CN103249944B - 风能设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将设置用于控制一个或多个风能设备的变桨驱动器的电气模块固定在风能设备的转子毂上的模块支承件，所述模块支承件具有用于支承电气模块的基体，其中转子毂准备用于围绕基本上水平的转子轴线进行旋转，并且基体准备为，沿转子轴线的轴向方向固定在转子毂的前面。

Description

风能设备

技术领域

本发明涉及一种风能设备。此外，本发明涉及一种风能设备的吊舱、模块支承件、转子毂、机器支承装置、发电机结构、容纳锥形件(Aufnahmezapfen)和吊舱结构。此外，本发明涉及一种用于建立风能设备的方法和一种用于驱动风能设备的方法。

背景技术

普遍已知风能设备并且风能设备基本上具有塔和具有带有转子叶片的气动转子的吊舱以及发电机。图1示出风能设备的这种基本结构。

应用风能设备，以便从风中生成电能。因为在风能设备中对于初级能、即风而言不产生成本，生成电能的成本取决于购买和驱动风能设备。为了提高从风中的能量输出，能够建立较大的风能设备。然而，这种较大的风能设备通常导致较高的购买和驱动成本，通常所述购买和驱动成本以下述方式提高，如从风中目的明确地提高能量输出而随此提高。通常，这种较大的风能设备的成本甚至更大幅地提高。因此，能够借助较大的风能设备在安装位置实现更大的风输出，但是其中最终没有实现低成本地产生电能。

发明内容

因此，本发明的目的致力于所述问题，尤其是改进来自风的能量输出。至少应提出一种替选的解决方案。

根据本发明，提出一种根据本发明的用于将设置用于控制一个或多个风能设备的变桨驱动器的电气模块固定在所述风能设备的转子毂上的模块支承件，所述模块支承件具有用于支承所述电气模块的基体，其中所述转子毂准备用于围绕基本上水平的转子轴线进行旋转，并且所述基体准备为，沿所述转子轴线的轴向方向固定在所述转子毂的前面。因此，这种模块支承件设置用于将电气模块固定在风能设备的转子毂上。这种电气模块用于控制风能设备的一个或多个变桨驱动器。尤其在具有多个转子叶片的风能设备中相应地设有多个变桨驱动器。变桨驱动器是调节转子叶片相对于风的迎角的驱动器，这也称作变桨。每个转子叶片设有至少一个变桨驱动器。因此，在具有三个转子叶片的风能设备中设有至少三个变桨驱动器。在每个转子叶片应用两个或更多的变桨驱动器的情况下——这例如出于冗余的原因而提出，以用于提高故障可靠性，相应地能够设有更多的变桨驱动器。

变桨驱动器能够被相应地操控并且为此能够设有下述电气模块。

设有变压器模块，以便对变桨驱动器供应电能，即转换由外部电网所设定的电能，尤其是降低电压，使得所述电压适合于变桨驱动器的操控。为全部变桨驱动器设置一个变压器模块能够是足够的，从而使得仅必需一个变压器。当然，也能够设有多个变压器模块。

此外，设有再分配模块，所述再分配模块尤其将数字信息分配给每个变桨驱动器。尤其例如能够对于全部转子叶片适用的要调节的转子叶片角的控制值或者预设值能够由中央控制单元来预设，并且通过再分配模块转发给变桨驱动器。能够直接地转发给变桨驱动器，但是或者也能够转发给分别配属于变桨驱动器的控制单元。这种控制单元能够容纳在叶片调节模块中。因此，尤其分别为每个变桨驱动器、但是至少为每个转子叶片设置这种叶片调节模块。

此外，设置用于每个转子叶片的叶片继电器模块。这种叶片继电器模块能够执行电切换。从基于外部电网的常规的控制切换到基于电紧急存储器的控制也归于上述电切换。通常也分别为每个转子叶片设置叶片继电器模块。

所述紧急存储单元能够设置为存储模块、即用于存储电能的存储模块。一个优选的变型形式是应用电容器模块，其中将用于操控变桨马达、即变桨驱动器的电能存储在电容器模块中。这种电存储器、即这种存储模块优选同样为每个转子叶片设置。

因此，对于具有三个转子叶片的风能设备而言，变压器模块、再分配模块、三个叶片调节模块、三个叶片继电器模块和三个存储模块是必需的。因此，十一个模块是必需的，需要所述十一个模块整体上用于操控变桨驱动器。变桨驱动器由功能所决定地设置在转子叶片上进而设置在风能设备的转子毂上。转子毂必然相对于风能设备的其余部分转动、尤其相对于风能设备的吊舱的其余部分转动。因此，所述模块必须也设置且固定在自身转动的转子毂上。因此为了降低固定十一个模块的耗费，提出一种模块支承件。上述模块整体地固定在所述模块支承件上，尤其固定在基体上，并且所述基体进而模块支承件如此准备为在转子轴线的轴向方向上固定在转子毂的前面。本发明基于一种具有基本上水平的转子轴线的风能设备。在以符合规定的方式应用风能设备的情况下，在转子轴线的轴向方向上在转子毂的前面指的是转子毂朝向风的位置。

这具有下述优点，即能够基本上制造并且组装风能设备、尤其是其吊舱，并且在组装风能设备结束时，具有全部模块的模块支承件如上面所描述的那样仅还需要从前方固定在转子毂上。将各个模块——根据上面的实例共十一个模块——固定在模块支承件上能够容易地在生产车间进行准备。然后，在风能设备的安装地点处仅需要将预制的所述模块支承件、即已经装配有模块的模块支承件固定在转子毂上。然后，用于与变桨驱动器连接的联接和用于朝向吊舱的可能的连接例如能够通过插接连接器和/或经由汇流环装置(Schleifringvorrichtung)来执行。因此能够降低耗费，并且此外能够降低在设置所描述的模块时的易错性。因此，还伴随有成本降低。需要注意的是，将模块固定在风能设备运行时持续转动的转子毂上由于所述转动而受到特殊的要求。通过在车间对模块支承件预装模块能够降低或者甚至完全排除各个模块的可能的固定问题。此外，除了持续的转动运动之外刚好也在转子毂上出现同样引起在转子毂上的可能的元件的特殊的要求和负荷的振动。

