CN101988479A - 用于功率模块的引导系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于功率模块的引导系统，具体而言，塔架(100)包括形成塔架的外罩的外部部分(104)和设置在外部部分内的内部部分(102)。内部部分包括预先组装的功率模块，该预先组装的功率模块包括向上延伸的支承件(116)、向外延伸超过该向上延伸的支承件的电气元件、以及在第一端处联接到该向上延伸的支承件上且向外延伸超过电气元件的引导支承件(130)。

Description

用于功率模块的引导系统
技术领域
本文所公开的主题涉及塔架的电气区段，并且特别涉及用于塔架的电气区段内的模块的安全引导系统。
背景技术
如现有技术中所公知的风力涡轮机包括塔架部分和安装在塔架部分顶部上的转子。转子部分可包括一个或多个叶片，当风存在时，该一个或多个叶片围绕中心点(转子)旋转。然后可通过公知的方式将转子运动转变成电能或其它能量。
许多风力塔架包括在其内部用于将旋转能(来自于转子部分)转变成电能的电力机器。为了节省空间，该电力机器定位在塔架部分内。电力机器例如可包括转换器电子装置、电压开关装置和变压器。在一些情况下，这些构件中的每一个均可制造在预先组装的功率模块(PPM)中。PPM一个堆叠在另一个的顶部上，且然后由塔架部分包围。
建造风力塔架典型地包括首先建造包括多个堆叠的PPM的电气塔架。然后将塔架部分(作为一件或成分开的多件)从上放低，以包围PPM。一旦放低，即将下方的塔架区段固定到基础或定位在基础上的塔架基础连接器上。
典型地，当塔架区段放低时，技术人员位于各内部级上，以确保塔架区段不会接触且因此破坏在各堆叠的PPM上的电子装置。由于风力塔架典型地位于具有频繁风流的区域内，故在塔架区段放低时，阵风通常会使它们移动。如果移动的塔架区段接触到电子装置，则可导致对电子装置的破坏。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种包括外部部分的塔架，该外部部分形成塔架的外罩。该方面的塔架包括设置在外部部分内的内部部分。内部部分包括预先组装的功率模块，该功率模块包括向上延伸的支承件、向外延伸超过该向上延伸的支承件的电气元件、及在第一端处联接到向上延伸的支承件上且向外延伸超过电气元件的引导支承件。
根据本发明的另一方面，提供了一种在塔架中使用的预先组装的功率模块。该方面的模块包括向上延伸的支承件，以及向外延伸超过该向上延伸的支承件的电气元件。该模块还包括在第一端处联接到向上延伸的支承件上且向外延伸超过电气元件的引导支承件。
通过结合附图的以下描述，这些及其它优点和特征将变得更为明显。
附图说明
在说明书所附的权利要求中具体地指出且明确地提出了认为是本发明的主题。通过结合附图的以下详细描述，本发明的前述及其它特征和优点将显而易见，在附图中：
图1是在建造时的塔架的电气区段的一部分的侧视图；
图2是根据一个实施例的塔架的电气区段的截面顶视图；以及
图3是在建造时塔架电气区段的一个备选实施例的侧视图。
本详细说明通过参照附图的示例，阐述了本发明的实施例以及优点和特征。
部件列表
100 塔架
102 内部部分
104 外部部分
106 转换器级
108 控制器级
110 变压器级
112 电力转换单元
114 水平支承件
116 向上延伸的支承件
140 基础
130 引导支承件
132 外部轨道
202 结构元件
302 轮
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个实施例的塔架100的电气区段的一部分。在一个实施例中，塔架100的电气区段可为风力涡轮机的塔架部分，但并不限于该应用。
塔架100的电气区段包括内部部分102和外部部分104。外部部分104可沿箭头A所示的方向从上放低，以包围内部部分102。如上文所述，由于外部部分104的任何侧向运动都可造成其接触内部部分102，因此在有风状态期间放低外部部分104在现有技术中可证实是困难的。例如，这可导致对内部部分102所容纳的电气元件的破坏。为了避免此类破坏，在现有技术中，当外部部分104围绕内部部分102放低时，可要求技术人员在各级(例如，106,108，110)上。然而，即使存在技术人员，损坏电气塔架100的电气元件的可能性可仍然存在。
在该示例中，塔架100的电气区段包括三个级106、108和110。在一个实施例中，这些级中的一些或全部可以是预先组装的功率模块(PPM)。当然，可包括任何数目的级，图1中显示的三级仅作为示例。
