DE102008009351A1 - Device for torque limitation in a drive train - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst und wobei die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.The invention relates to a device for supporting at least one rotor in a generator of a wind turbine, wherein the wind turbine has at least one rotor with at least one rotor blade, the generator having at least one stator, wherein at least one rotor is driven by a driven shaft of a drive train the device comprises the driveline driveline and a connection between the drifting shaft and at least one rotor, and wherein the included connection is torque limiting and at least one rotor is supported by at least one stator through the device or the included connection.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst und wobei die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.The The invention relates to a device for storing at least one Runner in a generator of a wind turbine, wherein the wind turbine at least one rotor with at least one Rotor blade, wherein the generator has at least one stator , wherein at least one runner by a driving off Shaft of a drive train is driven, the device the drifting shaft of the drive train and a connection between the discharging shaft and at least one runner comprises and wherein the included connection is torque limiting and the storage of at least one runner at least one stator through the device or the included connection he follows.

Für moderne Windkraftanlagen ist es vor allem aus Gründen der Wirtschaftlichkeit besonders wichtig, einen möglichst verschleißarmen und gleichzeitig servicefreundlichen Aufbau aufzuweisen. Dies gilt insbesondere für die Hauptbestandteile einer Windkraftanlage, wie beispielsweise Getriebe und Generator, da diese nur unter großem Arbeits- und Kostenaufwand instandgesetzt oder ausgetauscht werden können.For Modern wind turbines are mainly for the sake of Economy particularly important, a wear-resistant as possible and at the same time have a service-friendly structure. this applies in particular for the main components of a wind turbine, such as gearbox and generator, since these only under large Labor and costs are repaired or replaced can.

Eine Hauptursache für das Auftreten eines erhöhten Verschleißes an Generatoren ist deren Beaufschlagung mit Drehzahlen bzw. Drehmomenten, die die zulässige Drehzahl bzw. das zulässige Drehmoment überschreiten. Derartige Überlasten oder beispielsweise auch der Eintrag von Verunreinigungen in das bzw. die Radiallager eines Generators führen zu einer beschleunigten Abnutzung dieser Komponenten und ziehen zeit- und kostenintensive Instandhaltungsmaßnahmen nach sich.A Main cause of the occurrence of an elevated Wear on generators is their admission with Speeds or torques which are the permissible speed or exceed the allowable torque. Such overloads or, for example, the entry of impurities in the or the radial bearings of a generator lead to an accelerated Wear of these components and drag time-consuming and costly Maintenance measures.

In DE 103 05 244 wird eine Überlastkupplung für Arbeitsmaschinen, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einer Antriebsscheibe beschrieben, wobei die Antriebsscheibe mit einer Antriebswelle der Arbeitsmaschine verbunden ist. Die Antriebsscheibe ist zangenförmig umschlossen zwischen zwei Reibscheiben reibschlüssig geklemmt, wobei die Reibscheiben mit einer Antriebswelle der Antriebsmaschine verbunden sind.In DE 103 05 244 is an overload clutch for working machines, in particular for wind turbines, described with a drive pulley, wherein the drive pulley is connected to a drive shaft of the working machine. The drive pulley is clamp-like clamped frictionally clamped between two friction plates, wherein the friction plates are connected to a drive shaft of the drive machine.

Das in DE 103 05 244 angeführte Ausführungsbeispiel beschreibt eine Anordnung, in der eine Antriebsmaschine, die in diesem Zusammenhang im Regelfall als Rotor der Windkraftanlage mit angeschlossener Hohlwelle größeren Durchmessers ausgeführt ist, über zwei Reibscheiben reibschlüssig drehmomentbegrenzend mit einer Antriebsscheibe verbunden ist. Die Antriebsscheibe ist wiederrum mit der Antriebswelle einer Arbeitsmaschine, in der Regel einem Generator, verbunden.This in DE 103 05 244 cited embodiment describes an arrangement in which a prime mover, which is designed in this context usually as a rotor of the wind turbine with a connected hollow shaft of larger diameter, is frictionally connected via two friction friction-torque limiting with a drive pulley. The drive pulley is in turn connected to the drive shaft of a work machine, usually a generator.