支承体进而因此还有模块支承件优选构成为环形盘。这种环形盘基本上将整个模块容纳在圆形装置中并且然后能够固定在转子毂上。由此，模块能够基本上围绕转子轴线对称地设置。这在良好利用空间的情况下避免由于模块引起的偏心。再次要注意的是，在3MW风能设备中，具有所述模块的这种模块支承件例如能够具有1.5t的重量。因此优选的是，提出一种模块支承件的装置，其中模块支承件和尤其支承体基本上垂直于转子轴线设置。这尤其适用于基本上构成为环形盘的模块支承件或者支承体的所阐明的应用。

为了保护尤其所述模块和必要时转子毂的其他的元件，提出一种转子毂的遮盖件，所述遮盖件通常也称作旋转器遮盖件。因此，所述旋转器遮盖件尤其覆盖模块支承件并且保护其免受气候影响。为此，模块支承件能够匹配于旋转器遮盖件的轮廓和尺寸。例如，在应用所描述的环形盘形状的构造的情况下也能够对旋转器遮盖件进行匹配。

此外，对于转子毂的前部区域进而对于存在有模块支承件的区域，旋转器遮盖件能够具有旋转器盖。在建立风能设备时，能够将所述旋转器盖与其余的旋转器遮盖件连接。为了运输，在这种旋转器盖和模块支承件之间能够设有弹性连接部。如果然后将模块支承件固定在转子毂上，那么仍然能够将旋转器盖固定在支承件模块上。通过应用弹性连接部避免所出现的应变。

此外，如所描述的那样，提出一种风能设备的具有模块支承件的转子毂。模块支承件借助于保持装置在转子毂上刚性地设置和固定在其朝向风的一侧。在此，优选固定成使得模块支承件以其基体进而模块支承件如此基本上垂直于转子轴线设置。此外，如所描述，在模块支承件和旋转体覆盖件之间、尤其是旋转体盖之间设有弹性连接部。

此外，提出一种用于支承与风能设备的气动转子连接的发电机的无传动机构的机器支承装置。在无传动机构的风能设备中，发电机占据相当显著的结构体积。这种发电机能够具有5m的直径、1m的厚度和远大于50t的重量，用以仅说明近似值来进行阐明。最后，这种发电机必须由机器支承装置来支承。对此通过气动转子、即尤其通过转子叶片添加重量还有风负荷。最后，全部所述力必须经由机器支承装置传递到风能设备塔上。因此，机器支承装置为从发电机和转子到塔的过渡元件，其中机器支承装置固定在方位轴承上。气动转子还有电转子具有基本上水平的转子轴线，相反地，塔具有基本上垂直的塔轴线。基本上水平的转子轴线尤其能够理解为，所述转子轴线不是垂直的并且还不是近似垂直的。水平的转子轴线也涉及当前类型的风能设备，即所谓的水平轴线风能设备。转子轴线的稍微倾斜的位置也属于基本上水平的转子轴线。

所提出的机器支承装置具有第一和第二分别大致为管形的部段。两个所述管形部段部分地穿插。特别地，第一管形部段构造为，使得其容纳第二管形部段。因此，第二管形部段部分地穿插第一管形部段。此外，第一管形部段的一部分也存在于第二管形部段的内部中，使得第一管形部段也穿插第二管形部段。两个管形部段中的一个至少应当至少部分地穿插另一管形部段。

管形部段在此能够总是理解为具有下述模具的部段，所述模具根据其形状从管——也能够是锥形的——中切出。至少存在圆环形的部段。

优选地，第一管形部段具有与垂直的塔轴线一致的中轴线。这种中轴线也相应于穿过所描述的圆环形部段的垂直线。与其无关地，垂直的塔轴线完全精确地与第一管形部段的所述中轴线一致。然而，优选的设计方案为，第一管形部段基本上能够视为同样管形的塔的延续。

同样优选地提出，第二管形部段具有与转子轴线一致的中轴线。为了支承发电机和/或转子毂而能够设有轴颈(Achszapfen)和/或容纳锥形件，所述轴颈和/或容纳锥形件本身具有中轴线，所述中轴线与转子轴线、即转子的转动轴线一致。所述轴颈和/或所述容纳锥形件能够为机器支承装置的第二管部段的延长部。

明确地说，为所提出的机器支承装置的所述实施形式实现一种在塔和轴颈或容纳锥形件之间的连接机构。在此，它们的轴线优选在机器支承装置中相交。

优选地，第一管形部段与第二管形部段相比具有更大的平均直径。尽管通常塔还有轴颈或者容纳锥形件在轴向方向上不总是具有恒定的直径，然而所述实施形式也能够表现出一方面塔直径和另一方面轴颈的或容纳锥形件的直径的最大的比例。然而，在一个实施形式中，能够在机器支承装置中识别两个元件的延长部。优选地，两个管形部段中的至少一个、尤其是两个构成为是锥形的。所述管形部段也一方面匹配于塔的形状的所描述的延长部，且另一方面匹配于轴颈或者容纳锥形件的形状的所描述的延长部。因此，所提出的机器支承装置实现一方面发电机和转子毂和另一方面塔之间匹配的并且在此稳定的力传递。

优选地，机器支承装置构成为，使得设有侧向的贯通口。所述侧向的贯通口构成为，使得其为人员实现从塔内部到吊舱的路径，所述路径穿过第一管形部段的内部区域伸展并且在侧向上经过第二管形部段。尤其在直径较大的第一管形部段和直径较小的第二管形部段的设计方案中得到能够用于人员通道的所描述的设计方案的尺寸方案，其中第二管形部段基本上被第一管形部段所容纳。

