CN110023714A - 用于测量无传动装置的风能设备的定子的测量系统和测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于测量无传动装置的风能设备(100)的定子(132)的测量系统(200)和相关的测量方法(300)，其中所述测量系统(100)具有气隙测量单元(210)和方位确定单元(220)，其中所述气隙测量单元(210)具有保持设备(212)和间距传感器(214)，其中所述保持设备(212)配置为，将所述气隙测量单元(210)安装在所述风能设备(100)的转子(132)上，其中所述间距传感器(214)配置为，提供信号，所述信号指示定子(132)和转子(134)之间的气隙(154)的伸展，其中所述方位确定单元(220)配置为，安装在所述风能设备(100)的所述转子(134)上并且在所述转子(134)转动期间在多个旋转位置处检测间距传感器(214)的信号。测量系统(200)和相关的测量方法(300)能够实现定子的简化的测量。

Description

用于测量无传动装置的风能设备的定子的测量系统和测量 方法
技术领域
本发明涉及用于测量无传动装置的风能设备的定子的测量系统和测量方法。
背景技术
在无传动装置的风能设备中，风能设备的发电机包括电枢，所述电枢直接地或在没有用于传动的传动装置的情况下经由与空气动力学的转子连接的转子叶片的转动而运动。作为内转子，该设计方案的一个可能性是，转子在定子之内旋转。在该设计方案中，电枢通常从端侧，也就是说从在正常运行中基本上迎着风的侧引入定子中。
在转子和定子之间存在气隙，所述气隙可能地在转子的或定子的环周之上具有均匀的厚度，也就是说沿围绕发电机轴的径向方向的伸展。
为此需要的是，定子提供尽可能圆的内面，在所述内面之内可以调准定子。为了保证定子的圆度，迄今为止在安装风能设备时需要耗费的方法，其中风能设备移入到多个转子位置中并且停住。在每个所述转子位置中，手动地确定在转子的固定的基准点和定子的对应于相应的转子位置的可变的点之间的间距。为了手动的确定，技术人员爬到转子毂中，因此设备随后必须被停住。在技术人员接着测量之后离开转子毂的区域之后，转子可以移动到下一测量位置中并且重新进行测量。
已知的方法具有多个缺点。例如，不利且耗费时间的是，必须频繁将风能设备开动和停住，因为技术人员必须在多个时间点进入转子毂中或到达发动机的朝向整流罩的侧上。也没有实现沿定子的环周方向确定位置的可能性，与该位置可关联有特定的测量值。最后，不可能直接和立即测量定子的设定或调整的效果。
发明内容
以此为背景，本发明的一个目的是，提供一种测量系统和相关的测量法，其至少解决所述已知的问题中的一些问题并且避免缺点。尤其一个目的是，提供一种测量系统和相关的测量法，其能够实现简化测量定子。
根据本发明，提出一种用于测量无传动装置的风能设备的定子的测量系统。所述测量系统具有气隙测量单元和方位确定单元。气隙测量单元具有保持设备和间距传感器。保持设备配置为，将气隙测量单元安装在风能设备的转子上。间距传感器配置为，提供信号，所述信号指示定子和转子之间的气隙的伸展。方位确定单元配置为，安装在风能设备的转子上并且提供信号，所述信号指示方位确定单元沿转子的旋转方向的位置。测量系统配置为，在转子转动期间在多个旋转位置处检测间距传感器的和方位确定单元的信号。
因此，根据本发明的测量系统在测量开始之前可安装在风能设备中并且配置为，在转子转动期间检测气隙。由此，取消沿环周方向在多个位置处停住转子并然后手动地检测或测量气隙的必要性。这由此能够实现，气隙测量单元和方位确定单元与转子一起转动，因为它们安装在转子上。
由于方位确定单元也可安装在转子上并进而与气隙测量单元一样同转子一起转动，所以可以将气隙测量单元简单地连接在方位确定单元上。尤其通过转子的旋转不会造成在方位确定单元和气隙测量单元之间的连接线缆的扭绞等等。
