CN101655070A - 风力涡轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括直驱式发电机(2)的风力涡轮机(1，100)，直驱式发电机具有：定子装置(13)、大致围绕定子装置(13)布置的转子装置(14)、以及纵向中心轴线(A)，定子装置(13)包括定子支撑结构(18)，该定子支撑结构(18)包括至少一个大致径向延伸的定子支撑元件(21)，定子支撑元件(21)附接至大致平行于中心轴线(A)延伸的静止轴(6，106)，定子支撑元件在发电机(2)的径向方向上是大致刚性的，并在发电机(2)的中心轴线(A)方向上至少部分地具有一定程度的柔性。

Description

风力涡轮机
技术领域
【0001】本发明涉及一种包括直驱式发电机的风力涡轮机。
背景技术
【0002】从风力涡轮机的驱动构造的角度看，大体上具有两种主要类型的风力涡轮机。第一种风力涡轮机是更加经典的风力涡轮机，包括布置在主轴和风力涡轮机的发电机之间的齿轮箱。第二种风力涡轮机是包括直接驱动或直接被驱动发电机的无齿轮类型。这种直驱式发电机可制造成同步发电机，具有被缠绕的转子或附接至该转子的永磁体，或者它可设计成可替代类型的发电机。与直驱式发电机的所述类型无关，期望的是：即使风力涡轮机转子、主轴和直驱式发电机的装置受到载荷，在风力涡轮机和直驱式发电机的各自工作过程中，发电机的转子和定子之间的气隙宽度优选地保持恒定，或者至少在一定误差内。
【0003】因此，开发了用于包括直驱式发电机的风力涡轮机的驱动构造的不同轴承装置。迄今为止，直驱式发电机的经典轴承装置是双轴承装置。因此连接至风力涡轮机转子的发电机转子通过两个轴承支撑朝着静止内轴或固定内轴。定子在一侧上附接至静止内轴。因此，转子可相对于定子围绕静止内轴转动。具有这种设计的风力涡轮机例如在EP 1641102 A1和US 6483199 B2中有描述。这种设计的缺陷在于定子的一侧支撑使其难以在定子的未受支撑侧将气隙的宽度保持至少大致恒定，在整个发电机结构不仅受到重力和质量惯性而且受到不平衡的磁引力时尤其如此。为了减小这个缺陷，具有这种双轴承装置的直驱式发电机需要一种大而沉重的定子的支撑结构，能够吸收定子的相对大的弯曲力矩。这种定子支撑结构例如在WO 02/05408 A1中有描述，其中，该定子支撑结构包括具有多个支撑臂的支撑构造。
【0004】在可替代的设计中，双轴承装置由单个轴承代替，其中，静止内轴承部分附接至静止内轴，旋转外轴承部分支撑直驱式发电机的转子。包括具有单个轴承的直驱式发电机的风力涡轮机在US 2006/0152014A1以及WO 02/057624 A1中被公开。但是双轴承由单个轴承代替基本上不改变单边支撑的定子结构的缺陷。
【0005】在某些其它的解决方案中，静止内轴的概念被旋转轴的概念代替。由于按照旋转轴的概念，发电机的定子在两侧都受支撑，更容易将发电机的转子和定子之间的气隙的宽度保持至少大致恒定。旋转轴概念具有两种已知的变型，一种具有双轴承装置，一种具有四轴承装置。
【0006】按照双轴承装置，发电机的轴承用作风力涡轮机的主轴的轴承，风力涡轮机的主轴连接至风力涡轮机的转子。定子结构被支撑朝着主轴，并且连接至风力涡轮机的底板。具有这种设计的风力涡轮机在US7119453 B2以及WO 03/023943 A2中被公开。这种设计的缺陷在于定子结构需要设置尺寸来吸收和传递所有的风力涡轮机转子载荷，即风力涡轮机转子的重量，以及所有不对称的空气动力载荷，以将气隙的宽度保持在所需误差内。在大型风力涡轮机上，这造成非常重且昂贵的定子结构。
【0007】在四轴承装置中，风力涡轮机的主轴(在其一端连接至风力涡轮机转子)通过其本身两个轴承支撑，并且在其另一端承载直驱式发电机。直驱式发电机具有双轴承装置，以便转子在定子内对中。这种风力涡轮机的实例在US 6781276 B1中被描述。在这个安装主轴的装置中，发电机定子通过发电机转子承载，并且扭矩经由扭矩臂装置从发电机传递到风力涡轮机底板。扭矩臂装置需要包括一定的例如由橡胶元件实现的柔性，以允许主轴-发电机结构和涡轮机底板之间微小的不对准。定子在转子上的双边支撑使重量相对轻的定子结构成为可能。这种设计的主要缺陷在于：共需要四个轴承，并且全部扭矩至少部分经过这些轴承。对于大型风力涡轮机来说，这意味着相当大和昂贵的轴承。另外，对于大型风力涡轮机来说，扭矩臂装置变成相当巨大和沉重的结构。