有利的是，机器支承装置构造为铸件、即钢铸件。由此，实现作为机器支承装置的实心的、坚固的元件。因此要强调的是，最后在单独的铸件中设有两个即第一和第二管形部段的所阐明的管形的设计方案。这就是说，尽管根据表现至少部分地在两个管形部段之间实现穿插，但是该穿插不表示两个管形部段的组合。相反地，目的明确地选择如所描述的设计方案，以便适应风能设备的环境，尤其以便实现目的明确的负荷传递。特别地，进行——明确地说——从基本上水平的转子轴线到基本上垂直的塔轴线的负荷转向。

优选地，机器支承装置具有用于容纳方位驱动器的一个或多个容纳部段。根据具体的设备，例如能够设有4至20个、优选12个方位驱动器。因此，所述方位驱动器直接地借助机器支承装置固定在相应的所述容纳部中，并且因此能够相对于塔转动机器支承装置进而在风中转动风能设备的、尤其包括其转子的吊舱。

此外根据本发明，提出一种用于支承无传动机构的风能设备的发电机的发电机支承构造。发电机具有定子和转子。转子称作电转子，以便避免与具有转子叶片的气动转子混淆。出于该原因，能够应用术语“转动件”代替术语“电转子”。

发电机支承构造能够具有机器支承装置、尤其是根据机器支承装置的所描述的实施形式的机器支承装置。此外，能够设有用于固定在机器支承装置上的并且用于支承定子支承件的容纳锥形件。因此，容纳锥形件固定在机器支承装置上并且将定子支承件固定在其上。因此，定子支承件具有大致钟形的形状，以便在其边缘上支承定子并且设置用于，在中部区域中固定在容纳锥形件上。然后，根据规定将定子同心地围绕容纳锥形件设置进而同心地围绕转子轴线设置。

相应地，也能够将定子支承件设为发电机支承构造的一部分。此外，能够设有用于固定在容纳锥形件上的并且用于支承电转子或者转动件的轴颈。同时，轴颈能够支承具有气动转子的转子毂。在此，轴颈牢固地固定在容纳锥形件上并且借助于至少一个、优选至少两个轴承来支承电转子和气动转子，以便将电转子和气动转子可转动地安装在轴颈上。在应用两个轴承的情况下，所述两个轴承优选——关于轴颈的轴线——设置在轴颈的两个外端部上。由此实现高的倾斜稳定性。

特别地，发电机支承构造包括机器支承装置、容纳锥形件、定子支承件和轴颈。在此，容纳锥形件为机器支承装置、定子支承件和轴颈之间的连接元件。因此，容纳锥形件设置在机器支承装置和轴颈之间，并且定子支承件基本上围绕容纳锥形件设置。通过所述设计方案可以将容纳锥形件和定子承载件设为分离的元件并且尤其还可作为分离的元件从其生产车间运输到风能设备的安装位置。容纳锥形件和定子支承件能够分别具有超过10t的、例如13t或14t的重量并且所述重量现在能够分开地运输。

优选地，容纳锥形件和/或轴颈构成为是空心的，以便将冷却空气引导穿过所述容纳锥形件和/或轴颈、即沿轴向方向引导。由此，能够将冷却空气从吊舱的静止部分引导至吊舱的转动部分、即引导至所谓的旋转器、也就是引导至转子毂的区域。为此有利的是，将用于引导冷却空气的空腔构造为是相应大的。特别地，该空间能够构造为比为了穿过轴颈和/或容纳锥形件布设必要的电导线所必需的空间更大。优选地，轴颈或容纳锥形件的空腔的体积大于下述材料的体积，所述材料形成轴颈或者容纳锥形件的壁。优选地，空腔的半径大于壁厚度。因此，相应的外直径小于相应的内直径的两倍。优选地，外直径仅比内直径大20％至50％。

根据另一实施形式提出，在容纳锥形件和/或轴颈中设置有鼓风机，以便产生穿过容纳锥形件或者轴颈的空气流。这种鼓风机能够将空气沿轴线方向吹入容纳锥形件或者轴颈。为此，在容纳锥形件或者轴颈中能够设置有用于隔离的横向壁，在所述横向壁中设置有鼓风机。

此外根据本发明，提出设有如上面描述的容纳锥形件。发电机支承构造进而还有容纳锥形件设置用于无传动机构的风能设备。对此能够理解为下述结构，其中气动转子直接机械地与电转子、即转动件耦联，也就是固定地连接。这种风能设备类型以具有相应大的电转子的相应大的发电机为前提，尤其以具有多个极的发电机为前提。为此，通常应用所谓的环形发电机，其中转子和定子的电动部件基本上设置在环形件上。为了支承这种发电机，应用发电机支承构造和相应的容纳锥形件。

此外根据本发明，提出一种风能设备的吊舱的吊舱构造。尤其也提出所述吊舱构造用于无传动机构的风能设备。为了在吊舱中支承吊舱遮盖件的、工程装置的至少一部分和/或为了在吊舱中支承人员而设有这种吊舱构造。所提出的吊舱构造包括至少一个以抗弯曲的方式固定在机器支承装置上的基础平台部段。因此，所述基础平台部段是固定的部段，所述部段也要被尤其是维护人员的人员踩踏。所述基础平台部段优选设置在围绕机器支承装置的下部区域中。因此，在所述基础平台部段上，人员能够直接地立于机器支承装置附近或者在那里设置工程设备。

此外，提出一种悬挂平台部段，所述悬挂平台部段基本上以悬挂的方式和方法设置在机器支承装置上和/或基础平台部段上。这种悬挂平台部段尤其能够设置在机器支承装置之后的后部区域中，以便在那里实现用于工程装置的空间和/或用于由人员进行巡视的空间。通过基本上以悬挂的方式方法实现的结构能够以简单的方式设置所述悬挂平台部段。

