DE102008029574A1 - Electrical drive unit for use in wind power machine i.e. windmill, to adjust rotor blades, has commutator provided for successively connecting supply terminals with potentials, where supply terminals are provided in three-phase motor - Google Patents

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Abstract

The unit (1) has a three-phase motor (2) adjusting angle of incidence of rotor blades of a windmill, an alternating current (AC) source (5), a direct current (DC) source (6) and a mechanical commutator (10). The motor has supply terminals (UM, VM, WM) that are controlled by the AC source in a normal operation and controlled by the commutator in a standby operation, where the commutator is supplied with current from the DC source. The DC source has taps (60-63) providing potentials that are different from each other. The commutator successively connects the terminals with the potentials.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit und eine Windkraftanlage mit einer elektrischen Antriebseinheit. In industriellen Anlagen werden elektrische Antriebe zum Bewegen und Positionieren von Maschinenelementen eingesetzt. Bei Windkraftanlagen gibt es Antriebe zum Verstellen der Rotorblätter, damit der Anstellwinkel der Rotorblätter entsprechend den Windverhältnissen laufend angepasst wird. Es ist bekannt, für solche Antriebe Gleichstrommotoren zu verwenden, was allerdings aufgrund des hohen Kollektorverschleißes der Gleichstrommotoren wartungsintensiv ist.The The invention relates to an electric drive unit and a wind turbine with an electric drive unit. In industrial plants become electric drives for moving and positioning of machine elements used. In wind turbines there are drives for adjusting the rotor blades, so that the angle of attack of the rotor blades accordingly adapted to the wind conditions on an ongoing basis. It is known, for such drives to use DC motors, what However, due to the high collector wear of the DC motors is maintenance intensive.

Die DE 10 2006 015 511 A1 schlägt vor, einen Asynchronmotor vorzusehen, der im Notbetrieb über einen von einem Gleichstrommotor angetriebenen Kommutator aus einer netzunabhängigen Gleichstromquelle gespeist wird.The DE 10 2006 015 511 A1 Proposes to provide an asynchronous motor which is fed in emergency operation via a commutator driven by a DC motor from a mains-independent DC power source.

Es hat sich gezeigt, dass, wenn die Gleichstromquelle eine hohe Spannung, beispielsweise 300 V, bereitstellt, es zum Bürstenfeuer in dem Kommutator kommen kann.It has been shown that when the DC source is a high voltage, for example 300 V, it provides to the brush fire in the commutator can come.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Antriebseinheit bereitzustellen, deren Drehstrommotor in einem Notbetrieb sicher mit Hilfe eines Kommutators betrieben werden kann. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, einen mechanischen Wechselrichter und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Wechselstroms bereitzustellen, die für einen Notbetrieb eines Drehstrommotors sicheren Betrieb ermöglichen.It is therefore an object of the invention, an electric drive unit to provide their three-phase motor safely in an emergency operation can be operated by means of a commutator. It is also a task of the invention, a mechanical inverter and a device to provide an alternating current for enable emergency operation of a three-phase motor safe operation.

Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Windkraftanlage mit einer entsprechenden elektrischen Antriebseinheit bereitzustellen.It is also an object of the invention, a wind turbine with a corresponding provide electrical drive unit.

Erfindungsgemäß wird eine elektrische Antriebseinheit bereitgestellt, die einen Drehstrommotor, eine Wechselstromquelle, eine Gleichstromquelle und einen mechanischen Kommutator aufweist. Der Drehstrommotor weist mehrere Versorgungsanschlüsse auf, die im Normalbetrieb von der Wechselstromquelle ansteuerbar sind. Die Versorgungsanschlüsse sind in einem Notbetrieb von dem Kommutator ansteuerbar, wobei der Kommutator aus einer Gleichstromquelle gespeist wird.According to the invention an electric drive unit is provided, which is a three-phase motor, an AC power source, a DC power source and a mechanical power source Commutator has. The three-phase motor has several supply connections on, which can be controlled by the AC power source in normal operation are. The supply connections are in emergency mode controlled by the commutator, wherein the commutator from a DC power source is fed.

Die Gleichstromquelle weist eine Anzahl von n Abgriffen auf, wobei n > 2 ist. Die Abgriffe sind zum Bereitstellen von n, jeweils voneinander verschiedenen, Potentialen vorgesehen. Der Kommutator ist zum jeweiligen zeitlich nacheinander abfolgenden Verbinden der Versorgungsanschlüsse des Drehstrommotors mit den n Potentialen vorgesehen. Dies bedeutet, dass der Kommutator jeden der Versorgungsanschlüsse zeitlich nacheinander mit den n Potentialen verbindet.The DC power source has a number of n taps, where n> 2. The taps are for providing n, each different, Potentials provided. The commutator is timed at the respective time successively connecting the supply connections the three-phase motor with the n potentials provided. This means, that the commutator timed each of the supply connections connects in succession with the n potentials.

Dadurch, dass mehr als zwei Potentiale abgegriffen werden, ist es möglich, den Kommutator eine stufenförmige Ausgangsspannung erzeugen zu lassen. Dadurch sind die Spannungsänderungen an den Bürsten geringer und das Bürstenfeuer wird vermindert. Durch den direkten Abgriff der Potentiale aus der Gleichstromquelle bedarf es keiner elektronischen Schaltung, die z. B. bei Überspannung wegen Blitzeinschlag zerstört werden kann. Besonders bei Windkrafträdern ist es notwendig, dass der Notbetrieb auch nach einem Blitzeinschlag zuverlässig funktioniert. Aus diesem Grund ist auch das Vorsehen eines mechanischen Kommutators vorteilhaft, da dieser zum Erzeugen der wechselnden Spannungen auch keine Halbleiterbauelemente benötigt, die bei einem Blitzeinschlag defekt werden können.Thereby, that more than two potentials are tapped, it is possible generate the commutator a stepped output voltage allow. As a result, the voltage changes to the Brushes lower and the brush fire is reduced. By directly tapping the potentials from the DC source it requires no electronic circuit, the z. B. at overvoltage can be destroyed because of lightning strike. Especially with wind turbines It is necessary that the emergency operation also after a lightning strike works reliably. That's why it is Providing a mechanical commutator advantageous because this for Generating the alternating voltages no semiconductor devices needed, which can be broken in a lightning strike.

Zudem bietet die elektrische Antriebseinheit die Möglichkeit, mittels des Kommutators eine stufenförmige Ausgangsspannung dem Drehstrommotor bereitzustellen, so dass das Signal der Ausgangsspannung näher der Sinusform angenähert ist als der im Stand der Technik vorgeschlagene Rechteck-Signalverlauf. Dadurch läuft der Drehstrommotor auch im Notbetrieb ruhiger.moreover the electric drive unit offers the possibility by means of the commutator a stepped output voltage provide the three-phase motor, so that the signal of the output voltage closer to the sinusoidal shape than the one in the Prior art proposed rectangular waveform. Thereby the three-phase motor runs quieter in emergency mode.

Falls die Gleichstromquelle eine Reihenschaltung von aufladbaren elektrischen Energiespeichern enthält, kann diese auf vorteilhafte Weise während des Normalbetriebs des Drehstrommotors ständig auf ihrem maximalem Ladezustand gehalten werden.If the DC power source is a series circuit of rechargeable electrical Energy stores contains, this can be advantageous during normal operation of the three-phase motor constantly be kept at their maximum state of charge.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen dem Kommutator und dem Drehstrommotor Trennschütze, d. h. elektromagnetische Schalter, vorgesehen. Desgleichen sind Trennschütze in der Verbindung zwischen der Wechselstromquelle und dem Drehstrommotor vorgesehen. Die Trennschütze trennen den Kommutator von dem Drehstrommotor im Normalbetrieb und verbinden sie im Notbetrieb. Trennschütze zeichnen sich durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Störungen wegen Überspannungen, z. B. aufgrund von Blitzeinschlägen, aus.In a preferred embodiment are between the commutator and the three-phase motor isolating contactors, d. H. electromagnetic Switch, provided. Likewise, contactors are in the connection between the AC power source and the AC motor intended. The contactors disconnect the commutator from the three-phase motor in normal operation and connect them in emergency mode. separation Sagittarius are characterized by their insensitivity to interference because of overvoltages, z. Due to lightning strikes, out.