优选地，在转子侧上的极靴和定子侧上的定子环之间构成气隙。在风能设备的或发电机的其他设计方案中，也可以在定子的侧上和在定子侧上的其他元件之间构成气隙。
根据本发明的测量系统优选是可携带的且可重复使用，其中气隙测量单元和方位确定单元能够可逆地安装在转子上。
优选地，保持设备还配置为，将测量单元替选地安装在风能设备的定子上。在该位置中，间距传感器也配置为，提供指示气隙的伸展的信号。由此，在转子转动期间，评估单元可以检测在定子的固定的位置和转子的不同位置之间的间距并且执行转子同心度测量。由此，根据本发明的测量系统不仅适合于测量定子而且适合于测量转子的同心度。在转子同心度测量中，也取消了将转子在多个位置处停住以便可以手动地检测气隙的必要性。
由此，在所述实施方式中，间距传感器可以提供指示在定子和优选在转子的侧上的极靴之间的间距的信号。在两个相邻的极靴之间的间隙中可探测较大的间距，使得经由间距的时间变化曲线的评估可以识别转子的不同的极靴。在一个实施方式中，为测量系统优选预设转子的极靴数量，使得转子沿旋转方向的相对位置通过根据间距传感器的测量信号对极靴计数实现。由此，在本实施方案中，优选不一定需要安装在转子上的方位确定单元，因为转子位置可由对极靴的计数确定。优选地，转子同心度经由每个极靴的间距的最小值确定。然而在其他实施方式中，转子同心度也可利用与最小值不同的值，例如以平均值测量。例如，在Enercon E-115设备的情况下，转子沿旋转方向具有96个极靴。也已知用于其他风能设备的极靴的其他数量。
优选地，保持设备包括磁性膜，其中气隙测量单元配置为，安装在气隙中，尤其安装在转子的极靴上。磁性膜能够实现，能够可逆地安装气隙测量单元并且可重复使用于多种应用。
在一个实施方式中，磁性膜具有大约0.3mm的厚度，然而在其他实施方式中所述厚度也可以不同地设计，其中确保气隙测量单元保持在转子上。
优选地，方位确定单元具有陀螺仪，所述陀螺仪配置为，提供指示转子的方位的信号。
陀螺仪信号能够以高扫描率检测并进而保证高的分辨率。优选地，方位确定单元的扫描率于是与气隙测量单元的扫描率一致并且可以检测相应的气隙和方位值。
优选地，方位确定单元替选地或附加地具有增量式编码器，所述增量式编码器配置为，针对转子的每个特定的角度变化提供信号。因此，方位确定单元优选配置为，针对每个由增量式编码器给出的特定的角度变化检测间距传感器的信号。
优选地，增量式编码器具有每转至少100个位置的分辨率。增量式编码器的分辨率是已知的并且优选各个位置彼此等距地间隔开，使得可简单地确定各个测量点的位置。高分辨率能够实现将检测到的间距值的有利的精确定位。有利的是据此同样已知：完整的转何时结束，并且可以通过进一步旋转简单地重复测量。
优选地，方位确定单元具有用于使增量式编码器基准化的基准单元。通过基准化，不仅通过增量式编码器在两个测量点之间已知的相对方位是可能的，而且绝对位置是可能的。例如基准单元可以包括摆锤，其中可识别12点位置。换言之，气隙测量单元例如安装在12点位置中，也就是说安装在转子的沿竖直方向最高的位置处，并随后增量式编码器以如下方式基准化，使得基准单元同样对应于12点位置的值。同样，在其他实施方式中，当然可以是其他不对应于12点位置的基准值。
在一个实施例中，基准单元包括摆锤，所述摆锤配置为，使得一旦基准单元处于12点位置中，那么灯例如LED发光。相应地，在本实施方式中，可以调节例如转动增量式编码器，直至属于基准单元的LED发光。由此，简单的基准化是可能的。在其他实施方式中，当然增量式编码器的基准化的其他形式也是可能的。
优选地，保持设备配置为，在转子前安装在端侧上。在转子前的端侧上通常存在孔，例如可以将螺丝从通风板(Luftblech)松开并且甚至借助于同样螺丝安装保持设备。这确保了气隙测量单元的简单的安装。在其他实施方式中，替选地或附加地，在测量系统具有多个测量单元时，保持设备也可以安装在转子的背离端侧的侧上。