在一个实施例中，顶部级106是转换器级。顶部级106可包括电力转换单元112。顶部级106还可包括形成PPM的基本结构的结构元件。在该示例中，顶部级106包括形成PPM的基部的水平支承件114和向上延伸的支承件116。应当理解的是，各个PPM可仅包括一个大致定位在中心的向上延伸的支承件，而非附图中所示的多个向上延伸的支承件。
在顶部级106的下面是中间级108。在一个实施例中，中间级108是控制器级。中间级108可包括控制器单元118。中间级108还可包括形成PPM的基本结构的结构元件。在该示例中，中间级108像顶部级106一样包括形成PPM的基部的水平支承件114和向上延伸的支承件116。
在中间级108的下面是底部级110。在一个实施例中，底部110为变压器级。底部级110可包括电力变压器单元120。底部级110还可包括形成PPM的基本结构的结构元件。在该示例中，底部级110包括形成PPM的基部的水平支承件114和向上延伸的支承件116。
底部级110可坐落于基础140上。在一个实施例中，且如图1中所示，基础140可在其上附接塔架基础连接器142，该塔架基础连接器142构造成在其位于基础140上时提供对外部部分104的支承。
在塔架100的电气区段中的各个级均包括联接到向上延伸的支承件116上的引导支承件130。这些引导支承件130从向上延伸的支承件116向外延伸。在一个实施例中，引导支承件130还可向外延伸且连接到水平支承件114上。
在一个实施例中，引导支承件130至少延伸超过在特定级中的任何电气元件或其它元件。在一个实施例中，引导支承件130可向外延伸超过与其附接的任何特定级的水平支承件114。当然，并非每一级都需要包括引导支承件130。在一个实施例中，只有一个级可包括引导支承件130。在其它实施例中，两个或多个级可包括引导支承件130。
如图所示，引导支承件130联接到外部轨道132上。外部轨道的数目可变，但在一个实施例中，内部部分102包括两个外部轨道132。然而应当理解的是，可不需要外部轨道132，并且可例如用引导支承件130远端处的轮来替换外部轨道132。无论如何，轨道132(或轮)都提供了屏障，该屏障在不需要技术人员的情况下防止外部部分104与任何级上的任何电气元件接触。
图2是电气塔架100的截面俯视图。图2中所示的视图包括包围电气级的外部部分104。在图2中，所示的电气级是转换器级106。当然，电气级可以是任何类型的级。
转换器级106包括结构元件202。这些结构元件202可联接到向上延伸的支承件116上，以形成PPM结构。PPM结构可包括电气元件，例如与其联接的转换器单元112。
转换器级106(或任何其它级)也可包括引导支承件130。如图所示，引导支承件130联接到向上延伸的支承件116上。当然，引导支承件130可联接到PPM结构的任何部分上。例如，引导支承件130可联接到结构元件202上。
在一个实施例中，引导支承件130从PPM结构向外延伸超过PPM结构的任何其它部分。即是说，当定位在外部部分104内时，引导支承件130远离PPM结构延伸，使得外部部分104若不首先接触引导支承件则不能接触PPM结构的任何部分或与PPM结构附接的任何电气元件。
在一个实施例中，且如图2中所示，引导支承件130在其远端处联接到引导轨道132上。引导轨道132可与水平相比而更多地沿垂直方向延伸。因此，引导轨道132可产生包围PPM的外部结构。当外部部分104放低而包围PPM时，该外部结构保护PPM的所有部分都不与外部部分104接触。
在一个实施例中，可在外部部分104已经固定之后移除引导支承件130。当然，在此类实施例中，还可移除引导轨道132。在另一实施例中，引导支承件130、引导轨道132或两者可保持联接到PPM结构上。
图3示出了塔架100的电气区段的一个备选实施例。在一个实施例中，塔架100的电气区段可以是风力涡轮机的塔架部分，但并不限于此类应用。
塔架100的电气区段包括内部部分102和外部部分104。外部部分104可沿箭头A所示的方向从上放低，以包围内部部分102。如上文所述，因为外部部分104的任何侧向运动都可造成其接触内部部分102，因此在有风状态期间放低外部部分104在现有技术中可证实是困难的。例如，这可导致对内部部分102所容纳的电气元件的破坏。
如图所示，内部部分102包括顶部层106、中间层108和底部层110。例如，各层均由单独的PPM形成。
塔架100的电气区段中的各层均包括联接到向上延伸的支承件116上的引导支承件130。这些引导支承件130从向上延伸的支承件116向外延伸。在一个实施例中，引导支承件130也可向外延伸且连接到水平支承件114上。