In einer Ausführungsform weist der Kommutator einen feststehenden Kollektor mit mehreren elektrisch leitenden Bereichen auf, die voneinander elektrisch isoliert sind. Die leitenden Bereiche sind mit den an den Abgriffen anliegenden Potentialen elektrisch verbunden. Ein beweglicher Rotor mit elektrischen Bürsten zum Kontaktieren der leitenden Bereiche ist ebenfalls Teil des mechanischen Kommutators. Die leitenden Bereiche lassen sich einfach mit den Abgriffen verbinden, da der Kollektor fest steht.In In one embodiment, the commutator has a fixed one Collector with several electrically conductive areas on each other electrically are isolated. The conductive areas are with the at the taps electrically connected to applied potentials. A movable rotor with electric brushes for contacting the conductive Areas are also part of the mechanical commutator. The senior Areas can be easily connected to the taps, as the Collector stands firm.

Jede Bürste des Rotors ist vorzugsweise mit einem Schleifring verbunden, von dem eine Spannung für den Drehstrommotor abgenommen werden kann.Each brush of the rotor is preferably connected to a slip ring from which a chip tion for the three-phase motor can be removed.

Es ist alternativ auch möglich, den Kollektor beweglich und die Bürsten feststehend vorzusehen.It is alternatively also possible, the collector movable and to provide the brushes fixed.

In einem speziellen Ausführungsbeispiel können die leitenden Bereiche, die mit dem maximalen bzw. minimalen Potential verbunden sind, kleiner vorgesehen werden als die leitenden Bereiche, die mit anderen Potentialen gekoppelt sind, um zu verhindern, dass es zu ungewünschten Zuständen mit lediglich zwei unterschiedlich bestromten Phasen kommt.In In a specific embodiment, the conductive areas with the maximum or minimum potential are provided smaller than the conductive areas, coupled with other potentials to prevent it to unwanted states with only two different energized phases comes.

Falls die Gleichstromquelle in Serie geschaltete Energiespeicher aufweist, deren Kapazität unterschiedlich groß ist, können die Kapazitäten so angepasst werden, dass die Kapazitäten für die Teilspannungen, aus denen viel Ladung entnommen wird, größer als die anderen Kapazitäten sind.If the DC power source has series-connected energy stores, whose capacity is different the capacities are adjusted so that the capacities for the partial voltages from which much charge is taken becomes larger than the other capacities are.

Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Antriebsschaltung für Windkraftanlagen, in denen der Einstellwinkel der Rotorblätter eingestellt werden soll. Bei Windkraftanlagen kommt es häufig zu Überspannungen wegen Blitzschlägen, wogegen die Antriebsvorrichtung geschützt werden sollte.Especially the drive circuit according to the invention is suitable for wind turbines, in which the setting angle of the rotor blades should be set. Wind turbines are common to surges due to lightning, whereas the drive device should be protected.

Die Erfindung betriffft auch einen mechanischen Wechselrichter zur Erzeugung eines Wechselstroms aus einer Gleichstromquelle, die einen ortsfest angeordneten Schleifring mit mehreren leitenden Bereichen aufweist, wobei die leitenden Bereiche voneinander elektrisch isoliert sind. Jeder der leitenden Bereiche weist jeweils einen Anschluss zur Verbindung mit einem von der Gleichstromquelle bereitgestellten Potential auf. Ein Stromabnehmer ist mit mindestens einer Bürste vorgesehen. Der Stromabnehmer ist so beweglich angeordnet, dass die Bürste durch eine Bewegung nacheinander mit den mehreren elektrischen Bereichen elektrisch verbindbar ist.The The invention also relates to a mechanical inverter for generating an alternating current from a DC power source, which is a fixed arranged slip ring having a plurality of conductive regions, wherein the conductive regions are electrically isolated from each other. Each of the conductive areas has a connection for connection with a potential provided by the DC power source. A pantograph is provided with at least one brush. The pantograph is arranged so movable that the brush through a movement in succession with the multiple electrical areas is electrically connectable.

Dadurch, dass die Bürste und nicht der Schleifring beweglich angeordnet ist, kann eine Vielzahl von Teilspannungen aus der Gleichstromquelle zur Erzeugung der Wechselspannung abgegriffen werden, ohne die Anzahl der Bürsten zu erhöhen. Besonders ist dies geeignet für die Fälle, in denen für die Anzahl m der Bürsten gilt und für die Anzahl n von Abgriffen der Gleichstromquelle bzw. von Eingangsanschlüssen des mechanischen Wechselrichters gilt: n > m. Damit wird die Anzahl von Bürsten nicht durch die Anzahl von Teilspannungen vorgegeben. Es brauchen nur so viele Bürsten bereitgestellt werden, wie es Augangsspannungen gibt. Es ist erwünscht, die Anzahl der Bürsten m zu reduzieren, denn an jeder Gleitverbin dung aus Schleifring und Bürste entstehen thermische Verluste. Zudem müssen Bürsten nach langer Beanspruchung ausgetauscht werden. Je weniger Bürsten verwendet werden, so geringer ist der Aufwand für diese Wartung. Demnach ist der Aufbau mit ortsfestem, segmentiertem Schleifring besonders vorteilhaft, wenn eine hohe Anzahl von Teilspannungen verwendet wird. Würde der segmentierte Schleifring drehen, müssten die Teilspannungen der Gleichspannungsquelle mit Hilfe von n Schleifringen auf den segmentierten Schleifring übertragen werden. Steht der segmentierte Schleifring fest, müssen lediglich die Signale der Bürsten des Stromabnehmers über m Schleifringe abgeführt werden. Damit kann der Kommutator einfacher, leichter und platzsparender aufgebaut werden.Thereby, that the brush and not the slip ring arranged movably is, a plurality of partial voltages from the DC power source for Generation of AC voltage can be tapped, without the number to increase the brushes. This is especially suitable for the cases where for the number m of the brushes and for the number n of taps the DC power source or input terminals of the mechanical inverter: n> m. This will be the number of brushes not determined by the number of partial voltages. It need only as many brushes are provided as there are initial voltages gives. It is desirable to know the number of brushes m, because at each Gleitverbin training from slip ring and Brush cause thermal losses. In addition, must Brushes are replaced after a long time. ever fewer brushes are used, the lower the effort for this maintenance. Accordingly, the structure with fixed, Segmented slip ring particularly advantageous when a high Number of partial voltages is used. Would the segmented Turn slip ring, would have the partial voltages of the DC voltage source be transferred to the segmented slip ring with the help of n slip rings. If the segmented slip ring is fixed, only need the signals of the brushes of the pantograph over M slip rings are removed. This can be the commutator be built easier, easier and space-saving.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine weitere Gleitverbindung mit Schleifring und Bürste vorgesehen zur Verbindung der Bürsten des Stromabnehmers mit Ausgangsanschlüssen des mechanischen Wechselrichters. Mit Hilfe dieser weiteren Gleitverbindung kann der von dem Stromabnehmer abgenommene Wechselstrom an ortsfesten Anschlüssen abgenommen werden. Dadurch kann dieser Wechselstrom für eine Vielzahl von Verwendungen benutzt werden.In Another embodiment is at least one more Sliding connection with slip ring and brush provided for Connection of brushes of the pantograph with output terminals of the mechanical inverter. With the help of this further sliding connection can the AC removed from the pantograph at fixed terminals be removed. This allows this AC for a variety of uses are used.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Wechselstroms aus einer Gleichspannungsquelle, wobei die Vorrichtung eine Gleichstromquelle und einen mechanischen Kommutator aufweist, wobei der Kommutator aus der Gleichstromquelle gespeist wird. Es sind mehrere Versorgungsanschlüsse zum Ausgeben eines Wechselstroms vorgesehen. Die Gleichstromquelle weist eine Anzahl n Abgriffe, n > 2, zum Bereitstellen von n, jeweils voneinander verschiedenen, Potentialen auf. Der Kommutator ist zum jeweiligen zeitlich nacheinander abfolgenden Verbinden der Versorgungsanschlüsse mit den n Potentialen vorgesehen.The The invention also relates to a device for generating an alternating current from a DC voltage source, the device being a DC source and a mechanical commutator, wherein the commutator is fed from the DC power source. There are several supply connections provided for outputting an alternating current. The DC source has a number n of taps, n> 2, to provide n, each different, potentials on. The commutator is at the respective time sequential Connecting the supply connections with the n potentials intended.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann ein Wechselstrom erzeugt werden, der zwar von diskreten Gleichspannungen gespeist wird, aber an Sinusform möglichst angenährt wird. Zusätzlich erhöht die Verwendung des mechanischen Kommutators die Robustheit der Vorrichtung bei Blitzeinschlag.With With the help of this device, an alternating current can be generated Although it is fed by discrete DC voltages, if possible it is fed to sinusoidal form is approached. In addition, the increased Using the mechanical commutator the robustness of the device at lightning strike.

