīng)作為限制本發(fā)明的定義。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第一實(shí)施例的示意性剖視 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第二實(shí)施例的示意性剖視 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第三實(shí)施例的示意性剖視 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第四實(shí)施例的示意性剖視圖；和 圖5示出了具有兩個(gè)冗余刻度的旋轉(zhuǎn)傳感器的旋轉(zhuǎn)元件。附圖中，相同的標(biāo)記始終表示相同的對象。圖中的各個(gè)對象不一定是按比例繪制的。
具體實(shí)施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)I的第一優(yōu)選實(shí)施例的示意性剖視圖。風(fēng)力渦輪機(jī)I包括機(jī)艙4，機(jī)艙4由豎直塔架2支撐。出于圖示的目的，將機(jī)艙4被示為水平的，盡管當(dāng)安裝在風(fēng)場時(shí)，機(jī)艙相對于塔架2的豎直軸線通常是傾斜的。機(jī)艙4包括定子12，定子12連接到具有底板26的定子空腔14。維護(hù)人員可在定子空腔14的底板26上行走，以接近風(fēng)力渦輪機(jī)I的組件。風(fēng)力渦輪機(jī)I進(jìn)一步包括偏航系統(tǒng)24，以允許機(jī)艙4相對于塔架2旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，風(fēng)力渦輪機(jī)I包括具有葉片附件8的輪轂6，葉片(未示出)可安裝在葉片附件8上。輪轂6直接連接到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子10。在輪轂6和轉(zhuǎn)子10之間未連接有齒輪。轉(zhuǎn)子由主軸承16和次軸承18支撐，其中主軸承可承載徑向和軸向負(fù)荷，而次軸承處于定子上，只能承受徑向負(fù)荷。輪轂6的構(gòu)造和輪轂6與定子12的連接使得維護(hù)人員可行走通過定子空腔14，進(jìn)入輪轂6的空腔中。
轉(zhuǎn)子10包括磁體22。定子12包括繞組20。定子12由定子支撐物28支撐，該定子支撐物在定子空腔14的壁上徑向向外延伸。定子包括外定子部分14，其用作繞組20和和次軸承18的支撐物。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子10由主軸承支撐。具體地，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子10包括由主軸承16支撐的前轉(zhuǎn)子凸緣34。前轉(zhuǎn)子凸緣34支撐著外轉(zhuǎn)子壁36，外轉(zhuǎn)子壁36由后轉(zhuǎn)子凸緣38支撐，后轉(zhuǎn)子凸緣38由次軸承18支撐。此類風(fēng)力渦輪機(jī)不包括位于輪轂8和轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)軸線處的軸。因此，此類直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)可提供定子空腔，使維護(hù)人員能夠接近輪轂6。而且，輪轂6通過結(jié)構(gòu)元件(例如管狀體)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子10機(jī)械耦連。在輪轂6和轉(zhuǎn)子10之間可以沒有軸承互聯(lián)。在EP 2 157 314 Al中也討論了此類直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)。參照圖1，其描述了具有本發(fā)明旋轉(zhuǎn)傳感器30的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第一實(shí)施 例。旋轉(zhuǎn)傳感器包括靜止元件30和活動元件34。靜止元件34可包括霍爾效應(yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器?；顒釉?4可以是圓盤，其包括能被靜止元件30的傳感器檢測的凹槽、縫槽、凹口、孔洞和類似物。靜止元件34可與轉(zhuǎn)子10—體形成。在第一實(shí)施例中，活動元件34可與前轉(zhuǎn)子凸緣32 —體形成。第一實(shí)施例示于圖I中。旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件設(shè)置在定子支撐物28上，定子支撐物28設(shè)置在定子空腔的定子空腔壁48上。傳感器的活動元件34設(shè)置在由主軸承16支撐的前轉(zhuǎn)子凸緣32上?；顒釉?4與輪轂6的旋轉(zhuǎn)軸線徑向間隔開。因此,活動元件34包括巨大的圓周，因此提供了相對高的分辨率。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件34與旋轉(zhuǎn)軸線R的徑向距離越大，旋轉(zhuǎn)傳感器的分辨率越高。盡管旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件34與旋轉(zhuǎn)軸線R間隔相對高的值，但旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件34仍位于靠近主軸承16的位置。如前文提到的，主軸承16支撐著轉(zhuǎn)子10，具體是支撐著前轉(zhuǎn)子凸緣32。因此，前轉(zhuǎn)子凸緣32和活動元件34以相對剛性的方式被支撐，并且相比靠近次軸承18設(shè)置的組件，呈現(xiàn)出相對小的游隙，次軸承18只提供徑向方向的支撐。因此，第一實(shí)施例所提供的具有旋轉(zhuǎn)傳感器30、34的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)提供了相對高的準(zhǔn)確性。參照圖2，其示出了具有旋轉(zhuǎn)傳感器130、134的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第二實(shí)施例。傳感器的靜止元件130位于外定子部分40上。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件134位于外轉(zhuǎn)子壁36的內(nèi)表面上。