Kennzeichnend für die offenbarte Vorrichtung sind vorgesehene Dehnschrauben, die etwaige Kippmomente der Antriebswelle aufnehmen und so die Lagerung der Antriebswelle der Arbeitsmaschine mit nur einem Radiallager ermöglichen.characteristic for the disclosed device are provided expansion screws, record any tilting moments of the drive shaft and so the storage the drive shaft of the working machine with only a radial bearing enable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verschleißarme Lagerung eines Generatorläufers für Generatoren in Windkraftanlagen zu realisieren.The Object of the present invention is a low-wear Storage of a generator rotor for generators to realize in wind turbines.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage gelöst, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst und wobei die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.These Task is achieved by a device according to the invention for the storage of at least one rotor in a generator a wind turbine solved, the wind turbine has at least one rotor with at least one rotor blade, wherein the generator comprises at least one stator, wherein at least a runner through a drifting shaft of a drive train is driven, wherein the device is the driving wave of the Driveline and a connection between the abortive wave and at least one runner, and which included Connection torque limiting is executed and the Storage of at least one runner with respect to at least a stator through the device or the included connection.

Im Folgenden kann durch den Begriff „wenigstens" sowohl das singuläre als auch das multiple Vorhandensein eines Merkmals indiziert sein.in the Below, by the term "at least" both the singular as well as the multiple presence of a feature be indexed.

Der Generator der Windkraftanlage kann in einer beliebigen Bauform realisiert sein und sowohl einen oder mehrere Statoren als auch einen oder mehrere Läufer umfassen.Of the Generator of the wind turbine can be realized in any design be and both one or more stators and one or more Runners include.

Der Begriff des Triebstranges kann sowohl die gesamte mechanische Kraftübertragung vom Rotor der Windkraftanlage bis hin zum Generator als auch nur einzelne Bestandteile dieser Kraftübertragungskette umfassen. Die mechanische Kraftübertragung kann getriebefrei, mit einem, mit mehreren und insbesondere mit gekoppelten Getrieben ausgeführt sein. Der Begriff der „abtreibenden Welle eines Triebstranges" indiziert in diesem Zusammenhang den Teil des Triebstranges, durch welchen die mechanische Kraftübertragung in den Generator erfolgt. Hierbei kann es sich sowohl um eine Welle im herkömmlichen Sinne, eine Zahnradverbindung als auch jegliche andere Verbindungsart zur mechanischen Kraftübertragung handeln.Of the Term of the drive train can be both the entire mechanical power transmission from the rotor of the wind turbine all the way to the generator as well individual components of this power transmission chain include. The mechanical power transmission can be gearless, with one, executed with several and in particular with coupled transmissions be. The concept of the "abortive wave of a drive train" indicates in this context the part of the drive train, by which the mechanical power transmission in the generator he follows. This can be both a wave in the conventional Meaning, a gear connection as well as any other type of connection act for mechanical power transmission.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verbindet den Triebstrang direkt mit wenigstens einem Läufer des Generators, wobei der Begriff des Läufers sowohl nur den elektromagnetisch wirksamen Teil des Läufers als auch die Kombination eines entsprechenden Trägers mit dem elektromagnetisch wirksamen Teil und etwaige Verbindungsteile zur erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen kann.The device according to the invention connects the drive train directly with at least one rotor of the generator, wherein the term of the rotor both the electromagnetically effective part of the rotor and the combination of a corresponding carrier with the electromagnetically active part and any connecting parts for erfindungsge may comprise device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass die Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und dem Läufer des Generators drehmomentbegrenzend wirkt, so dass Drehmomente, welche ein Grenzmoment überschreiten, derart durch die erfindungsgemäße Vorrichtung begrenzt werden, dass maximal nur das Nenndrehmoment von der abtreibenden Welle auf den Läufer übertragen wird.The Device according to the invention is designed in such a way that the connection between the aborting shaft and the runner of the generator torque limiting acts, so that torques, which exceed a limit torque, so by the be limited inventive device that maximum only the rated torque of the driven shaft on the runner is transferred.