Falls die Gleichstromquelle eine Reihenschaltung von Akkumulatoren enthält, können die Teilspannungen einfach an den Anschlüssen der Akkumulatoren abgegriffen werden.If the DC source contains a series connection of accumulators, The partial voltages can be easily connected to the terminals the accumulators are tapped.

Vorzugsweise enthält der Kommutator einen feststehenden Kollektor mit mehreren elektrisch leitenden Bereichen, die voneinander elektrisch isoliert sind. Die leitenden Bereiche sind jeweils an eines der an den Abgriffen anliegende Potentiale gekoppelt. Ein beweglicher Rotor mit elektrischen Bürsten dient zum Kontaktieren der leitenden Bereiche.Preferably the commutator contains a fixed collector a plurality of electrically conductive regions that are electrically conductive from each other are isolated. The executive areas are each attached to one of Coupled with the tapping potentials. A movable rotor with electric brushes is used to contact the conductive Areas.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht.The invention is illustrated in the drawings an embodiment illustrated in more detail.

1 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit für eine Windkraftanlage; 1 shows an electric drive unit according to the invention for a wind turbine;

2 stellt die an einen Drehstrommotor aus 1 angelegten Spannungen dar; 2 puts that to a three-phase motor 1 applied voltages;

3 zeigt die an den Kollektor des Kommuators angelegten Spannungen; 3 shows the voltages applied to the collector of the commutator;

4 veranschaulicht die resultierenden Feldvektoren des Drehstrommotors im Notbetrieb; 4 illustrates the resulting field vectors of the three-phase motor in emergency operation;

5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für den Kollektor des mechanischen Kommutators der elektrischen Antriebseinheit. 5 shows a preferred embodiment of the collector of the mechanical commutator of the electric drive unit.

1 zeigt eine schematische Darstellung der elektrischen Antriebseinheit für eine Windkraftanlage. Sie enthält einen mechanischen Kommutator 10, einen Drehstrommotor 2, eine Wechselstromquelle 5, eine Gleichstromquelle 6 sowie einen ersten Trennschütz 51 und einen zweiten Trennschütz 52. Die Gleichstromquelle 6 enthält vier Akkumulatoren B1, B2, B3 und B4, die in Reihe geschaltet sind. Die Akkumulatoren B4, B3, B2 und B1 besitzen jeweils gleiche Kapazität und Spannungshöhe und können ihrerseits jeweils aus einer Reihenschaltung von Akkumulatoren, beispielsweise Lithium-Ionen-Akkumulatoren, bestehen. 1 shows a schematic representation of the electric drive unit for a wind turbine. It contains a mechanical commutator 10 , a three-phase motor 2 , an AC power source 5 , a DC power source 6 as well as a first isolating contactor 51 and a second contactor 52 , The DC source 6 contains four accumulators B1, B2, B3 and B4, which are connected in series. The accumulators B4, B3, B2 and B1 each have the same capacity and voltage level and in turn may each consist of a series connection of accumulators, for example lithium-ion accumulators.

Der erste Anschluss des Akkumulators 81 ist mit der Masse 36 verbunden, während sein zweiter Anschluss mit dem ersten Anschluss des Akkumulators B2 verbunden ist, der wiederum mit dem ersten Anschluss des Akkumulators B3 verbunden ist. Der zweite Anschluss des Akkumulators 63 ist mit dem ersten Anschluss des Akkumulators 64 verbunden. Die Gleichspannungsquelle 6 weist vier Abgriffe auf. Der erste Abgriff 60 ist mit dem ersten Anschluss des Akkumulators 61 verbunden, während der zweite Abgriff 61 mit dem zweiten Anschluss des Akkumulators B1 verbunden ist. Der dritte Abgriff 62 ist mit dem ersten Anschluss des Akkumulators B4 verbunden, dessen zweiter Anschluss mit dem vierten Abgriff 63 verbunden ist.The first connection of the accumulator 81 is with the crowd 36 while its second terminal is connected to the first terminal of the rechargeable battery B2, which in turn is connected to the first terminal of the rechargeable battery B3. The second connection of the accumulator 63 is with the first connection of the accumulator 64 connected. The DC voltage source 6 has four taps. The first tap 60 is with the first connection of the accumulator 61 connected while the second tap 61 is connected to the second terminal of the accumulator B1. The third tap 62 is connected to the first terminal of the accumulator B4, whose second terminal is connected to the fourth tap 63 connected is.

Die Größe der Kapazitäten der Akkumulatoren B1, B2 B3 und B4 kann alternativ an die voraussichtlich entnommene Ladung angepasst werden, so dass die Kapazitäten dieser Akkumulatoren unterschiedlich sind.The Size of the capacities of the accumulators B1, B2 B3 and B4 can alternatively to the expected Charge be adjusted so that the capacity of this Accumulators are different.

An den Abgriffen 60, 61, 62 und 63 stellt die Gleichstromquelle 6 vier verschiedene Potentiale zur Verfügung. Das Potential am Abgriff 60 entspricht dem Massepotential, das Potential am Abgriff 61 stellt 0,25 U0 zur Verfügung, der Abgriff 62 stellt das Potential 0,75 U0 zur Verfügung und der dritte Abgriff stellt das Potential U0 bereit. Die Potentiale sind jeweils auf das Massepotential bezogen. In einer Ausführungsform liegt das Potential U0 normalerweise auf 300 V gegenüber dem Massepotential, so dass an den Abgriffen 62 und 61 Potentiale von 225 V bzw. 75 V gegenüber dem Massepotential bereitgestellt werden.At the taps 60 . 61 . 62 and 63 provides the DC source 6 four different potentials available. The potential at the tap 60 corresponds to the ground potential, the potential at the tap 61 provides 0.25 U 0 , the tap 62 provides the potential 0.75 U 0 and the third tap provides the potential U 0 . The potentials are each related to the ground potential. In one embodiment, the potential U 0 is normally at 300 V from the ground potential, so that at the taps 62 and 61 Potentials of 225 V and 75 V are provided against the ground potential.