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件134可以是具有刻度(如一系列的凹口、縫槽、凹槽、孔洞和類似物)的圓盤，或者可與外轉(zhuǎn)子壁36—體形成。此實(shí)施例提供了如下優(yōu)點(diǎn)為了維護(hù)目的，容易接近旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件130。而且，相比根據(jù)圖I所示的第一實(shí)施例，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件134與旋轉(zhuǎn)軸線R相距更遠(yuǎn)。因此，與第一實(shí)施例相比，活動元件134提供了更高的分辨率。然而，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件134位于其上的外轉(zhuǎn)子壁36主要由次軸承18支撐，其只對后轉(zhuǎn)子壁38提供徑向支撐，因此對外轉(zhuǎn)子凸緣36提供徑向支撐。因此，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件134可表現(xiàn)出更大程度的游隙，其可能會潛在地降低整體的準(zhǔn)確性。參照圖3，其示出了具有本發(fā)明旋轉(zhuǎn)傳感器的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第三實(shí)施例。制動盤40或制動凸緣40可安裝在后轉(zhuǎn)子凸緣38上?；顒釉?34可挨著制動盤40安裝或安裝在后轉(zhuǎn)子凸緣38上。旋轉(zhuǎn)傳感器的固定元件230可連接到后定子支撐物228。在此實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件230和活動元件234可由維護(hù)人員接近。靜止元件230和活動元件234都不被轉(zhuǎn)子10或定子12的任何部分覆蓋。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件234可被并入后轉(zhuǎn)子凸緣38中。由于旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件234位于只提供徑向支撐的次軸承18附近，活動元件234可能會經(jīng)受軸向游隙及與軸向位置的偏離。因此，靜止的傳感器元件230必須具有比靜止元件234的軸向位置公差更大的檢測范圍。圖4示出了具有本發(fā)明旋轉(zhuǎn)傳感器的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的第四實(shí)施例。在圖3的實(shí)施例中，必須在軸向方向上檢測活動元件234的刻度。在圖4的實(shí)施例中，必須在徑向方向上檢測活動元件334的刻度。與根據(jù)圖3的實(shí)施例一樣，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件334設(shè)置在后轉(zhuǎn)子凸緣38上。制動盤50可提供于后轉(zhuǎn)子凸緣38上。旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件330可提供于后定子支撐物328上。旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件334被定位成靠近僅在徑向方向上提供支撐的次軸承18。因此，活動元件334的刻度可在軸向方向上具有游隙。然而，活動元件334的這種游隙或位置公差不會改變包括檢測單元的靜止傳感器元件330 (如霍爾效應(yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器)之間的距離。因此，相比圖3的實(shí)施例，可提高該旋轉(zhuǎn)傳感器的可靠性?；顒釉?34的刻度必須具有這樣的軸向長度，該長度使得刻度的至少一部分能被靜止傳感器元件330確定，而與活動傳感器元件334的軸向位置無關(guān)。 與圖3的第三實(shí)施例一樣，第四實(shí)施例提供了如下優(yōu)點(diǎn)靜止傳感器元件330和活動傳感器元件334是易于接近的，以用于維護(hù)的目的。圖5示出了旋轉(zhuǎn)傳感器的示例性靜止元件334。靜止元件334包括徑向間隔設(shè)置的兩個(gè)刻度。每個(gè)刻度包括可由孔洞、縫槽、凹槽、凹口和類似物形成的刻度元件42。刻度元件42由旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件檢測，如霍爾效應(yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器。圖5示出了兩個(gè)此類刻度的冗余布置結(jié)構(gòu)。徑向內(nèi)刻度的刻度元件42可由霍爾效應(yīng)傳感器檢測。徑向外刻度的刻度元件42可由光學(xué)傳感器檢測。因此，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)頻率可被冗余地確定?；顒釉膬?nèi)刻度包括內(nèi)基準(zhǔn)元件44。內(nèi)基準(zhǔn)元件44尺寸比其它刻度元件42大。進(jìn)而，可確定絕對位置。徑向外刻度包括外基準(zhǔn)刻度元件46。內(nèi)基準(zhǔn)刻度元件44可通過設(shè)置在靜止傳感器元件上的第一檢測單元檢測。因此，基準(zhǔn)位置可獨(dú)立地通過第一和第二檢測單元確定。由于內(nèi)基準(zhǔn)刻度元件和外基準(zhǔn)刻度元件設(shè)置在不同的角位置，因而可冗余地確定基準(zhǔn)位置。盡管已經(jīng)以優(yōu)選實(shí)施例及其變型的形式公開了本發(fā)明，但要理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可對其進(jìn)行多種額外的改進(jìn)和修改。為清楚起見，應(yīng)理解，本申請中表示英語不定冠詞的用語“一”并不排除多個(gè)，用語“包括”并不排除其它元件或步驟。除非另行指出，否則“單元”或“模塊”可包括多個(gè)單元或模塊。
權(quán)利要求