Damit einhergehend wird der Läufer durch die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb des Generators bezüglich wenigstens eines Stators gelagert, wobei darüber hinausgehend auf jegliche weitere Lagerung des Läufers verzichtet wird, insbesondere auf im oder am Generator verortete, beliebig ausgefertigte Lager. Die Begrifflichkeit des Lagers bzw. der Lagerung repräsentiert in diesem Zusammenhang jegliche Mittel, die für eine drehbar ausgeführte Verortung eines Läufers innerhalb eines Generators Anwendung finden können, insbesondere Kugellager, Wälzlager, Nadellager und Gleitlager, welche insbesondere als Radiallager ausgeprägt sein können.In order to accompanying the runner is the inventive Device within the generator with respect to at least a stator mounted, in addition to on any further storage of the runner is waived, in particular located in or on the generator, arbitrarily executed Camp. The concept of the warehouse or storage represents In this context, any means that rotates for one executed location of a runner within a generator can be used, in particular Ball bearings, roller bearings, needle roller bearings and plain bearings, which in particular can be pronounced as a radial bearing.

In einer bevorzugten Realisierungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verbindung zwischen wenigstens einem Läufer und der abtreibenden Welle des Triebstranges derart ausgeführt sein, dass die Verbindung im Wesentlichen drehfest ist, solange das an der abtreibenden Welle vorherrschende Drehmoment ein Grenzmoment nicht überschreitet. In diesem Fall wird das anliegende Drehmoment im Wesentlichen auf die verbundenen Läufer des Generators übertragen. Übersteigt das an der abtreibenden Welle anliegende Drehmoment das Grenzmoment, wird das auf die verbundenen Läufer übertragene Drehmoment auf das Grenzmoment reduziert. Eine derartige Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich als vorteilhaft, da ein erhöhter Verschleiß des Generators durch Überlasten wirkungsvoll vermieden wird.In a preferred embodiment of the invention Device may be the connection between at least one runner and the driven shaft of the drive train executed in such a way be that the connection is substantially rotationally fixed, as long as the torque prevailing at the output shaft does not exceed a limit torque. In this case, the applied torque substantially on transmit the connected runners of the generator. Exceeds that torque applied to the driven shaft becomes the limit torque the torque transmitted to the connected runners reduced to the limit moment. Such an expression the device according to the invention turns out to be as advantageous as increased wear of the Generator is effectively avoided by overloading.

In einer besonders bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Begrenzung des zwischen der abtreibenden Welle und einem Läufer übertragenen Drehmomentes dadurch erfolgen, dass die übertragene Drehzahl reduziert wird.In a particularly preferred embodiment of the invention Device may be the limitation of between the aborting shaft and torque transmitted to a runner thereby that the transmitted speed is reduced.

In einer ganz besonders bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Drehmomentbegrenzung durch Drehzahlreduktion mittels einer an sich bekannten Rutschkupplung erfolgen. Wird das zulässige Grenzdrehmoment überschritten, setzt zwischen den kraftübertragenden Kupplungsteilen eine Relativbewegung ein – die Kupplung „rutscht" durch und das übertragene Drehmoment sinkt ab.In a very particularly preferred variant of the invention Device can torque limiting by speed reduction means a known slip clutch done. Will this be allowed Limit torque exceeded, sets between the force-transmitting coupling parts a relative movement - the clutch "slips" through and the transmitted torque decreases.

In einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausprägung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Verbindung zwischen der abtreibenden Welle des Triebstranges und dem Läufer durch wenigstens zwei auf der abtreibenden Welle hintereinander angeordneten, drehmomentbegrenzenden Verbindungen ausgeführt sein. Diese Ausführungsform erweist sich dahingehend als vorteilhaft, dass auf den Läufer wirkende Kippmomente auf Grund der multiplen Verbindung zwischen dem Läufer und der abtreibenden Welle im Wesentlichen keine Lageänderung des Läufers bezüglich der abtreibenden Welle verursachen können. In einer diesbezüglich besonders bevorzugten Ausprägungsform kann wenigstens eine der Verbindungen als Rutschkupplung ausgeführt sein. Die diesbezügliche Verwendung von an sich bekannten Rutschkupplungen stellt eine preisgünstige und technisch einfache Realisierung der Ausführungsform dar.In another, likewise preferred embodiment of the invention Device can be the connection between the aborting shaft of the drive train and the runner by at least two arranged on the aborting shaft one behind the other, torque limiting Connections be executed. This embodiment proves to be advantageous in that acting on the runner Tipping moments due to the multiple connection between the runner and the aborting shaft essentially no change in position of the runner with respect to the aborting shaft. In a particularly preferred embodiment At least one of the compounds can be designed as a slip clutch be. The related use of known slip clutches represents an inexpensive and technically simple realization the embodiment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die eigentliche Verbindung zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und wenigstens einem Läufer im Wesentlichen lösbar fest mittels eines Flansches erfolgen, wobei der Gegenstand des Flansches insbesondere jede Form von zumindest teilweise formschlüssigen Verbindungen umfasst. Die Ausführung als lösbare Verbindung erleichtert die Wartung und Instandsetzung, da der Triebstrang und der Generator einfach voneinander trennbar sind und somit eine entsprechende Wartung oder Erneuerung der einzelnen Komponenten getrennt voneinander erfolgen kann.In In another preferred embodiment, the actual Connection between the device according to the invention and at least one runner substantially solvable firmly by means of a flange, wherein the subject of the Flange in particular any form of at least partially positive Compounds includes. The design as a detachable Connection facilitates maintenance and repair, as the driveline and the generator are easily separable from each other and thus one appropriate maintenance or renewal of the individual components can be separated from each other.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausprägungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wenigstens ein Läufer des Generators derart ausgeprägt sein, dass der Läufer und wenigstens ein Bestandteil der Vorrichtung eine zusammenhängende Einheit bilden.In a likewise preferred expression variant of the invention Device may be at least one rotor of the generator so be pronounced that the runner and at least a component of the device is a coherent unit form.