Der mechanische Kommutator 10 weist einen Kollektor 3, einen Bürstenstern 40, eine Welle 4 sowie einen Schleifringkörper 43 auf. Der Kommutator 10 wird im folgenden auch als Wechselrichter 10 bezeichnet. Der Bürstenstern 40 weist drei Bürstenabgriffe 401 auf, die sternförmig von der Welle senkrecht abstehen, wobei jeder Bürstenabgriff 401 zu den beiden anderen Bürstenabgriffen 401 jeweils in einem Winkel von 120° steht.The mechanical commutator 10 has a collector 3 , a brush star 40 , a wave 4 and a slip ring body 43 on. The commutator 10 will also be referred to as inverter in the following 10 designated. The brush star 40 has three brush taps 401 which protrude perpendicularly from the shaft in a star shape, each brush tapping 401 to the other two brush taps 401 each at an angle of 120 °.

An ihren, der Welle 4 entgegengesetzten, Enden weisen die Bürstenabgriffe 401 Bürsten 402 auf, die auf der Innenseite des ringförmigen Kollektors 3 laufen.At her, the wave 4 opposite, ends have the brush taps 401 to brush 402 on that on the inside of the annular collector 3 to run.

Der Schleifringkörper 43 weist vier isolierende Bereiche 24 und drei zwischen den isolierenden Bereichen 24 vorgesehene Schleifringe 25 auf. Die Schleifringe 25 sind jeweils elektrisch leitend und jeweils mit einer der Bürsten 402 der Bürstenabgriffe 401 des Bürstensterns 40 verbunden.The slip ring body 43 has four insulating areas 24 and three between the insulating areas 24 provided slip rings 25 on. The slip rings 25 are each electrically conductive and each with one of the brushes 402 the brush taps 401 of the brush star 40 connected.

Bei einer Drehung der Welle 4 dreht sich auch der Schleifringkörper 43 sowie der Bürstenstern 40. Dabei leitet jede Bürste 402 die Spannung, die sie auf der Innenseite des Kollektors 3 abgreift, an einen der Schleifringe 25 weiter.With a rotation of the shaft 4 also rotates the slip ring body 43 as well as the brush star 40 , Each brush conducts 402 the tension that they put on the inside of the collector 3 picks up on one of the slip rings 25 further.

In der Figur ist gezeigt, dass der Kollektor 3 leitende Bereiche 31 und nicht leitende Bereiche 30 aufweist. Die leitenden Bereiche 31 sind jeweils mit einem der Abgriffe 60, 61, 62 und 63 elektrisch verbunden, so dass sie auf einem der Potentiale 0, 0,25 U0, 0,75 U0 und U0 liegen. Die leitenden Bereiche 31 sind voneinander durch die isolierenden Bereiche 30 elektrisch isoliert.In the figure it is shown that the collector 3 conductive areas 31 and non-executive areas 30 having. The leading areas 31 are each with one of the taps 60 . 61 . 62 and 63 electrically connected so that they are at one of the potentials 0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 and U 0 . The leading areas 31 are separated from each other by the insulating areas 30 electrically isolated.

Die Spannungen an den Gleitverbindungen, die aus den Schleifringen 25 und den Bürsten UMWR, VMWR, WMWR gebildet werden, abgegriffen. Der Drehstrommotor 2 weist drei Versorgungsanschlüsse UM, VM und WM auf. Die Wechselstromquelle 5 weist drei Ausgänge UQ, VQ und WQ auf und gibt an ihren Ausgängen UQ, VQ und WQ jeweils eine sinusförmige Spannung aus. Diese Ausgangssignale sind zueinander um 120° phasenverschoben. Im Normalbetrieb verbindet der zweite Trennschütz 52 den Ausgang UQ mit dem Anschluss UM, den Ausgang VQ mit dem Anschluss VM und den Ausgang WQ mit dem Anschluss WM. Somit wird der Drehstrommotor 2 von der Wechselstromquelle 5 angetrieben. Die Wechselstromquelle 5 wird ihrerseits so angesteuert, dass der Drehstrommotor 2 den Anstellwinkel der Rotorblätter der Windkraftanlage entsprechend der Windverhältnisse anpasst.The stresses on the sliding joints resulting from the slip rings 25 and the brushes U MWR , V MWR , W MWR are tapped. The three-phase motor 2 has three supply connections UM, VM and WM. The AC power source 5 has three outputs UQ, VQ and WQ and outputs a sinusoidal voltage at their outputs UQ, VQ and WQ. These output signals are mutually phase-shifted by 120 °. In normal operation, the second contactor connects 52 the output UQ with the connection UM, the output VQ with the connection VM and the output WQ with the connection WM. Thus, the three-phase motor 2 from the AC power source 5 driven. The AC power source 5 is in turn so controlled that the three-phase motor 2 adjusts the angle of attack of the rotor blades of the wind turbine according to the wind conditions.

In einem Notbetrieb kann der Drehstrommotor 2 nicht mehr von der Wechselstromquelle 5 angesteuert werden. Allerdings soll der Drehstrommotor die Rotorblätter in eine Sicherheitsstellung, die sogenannte Fahnenstellung, drehen. Die Schalter des zweiten Trennschützes 52 werden geöffnet und die des ersten Trennschützes 51 geschlossen. Der Drehstrommotor 2 wird nun von der Gleichstromquelle 6 und dem mechanischen Wechselrichter 10 angetrieben. Die Gleichstromquelle 6 enthält z. B. eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Akkumulatoren, die im Normalbetrieb regelmäßig aufgeladen werden, damit im Notbetrieb genügend Energie zur Verfügung steht.In an emergency operation, the three-phase motor 2 no longer from the AC source 5 be controlled. However, the three-phase motor should turn the rotor blades into a safety position, the so-called flag position. The switches of the second isolating contactor 52 are opened and those of the first contactor 51 closed. The three-phase motor 2 will now be from the DC source 6 and the mechanical inverter 10 driven. The DC source 6 contains z. B. a variety of series-connected batteries that are charged regularly in normal operation, so that enough energy is available in emergency mode.

Ist der Drehstrommotor als Asynchronmotor ausgeführt, wird der Rotor, bestehend aus Welle 4, Bürstenstern 40 und Schleifringkörper 43, im Notbetrieb mittels eines in der 1 nicht gezeigten Gleichstrommotors gedreht. Dieser Gleichstrommotor wird aus der Gleichstromquelle 6 gespeist. In weiteren Ausführungen kann der Gleichstrommotor auch durch eine andere elektrische Energiequelle angetrieben werden. Es ist auch denkbar, Rotationsenergie aus dem Propeller der Windkraftanlage so zu übertragen, dass der Rotor gedreht wird.If the three-phase motor is designed as an asynchronous motor, the rotor, consisting of shaft 4 , Brush star 40 and slip ring body 43 , in emergency mode by means of a in the 1 Not shown DC motor rotated. This DC motor is from the DC power source 6 fed. In further embodiments, the DC motor can also be driven by a different electrical energy source. It is also conceivable to transmit rotational energy from the propeller of the wind turbine so that the rotor is rotated.

Ist der Drehstrommotor als Synchronmotor ausgeführt, entfällt der Gleichstrommotor für den Antrieb des Rotors. Stattdessen wird der Rotor des Kommutators durch die zu steuernde Synchronmaschine selbst angetrieben. Dabei müssen der Rotor des Kommutators und der Rotor der Synchronmaschine stets gleiche Drehzahl aufweisen und in einer bestimmten, festen Winkellage zueinander stehen.is the three-phase motor designed as a synchronous motor, is eliminated the DC motor for driving the rotor. Instead The rotor of the commutator is controlled by the synchronous machine to be controlled self-propelled. In this case, the rotor of the commutator and the rotor of the synchronous machine always have the same speed and in a certain, fixed angular position to each other.