优选地，测量系统具有壳体。所述壳体包括方位确定单元并且配置为，安装在用于风能设备的整流罩的支柱上。用于整流罩的支柱在风能设备中一直存在，由此可在没有附加的耗费的情况下安装壳体和进而方位确定单元。例如，壳体可以借助于简单的线缆连接器或类似的固定机构暂时地安装在支柱上。
在一个实施方式中，壳体包括磁体，尤其永磁体，其中壳体可借助于磁体以可松开的方式安装在转子的磁性部件上。
在一个实施方式中，方位确定单元和气隙测量单元也可以设置在共同的壳体中，所述壳体例如可从端侧安装在转子上。
优选地，方位确定单元具有无线电通信模块，尤其WLAN模块。无线电通信模块能够实现与例如在风能设备的机器间中的计算机建立简单的连接，而不用为此铺设线缆。由此，可以通过不一起旋转的计算机对测量进行简单的分析和评估。换言之，定子的设定和调整据此已经在转子转动和记录测量结果期间可以进行，因为不需要技术人员在转子毂的区域中和进而不需要与其有关的将设备停住。
优选地，间距传感器具有感测板，所述感测板配置为，在安装好的状态中扫描定子的内侧。尤其，感测板配置为，所述感测板从内侧贴靠在定子叠片组上。对于感测板替选地或附加地，可以使用其他形式的适合于距离确定的测量设备，例如光学的如基于激光的测量设备。同样地，间距传感器能够类似地转用于外转子，其中间距传感器随后优选从环绕的转子起始扫描定子的外侧。
替选地或附加地，间距传感器具有电容式的平板传感器。电容式平板传感器尤其配置为，直接安装在气隙中并且提供信号，所述信号指示气隙的厚度。
优选地，间距传感器能够实现0.5mm或更好的测量精度。气隙虽然具有例如大于4m的直径但是具有几毫米的小的厚度。这使得这种精度是必需的，因为在该范围内的波动已经可能具有大的影响。
优选地，间距传感器提供模拟的扫描信号并且方位确定单元具有模数转换器，所述模数转换器配置为，将扫描信号数字化。这能够实现气隙测量单元的特别简单的设计方案。替选地，在其他实施方式中气隙测量单元也可以直接具有数字间距传感器。
优选地，方位确定单元具有变压器，由此方位确定单元可直接连接到电网电压上。尤其，由此能够实现，方位确定单元或整个测量系统可无困难地连接到现有的供电网上，针对所述供电网确保广泛的可用性。例如，在德国市场中见到220V插座，在其他市场上可类似地转用，其能够实现简单的连接。特别优选地，方位确定单元具有第一变压器，所述第一变压器为整个方位确定单元提供24V的输出电压，并且替选地或附加地具有第二变压器，所述第二变压器为间距传感器提供5V的输出电压。
优选地，测量系统具有第一和第二气隙测量单元，其中第一气隙测量单元配置为，沿轴向方向安装在转子之前而第二气隙测量单元配置为，沿轴向方向安装在转子之后。这种测量系统能够实现，基于测量系统的测量将定子轴向向前以及向后地定向。由此，除了在转子平面中的定向之外，也可以识别朝向转子平面的倾斜。换言之，优选第一气隙测量单元在整流罩侧而第二气隙测量单元在机器间侧安装在转子的相同的极靴上。
尽管设计方案分别彼此独立地作为优选的实施方式予以描述，但是通过将两个或更多个描述为优选的实施方式组合得到测量系统的特别有利的实施方案。
在另一方面，提供一种用于测量无传动装置的风能设备的定子的测量方法。所述测量方法包括如下步骤：(i)将气隙测量单元安装在风能设备的转子上，所述气隙测量单元具有保持设备和间距传感器；(ii)将方位确定单元安装在风能设备的转子上；(iii)在转子转动期间在多个旋转位置处借助于方位确定单元检测间距传感器的信号，所述信号指示定子和转子之间的气隙的伸展。
根据本发明的测量方法优选通过使用根据本发明的测量系统执行并且尤其适合于实现参照测量系统所描述的优点。所有针对测量系统所描述的有利的设计方案能够以相同的形式转用到测量方法上。