优选地，在基础平台部段上设置并且固定有支承结构。支承结构具有突出的支承件部段，尤其是钢支承件，如双T形支承件等。所述支承件部段尤其设置在机器支承装置之上的区域中并且能够具有用于提升负荷的起重机装置。支承件部段优选向下延伸、即延伸到机器支承装置之后的区域中、即背离毂侧的区域。此外或者替选地，支承件部段能够与至少一个同悬挂平台部段连接的拉力支承件连接，以便部分地保持悬挂平台部段。尤其以悬挂的方式和方法来进行这种保持。拉力支承件也仍然能够构成为拉杆。

因此，支承结构提供支承件部段，所述支承件部段能够实施双重功能，即能够用作为起重机并且能够支承悬挂平台部段。由此，与当必须执行将悬挂平台部段以抗弯曲的方式固定在机器支承装置上或者固定在基础平台部段上时相比，可以不那么实心地构造悬挂平台部段。

此外或者替选地，支承结构支承上部平台，即以相对于基础平台或者基础平台部段提高的方式设置的平台。特别地，所述上部平台设置在机器支承装置上或者上方。所述上部平台例如能够容纳如整流器的电器装置。此外，支承结构支承中间平台，所述中间平台在竖直方向上设置在基础平台部段和上部平台之间。特别地，所述中间平台设置在机器支承装置旁边或者设置在机器平台的高度的一半上。特别地，基础平台部段设置在方位驱动器之上。因此，可利用直接位于方位驱动器之上的空间，以便维护人员能够在那里进入，以及以便还以简单的方式实现触及方位驱动器。为了从那里维护或者必要时更换方位驱动器，能够设有中间平台的可为该目的而去除的部件，尤其是可移动的底板。

此外还或者替选地在机器支承装置上，并且补充地或者替选地在支承结构上设置有框架环，所述框架环能够支承或者至少加固吊舱遮盖件或者其一部分。由此，相对大的吊舱进而大的吊舱遮盖件是可能的，所述吊舱遮盖件通过这种框架环能够得到附加的稳定性并尤其得到加固。

此外，根据本发明，提出一种风能设备的吊舱、尤其是无传动机构的风能设备的吊舱。这种吊舱容纳需要用于驱动风能设备的工程装置。尤其发电机以及所述发电机的电接口属于所述工程装置。机器支承装置和其他的结构元件也容纳在吊舱中，并且吊舱包括用于保护工程装置免受气候影响的吊舱遮盖件。换而言之，通过吊舱遮盖件实现基本上封闭的驱动腔。

为了用于对吊舱通风的/或用于冷却风能设备或其一部分的外部空气的进入，在吊舱遮盖件中设有通风口。至少设有一个通风口。通风口具有液滴分离器，以便隔断流入空气的湿气。具有所述液滴分离器的开口优选设置在吊舱的进而吊舱遮盖件的侧部区域上。

至此常见的是，只要对此存在需要，空气就能够穿过防雨保护的开口流入到吊舱中。这种被保护的开口例如能够在吊舱之下设置在到塔的过渡区域中。因为吊舱在方位调节时相对于塔移动，所以在所述部位处通常设有开口环形间隙。根据例如在存在雾时还或者在强降雨时的气候条件存在下述危险：湿气仍然随空气穿过这种防雨保护的开口渗入。与此相关，通过应用液滴分离器提出一种解决方案。进入干燥空气的另一变型方案在于，让空气从塔内部流入吊舱中。然而，塔空气部分证实为是过热的，因为所述塔空气通过尤其在塔根部中的装置已经被加热。相应地，塔空气不适合于机器良好地进行冷却。所提出的解决方案避免过热的空气从塔中进入。由此优选的是，在吊舱遮盖件和塔之间的过渡区域中和朝向塔内部存在基本上气密的密封件，以便由此在冷却空气方面目的明确地限制于外部空气，所述外部空气经过所述液滴分离器。

因此，在吊舱中设有至少一个用于冷却的鼓风机。所述鼓风机将空气从第一吊舱区域运输至需要被冷却的一个或多个区域。由此在所述第一吊舱区域中存在负压，所述负压引起借助液滴分离器将外部空气穿过开口抽入到所述第一区域中。例如，外部空气能够从外部穿过液滴分离器流入吊舱的第一区域中，从那里进一步借助于鼓风机穿过容纳锥形件中的空腔继续穿过轴颈中的空腔流入旋转器区域中进而流入毂区域中，以便在那里冷却例如变桨驱动器和其模块的电气装置。然后，空气从旋转器区域或者毂区域在旋转器遮盖件和吊舱遮盖件之间的过渡区域中、即在静止的和转动的遮盖件之间的区域中从吊舱中再次流出。

因此，优选的吊舱还有优选的风能设备包括至少一个根据本发明的吊舱构造、用于支承和/或加固吊舱遮盖件或者其一部分的框架环、根据本发明的模块支承件、根据本发明的转子毂、根据本发明的机器支承装置、根据本发明的发电机支承结构和/或根据本发明的容纳锥形件。

根据本发明的风能设备尤其具有根据本发明的吊舱。因此优选的是，在吊舱遮盖件和塔之间的过渡区域中设有防止外部空气穿透的密封件，并且/或者塔在其内部中被密封以防止空气从塔内部中穿透。为此，例如能够在塔的上部区域中设有中间平台，所述中间平台相应地构成为是气密的。需要强调的是，气密性在此完全不具有更小的开口。应在没有或仅少量的空气穿过密封的区域到达吊舱中的范围内进行密封。特别地，不应当抑制强烈的空气流并且更小的空气流能够是可接受的。也能够无害的是，在塔中的这种中间平面中打开开口，以便例如使维护人员能够通过。隔离室不是必需的，但是可以设有隔离室。