Die Bürsten 402 des Bürstensterns 40 werden durch die Drehung jeweils nacheinander mit den leitenden Bereichen 31 des Kollektors 3 verbunden. Diese leitenden Bereiche 31 liegen jeweils auf unterschiedlichen Potentialen. Die unterschiedlichen Potentiale sind so gewählt, dass von den Bürsten UMWR, VMWR, WMWR treppenförmige Spannungsverläufe abgegriffen werden, die sich möglichst einer Sinusform nähern. Dadurch wird der Drehstrommotor 2 mit besser an den Sinus angenäherten Eingangssignalen betrieben, so dass er gleichmäßiger läuft. Im Vergleich zu Wechselrichtern, die nur zwischen einem minimalen Potential 0 und einem maximalen Potential U0 schalten, verringern sich die Spannungshübe an den Bürsten UMWR, VMWR und WMWR, so dass die Gefahr des Bürstenfeuers an diesen Bürsten minimiert wird.The brushes 402 of the brush star 40 be rotated one after the other with the conductive areas 31 of the collector 3 connected. These conductive areas 31 are each at different potentials. The different potentials are chosen so that the brushes U MWR , V MWR , W MWR tapped stair-step voltage waveforms, which approach as possible a sinusoidal shape. This turns the three-phase motor 2 operated with input signals closer to the sine, so it runs smoother. Compared to inverters that only switch between a minimum potential 0 and a maximum potential U 0 , the voltage swings on the brushes U MWR , V MWR and W MWR are reduced, so that the risk of brush fire on these brushes is minimized.

Es werden somit Teilspannungen der unterbrechungsfreien Stromversorgung abgegriffen und diese auf den Kommutator 10 geführt. So müssen nur kleinere Spannungen geschaltet werden und die Gefahr des Bürstenfeuers wird verringert. Außerdem wird das Ausgangssignal des mechanischen Wechselrichters 10 besser an die Signalform des Sinus angenähert. Dies ist für das Betriebsverhalten des Motors von Vorteil. Die Teilspannungen sind ohne größeren Aufwand zugänglich, da die unterbrechungsfreie Stromversorgung aus einer Serienschaltung von einzelnen Kondensatoren oder Akkumulatoren besteht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden vier Potentiale der Gleichstromquelle 6 abgegriffen.Thus, partial voltages of the uninterruptible power supply are tapped and these on the commutator 10 guided. So only smaller voltages must be switched and the risk of brush fire is reduced. In addition, the output signal of the mechanical inverter 10 better approximated to the signal shape of the sine wave. This is advantageous for the operating behavior of the engine. The partial voltages are accessible without much effort, since the uninterruptible power supply consists of a series connection of individual capacitors or accumulators. In the embodiment shown, four potentials of the DC power source 6 tapped.

Der gezeigte Kommutator 10 weist einen Rotor mit Bürsten 402 und einem feststehenden Kollektor 3 aus. In einer, in der 1 nicht gezeigten, Ausführungsform sind die Bürsten feststehend und der Kollektor dreht sich.The commutator shown 10 has a rotor with brushes 402 and a fixed collector 3 out. In one, in the 1 not shown, embodiment, the brushes are fixed and the collector rotates.

2 zeigt die Verläufe der von der Wechselspannungsquelle 5 bereitgestellten Spannung UQ, VQ, WQ und der von den Bürsten UMWR, VMWR und WMWR abgegriffenen Spannungen gegenüber dem Massepotential 36. Die sinusförmige Spannung UQ ist so eingezeichnet, wie sie von der Wechselstromquelle 5 im Normalbetrieb bereitgestellt wird. Ebenfalls mit einer durchgezogenen Linie ist der eckige Signalverlauf der von der Bürste UMWR bereitgestellten Spannung eingezeichnet. Von 0° bis 60° liegt diese Spannung auf 0,75 U0, von 60° bis 120° auf 0,25 U0, von 120° bis 180° auf 0, von 180° bis 240° wieder auf 0,25 U0, von 240° bis 300° auf 0,75 U0 und von 300° bis 360° auf 1 U0. Da das Signal periodisch ist, verläuft es ab 360° wieder so wie ab 0° dargestellt. 2 shows the curves of the AC voltage source 5 provided voltage UQ, VQ, WQ and tapped by the brushes U MWR , V MWR and W MWR voltages relative to the ground potential 36 , The sinusoidal voltage UQ is drawn as it is from the AC source 5 is provided in normal operation. The square waveform of the voltage provided by the brush U MWR is also shown with a solid line. From 0 ° to 60 °, this voltage is 0.75 U 0 , from 60 ° to 120 ° to 0.25 U 0 , from 120 ° to 180 ° to 0, from 180 ° to 240 ° again to 0.25 U. 0 , from 240 ° to 300 ° to 0.75 U 0 and from 300 ° to 360 ° to 1 U 0 . Since the signal is periodic, it goes from 360 ° again as shown from 0 °.

Das sinusförmige Signal VQ ist mit einer gestrichelten Linie eingezeichnet, genauso wie die von der Bürste VMWR bereitgestellte Spannung, deren Verlauf sich an die Sinusform annähern soll. Von 0° bis 60° ist das von dem mechanischen Wechselrichter 10 bereitgestellte Signal auf 0,75 U0, wonach es ab 60° auf 1 U0 bis 120° liegt. Von 120° bis 180° liegt es bei 0,75 U0 und nimmt den gleichen Verlauf wie das von der Bürste UMWR bereitgestellte Signal mit einer Phasenverschiebung von 120° an.The sinusoidal signal VQ is shown with a dashed line, as well as the voltage provided by the brush V MWR , the course of which should approximate the sinusoidal shape. From 0 ° to 60 ° this is from the mechanical inverter 10 provided signal to 0.75 U 0 , after which it is from 60 ° to 1 U 0 to 120 °. From 120 ° to 180 ° it is 0.75 U 0 and takes the same course as that provided by the brush U MWR signal with a phase shift of 120 °.

Das Sinussignal WQ ist mit einer strichpunktierten Linie eingezeichnet, genauso wie das von dem mechanischen Wechselrichter 10 bereitgestellte Signal WMWR.The sinewave signal WQ is indicated by a dot-dash line, as well as that of the mechanical inverter 10 provided signal W MWR .

Die Signale UMWR, VMWR und WMWR sind zueinander jeweils um 120° phasenverschoben.The signals U MWR , V MWR and W MWR are mutually phase shifted by 120 °.

3 zeigt das Muster eines abgerollten Kollektors 3 aus 1. Der Kollektor 3 weist sechs leitende Bereiche 31 auf, die voneinander durch isolierende Bereiche 30 getrennt sind. Die leitenden Bereiche 31 sind jeweils mit Abgriffen der Gleichstromquelle 6 verbunden, so dass sie, von links nach rechts gezählt, auf den Potentialen U0; 0,75 U0; 0,25 U0; 0 U0; 0,25 U0 und 0,75 U0 liegen. 3 shows the pattern of a rolled collector 3 out 1 , The collector 3 has six leading areas 31 on top of each other by insulating areas 30 are separated. The leading Be rich 31 are each with taps of the DC power source 6 linked so that they are counted from left to right, on the potentials U 0; 0.75 U 0 ; 0.25 U 0 ; 0 U 0 ; 0.25 U 0 and 0.75 U 0 are.