【0008】在US 4291235中描述了用于风力涡轮机的进一步轴承装置。该风力涡轮机包括静止轴以及具有内定子和外转子的直驱式发电机。内定子布置在静止轴上。外转子连接至风力涡轮机的轮毂，并在前侧通过前轴承连接至该静止轴，在后侧通过后轴承连接于静止轴。因此，就载荷能力来说，轴承装置不是最佳的。
【0009】而且，在未预公开的EP 08012253.4中，描述了包括具有转子装置和定子装置的直驱式发电机的风力涡轮机。转子装置大致围绕定子装置布置。定子装置连接至静止轴。可旋转轴布置在静止轴内侧，并由两个主轴承支撑。转子装置包括前端板、后端板和中空圆柱元件，该中空圆柱元件具有连接前和后端板的永磁体。前端板连接于可旋转轴，后端板通过第三轴承抵靠静止轴支撑。因此，转子装置能够相对于定子装置转动。在该未预公开EP 08012253.4中描述了三轴承装置。
【0010】这种三轴承结构可能有时是静态不确定的。在这种情况下，由于安装误差造成的任何不对准或由于可旋转轴和/或直驱式发电机的重力或外部载荷造成的任何变形可能在风力涡轮机的三个轴承之间造成不均匀载荷分布，继而造成轴承过早失效。因此，转子装置的前端板在主轴的中心轴线方向上至少部分地具有一定的足够程度的柔性。
【0011】从而，三轴承装置的静态不确定性的潜在问题通过在主轴的中心轴线方向上为前端板形成足够的柔性来消除。前端板作用像在径向上大致牢固地支撑定子的膜，以便保持气隙，但是容易弯曲，以便使得例如主轴弯曲，而没有大的阻力。这样，至少减少、优选避免了风力涡轮机的三个轴承之间的不平均的载荷分布。
【0012】但是在一些三轴承装置中，不能为转子装置的前端板提供柔性，例如，当轮毂和转子装置形成大致刚性的单元时。
发明内容
【0013】因此，本发明的目的是提供如最初提到的在直驱式发电机中具有足够柔性、并从而特别适于三轴承装置的风力涡轮机。
【0014】这个目的通过包括直驱式发电机的风力涡轮机来创造性地实现，直驱式发电机具有：定子装置、基本围绕定子装置布置的转子装置、以及纵向中心轴线，定子装置包括定子支撑结构，该定子支撑结构包括至少一个基本径向延伸的定子支撑元件，定子支撑元件附接至基本平行于中心轴线延伸的静止轴，定子支撑元件在发电机的径向方向上是基本刚性的，并且在发电机的中心轴线方向上至少部分地具有一定程度的柔性。由于本发明的结果，基本刚性的轮毂-转子-装置或设计是可能的，因为在直驱式发电机的静止部分具有需要的柔性，在考虑到疲劳时这也是有利的。因此，特别是在风力涡轮机三轴承装置的情况下的静态不确定性的潜在问题通过在发电机的中心轴线方向上为定子支撑元件形成足够的柔性来消除。据此定子支撑元件作用像在径向方向上大致刚性地支撑定子装置的膜，以便保持转子装置和定子装置之间的气隙，但是在中心轴线的方向上容易弯曲而没有大的阻力以随着转子装置弯曲，使得转子装置和定子装置之间的气隙大致保持恒定或者在一定需要的误差内。
【0015】在本发明的变型中，定子支撑元件为具有环形板形式的环形支撑元件。定子支撑元件或环形板能够为紧凑的或实心的，在板上没有开口。在可替代的解决方案中，定子支撑元件能够包括辐条结构，如辐条轮。
【0016】在本发明的进一步变型中，定子支撑元件由钢或玻璃纤维制成。定子支撑元件能够具有在中心轴线的方向上测得的大约10到50mm的厚度，优选地为10到15mm。因此，能够确保发电机的中心轴线方向上的合适弯曲是可能的。
【0017】定子支撑结构承载具有至少一个绕组(通常具有多个绕组)的叠片堆。叠片堆能够直接连接至定子支撑元件，或者定子支撑元件包括一种连接至定子支撑元件并承载叠片堆的中空圆柱。叠片堆能够被分段。从而多个形状设计为环形段的叠片堆段整体能够形成环形叠片堆。