Eine weitere bevorzugte Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann über die in der Vorrichtung umfasste abtreibende Welle direkt oder indirekt mit wenigstens einem im Triebstrang enthaltenen Getriebe verbunden sein. Die dem Getriebe nachgelagerte Einbindung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich als vorteilig, da der derart drehmomentbegrenzt angebundene Generator vor getriebebedingten Überlasten, beispielsweise durch ein schadhaft blockierendes Getriebe, wirksam geschützt ist.A further preferred embodiment of the invention Device may be abusive via the device included in the device Wave directly or indirectly with at least one contained in the drive train Be connected gear. The downstream integration of the transmission the device according to the invention turns out to be as advantageous, since the so torque limited bound generator before transmission-related overloads, for example by a defective blocking gear, effectively protected is.

Das Getriebe und der Generator können eine Einheit bilden. Dies kann entweder dahingehend realisiert sein, dass die Bestandteile des Getriebes und des Generators wenigstens anteilig in einem gemeinsamen Gehäuse verortet sind oder dass die Gehäuse des Generators und des Getriebes lösbar fest miteinander verbunden sind. Der Begriff des Gehäuses umfasst in diesem Kontext sowohl ein Gehäuse im eigentlichen Sinne als auch jegliche Arten von Träger- oder Montagerahmen, mit denen die Komponenten direkt oder indirekt verbunden sind.The transmission and the generator can form a unit. This can be realized either to the effect that the components of the transmission and the generator are at least partially located in a common housing or that the housing the generator and the transmission are releasably firmly connected to each other. The term of the housing in this context includes both a housing in the true sense and any type of support or mounting frame to which the components are directly or indirectly connected.

In einer bevorzugten Ausprägungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens anteilig in eine derartige Getriebe- und Generatorkombination integriert sein.In a preferred embodiment of the invention Device may be the device according to the invention at least partially integrated in such a gear and generator combination be.

In einer diesbezüglich besonders präferierten Variante kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgestaltet sein, dass sie in ein kombiniertes Gehäuse integriert ist, in dem wenigstens ein Stator des Generators direkt mit wenigstens einem Bestandteil des zum Getriebe gehörigen Gehäuseteils verbunden ist.In a particularly preferred variant in this respect the device according to the invention can be designed in this way be that it is integrated into a combined housing, in the at least one stator of the generator directly with at least a component of the transmission associated with the housing part is.

Eine ebenfalls bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass die umfasste abtreibende Welle mit einem getriebefreien Triebstrang verbunden ist. Diese Variante kann sich dahingehend als vorteilhaft erweisen, dass keine durch ein Getriebe bedingten Überlasten auf den Generator und/oder den Triebstrang wirken können.A likewise preferred embodiment of the invention Device may be configured such that the included ablative Shaft is connected to a transmission-free drive train. These Variant may prove to be advantageous in that no by a transmission-related overloads on the generator and / or the driveline can act.