根据本发明，提出一种用于建立风能设备的方法。在此，应用预制或者预装设置用于控制风能设备的一个或多个变桨驱动器的电气模块的模块支承件，尤其是根据本发明的模块支承件。风能设备至少在吊舱和尤其毂方面尽可能地进行组装。然后，对在此或者已经设有转子叶片或者其中转子叶片稍后才设置的制成的毂装备模块支承件。因此，模块支承件固定在转子毂上，进而对于驱动变桨驱动器所必需的全部模块设置在其位置上。能够经由相应的插接连接器以简单的方式来执行所需要的电连接。为了输送来自吊舱的静止的部分的电能或电信号而能够设有汇流环装置，所述汇流环装置尤其能够设置在轴颈之前。在应用基本上构成为圆盘或者构成为环形盘的模块支承件的情况下，所述汇流环的设置没有妨碍将模块支承件固定在转子毂上，而是位于模块支承件的中部空出的区域中。最后，也能够以简单的方式借助于插接连接器用汇流环装置的相应的导线与模块支承件或者设置在其上的模块电连接。特别地，在汇流环装置和变压器模块和/或再分配模块之间进行连接。

附图说明

下面，根据实施例参考附图示例地阐述本发明。

图1示出风能设备的立体图。

图2示出根据本发明的吊舱的部分剖面的侧视图。

图3示出机器支承装置的立体图。

图4示出图3的机器支承装置300的前部的剖面图。

图5示出图3的机器支承装置的侧视图。

图6示出容纳锥形件的侧向的剖面图。

图7示出具有鼓风机的、用于装入到图6的容纳锥形件的内腔中的插入装置。

图8示出具有用于电动模块的模块支承件的转子毂的立体图。

图9示出具有模块支承件的图8的转子毂的侧视图。

图10示出在未装入的且未装配的状态下的图8和9的模块支承件的立体图。

图11示出图10的模块支承件的前视图。

图12示出具有机器支承装置的吊舱构造的侧视图。

图13从前方示出图12的吊舱构造的剖面图。

图14示意地示出吊舱的立体图。

具体实施方式

图1示出风能设备的立体图，所述风能设备具有塔、设置在塔上的吊舱，所述吊舱具有带有三个转子叶片的毂。在吊舱上表示出后部的吊舱遮盖件102，所述吊舱遮盖件102保护吊舱的不旋转的部分并且基本上标识吊舱的后部部分。此外，示出转子叶片的基部区域中的旋转器遮盖件104。最后，示出旋转器盖106，所述旋转器盖根据规定而指向风。此外，旋转器盖106的区域标识吊舱的前部部分。

图2基本上示出根据本发明的吊舱的剖面图。所述吊舱基本上具有下述元件：

转子叶片1、叶片止挡件2、叶片调节传动机构3、叶片调节马达4、汇流环体5、转轴覆盖件6、前部的轴承覆盖件7、两排的锥形滚子轴承12、后部的轴承覆盖件13、机器支承装置14、方位马达15、方位传动机构16、方位轴承17、具有头部法兰的塔18、定子支承环19、定子叠片20、盘式转子21、极片22、电磁制动钳23、定子罩(Statorglocke)24、转子锁定件25、中央润滑设备26、飞行信标27、多用途风传感器28、电动吊链29、所述电动吊链例如针对250kg的支承负荷设计、吊舱通风器30和被动后部冷却器31。

图3的机器支承装置300具有第一管形部段301和第二管形部段302。第一管形部段301具有基本上垂直的中轴线。在第一管形部段上设置有第一管形法兰部段303，借助所述管形法兰部段能够将机器支承装置固定在塔上的方位轴承上。为了容纳方位驱动器、即方位马达，在第一管形法兰303的区域中设置有容纳部段306。每个容纳部段306分别具有六个马达开口308以用于分别容纳方位马达。

第二管形部段基本上具有水平的中轴线，所述中轴线大致从水平方向倾斜。在第二管形部段302上设置有第二管形法兰304，以便将容纳锥形件固定在其上。

因此，第一和第二管形部段301和302关于其中轴线基本上彼此相互垂直地设置。第一管形部段301与第二管形部段302相比具有显著更大的直径。第二管形部段302构成为，使得第二管形部段基本上被第一管形部段301容纳。此外，第一管形部段301包括内部的支撑部段310，所述内部的支撑部段构成在第二管形部段302中。所述内部的支撑部段310能够通过第二管形法兰304的开口看到，并且需要用于：将机器支承装置300在其喉部区域312、即第一和第二管形部段301、302之间的过渡部中加固。能够在所述喉部区域312中预期应用所述机器支承装置300时的主负荷。内部的支撑部段310的凹陷部314设为用于维护人员的攀越开口。

在第二管形部段302的背离第二管形法兰的一侧，在第一和第二管形部段301、302之间的连接区域中设置有环绕的支撑隆起部316。由此能够在第二管形部段302的该后方的位置上避免设置相应于内部的支撑部段310的支撑部段。

图4中从前方示出机器支承装置300的剖面图，并且图5示出机器支承装置300的侧视图。在图5中示出第二管形部段302的中轴线318并且能够识别出其相对于水平的辅助线320的轻微的倾斜。与水平轴线风能设备相比，中轴线318还能够称作是基本上水平的。

图6的容纳锥形件600具有在机器支承装置侧的法兰602、轴颈侧的法兰604和中央的固定法兰606。法兰602、604和606——如基本上整个容纳锥形件600——是围绕容纳锥形件的中轴线608旋转对称的。在根据规定进行布置的情况下，中轴线608相应于转子毂的旋转轴线。

借助于机器支承装置侧的法兰602能够将容纳锥形件600设置并且固定在图3的机器支承装置300的第二管形法兰304上。为了固定而设有多个贯通孔610以及多个具有螺纹的盲孔612。