【0018】根据本发明的实施例，转子装置包括互相连接的环形前端板(优选地刚性的或硬的)和中空圆柱元件(优选地刚性的或硬的)，其中，例如，永磁体布置在中空圆柱元件的内侧上，与定子装置相对，用于发电。
【0019】在本发明的进一步实施例中，转子装置或转子装置的前端板至少间接地连接至可旋转轴和/或轮毂，以与该可旋转轴和/或轮毂相对于定子装置一起转动。优选地，可旋转轴借助于至少前和后主轴承支撑在静止轴中，或者转子装置的前端板或转子装置通常在前侧通过前主轴承(优选四点轴承)至少间接地支撑或布置在静止轴上，其中，定子支撑元件布置成接近前主轴承，或直接与前主轴承相邻，或直接在前主轴承之上。这样，预先的条件都是好的，即转子装置和定子装置之间的气隙的宽度保持大致恒定或者在需要的误差内，特别是在直驱式发电机的前端。
【0020】根据本发明的变型，包括叠片堆的定子装置包括在发电机的中心轴线方向上的纵向延伸部，其中，定子支撑元件基本布置在定子装置的前侧。
【0021】在本发明的另一个变型中，定子装置的包括发电机的中心轴线方向上的纵向延伸部的定子支撑元件大致布置在定子装置的中部。在这种情况下，叠片堆基本在它的重心上被支撑。
【0022】特别是，当定子支撑元件基本布置在定子装置的前侧上时，定子支撑结构包括连接至静止轴的至少一个弹簧和/或至少一个阻尼器。优选地该至少一个弹簧和/或该至少一个阻尼器布置在定子支撑结构的后侧上。该至少一个弹簧和该至少一个阻尼器能够串联布置或平行布置。因此，该至少一个弹簧和/或该至少一个阻尼器能够影响气隙的宽度。
【0023】在本发明的实施例中，转子装置在后侧由支撑轴承(例如四点轴承)抵靠定子装置被支撑。从保持到气隙宽度的角度看，实现了转子装置的两侧支撑是有益。
【0024】可替代地，转子装置的后端是不受支撑。
【0025】特别是在这种情况下是有利的：借助于至少一个距离传感器和/或通过解释直驱式发电机产生的电流和/或电压来测量定子装置和转子装置之间的气隙的宽度。该至少一个距离传感器能够附接到转子装置或定子装置上以测量气隙的宽度。但是解释或评估直驱式发电机在工作中产生的电流和/或电压，并且例如将得到的值与已知的或已校准的参考值进行比较，来确定气隙的宽度也是可能的。因此，也能够以这样的方式确定气隙的实际宽度。通过对气隙的宽度的连续的或间断的测量，能够主动监控气隙的宽度。
【0026】根据本发明的变型，定子装置和转子装置之间的气隙的宽度受动主动的调整和/或控制，特别是基于气隙确定的宽度。基于气隙确定的宽度，通过该至少一个阻尼器和/或该至少一个弹簧的分别控制，能够实现对气隙的宽度的调整和/或控制。致动器能够对该至少一个弹簧和/或该至少一个阻尼器的性质进行控制和调节，其中，优选地，每个弹簧或每个阻尼器分配一个致动器。
【0027】在本发明的进一步变型中，定子装置和/或转子装置包括至少一个径向延伸的末端止挡，以防止定子装置和转子装置互相碰撞，特别是在发电机功率丧失、或调整或控制失灵的情况下。
附图说明
【0028】下面将参照示意附图来更加详细地说明本发明：
【0029】图1示出了风力涡轮机的第一种类型，包括在定子装置中具有机械柔性的直驱式发电机；
【0030】图2示出了风力涡轮机的第二种类型，包括在定子装置中具有机械柔性的直驱式发电机；以及
【0031】图3-5示出了直驱式发电机的不同设计的剖面图，每一个都在定子装置中具有机械柔性。
具体实施方式
【0032】图1示意性示出了第一创造性的风力涡轮机1的实施例，其包括具有中心轴线A的直驱式发电机2，并布置在风力涡轮机1的塔3的上风侧上。
【0033】塔凸缘4布置在塔3的顶部上。底板5附接至塔凸缘4。风力涡轮机1包括未明确示出的偏航系统，以便和风力涡轮机1的直接或间接连接到底板5上的其它部件一起围绕塔3的轴线Y转动风力涡轮机1的底板5。
【0034】风力涡轮机1包括静止外轴6。静止外轴6的后侧附接至保持装置7，保持装置7附接至底板5。