Eine diesbezüglich besonders bevorzugte Variante kann dahingehend realisiert sein, dass die umfasste abtreibende Welle und der Rotor der Windkraftanlage direkt miteinander verbunden sind.A In this regard, particularly preferred variant can to that effect Be realized that the included abortive shaft and the rotor the wind turbine are connected directly to each other.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausprägung kann das verbindende Element zwischen der abtreibenden Welle und dem Rotor sogar entfallen, so dass die abtreibende Welle und der Rotor als zusammenhängende Einheit ausgeprägt sind.In a very particularly preferred expression, the connecting Element between the driven shaft and the rotor even accounts for so that the aborting shaft and the rotor are contiguous Unit are pronounced.

Die Verwendung eines Verbindungselementes zwischen einer abtreibenden Welle eines Triebstranges und einem Läufer eines Generators in einer Windkraftanlage ist zu bevorzugen, wenn das Verbindungselement derart ausgestaltet ist, dass es eine Begrenzung des zwischen der abtreibenden Welle und dem Läufer übertragenen Drehmomentes ermöglicht und gleichzeitig der Lagerung des Läufers innerhalb des Generators dient. Als diesbezüglich besonders zu bevorzugen kann sich die Verwendung einer Rutschkupplung erweisen, da derartige Kupplungen die zu realisierenden Eigenschaften einer drehmomentbegrenzenden Lagerung preisgünstig und durch eine technisch einfache Realisierung erfüllen können.The Use of a connecting element between an abortive Wave of a powertrain and a runner of a generator in a wind turbine is preferable when the connecting element is designed such that there is a limitation of between the abortive wave and the runner transmitted Torque allows and at the same time the storage of Runner within the generator is used. As for this particular it may be preferable to use a slip clutch since such couplings the properties to be realized a torque limiting Storage inexpensively and by a technically simple Can fulfill realization.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren erläutert. Dabei stelltin the Below is an embodiment with reference to the figures explained. It puts

1a einen Schnitt durch eine über die Gehäuse zu einer Einheit verbundenen Anordnung aus Getriebe und Generator dar, innerhalb derer eine erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung findet, 1a a section through a connected via the housing to a unit arrangement of gear and generator, within which a device according to the invention is used,

1b einen Schnitt durch eine weitere, über die Gehäuse zu einer Einheit verbundenen Anordnung aus Getriebe und Generator dar, innerhalb derer eine erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung findet und der Stator des Generators direkt mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, 1b a section through another, connected via the housing to a unit arrangement of gear and generator, within which a device according to the invention is used and the stator of the generator is connected directly to the transmission housing,

2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 2 a section through a device according to the invention

3 einen Schnitt durch einen eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweisenden, getriebelosen Triebstrang einer Windkraftanlage
dar. 3 a section through a device according to the invention having, gearless drive train of a wind turbine
represents.

In 1a ist ein Teil eines Triebstranges einer Windkraftanlage abgebildet, der bezüglich einer Symmetrieachse 101 im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist. Der dargestellte Teil des Triebstranges umfasst ein Getriebe 103 mit einem Flansch 105, welches durch entsprechende Schraubverbindungen 119 mit dem Flansch 117 eines Generatorgehäuses 107 zu einer Einheit verbunden ist. Die abtreibende Welle 113 des Getriebes 103 ragt aus dem Getriebe 103 in das Generatorgehäuse 107 hinein. Auf dieser Welle 113 ist ein als Rutschkupplung ausgeführtes Verbindungselement 111 montiert, mittels dessen der Läufer 115 innerhalb des Stators 109 achssymmetrisch, also mit umfänglich gleichem Abstand zum Stator 109, gelagert ist. Das Verbindungselement 111 ist diesbezüglich derart ausgestaltet, dass das an der abtreibenden Getriebewelle 113 anliegende Drehmoment im Wesentlichen vollständig auf den Läufer 115 übertragen wird, sofern das anliegende Drehmoment ein Grenzdrehmoment unterschreitet. Übersteigt das an der Welle anliegende Drehmoment das Grenzdrehmoment, setzt eine Relativbewegung zwischen der Welle 113 und dem Läufer 115 ein, so dass sich der Läufer 115 mit einer bezüglich der Welle 113 niedrigeren Drehzahl und somit einem niedrigeren Drehmoment dreht – die Kupplung 111 „rutscht" durch.In 1a is a part of a drive train of a wind turbine shown, with respect to a symmetry axis 101 is constructed substantially symmetrical. The illustrated part of the drive train comprises a transmission 103 with a flange 105 , which by appropriate screw connections 119 with the flange 117 a generator housing 107 is connected to a unit. The abortive wave 113 of the transmission 103 protrudes from the transmission 103 in the generator housing 107 into it. On this wave 113 is a designed as a slip coupling connection element 111 mounted, by means of which the runner 115 inside the stator 109 axisymmetric, so with circumferentially equal distance to the stator 109 , stored. The connecting element 111 is designed in this regard, that at the abortion gear shaft 113 applied torque substantially completely on the runner 115 is transmitted, if the applied torque falls below a limit torque. If the torque applied to the shaft exceeds the limit torque, a relative movement between the shaft sets 113 and the runner 115 one, so that the runner 115 with respect to the wave 113 lower speed and thus lower torque turns - the clutch 111 "Slips" through.

