CN111699333A - 扭转致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传动装置(101)，该传动装置具有至少一个致动器(113，201)；其中传动装置(101)被设计成用于将转矩流从驱动设备传递至从动设备；并且其中致动器(113，201)不同于驱动设备并且不同于从动设备。致动器(113，201)具有转子和定子；其中转子与传动装置(101)的轴(107)在旋转意义上固定地连接。

Description

扭转致动器
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的传动装置。
从现有技术已知用于减少传动装置中的扭振的主动阻尼系统。这些系统使用线性致动器。为了对扭振加阻尼，线性致动器必须以成对的、与要加阻尼的振动的旋转轴线间隔开的方式布置。因此例如已知接合到传动装置的增矩器(Drehmomentstütze)上的致动器。原则上，线性致动器不能直接作用于旋转的轴。
为了对旋转的轴的扭振加阻尼，从现有技术已知弹性的联接件和双质量飞轮。在此涉及可能仅在有限的范围内减少要加阻尼的振动的被动系统。
本发明基于的目的在于，消除现有技术中已知解决方案的内在的缺点。尤其应尽可能高效地对具有旋转的轴的传动装置中的扭振加阻尼。
这个目的通过根据权利要求1所述的传动装置来实现。优选的改进方案被包含在从属权利要求中。
所述传动装置(其例如可以涉及风力传动装置)具有至少一个致动器。致动器是根据输送给该致动器的信号来影响物理量的器件。信号进而是以下物理量，即一个或多个参数携带有关一个或多个可变量的信息。在此，信号优选涉及电信号。
所述传动装置被设计成用于将转矩流从驱动设备传递至从动设备。转矩流的传递是指将施加给传动装置的输入轴的输入转矩经由中间轴传递给传动装置的输出轴。
在此，输入轴和输出轴形成用于驱动设备和从动设备的联接位置。藉由驱动设备向输入轴施加输入转矩。将由此施加在输出轴上的输出转矩转移到从动设备上。
驱动设备例如可以涉及风力发电设施的转子，由风给该转子的转子叶片施加输入转矩。对应地，从动设备可以涉及风力发电设施的发电机。
所述致动器既不同于所述驱动设备、也不同于所述从动设备。因此，驱动设备和从动设备均不涉及致动器。而且，致动器既不是驱动设备的一部分、也不是从动设备的一部分。因此，存在三种互不相同的设备：致动器、驱动设备和从动设备。这暗示着转子不具有用于从动设备或驱动设备的任何一个联接位置。
根据本发明，所述致动器具有转子和定子。因此并不涉及线性致动器，而是涉及转动致动器。在此，转子以转动的方式实施，该转子相对于定子是以可旋转的方式支承的。定子是在旋转意义上固定地布置的。在本发明的情况下，上述与输送给致动器的信号处于依赖关系的物理量涉及在定子与转子之间作用的转矩。转矩的方向矢量和传动装置的轴的旋转轴线是重合的、尤其平行地延伸。
根据本发明，转子与所提到的轴在旋转意义上固定地连接。由此，在定子与转子之间作用的转矩被传递到轴上。
通过所传递的转矩尤其能够影响传动装置的振动行为。转子直接作用于轴。因此可以实现特别精确的影响。另一个优点在于转动致动器紧凑的结构形式。
转子可以涉及单独的构件。然而在一个优选的改进方案中，所述轴形成所述转子。这暗示着转子和轴一件式地互相连接。例如将涡流制动器考虑为根据改进方案的定子，该涡流制动器作用于轴并且在该轴中产生涡电流。
将传动装置的每个轴(因此也有该传动装置的中间轴)考虑为转子与其在旋转意义上固定地连接的轴。然而在一个优选的改进方案中，所述轴涉及所述输出轴。在此，所述致动器和所述从动设备被布置在所述输出轴的不同的、相反的端部上。其上布置有致动器的轴端部与上述用于从动设备的联接位置相反。致动器的转子与轴端部在旋转意义上固定地连接，或者轴端部形成转子。
替代性地，所述轴可以涉及所述输入轴。所述致动器和所述驱动设备被布置在所述输入轴的不同的轴上。输出轴的其上布置有致动器的端部涉及与上述联接位置相反的端部。致动器的转子在此也与轴端部在旋转意义上固定地连接，或者轴端部形成该致动器的转子。
在另外优选的改进方案中，所述致动器至少部分地、优选完全地被布置在所述传动装置的传动装置壳体内。
为了测量要加阻尼的振动，在一个优选的改进方案中设置至少一个传感器。优选地，这个至少一个传感器被设计成用于测量致动器的转矩所作用的轴的振动。
传动装置优选是具有至少一个控制器的组件的一部分。传感器与控制器以信号传导的方式连接，从而使得控制器获得有关所测量的振动的信息。控制器被设计成用于操控致动器，其方式为使得消除振动或对振动加阻尼。为此，还存在从控制器至致动器的信号传导的连接。控制器藉由这个连接向致动器输送信号，致动器根据该信号影响在转子与定子之间作用的转矩。
在附图中展示了本发明的优选实施例。在此，一致的附图标记指代相同或功能相同的特征。在附图中分别示出：
图1示出了具有传感器和第一致动器变体的传动装置；并且
图2示出了具有传感器和第二致动器变体的传动装置。
在图1中展示的传动装置101具有位于输入侧的行星级103和位于输出侧的正齿轮级105。输出轴107属于正齿轮级105。输出轴在发电机侧的端部109可以与发电机的转子在旋转意义上固定地连接。
输出轴107的转子侧的端部111与发电机侧的端部109相反。在此布置有致动器113。致动器113的转矩作用于输出轴107的转子侧的端部111。
目的在于消除输出轴107的扭转振动。由传感器115捕获要消除的振动。对应的测量信号117被传送到控制器119并且由这个控制器捕获并且处理。
控制器119根据测量信号117生成控制信号121，该控制信号被输送给致动器113并且控制这个致动器。由致动器113施加到输出轴107上的转矩取决于控制信号121。控制器119计算控制信号121，其方式为使得反向振动的转矩与由传感器115所测量的振动相对应。
图2示出了致动器201，该致动器实现与在图1中展示的致动器113相同的功能，然而与致动器113的不同之处在于该致动器被布置在传动装置101的壳体203内。致动器201不具有单独的转子。在此，输出轴107用作转子。这意味着致动器201的定子直接向输出轴107施加转矩。这例如可以借助用作致动器201的涡流制动器来实现。
附图标记清单
101 传动装置
103 行星级
105 正齿轮级
107 输出轴
109 输出轴的发电机侧的端部
111 输出轴的转子侧的端部
113 致动器
115 传感器
117 测量信号
119 控制器
121 控制信号
201 致动器
203 壳体