【0035】可旋转内轴8布置在静止外轴6的内侧，并通过两个主轴承9、10抵靠静止外轴6被可旋转地支撑。轮毂11连接至可旋转内轴8的前端，例如，通过螺栓连接。轮毂11包括用于三个未示出的、但公知的风力涡轮机转子叶片的三个安装装置12。从而可旋转内轴8能够与轮毂11一起转动。
【0036】在本发明的当前实施例的情况下，发电机2的中心轴线A为发电机2、可旋转内轴8和静止外轴6的接合中心轴线。
【0037】直驱式发电机2布置在静止外轴6和可旋转轴8的前侧。直驱式发电机2包括定子装置13和大致围绕定子装置13布置的转子装置14。
【0038】在本发明的当前实施例的情况下，转子装置14包括互相连接的相当硬或刚性的环形端板15和中空圆柱元件16。环形端板15和中空圆柱元件16能够为一个单元，或环形端板15和中空圆柱元件16能够为互相连接(例如栓接)的两个单元。环形端板15相对于可旋转轴8、静止轴6和中心轴线A大致成直角布置。在本发明的当前实施例的情况下，环形端板15安装在轮毂11和可旋转轴8的前端之间。中空圆柱元件16在其侧上包括多个永磁体17。
【0039】在中心轴线A的方向上具有纵向延伸部的定子装置13包括定子支撑结构18和具有多个绕组20的叠片堆19。在本发明的当前实施例的情况下，定子支撑结构18包括一个定子支撑元件21，该定子支撑元件21具有连接至(例如栓接至)静止外轴6的外侧的环形定子支撑板21的形式。环形支撑元件21能够为紧凑的或实心的或能够包括如辐条轮的辐条或辐条结构。一种中空圆柱形支撑元件22附接至环形定子支撑元件21的外端。中空圆柱形支撑元件22承载具有绕组20的环形叠片堆19。叠片堆19能够包括形状设计为环形段的叠片堆段，每个叠片堆段具有至少一个绕组20，这些段整体形成叠片堆19。
【0040】中空圆柱形支撑元件22附加地承载第三轴承或支撑轴承23，其在后侧抵靠定子装置13或中空圆柱形支撑元件22，以支撑转子装置14或中空圆柱元件16。
【0041】这样，转子装置14能够与轮毂11和可旋转轴8一起相对于定子装置13转动以发电。因此，永磁体17和叠片堆19大致彼此相对地布置。具有大约5mm宽度的气隙24位于永磁体17和叠片堆19之间。
【0042】为了避免这样的情况：包括两个主轴承9、10和支撑轴承23的三轴承装置是静态不确定的，定子装置13的定子支撑元件21包括在中心轴线A的方向上的足够柔性。因此，定子支撑元件21作用像在径向方向上大致刚性地或稳固地支撑定子装置13的膜，以保持气隙24的宽度，但是容易弯曲以允许例如转子装置14和可旋转轴8的弯曲而没有大的阻力。定子支撑元件21具有使其具有相当小的弯曲刚性的尺寸。当例如可旋转内轴8由于偏转而略微移位时，它简单被动地弯曲。从而，当互相连接的可旋转内轴8和转子装置14出现弯曲时，定子支撑元件21在中心轴线A的方向上各自弯曲，其中气隙24的宽度大致保持恒定或在需要的误差内。因此至少减少、优选避免了在三轴承装置的三轴承9、10和23上的不平均的载荷分布。
【0043】环形定子支撑元件21不需要在整个板上都具有提到的柔性。从而定子支撑元件21能够具有不同区域。环形定子支撑元件21可具有例如相当刚性的区域，例如用于与静止轴6的连接，以及在中心轴线A的方向上具有提到的柔性的区域。
【0044】定子支撑元件21通常由钢或玻璃纤维制成，并具有大约10-50mm的厚度，优选地为10-15mm。如上文提到的，转子装置14的前端板15相比之下相当刚性、硬或厚，并优选地由钢制成。
【0045】在本发明的实施例中，支撑轴承23为四点轴承，能够在中心轴线A的两个方向上传输高轴向载荷。
【0046】如图1所示，定子支撑元件21直接布置在前主轴承9上方。以这种方式，更容易使转子装置14和定子装置13之间气隙24的宽度保持大致恒定或在需要的误差内，特别是在直驱式发电机2的前端。
【0047】图2示意性地示出了包括具有中心轴线A的直驱式发电机2的第二创造性风力涡轮机100的实施例。因为图1和图2的直驱式发电机2大致相同，所以相同的部件设有同样的参考数字。