Eine mögliche Ausführungsform einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 2 gezeigt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die obere Hälfte der symmetrischen Anordnung wiedergegeben ist. Auf der abtreibenden Welle 113 des Getriebes ist das Verbindungselement mittels eines Spannsatzes 201 im Wesentlichen dreh- und verschiebefest fixiert. Auf dem derart befestigten Spannsatz 201 ist ein Teilbereich 213 als Reibbelag ausgeführt. Ein entsprechend ausgeprägtes Gegenstück 203 liegt umfänglich reibschlüssig auf dem Reibbelag 213 auf. An dem Gegenstück 203 ist der Läufer bzw. der Läuferträger 115, 123 mittels einer Schraubverbindung 205 im Wesentlichen lösbar fest befestigt. Die zwischen den beiden Komponenten 203 und 213 wirkende Reibkraft kann durch entsprechende Stellschrauben 211 derart eingestellt werden, dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Komponenten 203 und 213 erst ab einem an der Welle 113 anliegenden Grenzmoment einsetzt. Durch die bei Überschreitung des Grenzmomentes einsetzende Relativbewegung wird die auf den Läufer bzw. Läuferträger 115, 123 übertragene Drehzahl reduziert und somit das Drehmoment auf das Grenzdrehmoment begrenzt.A possible embodiment of such a device according to the invention is in 2 shown, for reasons of clarity, only the upper half of the symmetrical arrangement is shown. On the abortive wave 113 the transmission is the connecting element by means of a clamping set 201 essentially fixed against rotation and displacement. On the clamping set fixed in this way 201 is a subarea 213 designed as a friction lining. A correspondingly pronounced counterpart 203 lies circumferentially frictionally on the friction lining 213 on. At the counterpart 203 is the Runner or the runner carrier 115 . 123 by means of a screw connection 205 essentially releasably fastened firmly. The between the two components 203 and 213 acting frictional force can be adjusted by appropriate screws 211 be set so that a relative movement between the two components 203 and 213 only from one on the shaft 113 applied limit torque. Due to the relative movement that occurs when the limit torque is exceeded, the movement on the runner or runner carrier becomes 115 . 123 reduces transmitted speed and thus limits the torque to the limit torque.

Eine weitere Ausführungsform ist in 1b dargestellt. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem in 1a wiedergegebenen Ausprägungsbeispiel, wobei die Integration der Getriebe- und Generatorkomponenten deutlich ausgeprägter ist. Abermals sind der Generator 103 und der Generator 107 über die entsprechenden Flansche 105 und 117 mittels Schraubverbindungen 119 zu einer Einheit verbunden. Darüber hinaus umfasst die Integration der Komponenten die direkte Montage des Stators 121 auf der Rückplatte des Getriebes 103, welche gleichzeitig als vordere Abschlussplatte des Generators dient. Dieser Aufbau ermöglicht die Realisierung von Getriebe-Generatorkombinationen mit sehr kurzer Baulänge. Damit einhergehend verbleibt der Stator bei einer Demontage des Generatorgehäuses 107 am Getriebe, die Trennung von Generator und Getriebe in eigenständige Einheiten ist somit aufgehoben.Another embodiment is in 1b shown. The structure is essentially the same as in 1a reproduced exemplary embodiment, wherein the integration of the gear and generator components is much more pronounced. Again, the generator 103 and the generator 107 over the corresponding flanges 105 and 117 by means of screw connections 119 connected to a unit. In addition, the integration of the components includes the direct mounting of the stator 121 on the back plate of the gearbox 103 , which also serves as the front end plate of the generator. This structure allows the realization of gear-generator combinations with a very short overall length. Along with this, the stator remains when disassembling the generator housing 107 On the transmission, the separation of generator and gearbox into separate units is thus repealed.