优选地，针对每个测量位置检测间距传感器的信号，所述测量位置由增量式编码器给出。因此，得到气隙在定子的环周上的改变的组合的图像。例如，增量式编码器的值和间距传感器的相关的值可以作为列表被存储并且在进一步的过程中借助于适当的软件，例如电子数据表进行处理。此外，也可以在网络图中示出间距传感器的值，其中圆形的布置优选对应于旋转方向。这能够实现定子的或还有定子的如下区域的圆度的图形上简单的且直观的显示，在该区域处定子是不圆的并且要再调节。
优选地，所述方法包括：将方位确定单元与电网电压连接。优选地，所述方法替选地或附加地包括：校准间距传感器。
优选地，所述方法包括：使增量式编码基准化器，用于在旋转期间的绝对方位确定。由此，除了通过增量式编码器给出的相对的方位变化之外，还可以可靠地检测绝对位置。
优选地，所述方法包括：经由WLAN传输检测到的信号。这能够实现由技术人员简单地评估数据，所述技术人员逗留于风能设备的不旋转的部分中。此外，为了该目的，不必将来自风能设备的旋转部分的线缆铺设到不转动的部分中。WLAN由于良好的可用性和有利的成本而是特别适合的。然而对WLAN替选地，当然也可类似地实现其他无线电传输协议。
在另一方面中，提供一种用于测量无传动装置的风能设备的转子的测量方法，其中测量方法包括如下步骤：将气隙测量单元安装在风能设备的定子上，所述气隙测量单元具有保持设备和间距传感器；在转子转动期间在多个旋转位置处检测间距传感器的信号，所述信号指示定子和转子之间的气隙的伸展；由间距传感器的信号确定转子的极靴之间的过渡部；针对在所确定的过渡部中每两个相邻的过渡部之间的每个极靴，确定定子和转子之间的间距值，尤其作为间距传感器的信号的最小值；以及基于针对每个极靴所确定的间距值评估转子的圆度。
在该方面中，测量方法能够可选地具有方位确定单元，所述方位确定单元安装在转子上，因为已经可以基于可由测量信号推导出的极靴进行方位的确定。因此，在不需要随着转子旋转的部分之后，也不需要在转动的和不转动的部分之间的耗费的线缆引导或连接以执行测量方法。
优选地，两个气隙测量单元安装在定子的两个轴向侧上，即在壳体侧和毂侧安装。因此，壳体侧的和毂侧的间距传感器之间的偏差可以校正转子相对于发电机轴的倾斜。当然，测量方法然而也仅可借助于安装在壳体侧或安装在毂侧的气隙测量单元或者可借助于多于两个气隙测量单元执行。
在另一方面中，提供用于安装风能设备的方法，所述方法包括：执行根据本发明的测量方法并且还包括在已测量到气隙的偏差值的位置处调节定子和/或转子。在安装定子和转子时出现的不圆区域，由此可以特别简单地且用少的耗费修正。
附图说明
下面，参照附图描述其他有利的设计方案和实施方式。在此示出：
图1示意地示出风能设备；
图2示意地示出风电厂；
图3示意地示出在图1中示出的风能设备的发电机；
图4示意地示出根据本发明的测量系统的一个实施例；
图5示出根据本发明的测量法的示例性的流程图；
图6示出根据本发明的测量方法的另一示例性的流程图；以及
图7示意地示出间距传感器的一个实施例。
具体实施方式
图1示出风能设备100的示意图。风能设备100具有塔102和在塔102上的吊舱104。在吊舱104上设有空气动力学的转子106，所述转子具有三个转子叶片108和整流罩110。空气动力学的转子106在风能设备的运行中由风置于转动运动中和进而也将电动力学的转子或发电机的电枢转动，所述电枢直接与空气动力学的转子106耦联。发电机设置在吊舱104中并且产生电能。
图2示出风电厂112，所述风电厂示例性地具有三个风能设备100，所述风能设备可以是相同的或不同的。因此，三个风能设备100基本上代表风电厂112的任意数量的风能设备。风能设备100经由电厂电网114提供其功率，即尤其所产生的电流。在此，将各个风能设备100的分别产生的电流或功率相加并且通常设有变压器116，所述变压器将电厂中的电压升压变换，以便随后在馈入点118处馈入供电网120中，所述馈入点也通常称作为PCC。图2仅是风电厂112的简化图，所述简化图例如没有示出控制装置，尽管自然存在控制装置。电厂电网114例如也可以不同地构成，在所述电厂电网中例如在每个风能设备100的输出端处也存在变压器，仅举出另一实施例。