【0048】图2的直驱式发电机2再次布置在风力涡轮机100的塔103的逆风侧上，直驱式发电机2包括定子装置13和大致围绕定子装置13布置的转子装置14。塔凸缘104布置在塔103的顶部上。底板105附接至塔凸缘104。风力涡轮机100也包括未明确示出的偏航系统，以便和风力涡轮机100的直接或间接连接至底板105的其它部件一起围绕塔103的轴线Y转动风力涡轮机100的底板105。
【0049】风力涡轮机100包括静止轴106。因此中心轴线A为直驱式发电机2和静止轴106的接合中心轴线。静止轴106的后侧附接至保持装置107，保持装置107则附接至底板105。具有四点轴承108的形式的主轴承108布置在静止轴106的前侧上，该主轴承108能够在中心轴线A的两个方向上传输高轴向载荷。合适的四点轴承公开于例如DE 20116649U1中。四点轴承108的静止部分109附接至静止轴106。四点轴承108的旋转部分110在本发明的当前实施例的情况下连接至安装环130。安装环130附接(例如栓接)至风力涡轮机100的轮毂111。轮毂111包括用于三个未示出、但公知的风力涡轮机转子叶片的三个安装装置112。这样，安装环130能够与轮毂111一起转动。
【0050】除了图2的转子装置14的环形前端板15是附接至安装环130的这一点不同以外，图2的转子装置14与图1的转子装置14相同。从而，图2的转子装置14能够与轮毂111和安装环130一起转动。
【0051】图2的定子装置13与图1的定子装置相同。因此图2的转子装置14、定子装置13以及整个直驱式发电机2的功能遵照图1的转子装置14、定子装置13以及整个直驱式发电机2的功能，因为这个原因，其重新参考在图1环境下对直驱式发电机2及其功能的描述。
【0052】因为四点轴承108通常表现得类似两个轴承，所以图2的风力涡轮机100具有一种三轴承装置，当支撑轴承23是普通的滚柱轴承或球轴承时尤其如此。但当支撑轴承23也是四点轴承时，图2的风力涡轮机100也能够表现出四轴承装置的行为。但是在两种情况下，前面描述的转子装置14、定子装置13和整个直驱式发电机2的功能是相同的。特别是，当在风力涡轮机100运行中转子装置14出现弯曲时，定子支撑元件21包括需要的柔性以保持气隙24的宽度。因此，至少减少、优选避免了在轴承108和23上的不平均的载荷分布。
【0053】图3-图5示出了直驱式发电机的可替代设计的剖面图。图3-图5对应于图1的部分I。基于图1的风力涡轮机1描述该可替代设计。但是也可在图2的风力涡轮机100中以同样的方式实现所有的可替代设计。
【0054】在图3中，单个环形定子支撑元件21布置在定子装置13的中部，定子装置13在中心轴线A的方向上具有纵向延伸部。该定子支撑元件21布置在定子装置13的中部产生了质量更加平衡的布置。在这个实施例中，具有绕组20的叠片堆19基本支撑在它的重心上。因此，这也减少了支撑轴承23的载荷。
【0055】环形定子支撑元件21的行为与前面描述的相同。再一次，定子支撑元件21作用像在径向方向上大致刚性地或稳固地支撑定子装置13的膜，以保持气隙24的宽度，但是容易弯曲以允许例如转子装置14和可旋转轴8的弯曲而没有大的阻力，如前所述。前主轴承9再次位于定子支撑元件21下方。
【0056】根据图4的实施例，环形定子支撑元件21再次布置在定子装置13的前侧上。在本发明的这个实施例中，定子支撑结构18包括附加地多个弹簧30和多个阻尼器31。弹簧30和阻尼器31优选地围绕静止轴6的周边布置，例如弹簧30和阻尼器31每隔30°布置一个弹簧和一个阻尼器，以将中空的圆柱形支撑元件22和静止轴6互相连接。从而围绕静止轴6的周边布置了十二个弹簧30和十二个阻尼器31。因此该十二个弹簧30大致布置在第一平面中，该十二个阻尼器31大致布置在第二平面中。两个平面相对于中心轴线A大致成直角的定向。在本发明的当前实施例的情况下，弹簧30和阻尼器31平行布置，但是在每种情况下，弹簧和阻尼器也能够串联布置为弹簧-阻尼器-元件。受制于弹簧30和阻尼器31的性质，能够通过弹簧30和阻尼器31或多或少地影响定子支撑元件21的弯曲。合适的阻尼器和弹簧为例如空气阻尼器或空气弹簧。