Der Läufer 123 des Generators ist abermals mittels eines Verbindungselementes 111 mit der abtreibenden Welle 113 des Getriebes 103 verbunden, wobei die eigentliche Verbindung wiederum drehmomentbegrenzend als Rutschkupplung ausgeführt ist.The runner 123 The generator is again by means of a connecting element 111 with the abortive wave 113 of the transmission 103 connected, wherein the actual connection is again designed to limit the torque as a slip clutch.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem getriebelosen Triebstrang. Die mit der Nabe 303 direkt verbundenen Rotorblätter 301 wandeln die Energie des angreifenden Windes in eine Drehbewegung um. Diese Drehbewegung wird mittels der mit der Nabe 303 zu einer Einheit verbundenen abtreibenden Welle 303, welche durch entsprechende Lager 305 gegenüber dem Hauptrahmen 309 der Windkraftanlage drehbar gelagert ist, über die erfindungsgemäße Verbindung 105 direkt in den aus einem Außenläufer 311 und einem Innenstator 315 bestehenden Generator übertragen. Die Verbindung 105 zwischen der Welle 303 und dem Läufer 311 ist in diesem Ausprägungsbeispiel als drehmomentbegrenzende Rutschkupplung ausgeführt, die die Drehbewegung der Welle 303 unterhalb des Grenzmomentes direkt auf den Außenläufer 311 des Generators übertragt. Oberhalb des Grenzmomentes begrenzt die Rutschkupplung 105 das auf den Außenläufer 311 übertragene Moment auf das Grenzmoment, so dass eine Überlastung des Generators 311, 313 durch Überdrehmomente bzw. -drehzahlen ausgeschlossen ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Lagerung des Läufers 311 bezüglich des Stators 313 ausschließlich durch das erfindungsgemäße Verbindungselement 105 auf der abtreibenden Welle 303. Durch das gänzliche Fehlen weiterer, die Generatorwelle stützender Drehlager ist die Verschleißanfälligkeit auf ein Minimum reduziert. 3 shows an embodiment of the device according to the invention in a gearless drive train. The one with the hub 303 directly connected rotor blades 301 convert the energy of the attacking wind into a rotational movement. This rotation is done by means of the hub 303 unitary abortive shaft 303 which by appropriate bearings 305 opposite the main frame 309 the wind turbine is rotatably mounted, via the compound according to the invention 105 directly into the out of an external rotor 311 and an indoor stator 315 transmit existing generator. The connection 105 between the wave 303 and the runner 311 is executed in this embodiment example as a torque limiting slip clutch, the rotational movement of the shaft 303 below the limit moment directly on the outer rotor 311 of the generator transmits. Above the limit torque limits the slip clutch 105 that on the outer rotor 311 transmitted torque to the limit torque, allowing overloading of the generator 311 . 313 is excluded by over torques or speeds. Also in this embodiment, the bearing of the rotor takes place 311 with respect to the stator 313 exclusively by the connecting element according to the invention 105 on the abortive wave 303 , Due to the complete lack of further, the generator shaft supporting rotary bearing susceptibility to wear is reduced to a minimum.

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Claims (15)