为了将轴颈固定在轴颈侧的法兰604上，同样设有多个孔614和616。

为了固定定子支承件，即尤其将定子罩固定在容纳锥形件600上而设有中部的固定法兰606以及同样设有机器支承装置侧的法兰602。机器支承装置侧的法兰602为此具有多个贯通孔618。此外，中部的固定法兰606配设有设有螺纹的盲孔620。因此，机器支承装置能够倾斜稳定地设置在两个轴向偏移的法兰602和606上。

在图2中也示出对容纳锥形件600与机器支承装置300、定子支承件和轴颈进行所描述的组装。在那里，容纳锥形件具有附图标记11，机器支承装置具有附图标记14，轴颈具有附图标记10并且定子罩具有附图标记24。

此外能够识别，两个管形部段301和302构成为是锥形的。两个管形部段301、302在其第一或第二管形法兰303、304的区域中具有比与此相对置的区域更大的直径。

图7示出根据图2的、具有鼓风机702的、用于装入到根据图6或11的容纳锥形件600中的插入装置700。图2也示出装入状态下的具有鼓风机702的所述插入装置700。因此，鼓风机702能够将空气吹入容纳锥形件600的内腔622中。

此外，插入装置700构成为，封闭容纳锥形件600的内腔622，使得仅能够借助于鼓风机702将空气吹入到内腔622中。由此也避免吹入的空气从内腔602中再次反向地排出。因此，插入装置700具有下述任务，支承鼓风机702并且此外同时封闭容纳锥形件600的内腔622。

转子毂800具有用于分别固定转子叶片的叶片容纳部802。然后，转子叶片能够借助于变桨驱动器关于其迎角进行旋转。为此，在每个叶片容纳部上设有用于容纳变桨驱动器的变桨马达容纳部804。此外，转子毂800具有两个转子固定法兰806以用于与发电机的电转子、即转动件抗倾斜地连接。转子毂800根据规定可转动地安装在轴颈上。由此，与转子毂800固定的电转子同样可转动地安装。为此，图9示出转子毂800的中轴线808进而示出气动转子的旋转轴线从而同时示出电转子的旋转轴线。在图2的侧视剖面图中示出将转子毂800设置到轴颈上。在那里，转子毂9借助于两排的锥形滚子轴承8和圆柱滚子轴承12可转动地安装在轴颈10上。在剖面图中也能够识别出将盘式转子固定在转子毂9上。此外，在图2中绘出轴线100，所述轴线形成用于不同的元件的旋转轴线和中轴线。

为了设置用于变桨驱动器的能够设置在变桨马达容纳部804中的不同电动模块而设有模块支承件810。模块支承件810借助于固定支柱812固定在转子毂800上。模块支承件810也基本上围绕中轴线808同心地设置。不同的电动模块814固定在模块支承件810上。在此，电动模块814从模块支承件810朝向转子毂800的方向指向。

在将转子毂800根据规定固定在轴颈上时，如设置在根据图2的轴颈109上时，汇流环体、即根据图2的汇流环体5穿过模块支承件810在中部伸入到自由的区域中。为了安装或者拆卸所述汇流环体5，设有辅助板816，维护人员能够站立在所述辅助板上并且在能够其上工作。在两个辅助板816之间示出凹部818。所述凹部在安装或者拆卸汇流环体5时对于维护人员而言能够用于攀越并且用作为工作腔。特别地，汇流环体在拆卸时能够下降到所述凹部中。

为了将模块支承件810与定子盖弹性地固定而在模块支承件810之上分布有弹性的连接机构820，其中所述定子盖在图2中作为旋转器盖40示出。

在图2中表明汇流环体5、模块支承件810以及旋转器盖40的布置。

通过应用模块支承件810能够以简单的方式设有用于对变桨驱动器供电的模块。由此能够对这种电模块以至今已知的方式在盘式转子上的定位进行改进。

图12示出设置在塔110之上的机器支承装置300。吊舱构造200固定在机器支承装置300上并且基本上围绕所述机器支承装置构成。吊舱构造200具有基础平台部段或者基础平台202，所述基础平台以抗弯曲的方式固定在机器支承装置300上、尤其在那里固定在容纳部段306上。支承结构204设置在基础平台或者基础平台部段202上，所述支承结构具有多个垂直的支承支柱206以及水平的支承支柱208。由此形成稳定的支承结构204，所述支承结构基本上围住机器支承装置300。此外，在机器支承装置300之上，所述支承结构构成上部的工作平台，维护人员能够在所述工作平台上站立和工作，并且例如整流器或者其他的开关柜的电动模块212能够设置在所述平台上。

大致在基础平台202或者基础平台部段202和上部的工作平台210之间一半的高度上设置有中间平台214。如能够从图13中识别，在机器支承装置300的每一侧上设有这种中间平台。在所述中间平台214之下，设置有方位马达216或者方位驱动器216。因此，从中间平台214起能够穿过可分离的底板触及方位驱动器16。

此外，在支承结构204上设置有基本上钢支承件型式的突出的支承部段218。所述突出的支承部段218经由第一和第二保持杆220和222附加地保持在支承结构204上。

突出的支承部段218满足至少两个任务，即设有起重机装置224以便操纵负荷并且必要时也将负荷从外部提升到吊舱中。相应地，在图2中也设置有位于起重机之下的负荷开口125，所述起重机在那里具有附图标记29。

此外，突出的支承部段218用于，借助于两个第三保持杆228支承悬挂平台部段226。悬挂平台部段226为此还在连接区域中230中固定在基础平台部段202上。然而，在连接区域230中的固定不是抗弯曲的。通过在连接区域230的区域中进行固定并且借助于三个保持杆228进行保持以简单的方式实现所述悬挂平台部段226。优选地，在悬挂部段或者悬挂平台部段226中能够布设可能的电导线。