In 3 ist außerdem eine mögliche Stellung des Bürstensterns 40 und seiner Abgriffe 402 eingezeichnet. Die Bürste 402 für das Signal UMWR ist mit dem ersten, die Bürste für das Signal WMWR ist mit dem dritten und diejenige für das Signal VMWR ist mit dem fünften leitenden Bereich 31 verbunden. Dabei sind die leitenden Bereiche 31 von links nach rechts durchgezählt. Durch die Drehbewegung werden die Abgriffe kontinuierlich nach links geführt, so dass im folgenden die Abgriffe auf nicht leitende Bereiche 30 und anschließend wieder auf leitende Bereiche 31 geführt werden. Dann wird sich der Abgriff für das Signal WMWR im zweiten, der Abgriff für das Signal VMWR im vierten und der Abgriff für das Signal UMWR im sechsten leitenden Bereich 31 befinden.In 3 is also a possible position of the brush star 40 and his taps 402 located. The brush 402 for the signal UMWR is with the first, the brush for the signal WMWR is with the third and that for the signal VMWR is with the fifth conductive region 31 connected. Here are the leading areas 31 counted from left to right. Due to the rotational movement, the taps are continuously led to the left, so that in the following the taps on non-conductive areas 30 and then back to senior areas 31 be guided. Then, the tap for the signal WMWR in the second, the tap for the signal VMWR in the fourth and the tap for the signal UMWR in the sixth conductive region 31 are located.

4 zeigt den sich drehenden, resultierenden Feldvektor des Drehstrommotors, wenn er mit den treppenförmigen Ausgangsspannungen des mechanischen Wechselrichters 10 wie in 2 beaufschlagt wird. In der Zeigerdarstellung zeigt der Vektor U senkrecht nach oben oder unten. Der Winkel zwischen dem Vektor U und dem Vektor V beträgt 120°, wobei der Vektor U 120° im Uhrzeigersinn gedreht werden muss, um deckungsgleich mit dem Vektor V zu liegen. Bei einer weiteren Drehung um 120° gelangt man zu dem Vektor W. In der rechten Spalte ist gegen übergestellt, welche Potentiale die drei Bürstenabgriffe zeitgleich auf dem Kollektor sehen. Werden die Abgriffe auf die drei Wicklungen eines Drehstrommotors geführt, ergeben sich die in der mittleren Spalte gezeigten Feldvektoren. Die linke Spalte zeigt die Spannungsverhältnisse an den Wicklungen des Drehstrommotors. 4 shows the rotating, resulting field vector of the three-phase motor, when it matches the staircase output voltages of the mechanical inverter 10 as in 2 is charged. In the pointer representation, the vector U points vertically up or down. The angle between the vector U and the vector V is 120 °, wherein the vector U must be rotated 120 ° clockwise to be congruent with the vector V. In a further rotation by 120 ° to get to the vector W. In the right column is compared against which potentials see the three brush taps on the collector at the same time. If the taps are guided on the three windings of a three-phase motor, the field vectors shown in the middle column result. The left column shows the voltage conditions at the windings of the three-phase motor.

Der resultierende Feldvektor ist mit der durchgezogenen Linie gezeichnet. 4 zeigt sechs Phasen. Man erkennt, dass sich der resultierende Zeiger dreht. Der Wechsel zwischen den gezeigten Zeigerdarstellungen erfolgt abrupt.The resulting field vector is drawn with the solid line. 4 shows six phases. It can be seen that the resulting pointer is rotating. The change between the shown pointer representations occurs abruptly.

Beim Anlegen eines dreiphasigen idealen sinusförmigen Signals würde sich der Vektor kontinuierlich drehen. Allerdings ist das gezeigte Signal eine recht gute Annäherung an einen sich kontinuierlich drehenden Feldvektor.At the Apply a three-phase ideal sinusoidal signal the vector would rotate continuously. Indeed the signal shown is a pretty good approximation to one continuously rotating field vector.

Es ist zu erkennen, dass sich alle 60° das Potential ändert. Damit es beim Potentialwechsel zu keinem Kurzschluss kommt, muss ein kleiner Bereich 30 des Kollektors an den Potentialübergängen nicht leitend ausgeführt sein. Falls die Potentialwechsel für alle Phasen gleichzeitig erfolgen, gibt es keine unerwünschten Zwischenzustände mit nur zwei bestromten Phasen.It can be seen that the potential changes every 60 °. In order to avoid a short-circuit in the potential change, a small area must be used 30 of the collector to be executed at the potential transitions not conductive. If the potential changes occur simultaneously for all phases, there are no unwanted intermediate states with only two energized phases.

Im Übergang zwischen den bestromten Phasen sind alle drei Bürstenabgriffe kurzzeitig auf Null. In diesen kurzen Zeiträumen wird der Drehstrommotor 2 nicht bestromt. Allerdings hat sich dies bei kleinen isolierenden Bereichen 31 als nicht kritisch herausgestellt, da der Rotor des Drehstrommotors 2 eine Trägheit hat, so dass sich der Motor zunächst weiterdreht, bevor er wieder bestromt wird.In the transition between the energized phases, all three brush taps are briefly at zero. In these short periods, the three-phase motor 2 not energized. However, this has small insulating areas 31 as not critical, because the rotor of the three-phase motor 2 has a sluggishness, so that the engine continues to rotate before it is energized again.

Werden mehr als vier Potentiale abgegriffen und von dem Kommutator 10 zum Drehstrommotor 2 geführt, weist der Feldvektor während der Rotation mehr diskrete Winkelstellungen auf als bei nur vier Abgriffen und die Rotation des Feldvektors wird mehr an die kontinuierliche Rotation angenährt. Aus diesem Gesichtspunkt ist das Vorsehen von mehr Abgriffen vorteilhaft. Allerdings erhöht sich dadurch auch die Anzahl der isolierenden Bereiche 30, und somit die Zeit, in denen der Drehstrommotor nicht bestromt wird. Es muss folglich zwischen der Anzahl n von Abgriffen und der Zeit, in der der Motor nicht bestromt wird, abgewägt werden und die Zahl n entsprechend gewählt werden.If more than four potentials are tapped and by the commutator 10 to the three-phase motor 2 guided, the field vector during rotation has more discrete angular positions than with only four taps and the rotation of the field vector is more closely approximated to the continuous rotation. From this point of view, the provision of more taps is advantageous. However, this also increases the number of insulating areas 30 , and thus the time in which the three-phase motor is not energized. It must therefore be weighed between the number n of taps and the time in which the motor is not energized, and the number n to be selected accordingly.

Es ist möglich, als Drehstrommotor 2 eine Drehstromasynchronmaschine oder eine Drehstromsynchronmaschine einzusetzen.It is possible as a three-phase motor 2 to use a three-phase asynchronous machine or a three-phase synchronous machine.

Die gezeigte elektrische Antriebseinheit 1 kommt im Notbetrieb ohne elektronische Ansteuerung aus. Dies ist wichtig, da Windkrafträder besonders blitzgefährdet sind und elektronische Schaltungen bei Blitzeinschlag mit einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit zerstört werden.The electric drive unit shown 1 comes in emergency operation without electronic control. This is important because wind turbines are particularly prone to lightning and electronic circuits are destroyed with lightning strike with a relatively high probability.

5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Verteilung der Potentiale auf dem Kollektor 3. Zwischen dem ersten leitenden Bereich 31 und den benachbarten isolierenden Bereichen 30 sowie zwischen dem vierten leitenden Bereich 31 und den benachbarten isolierenden Bereichen 30 sind jeweils weitere isolierende Bereiche 32 angebracht. Dies führt dazu, dass der erste und der vierte leitende Bereich 31 jeweils etwas schmäler als der zweite, der dritte, der fünfte und der sechste leitende Bereich 31 ist. 5 shows a preferred embodiment of the distribution of potentials on the collector 3 , Between the first conductive area 31 and the adjacent insulating areas 30 and between the fourth conductive region 31 and the adjacent insulating areas 30 are each more insulating areas 32 appropriate. This causes the first and the fourth conductive area 31 each slightly narrower than the second, the third, the fifth and the sixth conductive area 31 is.