图3示意地以侧视图示出发电机130。所述发电机具有定子132和可相对于其转动地支承的电动力学的转子134并且以其定子132经由轴颈136固定在机架138上。定子132具有定子承载件140和定子叠片组142，所述定子叠片组形成发电机130的定子极并且经由定子环144固定在定子承载件140上。电动力学的转子134具有转子极靴146，所述转子极靴形成转子极并且经由转子承载件148和轴承150在轴颈136上可围绕转动轴线152转动地支承。定子叠片组142和转子极靴146仅分开窄的气隙154，所述气隙是几毫米厚，尤其小于6mm，然而具有数米的直径，尤其大于4m的直径。定子叠片组142和转子极靴146分别形成环并且一起也是环形的，使得发电机130是环式发电机。常规地，发电机130的电动力学的转子134与空气动力学的转子的转子毂156一起转动，其中勾画了转子叶片158的开端。
图4示意地示出根据本发明的测量系统200的一个实施例，所述测量系统用于测量发电机130的定子132，如所述发电机在图3中所示出。图4从前方示出图3中示出的定子，更准确地说示出定子叠片组142的和转子极靴146的上部的局部。为了简化示图，略去其他图3中表明的元件。
测量系统200具有气隙测量单元210和方位确定单元200。
气隙测量单元210包括保持设备212，所述保持设备同时配置为安装在转子上并且保持间距传感器214。保持设备212例如可以借助于两个螺丝在通风板处安装在转子134的端侧上(参见图3)。通风板(未示出)当然仅是一个实例，在所述通风板处安装有气隙测量单元210。通风板的优点是，其一般已经在风能设备中存在并且也准备好孔，所述孔适合于安装保持设备。间距传感器214在本实施例中具有保持板并且以模拟的形式确定定子叠片组142和转子极靴146之间的间距。指示气隙154的伸展的信号由间距传感器214传输到方位确定单元220。在本实施例中设有用于传输测量信号的线缆，在其他实施例中也可以无线地传输测量信号或者可以将气隙测量单元210与方位确定单元220一起构成为整体单元。
方位确定单元220在本实施例中具有增量式编码器222、基准单元224和无线电通信模块226。方位确定单元220在此情况下作为在壳体之内的箱或盒示出，所述箱或盒同样与转子一起安装在气隙测量单元210附近。因此，如果转子极靴146相对于定子叠片组142转动，那么气隙测量单元210和方位确定单元220转动。换言之，定子叠片组142相对于气隙测量单元210和方位确定单元220转动。
增量式编码器222配置为，给出方位确定单元220的方位。尤其是，增量式编码器222配置为，显示在特定的角度范围上的方位变化。优选地，增量式编码器222的分辨率处于每转至少100个位置。因此，给定足够的测量分辨率，所述测量分辨率确保定子132在整转上的定位。
为了给出增量式编码器222的绝对位置，设有基准单元224。在图4中示出基准单元224的显示器，所述显示器总是在增量式编码器222处于12点位置中也就是说垂直向上时才发光。例如，基准单元224为此包括摆锤(未示出)，其中在位置对应于12点位置时，也就是说当摆锤垂直向下时，基准单元224的在图4中示出的灯发才光。优选地，增量式编码器222沿一个方向转动，也就是说基准化，直至基准单元224的灯发光。当增量式编码222在12点位置中被基准化时，由于增量式编码器222的区间是恒定的并且每转的测量位置的数量是已知的，所以可能的是，经过数天的并且在不同的风能设备之间的多个测量是彼此可比较的，因为所述测量包含相同的绝对基准点。
无线电通信模块226优选是WLAN模块，其能够实现与在风能设备100的机器间中的计算机的WLAN连接或其他无线通信连接。进行定子132或定子叠片组142的设定的技术人员据此可以在转动的转子之外借助于无线电通信模块226获得关于气隙154的数据，对其进行评估和针对其相应地作出反应，例如通过调节定子132作出反应。数据的无线传输能够实现，没有线缆从转子内部中向外引导，这带来线缆扭绞的风险。