在一个实施例中，引导支承件130至少延伸超过特定级中的任何电气元件或其它元件。在一个实施例中，引导件可向外延伸超过与其附接的任何特定级的水平支承件114。当然，并非每一级都需要包括引导支承件130。在一个实施例中，只有一个级可包括引导支承件130。在其它实施例中，两个或多个级可包括引导支承件130。
在该实施例中，各引导支承件130均可包括附接到引导支承件130远端上的轮302，而非上文所述的轨道。在一个实施例中，这些轮302可为柔性的且可旋转。应当理解的是，本发明的实施例可包括图2和图3中所示的实施例的一些或所有部分。即是说，一些引导支承件130可联接到轨道上，而其它可联接到轮上。
在一个实施例中，引导支承件130可附接成使得它们可在压力下从其原有定向偏斜。例如，引导支承件130可包括容许其偏斜的弹簧部分。此外，引导支承件130的尺寸可设置成使得在外部部分104朝基础放低时，引导支承件130延伸的距离几乎接触到外部部分104。像这样，即使存在强风，也可限制外部部分104的运动，并且如果外部部分104与引导支承件130形成接触，则限制外部部分104可能给予内部部分的动能的量。
尽管仅结合了有限数量的实施例来详细描述本发明，但应当容易理解的是，本发明并不限于这些公开的实施例。相反，可对本发明进行修改以结合此前并未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的变型、变更、替代或等同装置。此外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但应当理解，本发明的方面可仅包括所述实施例中的一些。因此，本发明不应看作是由前述说明限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种塔架(100)，包括：
形成用于所述塔架的外罩的外部部分(104)；
设置在所述外部部分内的内部部分(102)，所述内部部分包括：
预先组装的功率模块，其包括向上延伸的支承件(116)和向外延伸超过所述向上延伸的支承件的电气元件；
引导支承件(130)，其在第一端处联接到所述向上延伸的支承件上且向外延伸超过所述电气元件。
2.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述内部部分还包括：
外部轨道(132)，其联接到至少一个所述引导支承件的第二端上且沿所述内部部分的至少一部分延伸。
3.根据权利要求2所述的塔架，其特征在于，所述内部部分还包括：
轮(302)，其联接到所述至少一个所述引导支承件的另一个引导支承件的第二端上。
4.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述内部部分还包括：
另外的外部轨道(132)，其联接到另一个所述引导支承件的第二端上且沿所述内部部分的至少一部分延伸。
5.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述内部部分还包括：
轮，其联接到至少一个所述引导支承件的第二端上。
6.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述引导支承件响应于外力而偏斜。
7.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述预先组装的功率模块还包括：
一个或多个另外的向上延伸的支承件。
8.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述内部部分和所述外部部分由基础支承。
9.根据权利要求1所述的塔架，其特征在于，所述内部部分还包括：
另外的预先组装的功率模块，其包括向上延伸的支承件和向外延伸超过所述向上延伸的支承件的电气元件，并且所述另外的预先组装的功率模块定位在所述预先组装的功率模块的顶部上，所述另外的预先组装的功率模块还包括在第一端处联接到所述向上延伸的支承件上且向外延伸超过所述电气元件的引导支承件。
10.根据权利要求9所述的塔架，其特征在于，所述塔架还包括：
外部轨道，其联接到所述预先组装的功率模块的其中一个所述引导支承件，并联接到所述另外的预先组装的功率模块的其中一个所述引导支承件上。
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