Es soll verhindert werden, dass es beim Übergang von den leitenden Bereichen 31 in die isolierenden Bereiche 30 zu unerwünschten Zwischenzuständen mit nur zwei bestromten Phasen kommt. Dies kann u. a. passieren, wenn aufgrund von Produktionsschwankungen die leitenden Bereiche 31 unterschiedlich groß sind.It aims to prevent it from passing from the conductive areas 31 in the insulating areas 30 to undesirable intermediate states with only two energized phases comes. This can happen, among other things, if due to production fluctuations, the leading areas 31 are different in size.

Würde in dem Beispiel nach 3 beispielsweise der Abgriff WMWR bereits den nicht leitenden Bereich 30 kontaktieren und wäre der Abgriff UMWR noch auf U0 und der Abgriff VMWR auf 0,25 U0, so würde der resultierende Feldvektor nach schräg rechts unten zeigen, obwohl er am Ende der zweiten Phase gemäß 4 gerade nach unten zeigte. Dies bedeutet, dass der Feldvektor abrupt in eine ganz andere Richtung zeigt und den Motor somit in eine andere Richtung steuert. Dies ist nicht erwünscht, so dass gemäß dem Ausführungsbeispiel der 5 der erste und der vierte leitende Bereich 31 etwa schmäler gemacht wird, indem zwischen diese leitenden Bereiche 31 und die jeweils benachbarten isolierenden Bereiche 30 ein zusätzlicher isolierender Bereich 32 eingefügt wird.Would in the example after 3 For example, the tap WMWR already the non-conductive area 30 contact and would be the tap UMWR still at U 0 and the tap VMWR at 0.25 U 0 , the resulting field vector would point diagonally down to the right, although at the end of the second phase according to 4 pointing straight down. This means that the field vector abruptly points in a completely different direction and thus steers the motor in a different direction. This is not desirable, so that according to the embodiment of the 5 the first and the fourth conductive area 31 is made narrower by passing between these conductive areas 31 and the respective adjacent insulating regions 30 an additional insulating area 32 is inserted.

Findet nun ein Potentialwechsel statt, so ist der Bürstenabgriff, der den Bereich 0 U0 oder 1 U0 anfährt oder verlässt, schon oder noch in der isolierenden Zone, während die anderen beiden Abgriffe ihre leitenden Bereiche noch nicht verlassen haben bzw. schon ihre neuen leitenden Bereiche angefahren haben. Der resultierende Feldvektor ist 0.If a potential change now takes place, then the brush tap, which starts or leaves the range 0 U 0 or 1 U 0 , is already or still in the insulating zone, while the other two taps have not yet left their conducting regions or already their new ones approached leading areas. The resulting field vector is 0.

Unerwünschte Zwischenzustände werden nun verhindert, da die beiden Bürstenabgriffe, die nicht den Bereich 1 U0 oder 0 U0 anlaufen oder verlassen, stets das gleiche Potential von 0,75 U0 oder von 0,25 U0 führen. Es kann damit kein Strom zwischen diesen Abgriffen fließen. Der resultierende Feldvektor ist Null.Undesirable intermediate states are now prevented because the two brush taps, which do not start or leave the region 1 U 0 or 0 U 0 , always lead the same potential of 0.75 U 0 or 0.25 U 0 . It can not flow between these taps. The resulting field vector is zero.

11
elektrische Antriebseinheitelectrical drive unit
22
DrehstrommotorThree-phase motor
33
Kollektorcollector
44
Wellewave
55
WechselstromquelleAC power source
66
GleichstromquelleDC power source
1010
mechanischer Wechselrichtermechanical inverter
2424
isolierender Bereichinsulating Area
2525
Schleifringslip ring
3030
isolierender Bereichinsulating Area
3131
leitender Bereichsenior Area
3232
isolierender Bereichinsulating Area
3636
Masse oder MassepotentialDimensions or ground potential
4040
Bürstensternbrush star
4343
SchleifringkörperRing collectors
5151
Trennschützisolation contactor
5252
Trennschützisolation contactor
6060
erster Abgrifffirst tap
6161
zweiter Abgriffsecond tap
6262
dritter Abgriffthird tap
6363
vierter Abgrifffourth tap
401401
BürstenabgriffBürstenabgriff
402402
Bürstebrush

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102006015511 A1 [0002] - DE 102006015511 A1 [0002]

Claims (26)