Vorrichtung zur Lagerung wenigstens eines Läufers in einem Generator einer Windkraftanlage, wobei die Windkraftanlage wenigstens einen Rotor mit wenigstens einem Rotorblatt aufweist, wobei der Generator wenigstens einen Stator aufweist, wobei wenigstens ein Läufer durch eine abtreibende Welle eines Triebstranges angetrieben wird, wobei die Vorrichtung die abtreibende Welle des Triebstranges und eine Verbindung zwischen der abtreibenden Welle und wenigstens einem Läufer umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste Verbindung drehmomentbegrenzend ausgeführt ist und dass die Lagerung wenigstens eines Läufers bezüglich wenigstens eines Stators durch die Vorrichtung oder die umfasste Verbindung erfolgt.Device for supporting at least one rotor in a generator of a wind power plant, the wind turbine comprising at least one rotor with at least one rotor blade, the generator having at least one stator, wherein at least one rotor is driven by a driven shaft of a drive train, the device being the abortive Shaft of the drive train and a connection between the driven shaft and at least one rotor comprises, characterized in that the included compound is designed torque limiting and that the storage of at least one rotor with respect to at least one stator by the device or the included compound. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste Verbindung zwischen wenigstens einem Läufer und der abtreibenden Welle des Triebstranges – im Wesentlichen drehfest ausgeführt ist, sofern das an der abtreibenden Welle vorherrschende Drehmoment geringer als ein Grenzmoment ist und – das übertragene Drehmoment auf ein Moment reduziert, welches den Wert des Grenzmomentes nicht überschreitet, sofern das an der abtreibenden Welle vorherrschende Drehmoment größer ist, als das Grenzmoment.Device according to claim 1, characterized in that that the included connection between at least one runner and the drifting shaft of the drive train - in the Is carried out substantially rotationally fixed, provided that at the abortive shaft prevailing torque less than a limit torque is and - The transmitted torque reduces a moment which does not exceed the value of the limit torque, provided that the prevailing torque on the driven shaft larger is, as the limit moment. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des übertragenen Drehmomentes im Wesentlichen durch eine Reduktion der übertragenen Drehzahl erfolgt.Device according to Claim 1 or 2, characterized that the limit of transmitted torque is substantially done by reducing the transmitted speed. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehmomentbegrenzende Verbindung mittels einer Rutschkupplung ausgeführt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the torque limiting compound is designed by means of a slip clutch. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der abtreibenden Welle des Triebstranges und wenigstens einem Läufer durch wenigstens zwei auf der abtreibenden Welle hintereinander angeordneten, drehmomentbegrenzenden Verbindungen ausgeführt ist.Device according to one of claims 1-3, characterized characterized in that the connection between the aborting shaft of the drive train and at least one runner by at least two arranged on the driven shaft one behind the other, torque limiting Connections is executed. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Verbindungen als Rutschkupplung ausgeführt ist.Device according to claim 5, characterized in that that at least one of the compounds designed as a slip clutch is. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste Verbindung im Wesentlichen lösbar fest durch Anflanschen ausgeführt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the included connection is substantially releasably fixed by flanging is executed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer des Generators und wenigstens ein Bestandteil der Vorrichtung oder der umfassten Verbindung der Vorrichtung eine Einheit bilden.Device according to one of claims 1-6, characterized characterized in that the rotor of the generator and at least a component of the device or the compound included Device form a unit. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste abtreibende Welle direkt oder indirekt mit wenigstens einem im Triebstrang enthaltenen Getriebe verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the included aborting shaft directly or indirectly connected to at least one transmission contained in the drive train is. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein zu einer Einheit zusammengefasstes Generator- und Getriebegehäuse oder in lösbar fest verbundene Generator- und Getriebegehäuse wenigstens anteilig integriert ist.Device according to claim 9, characterized in that that the inventive device in a too a unit summarized generator and gearbox housing or in releasably firmly connected generator and gearbox housing at least proportionately integrated. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stator des Generators direkt mit wenigstens einem Bestandteil des zum Getriebe gehörigen Gehäuseteils verbunden ist.Device according to claim 10, characterized in that that at least one stator of the generator directly with at least a component of the transmission associated with the housing part connected is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die umfasste abtreibende Welle mit einem getriebefreien Triebstrang verbunden ist.Device according to one of claims 1-8, characterized characterized in that the included driven shaft is gearless Driveline is connected. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasste abtreibende Welle und der Rotor der Windkraftanlage als zusammenhängende Einheit ausgeprägt sind.Device according to claim 12, characterized in that that in the device according to the invention included abortive shaft and the rotor of the wind turbine as coherent unit are pronounced. Verwendung eines Verbindungselementes zwischen einer abtreibenden Welle eines Triebstranges und einem Läufer eines Generators in einer Windkraftanlage zur gleichzeitigen Begrenzung des zwischen der abtreibenden Welle und dem Läufer übertragenen Drehmomentes und zur Lagerung des Läufers innerhalb des Generators.Use of a connecting element between a drifting wave of a drive train and a runner a generator in a wind turbine for simultaneous limitation of the transmitted between the driven shaft and the rotor Torque and for the storage of the rotor within the Generator. Verwendung eines Verbindungselementes nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement als Rutschkupplung ausgeführt ist.Use of a connecting element according to claim 14, characterized in that the connecting element as a friction clutch is executed.
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