Claims (8)

1.一种传动装置(101)，所述传动装置具有至少一个致动器(113，201)；其中
所述传动装置(101)被设计成用于将转矩流从驱动设备传递至从动设备；其中
所述致动器(113，201)不同于所述驱动设备并且不同于所述从动设备；其特征在于，
所述致动器(113，201)具有转子和定子；其中
所述转子与所述传动装置(101)的轴(107)在旋转意义上固定地连接。
2.根据权利要求1所述的传动装置(101)；其特征在于，
所述轴(107)形成所述转子。
3.根据前述权利要求之一所述的传动装置(101)；其特征在于，
所述轴(107)涉及输出轴；其中
所述致动器(113)和所述从动设备被布置在所述轴(107)的不同的端部上。
4.根据权利要求1或2所述的传动装置；其特征在于，
所述轴涉及输入轴；其中
所述致动器和所述驱动设备被布置在所述轴的不同的端部上。
5.根据前述权利要求之一所述的传动装置(101)；其特征在于，
传动装置壳体(203)；其中
所述致动器(201)至少部分地被布置在所述传动装置壳体()内。
6.根据前述权利要求之一所述的传动装置(101)；其特征在于，
至少一个传感器(115)；其中
所述传感器(115)被设计成用于测量振动。
7.根据权利要求6所述的传动装置(101)；其特征在于，
所述传感器(115)被设计成用于测量所述轴(107)的振动。
8.一种具有根据权利要求6或7之一所述的传动装置(101)的组件；其特征在于，
至少一个控制器(119)；其中
所述传感器(115)以信号传导的方式与所述控制器(119)连接；并且其中
所述控制器(119)被设计成用于操控所述致动器(113)，其方式为使得对所述振动加阻尼。
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