此外，图13示出从塔延伸至吊舱的攀登梯232。因此，所述攀登梯232也指出从塔穿过攀登口234到吊舱的路径，并且攀登路径因此引导穿过第一管形部段301并且在外部经过第二管形部段302。

有利地，将所描述的中间平台214设置在方位马达之上。当放弃在机器支承装置之上的上部平台时，所述设计方案也是有利的。

图14的吊舱110具有固定的吊舱遮盖件112和带有旋转器遮盖件116以及旋转器盖118的旋转器114。为了简单性，没有示出转子叶片，而是仅示出其容纳部120以及固定的转子叶片凸起部122。此外示出冷却体124。图14还示出故障信标126、测量天线杆128，并且同样示意地表明被动的后舱冷却器31。

此外，在固定的吊舱遮盖件112中示出两个空气开口130。所述空气开口130具有液滴分离器，使得空气能够穿过空气开口130流入到吊舱中并且去除可能存在为液滴的湿气。优选地，能够加热空气开口130的所述液滴分离器中的至少一个，以便在冷的外部温度的情况下防止液滴分离器结冰进而防止空气开口130被封闭。因此，在低的外部温度的情况下仅存在低的冷却需求，所以仅空气开口130中的一部分设有这种加热装置就能够是足够的。

穿过所述空气开口130进入到吊舱中的并且例如穿过容纳锥形件11和轴颈10——如在图2中示出——到达到旋转器中的空气能够通过旋转器遮盖件116和固定的吊舱遮盖件112之间的连接区域再次排出。

此外，在图2中能够识别，发电机的、尤其是定子环19和定子叠片20的直径显著小于在该区域中的吊舱的吊舱遮盖件的直径。

Claims (30)

1.用于将设置用于控制一个或多个风能设备的变桨驱动器的电气模块固定在所述风能设备的转子毂上的模块支承件，所述模块支承件具有用于支承所述电气模块的基体，其中所述转子毂准备用于围绕基本上水平的转子轴线进行旋转，并且所述基体准备为，沿所述转子轴线的轴向方向固定在所述转子毂的前面，其中所述基体基本上构成为环形盘并且垂直于所述转子轴线设置。

2.根据权利要求1所述的模块支承件，其特征在于，所述基体具有匹配于旋转器遮盖件的环周和/或具有用于与旋转器遮盖件弹性连接的固定机构。

3.根据权利要求1或2所述的模块支承件，其中所述风能设备具有一个或多个转子叶片，并且所述电气模块包括下述元件中的至少一个：

-变压器模块，用于对变桨驱动器供应电能，

-再分配模块，用于将数字信息直接地或者间接地分配给每个变桨驱动器，

-用于每个转子叶片的叶片调节模块，用于控制相应的所述变桨驱动器，

-用于每个转子叶片的叶片继电器模块，用于执行用于相应的所述变桨驱动器的电切换，和/或

-用于每个转子叶片的存储模块，用于为相应的所述变桨驱动器、为了紧急切断而存储和提供电能。

4.根据权利要求3所述的模块支承件，其特征在于，所述存储模块是电容器模块。

5.具有根据权利要求1至4中任一项所述的模块支承件的风能设备的转子毂，其中所述模块支承件借助于保持装置在所述转子毂上刚性地设置在所述转子毂的朝向风的一侧，并且/或者其中所述模块支承件随其基体基本上垂直于所述转子轴线设置，并且/或者其中所述模块支承件与旋转器遮盖件弹性地连接。

6.用于支承无传动机构的风能设备的具有定子、电转子或者转动件的发电机的发电机支承结构，包括

机器支承装置，

容纳锥形件，用于固定在机器支承装置上并且用于支承定子支承件，

定子支承件，用于固定在容纳锥形件上并且用于支承定子，和/或

轴颈，用于固定在容纳锥形件上并且用于支承所述电转子或者转动件和/或具有气动转子的转子毂，

并且其中根据权利要求1至4中任一项所述的模块支承件借助于用于支承所述电气模块的基体沿所述转子轴线的轴向方向固定在所述转子毂的前面，所述基体基本上构成为环形盘并且垂直于所述转子轴线设置。

7.根据权利要求6所述的发电机支承结构，其中所述定子支承件是定子罩。

8.根据权利要求6或7所述的发电机支承结构，其中所述容纳锥形件和/或所述轴颈为了将冷却空气输送至所述转子毂而构成为是空心的，并且/或者所述容纳锥形件和/或所述轴颈具有用于产生经过所述容纳锥形件和/或所述轴颈的气流的鼓风机。

9.根据权利要求6或7所述的发电机支承结构，其特征在于，所述发电机支承结构设有用于将与风能设备的气动转子连接的发电机支承在塔上的无传动机构的风能设备的机器支承装置，其中所述气动转子具有基本上水平的转子轴线并且所述塔具有基本上垂直的塔轴线，并且所述机器支承装置具有大致为管形的第一部段和第二部段，并且这两个部段基本上彼此垂直地设置，并且大致为管形的所述第一部段至少部分地穿过大致为管形的所述第二部段，并且/或者大致为管形的所述第二部段至少部分地穿过大致为管形的所述第一部段。

10.根据权利要求9所述的发电机支承结构，其中，在所述机器支承装置中，

管形的所述第一部段具有与垂直的塔轴线一致的中轴线，

管形的所述第二部段具有与所述转子轴线一致的中轴线，

管形的所述第一部段与管形的所述第二部段相比具有更大的平均直径，并且/或者

管形的所述第一部段和/或所述第二部段构成为是锥形的。

11.根据权利要求9所述的发电机支承结构，其中，在所述机器支承装置中将侧向的贯通口设置成，使得人员从塔内部穿过大致为管形的所述第一部段并且在外部经过管形的所述第二部段到达所述风能设备的吊舱。