【0057】在图5中示出了本发明的进一步实施例，其中，转子装置14的后端未被支撑，因为没有将转子和定子装置互相接合的支撑轴承。定子支撑结构18的装备如图4所示，并将在图4环境下对其进行描述。
【0058】在本发明当前实施例的情况下，定子装置13以及转子装置14包括环形末端止挡，以防止永磁体17和叠片堆19互相碰撞，例如，在发电机2功率丧失、发电机2失灵等的情况下。转子装置14的径向向内延伸的环形末端止挡40与定子装置13的径向向外延伸的环形末端止挡41相对地设置。在发电机2功率丧失、发电机2失灵等等的情况下，面向彼此的末端止挡40、41的环形端面接触并互相滑动。这样，能够避免永磁体17和叠片堆19的潜在的碰撞。
【0059】此外，直驱式发电机2包括至少一个(通常多个)围绕气隙24的周边布置的距离传感器50。优选地，该距离传感器50为光学距离传感器，其对发电机2的电磁场不敏感。距离传感器50优选地附接至定子装置13的后侧，这也是转子装置14的非支撑侧。因此，由于定子装置13的静态结构，与定子装置13的连接简化了距离传感器50信号的信号传输。在本发明当前实施例的情况下，距离传感器50连续测量值，这些值通过未示出的信号线传输到风力涡轮机1的未明确示出的控制计算机。控制计算机解释或评估测得的值并连续确定直驱式发电机2后侧的围绕气隙24周边的气隙24的对应实际宽度，围绕气隙24周边的该宽度可以不同。
【0060】可替代地，解释和评估直驱式发电机2在工作中产生的电流和/或电压，用于确定围绕气隙24周边的气隙24的宽度。例如，能够将得到的电流和/或电压的值与已知的或已校准的参考值进行比较，来确定气隙24的宽度。从而，也能够这样确定围绕气隙24周边的气隙24的实际宽度。当如上文提到的，叠片堆包括形状设计为环形段的叠片堆段时，宽度确定被简化。在这种情况下，能够评估或解释单个叠片堆段的电流和/或电压，从而确定气隙在该段中的宽度。
【0061】基于对围绕气隙24周边的气隙24的实际宽度的了解，能够主动调整和/或控制气隙24的宽度。这能够基于气隙24的确定的宽度，通过对阻尼器31和/或弹簧30的调节分别进行控制和/或调整来实现。能够采用未明确示出的致动器实现对调节的控制和/或调整，其中优选地为每个阻尼器31和每个弹簧30提供相应的致动器。通过该致动器能够影响每一个弹簧30和每一个阻尼器31的性质，例如，能够调节每个阻尼器31的阻尼比。从而基于围绕气隙24周边的气隙24的确定的宽度，特别是在直驱式发电机2的后侧的气隙的确定的宽度(其中，宽度能够围绕周边不同)，风力涡轮机的控制计算机可通过分别对弹簧30和阻尼器31的致动器进行控制来主动调整和/或控制气隙24的宽度。控制计算机这样调整和/或控制致动器：围绕气隙24的周边，气隙24的宽度大致恒定或至少在需要的误差内。
【0062】前文描述了直驱式发电机的定子支撑结构的不同的实施例。这些不同的实施例能够不受限制地进行组合，以实现更改的解决方案。
【0063】因此也能够为图3的定子支撑结构18在定子支撑元件21的一侧或两侧上设有弹簧和/或阻尼器，或移走支撑轴承23。图1或2的定子支撑结构18也能够以同样的方式进行更改。

Claims (15)

1.一种包括直驱式发电机(2)的风力涡轮机，直驱式发电机具有：定子装置(13)、基本围绕定子装置(13)布置的转子装置(14)、以及纵向中心轴线(A)，定子装置(13)包括定子支撑结构(18)，该定子支撑结构(18)包括至少一个基本径向延伸的定子支撑元件(21)，定子支撑元件(21)附接至基本平行于中心轴线(A)延伸的静止轴(6，106)，定子支撑元件在发电机(2)的径向方向上是基本刚性的，并在发电机(2)的中心轴线(A)方向上至少部分地具有一定程度的柔性。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于：定子支撑元件(21)为环形支撑元件(21)，和/或该定子支撑元件(21)包括紧凑形式或辐条结构。
