[实用新型]风力发电设备以及用于调节转子叶片的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电设备以及用于调节转子叶片的驱动装置。 

背景技术

风力发电设备用于将风的动能借助于转子转换成电能，从而将该电能例如输入电能输送网。风流的动能作用在转子叶片上，所述转子叶片装配在转子轮毂上并且在风流中置于旋转运动中。该旋转运动直接地或者借助于传动装置传递到发电机上，该发电机将动能转换成电能。包括发电机的传动系在常规的风力发电设备中布置在装配在塔筒上的吊厢中。 

风力发电设备的转子叶片具有空气动力学的轮廓，该轮廓引起了压力差，该压力差通过转子叶片的吸入侧和压力侧之间的流速差形成。由该压力差引起了作用到转子上的扭矩，该扭矩影响了转子的速度。 

风力发电设备主要具有水平的旋转轴线。在这种风力发电设备中，通常借助于伺服马达实现吊厢的风向跟踪。在此，通过方位轴承与塔筒连接的吊厢围绕其轴线旋转。 

相对于单叶片、双叶片或者四叶片的转子，这里实施了具有3个转子叶片的转子，因为三叶片转子能够在振动技术上更加容易地进行控制。在具有偶数数目的转子叶片的转子中，在转子叶片上由于背风面效应引起的颠覆力会通过以180°错开的对置的转子叶片得到增强，由此产生了对机械装置和材料更高的要求。具有5个或7个转子叶片的转子会导致在数学方面描述得比较复杂的空气动力学的状态，因为转子叶片上的气流相互影响。此外，这种转子不会实现与相对于具有3个转子叶片的转子的额外费用在经济方面成比例的收益提高。 

风力发电设备通常具有用于调节转子叶片的桨距驱动系统。通过转子叶片的迎角调节改变转子叶片的吸入侧和压力侧之间的流速差。这又影响了作用到转子上的扭矩和转子速度。 

在常规的风力发电设备中，通过液压操作的缸或者通过电动马达 或者说变速马达来实现转子叶片调节。在用马达运行的调节中，输出小齿轮与齿圈啮合，该齿圈包围转子叶片并且与该转子叶片在轴承环的区域中进行连接。从WO 2005/019642中公开了一种桨距驱动系统，该桨距驱动系统具有无传动装置的直接驱动装置，该直接驱动装置的转子和定子相互同中心地布置在一个平面内。然而这种桨距驱动系统具有这样的缺点，即转子和定子在其尺寸方面必须配合相应的转子叶片。这明显限制了由WO 2005/019642公开的桨距驱动系统对于不同的转子叶片大小的可使用性。 

实用新型内容

本实用新型的任务是实现一种风力发电设备并且描述适合于此的系统组件，该风力发电设备的桨距驱动系统可以用于不同的转子叶片大小并且实现了快速精确的转子叶片调节。 

按本实用新型，该任务通过按本实用新型的风力发电设备以及按本实用新型的驱动装置得到解决。 

按本实用新型的风力发电设备具有转子，该转子包括支承在吊厢上的转子轮毂以及多个转子叶片。发电机与所述转子连接。此外，作为直接驱动装置构造的电驱动装置相应地用于调节转子叶片，该电驱动装置与转子叶片轴承同中心地布置在转子轮毂上并且包括永久激励的同步马达。该同步马达的定子包括装配在转子轮毂上的线圈体。该同步马达的转子为了形成轴向延伸的气隙与定子轴向间隔开地进行布置。此外，所述转子在支撑板上具有永磁装置，该支撑板与转子叶片轴连接。按本实用新型的用于调节风力发电设备的转子叶片的驱动装置具有永久激励的同步马达，该同步马达能够与转子叶片轴承同中心地布置在转子轮毂上，并且其定子包括能够装配在转子轮毂上的线圈体，并且其转子为了形成沿轴向延伸的气隙能够与定子轴向间隔开地进行布置并且在支撑板上具有永磁装置，该支撑板能够与转子叶片轴连接，其中将所述驱动装置构造成电直接驱动装置。 

按本实用新型通过使用具有永久激励的同步马达的直接驱动系统并且通过节省需要维修的机械组件，相对于常规的桨距驱动系统实现了无磨损的、更精确的并且更动态的单个叶片调节。同步马达以层结构实施实现了其对于许多转子叶片大小的使用以及简单的装配，因为可以单独地操作转子和定子。当转子和定子分别分成圆弓状的组件 时，可以进一步简化所述装配，所述组件共同形成了转子或者说定子。 

根据本实用新型的优选的改进方案，同步马达的转子和定子布置在分开的平面内并且包围转子叶片轴承。这实现了桨距驱动系统的特别节省空间的布置。此外，例如可以将同步马达构造成分段式马达(Segmentmotor)，并且永磁装置可以包括分段式地布置在支撑板上的永磁体，所述永磁体与线圈体的分段式布置的线圈共同作用。这实现了通过动用大量相同类型的部件来成本低廉地制造桨距驱动系统。