12.根据权利要求9所述的发电机支承结构，其中所述机器支承装置构成为铸件和/或具有用于方位驱动器的容纳部。

13.根据权利要求9所述的发电机支承结构，其中所述机器支承装置构成为铸件和/或具有用于4至20个方位驱动器的容纳部。

14.根据权利要求9所述的发电机支承结构，其中所述机器支承装置构成为铸件和/或具有用于12个方位驱动器的容纳部。

15.根据权利要求6或7所述的发电机支承结构，所述发电机支承结构具有无传动机构的风能设备的容纳锥形件，所述容纳锥形件用于固定在所述机器支承装置上、用于容纳和支承所述定子支承件和用于容纳和支承所述轴颈。

16.风能设备的吊舱的吊舱结构，所述吊舱结构用于支承吊舱遮盖件的至少一部分、用于将工程装置支承在吊舱中和/或用于将人员支承在所述吊舱中，所述吊舱结构包括根据权利要求6至15中任一项所述的发电机支承结构的机器支承装置，所述机器支承装置带有以抗弯曲的方式固定在所述机器支承装置上的基础平台部段和以悬挂在所述机器支承装置上和/或所述基础平台部段上的方式固定的悬挂平台部段。

17.根据权利要求16所述的吊舱结构，其中将支承结构设置并且固定在所述基础平台部段上，和

所述支承结构具有上述支承部段，所述支承结构具有用于提升负荷的起重机装置和/或具有与所述悬挂平台部段连接的拉力支承件以用于将所述悬挂平台部段部分地保持在所述支承部段上，

所述支承结构将上部平台支承在所述机器支承装置之上，并且将中间平台支承在所述上部平台之下和所述基础平台部段之上，其中所述中间平台具有至少一个能移动的底板，以便实现穿过所述中间平台触及方位驱动器并且/或者将用于支承和/或加固吊舱遮盖件或者其一部分的框架环固定在所述机器支承装置上和/或所述支承结构上。

18.根据权利要求17所述的吊舱结构，其中所述部分地保持是部分地悬挂。

19.根据权利要求17所述的吊舱结构，其中所述支承结构将中间平台支承在设置在所述机器支承装置中的方位驱动器之上。

20.风能设备的吊舱，所述吊舱具有根据权利要求16至19中任一项所述的吊舱结构，所述吊舱用于容纳需要用于驱动风能设备的工程装置，所述吊舱包括：

吊舱遮盖件，用于保护所述工程装置免受气候影响；和

在所述吊舱遮盖件中的通风口，用于使对所述吊舱进行通风的外部空气流入和/或用于冷却所述风能设备或者其一部分，其中所述通风口具有液滴分离器，以便分离流入空气中的湿气。

21.根据权利要求20所述的吊舱，其中所述风能设备是无传动机构的风能设备。

22.根据权利要求20或21所述的吊舱，包括

根据权利要求16至19中任一项所述的吊舱结构，

用于支承和/或加固所述吊舱遮盖件或者其一部分的框架环或者所述框架环，

根据权利要求1至4中任一项所述的模块支承件，

根据权利要求5所述的转子毂，

根据权利要求6至11中任一项所述的机器支承装置，

根据权利要求12至14中任一项所述的发电机支承结构，和/或

根据权利要求15所述的容纳锥形件。

23.风能设备，包括

根据权利要求20至22中任一项所述的吊舱，

根据权利要求16至19中任一项所述的吊舱结构，

用于支承和/或加固所述吊舱遮盖件或者其一部分的框架环或者所述框架环，

根据权利要求1至4中任一项所述的模块支承件，

根据权利要求5所述的转子毂，

根据权利要求6至11中任一项所述的机器支承装置，

根据权利要求12至14中任一项所述的发电机支承结构，和/或

根据权利要求15所述的容纳锥形件，

并且/或者其中在吊舱遮盖件和塔之间的过渡区域中设有防止外部空气穿透的密封件，并且/或者在内部防止空气从塔内部中穿透而密封所述塔。

24.根据权利要求23所述的风能设备，其中所述风能设备是无传动机构的风能设备。

25.用于建立根据权利要求23或24所述的风能设备的方法，其中预制根据权利要求1至4中任一项所述的模块支承件，所述模块支承件具有设置用于控制风能设备的一个或多个变桨驱动器的电气模块，并且所述模块支承件装配有所述模块，并且所述模块支承件固定在所述风能设备的转子毂上，以便由此将所述模块在一个工作步骤中固定在所述转子毂上。

26.根据权利要求25所述的方法，其中预制具有下述模块中的至少一个的所述模块支承件：

-变压器模块，用于对变桨驱动器供电，

-再分配模块，用于将数字信息直接地或者间接地分配给每个变桨驱动器，

-用于每个转子叶片的叶片调节模块，用于控制相应的所述变桨驱动器，

-用于每个转子叶片的叶片继电器模块，用于执行用于相应的所述变桨驱动器的电切换，和/或

-用于每个转子叶片的存储模块，用于为相应的所述变桨驱动器、为了紧急切断而存储和提供电能。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，存储模块是电容器模块。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，其中建立根据权利要求23或24所述的风能设备。

29.用于驱动根据权利要求23或24所述的风能设备的方法，其中

鼓风机将冷却空气从吊舱的第一部分穿过容纳锥形件和/或轴颈吹入所述吊舱的第二部分中，

所述冷却空气完全地或者部分地穿过吊舱遮盖件中的至少一个液滴分离器进入到所述吊舱的所述第一部分中，并且

所述冷却空气完全地或者部分地在所述转子毂的区域中在旋转器遮盖件和所述吊舱遮盖件之间的过渡区域中从所述吊舱中排出。

30.根据权利要求29所述的方法，其中鼓风机将冷却空气从吊舱的第一部分穿过容纳锥形件和/或轴颈吹入到转子毂和/或转子头的区域中。