1.直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，包括 連接到輪轂(6)的多個(gè)葉片； 包括定子(12)和轉(zhuǎn)子(10)的發(fā)電機(jī)，所述定子(12)被固定在所述風(fēng)力渦輪機(jī)(I)的機(jī)艙(4)上；和旋轉(zhuǎn)傳感器，其具有靜止元件(30 ；130 ；230 ；330)和活動元件(34 ；134 ；234 ；334)； 其中所述輪轂(6 )直接連接到所述轉(zhuǎn)子(10 )， 其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件(30 ；130 ；230 ；330)與所述輪轂(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相距一距離地安裝在所述風(fēng)力渦輪機(jī)的固定元件上，特別是所述定子(12)上，所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)與所述輪轂(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相距一距離地安裝在所述轉(zhuǎn)子(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)， 其中所述直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(I)包括適于承載軸向和徑向力的主軸承(16)，且其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)設(shè)置在靠近所述主軸承(16)的轉(zhuǎn)子部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)， 其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ;334)設(shè)置在容納所述主軸承(16)的轉(zhuǎn)子部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)， 其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ;334)設(shè)置在與所述主軸承(16)處于同一側(cè)上的轉(zhuǎn)子部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)， 其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ;334)設(shè)置在遠(yuǎn)離所述主軸承(16)的轉(zhuǎn)子部分上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)， 其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ;334)設(shè)置在外轉(zhuǎn)子部分(36)的內(nèi)表面中，所述旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件(30 ；130 ；230 ；330)設(shè)置在與所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)相對的外定子部分(40)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)設(shè)置在制動盤(50)上或靠近所述制動盤(50)設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述轉(zhuǎn)子(10)設(shè)置在所述定子(12)周圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述定子(12)包括基本與所述輪轂(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)共線的軸向延伸的空腔，其中所述空腔(14)的尺寸被制成提供到所述輪轂(6)的通路以用于維護(hù)目的，其中所述空腔(14)的直徑包括至少I米，更優(yōu)選地至少I. 5米，最優(yōu)選地至少2. 5米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)包括基本扁平的環(huán)形形狀(34 ；134 ；234 ;334)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)與所述轉(zhuǎn)子(10) —體形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件(30 ；130 ；230 ；330)包括霍爾效應(yīng)傳感器和/或光學(xué)傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)包括基準(zhǔn)元件(44,46),其指示所述活動元件(34 ；134 ；234 ；334)的絕對位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其中所述旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34 ；134 ；234 ；334)包括兩個(gè)冗余刻度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)(1)，其包括連接到輪轂(6)的多個(gè)葉片；包括定子(12)和轉(zhuǎn)子(10)的發(fā)電機(jī)，所述定子(12)被固定在所述風(fēng)力渦輪機(jī)(1)的機(jī)艙(4)上；和具有靜止元件(30)和活動元件(34)的旋轉(zhuǎn)傳感器。輪轂(6)直接連接到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(10)。旋轉(zhuǎn)傳感器的靜止元件(30)與輪轂(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相距一距離地安裝在風(fēng)力渦輪機(jī)的固定元件上，特別是定子(12)上，旋轉(zhuǎn)傳感器的活動元件(34)與輪轂(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相距一距離地安裝在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(10)上。
文檔編號F03D7/04GK102812237SQ201080065810
公開日2012年12月5日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者T.S.湯姆森 申請人:西門子公司