在图4中未详尽地示出方位确定单元220的其他元件，即：计算单元，其例如包括无线电通信模块226；模数转换器，其例如在传感器214是模拟传感器的情况下将传感器214的扫描信号转换为数字信号；和至少一个电网件，其将电网电压转换为由方位确定单元220所需的电压或由气隙测量单元210所需的电压。方位确定单元220还可以具有校准设备，借助于所述校准设备可以对间距传感器214进行为本领域技术人员已知的校准。
在本实施例中，方位确定单元220借助于在支柱处的四个线缆连接器安装，所述线缆连接器设计用于安装整流罩。支柱通常已经位于风能设备100中，这保持安装耗费低。同样，借助于线缆连接器的安装能够实现方位确定单元220的快速拆卸。
图5示意地且示例地示出根据本发明的测量方法300的流程图，所述测量方法用于测量风能设备100的定子132。测量方法300包括步骤302：将气隙测量单元210安装在风能设备100的转子134上，所述气隙测量单元具有保持设备212和间距传感器214。在步骤302中的安装优选在风能设备100停住的时间期间进行，使得转子134不可转动。此外，安装优选在端侧上进行，也就是说从风能设备通常迎着风的侧面进行。
在步骤304中，方位确定单元220安装在风能设备的转子134上。例如，方位确定单元220，不限于这地，借助于线缆连接器安装在已经在转子134中存在的支柱上。
在步骤306中，方位确定单元220与电网电压连接。电网电压典型地已经在风能设备100中提供并进而可以以简单地方式连接方位确定单元220。
在步骤308中，校准间距传感器214。例如，该校准的步骤以如下方式进行：经由在方位确定单元220上的显示器，其显示间距传感器214的模拟的扫描值，由间距传感器214产生的电压改变，使得所显示的测量值对应于间距。这仅是一个实例并且代替示例性描述的校准方法可以使用其他可能的校准方法。
在步骤310中，使增量式编码器220基准化，用于在旋转期间的绝对方位确定。基准化优选借助于基准单元224进行。通过基准化，经由例如在不同的年份执行的多个测量，或还有在不同风能设备之间的可比较的测量是可能的。
步骤312涉及借助于方位确定单元220在转子134转动期间在多个旋转位置处实际检测间距传感器214的信号，所述信号指示定子132和转子134之间的气隙154的伸展。在转子134围绕定子132转动期间，检测间距传感器214的信号。转子134不必被停止以执行各个测量，并且测量可以无需额外耗费地以任意频繁重复。
在步骤314中，经由WLAN或借助于其他无线传输协议传输在步骤312中检测到的信号。据此，信号的评估是在转子之外，尤其在机器间的不旋转的区域中简单可行的。由此，技术人员可以近似实时地评估检测到的信号并且必要时进行定子132的调整。
图6示意地且示例地示出根据本发明的用于测量风能设备100的转子134的测量方法400的流程图。测量方法400包括：将气隙测量单元210安装在风能设备100的定子132上的步骤402，所述气隙测量单元具有保持设备212和间距传感器214。在步骤302中的安装优选在风能设备100停住的时间期间进行，使得转子134不可转动。此外，安装优选在端侧上进行，也就是说从风能设备的通常迎着风的侧面进行。替选地或附加地，尤其附加地，进行在壳体侧的安装，即在转子的或发电机的背离风的侧上安装。
在步骤404中，在转子134转动期间在多个旋转位置处检测间距传感器214的信号，所述信号指示定子132和转子134之间的气隙154的伸展。
在步骤406中，由间距传感器214的信号确定转子134的极靴之间的过渡部。检测到的间距在两个极靴之间的过渡部中达到比在极靴的区域中明显更大的值，这能够实现过渡部的确定。