3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其特征在于：定子支撑元件(21)由钢或玻璃纤维制成，和/或该定子支撑元件(21)具有在中心轴线(A)的方向上测得的大约10到50mm的厚度。
4.根据权利要求1到3任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：转子装置(14)包括互相连接的环形前端板(15)和中空圆柱元件(16)，永磁体(17)布置在中空圆柱元件(16)的内侧上，与定子装置(13)相对。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机，其特征在于：转子装置(14)或转子装置(14)的前端板(15)至少间接地连接至可旋转轴(8)和/或轮毂(11，111)，以与可旋转轴(8)和/或轮毂(11，111)一起转动。
6.根据权利要求5所述的风力涡轮机，其特征在于：可旋转轴(8)借助于至少前、后主轴承(9，10)支撑在静止轴(6)的内侧，或者转子装置(14)的前端板(15)或转子装置(14)通常在前侧通过前主轴承(108)至少间接地支撑或布置在静止轴(106)上，定子支撑元件(21)布置成靠近前主轴承(9，108)，或与前主轴承(9，108)直接相邻，或直接处于前主轴承(9，108)之上。
7.根据权利要求1到6任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：定子装置(13)包括在发电机(2)的中心轴线(A)方向上的纵向延伸部，定子支撑元件(21)基本布置在定子装置(13)的前侧上。
8.根据权利要求1到6任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：定子装置(13)包括在发电机(2)的中心轴线(A)方向上的纵向延伸部，定子支撑元件(21)基本布置在定子装置(13)的中部。
9.根据权利要求1到8任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：定子支撑结构(18)包括附接至静止轴(6)的至少一个弹簧(30)，和/或附接至静止轴(6)的至少一个阻尼器(31)。
10.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其特征在于：所述至少一个弹簧(30)和所述至少一个阻尼器(31)串联布置或平行布置。
11.根据权利要求1到10任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：转子装置(14)在后侧借助于支撑轴承(23)抵靠定子装置(13)被支撑。
12.根据权利要求1到10任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：转子装置(14)的后端是不受支撑。
13.根据权利要求1到12任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：定子装置(13)和转子装置(14)之间的气隙(24)的宽度的确定是借助于至少一个距离传感器(50)和/或通过解释直驱式发电机(2)产生的电流和/或电压。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮机，其特征在于：基于所述气隙(24)的被确定的宽度，主动调整和/或控制定子装置(13)和转子装置(14)之间的该气隙(24)的宽度。
15.根据权利要求12到14任一项所述的风力涡轮机，其特征在于：定子装置(13)和/或转子装置(14)包括至少一个径向延伸的末端止挡(40，41)，以防止定子装置(13)和转子装置(14)互相碰撞。
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