在步骤408中，针对在所确定的过渡部中的每两个相邻的过渡部之间的每个极靴确定定子132和转子134之间的间距值。尤其为此考虑间距传感器214的信号的最小值，尽管也有其他方法，例如平均值确定也是可行的。
在步骤410中，基于针对每个极靴所确定的间距值评估转子134的圆度。必要时在确定有不圆度时执行调整。
尽管这些步骤以在图5或图6中的特定的顺序示出，但是由此并不隐含必需的时间顺序，更确切地说几个、多个或所有步骤可以以其他顺序实施或也同时实施。
尽管风能设备在本实施例中示为内转子，但是根据本发明的测量系统和测量方法可以类似地且同样有利地借助于外转子使用。
图7示意地且示例地示出间距传感器214的实施例。间距传感器214在本实施例中设计为薄膜710，所述薄膜优选在其两侧上自粘地构成，以便能够实现简单地置于例如气隙中。典型的薄膜厚度在0.1mm的范围内，其中较厚的或较薄的薄膜也是可能的。
薄膜710在其正面上具有螺旋状的带状导线720并且在其背面上具有另一螺旋状的带状导线730。带状导线730的螺旋方向优选与螺旋线720相反。在其他实施例中，螺旋线720和/或螺旋线730也可以矩形地或以其他几何形状构成，以便优选在气隙中覆盖整个定子齿宽。
在薄膜710的大致中心处，螺旋线720和螺旋线730经由连接部740连接，所述连接部例如构成为具有焊接部位的孔。由此，间距传感器214可以经由连接到第一螺旋线720上的连接导线722和连接到第二螺旋线730上的第二连接导线732连接。
在图7中示出的间距传感器214，如上文所描述，不仅粘贴到定子上，以便测量转子，而且也粘贴到转子上，以便测量定子圆度。优选地，可以使用总共四个这种间距传感器214，其中各两个间距传感器在定子上和在转子上，其中分别一个在整流罩侧而另一个在机器间侧，测量不圆度和锥度。

Claims (17)

1.一种用于测量无传动装置的风能设备(100)的定子(132)的测量系统(200)，其中所述测量系统(100)具有气隙测量单元(210)和方位确定单元(220)，
其中所述气隙测量单元(210)具有保持设备(212)和间距传感器(214)，其中所述保持设备(212)配置为，将所述气隙测量单元(210)安装在所述风能设备(100)的转子(132)上，
其中所述间距传感器(214)配置为，提供信号，所述信号指示定子(132)和转子(134)之间的气隙(154)的伸展，
其中所述方位确定单元(220)配置为，安装在所述风能设备(100)的所述转子(134)上并且提供信号，所述信号指示所述方位确定单元(220)沿所述转子(134)的旋转方向的位置，
其中所述测量系统(100)配置为，在所述转子(134)转动期间在多个旋转位置处检测所述间距传感器(214)的和所述方位确定单元(220)的信号。
2.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中所述保持设备(212)包括磁性膜，其中所述气隙测量单元(210)配置为，安装在所述气隙(154)中，尤其安装在所述转子(132)的极靴上。
3.根据权利要求1所述的测量系统(200)，其中所述方位确定单元(220)具有陀螺仪或增量式编码器(222)，所述陀螺仪或增量式编码器配置为，针对所述转子(132)的每个特定的角度变化提供信号。
4.根据权利要求2所述的测量系统(200)，其中所述增量式编码器(222)具有每转至少100个位置的分辨率。
5.根据权利要求2或3所述的测量系统(200)，其中所述方位确定单元(220)具有用于使所述增量式编码器(222)基准化的基准单元(224)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，所述测量系统具有壳体，其中所述壳体包括所述方位确定单元(220)并且配置为，安装在用于所述风能设备(100)的整流罩的支柱上。
7.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，其中所述方位确定单元(220)具有无线电通信模块(226)，尤其WLAN模块。
8.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，其中所述间距传感器(214)具有感测板和/或电容式平板传感器，其配置为，在安装好的状态中扫描所述定子(132)的内侧。
9.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，其中所述间距传感器(214)能够实现0.5mm或更好的测量精度。
10.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，其中所述间距传感器(214)提供模拟的扫描信号并且所述方位确定单元(220)具有模数转换器，所述模数转换器配置为将所述扫描信号数字化。
11.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，其中所述方位确定单元(220)具有变压器，以便能够将所述方位确定单元(220)直接连接于电网电压。
12.根据上述权利要求中任一项所述的测量系统(200)，其中所述测量系统(200)具有第一气隙测量单元和第二气隙测量单元(210)，其中所述第一气隙测量单元(210)配置为沿轴向方向安装在所述转子(134)之前并且所述第二气隙测量单元配置为沿轴向方向设置在所述转子后方。
13.一种用于测量无传动装置的风能设备的定子的测量方法(300)，其中所述测量方法包括如下步骤：
将气隙测量单元(210)安装(302)在所述风能设备(100)的转子(134)上，所述气隙测量单元具有保持设备(212)和间距传感器(214)；
将方位确定单元(220)安装(304)在所述风能设备(100)的所述转子(134)上；
在所述转子(134)转动期间在多个旋转位置处借助于所述方位确定单元(220)检测(312)所述间距传感器(214)的信号，所述信号指示在定子(132)和转子(134)之间的气隙(154)的伸展。
14.根据权利要求13所述的测量方法(300)，其中针对每个测量位置检测所述间距传感器(214)的信号，所述测量位置由增量式编码器(222)给出。
15.根据权利要求13或14所述的测量方法，所述方法还包括下述步骤中的至少一个步骤：
-将所述方位确定单元(220)与电网电压连接(306)；
-校准(308)所述间距传感器(214)；
-使增量式编码器(222)基准化(310)，用于在旋转期间的绝对方位确定；
-经由WLAN传输(314)检测到的所述信号。
16.一种用于测量无传动装置的风能设备的转子(134)的测量方法(400)，其中所述测量方法包括如下步骤：
-将气隙测量单元(210)安装(402)在所述风能设备(100)的定子(132)上，所述气隙测量单元具有保持设备(212)和间距传感器(214)；
-在所述转子(134)转动期间在多个旋转位置处检测(404)所述间距传感器(214)的信号，所述信号指示定子(132)和转子(134)之间的气隙(154)的伸展；
-由所述间距传感器(214)的信号确定(406)所述转子(134)的极靴之间的过渡部；
-针对在所确定的过渡部中的每两个相邻的过渡部之间的每个极靴确定(408)定子(132)和转子(134)之间的间距值，尤其作为所述间距传感器(214)的信号的最小值；以及
-基于针对每个极靴所确定的间距值评估(410)所述转子(134)的圆度。
17.一种用于安装风能设备(100)的方法，所述方法包括：执行根据权利要求12至16中任一项所述的测量方法(300)并且还包括：在已测量出所述气隙(154)的偏差值的位置处调整所述定子(132)和/或所述转子(134)。
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