Elektrische Antriebseinheit, mit einem Drehstrommotor (2), einer Wechselstromquelle (5), einer Gleichstromquelle (6) und einem mechanischen Kommutator (10), wobei der Drehstrommotor (2) mehrere Versorgungsanschlüsse (UM, VM, WM) aufweist, die im Normalbetrieb von der Wechselstromquelle (5) ansteuerbar sind und in einem Notbetrieb von dem Kommutator (10) ansteuerbar sind, wobei der Kommutator (10) aus einer Gleichstromquelle (6) gespeist wird, wobei die Gleichstromquelle (6) eine Anzahl n Abgriffe (60, 61, 62, 63), n > 2, zum Bereitstellen von n, jeweils voneinander verschiedenen, Potentialen (0, 0,25 U0, 0,75 U0, U0) aufweist und der Kommutator (10) zum jeweiligen zeitlich nacheinander abfolgenden Verbinden der Versorgungsanschlüsse (UM, VM, WM) mit den n Potentialen (0, 0,25 U0, 0,75 U0, U0) vorgesehen ist.Electric drive unit, with a three-phase motor ( 2 ), an AC power source ( 5 ), a DC power source ( 6 ) and a mechanical commutator ( 10 ), whereby the three-phase motor ( 2 ) has a plurality of supply connections (UM, VM, WM) which, in normal operation, are supplied by the AC power source ( 5 ) are controllable and in an emergency operation of the commutator ( 10 ) are controllable, wherein the commutator ( 10 ) from a DC power source ( 6 ), the DC source ( 6 ) a number n taps ( 60 . 61 . 62 . 63 ), n> 2, for providing n, in each case different, potentials (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ) and the commutator ( 10 ) is provided for the time sequentially connecting the supply terminals (UM, VM, WM) with the n potentials (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ). Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle (2) eine Reihenschaltung von Akkumulatoren (B1, B2, B3, B4) und/oder Kondensatoren enthält.Electric drive unit according to claim 1, characterized in that the direct current source ( 2 ) contains a series circuit of accumulators (B1, B2, B3, B4) and / or capacitors. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstrommotor (2) zum Einstellen des Anstellwinkels von Rotorblättern einer Windkraftanlage vorgesehen ist.Electric drive unit according to claim 1 or 2, characterized in that the three-phase motor ( 2 ) is provided for adjusting the angle of attack of rotor blades of a wind turbine. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungen zwischen dem Kommutator (10) und dem Drehstrommotor (2) Trennschütze (51) und in den Verbindungen zwischen der Wechselstromquelle (5) und dem Drehstrommotor (2) Trennschütze (52) vorgesehen sind.Electric drive unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the connections between the commutator ( 10 ) and the three-phase motor ( 2 ) Contactors ( 51 ) and in the connections between the AC source ( 5 ) and the three-phase motor ( 2 ) Contactors ( 52 ) are provided. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet, dass der Kommutator (10) einen feststehenden Kollektor (3) mit mehreren elektrisch leitenden Bereichen (31) aufweist, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die leitenden Bereiche (31) jeweils an eines der an den Abgriffen anliegende Potentiale (0, 0,25 U0, 0,75 U0, U0) gekoppelt sind, und gekennzeichnet durch einen beweglichen Rotor (4, 43, 40) mit elektrischen Bürsten (402) zum Kontaktieren der leitenden Bereiche (31).Electric drive unit according to claim 1 to 4, characterized in that the commutator ( 10 ) a fixed collector ( 3 ) with several electrically conductive areas ( 31 ), which are electrically insulated from each other, wherein the conductive regions ( 31 ) are each coupled to one of the potentials applied to the taps (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ), and characterized by a movable rotor ( 4 . 43 . 40 ) with electric brushes ( 402 ) for contacting the conductive areas ( 31 ). Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Bürsten (402) drei ist, und die leitenden Bereiche (31), die mit entweder dem minimalen oder dem maximalen Potential gekoppelt sind, kleiner als die leitenden Bereiche, die mit anderen Potentialen gekoppelt sind, sind.Electric drive unit according to claim 5, characterized in that the number of brushes ( 402 ) is three, and the leading areas ( 31 ) coupled to either the minimum or maximum potential are smaller than the conductive regions coupled to other potentials. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifringe (25) auf dem Rotor vorgesehen sind, wobei jede Bürste (402) mit einem der Schleifringe (25) verbunden ist.Electric drive unit according to one of claims 5 or 6, characterized in that slip rings ( 25 ) are provided on the rotor, each brush ( 402 ) with one of the slip rings ( 25 ) connected is. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Bürsten (UMWR, VMWR, WMWR) zum Kontaktieren der Schleifringe (25) zur Verbindung mit den Versorgungsanschlüssen (UM, VM, WM) des Drehstrommotors (3) vorgesehen sind.Electric drive unit according to claim 7, characterized in that further brushes (U MWR , V MWR , W MWR ) for contacting the slip rings ( 25 ) for connection to the supply connections (UM, VM, WM) of the three-phase motor ( 3 ) are provided. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommutator (10) einen beweglichen Kollektor (3) mit mehreren leitenden Bereichen (31) aufweist, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die leitenden Bereiche (31) jeweils an eines der an den Abgriffen (60, 61, 62, 63) anliegende Potentiale gekoppelt sind, und gekennzeichnet durch feststehende elektrischen Bürsten (402) zum Kontaktieren der leitenden Bereiche (31).Electric drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the commutator ( 10 ) a movable collector ( 3 ) with several conductive areas ( 31 ), which are electrically insulated from each other, wherein the conductive regions ( 31 ) to one of the taps ( 60 . 61 . 62 . 63 ) are coupled to potentials, and characterized by fixed electric brushes ( 402 ) for contacting the conductive areas ( 31 ). Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle (6) in Serie geschaltete Energiespeicher (B1, B2, B3, B4) aufweist, wobei die Kapazitäten der Energiespeicher (B1, B2, B3, B4) unterschiedlich groß sind.Electric drive unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the direct current source ( 6 ) connected in series energy storage (B1, B2, B3, B4), wherein the capacities of the energy storage devices (B1, B2, B3, B4) are of different sizes. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass gilt: n = 4.Electric drive unit according to one of the claims 1 to 10, characterized in that: n = 4. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 5 bis 11, gekennzeichnet durch einen Gleichstrommotor zum Drehen des Kollektors (3) oder des Rotors (4, 40, 43).Electric drive unit according to claim 5 to 11, characterized by a DC motor for rotating the collector ( 3 ) or the rotor ( 4 . 40 . 43 ). Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrommotor von der Gleichstromquelle (6) gespeist wird.Electric drive unit according to claim 12, characterized in that the DC motor from the DC power source ( 6 ) is fed. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstrommotor (2) als Synchronmotor ausgeführt wird und der Kollektor (3) oder der Rotor (4) von dem Drehstrommotor (6) angetrieben wird.Electric drive unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the three-phase motor ( 2 ) is carried out as a synchronous motor and the collector ( 3 ) or the rotor ( 4 ) of the three-phase motor ( 6 ) is driven. Windkraftmaschine mit elektrischer Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Wind power machine with electric drive unit according to one of claims 1 to 14. Mechanischer Wechselrichter zur Erzeugung eines Wechselstroms aus einer Gleichstromquelle (6), mit folgenden Merkmalen: – einen ortsfest angeordneten Schleifring (3) mit mehreren leitenden Bereichen (31), die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei jeder der leitenden Bereiche (31) jeweils einen Anschluss zur Verbindung mit einem von der Gleichstromquelle (6) bereitgestellten Potential aufweist, – einen Stromabnehmer (40) mit mindestens einer Bürste (402), wobei der Stromabnehmer (40) so beweglich angeordnet ist, dass die Bürste (402) durch eine Bewegung nacheinander mit den mehreren elektrischen Bereichen (31) elektrisch verbindbar ist.Mechanical inverter for generating an alternating current from a direct current source ( 6 ), having the following features: a stationary slip ring ( 3 ) with several conductive areas ( 31 ), from each other electrically insulated, each of the conductive areas ( 31 ) each have a connection for connection to one of the DC power source ( 6 ), - a pantograph ( 40 ) with at least one brush ( 402 ), the pantograph ( 40 ) is movably arranged so that the brush ( 402 ) by a movement successively with the plurality of electrical regions ( 31 ) is electrically connected. Mechanischer Wechselrichter nach Anspruch 16, wobei für die Anzahl m der Bürsten gilt: m > 1.A mechanical inverter according to claim 16, wherein for the number m of brushes applies: m> 1. Mechanischer Wechselrichter nach Anspruch 17, wobei für die Anzahl n der Anschlüsse der leitenden Bereiche (31) gilt: n > m.A mechanical inverter according to claim 17, wherein the number n of the terminals of the conductive areas ( 31 ): n> m. Vorrichtung zum Erzeugen eines Wechselstroms aus einer Gleichspannungsquelle, umfassend: eine Gleichstromquelle (6), einen mechanischen Kommutator (10), wobei der Kommutator (10) aus der Gleichstromquelle (6) gespeist wird, und mehrere Versorgungsanschlüsse (UM, VM, WM) zum Ausgeben eines Wechselstroms, wobei die Gleichstromquelle (6) eine Anzahl n Abgriffe (60, 61, 62, 63), n > 2, zum Bereitstellen von n, jeweils voneinander verschiedenen, Potentialen (0, 0,25 U0, 0,75 U0, U0) aufweist und der Kommutator (10) zum jeweiligen zeitlich nacheinander abfolgenden Verbinden der Versorgungsanschlüsse mit den n Potentialen (0, 0,25 U0, 0,75 U0, U0) vorgesehen ist.A device for generating an alternating current from a DC voltage source, comprising: a DC power source ( 6 ), a mechanical commutator ( 10 ), the commutator ( 10 ) from the DC power source ( 6 ) and a plurality of supply terminals (UM, VM, WM) for outputting an alternating current, the direct current source ( 6 ) a number n taps ( 60 . 61 . 62 . 63 ), n> 2, for providing n, in each case different, potentials (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ) and the commutator ( 10 ) is provided for the time sequential connecting the supply terminals with the n potentials (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ). Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle (2) eine Reihenschaltung von Akkumulatoren (B1, B2, B3, 64) und/oder Kondensatoren enthält.Device according to claim 19, characterized in that the direct current source ( 2 ) contains a series connection of accumulators (B1, B2, B3, 64) and / or capacitors. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommutator (10) einen feststehenden Kollektor (3) mit mehreren elektrisch leitenden Bereichen (31) aufweist, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die leitenden Bereiche (31) jeweils an eines der an den Abgriffen anliegende Potentiale (0; 0,25 U0; 0,75 U0; U0) gekoppelt sind, und gekennzeichnet durch einen beweglichen Rotor (4, 43, 40) mit elektrischen Bürsten (402) zum Kontaktieren der leitenden Bereiche (31).Device according to claim 19 or 20, characterized in that the commutator ( 10 ) a fixed collector ( 3 ) with several electrically conductive areas ( 31 ), which are electrically insulated from each other, wherein the conductive regions ( 31 ) are each coupled to one of the potentials (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ) applied to the taps, and characterized by a movable rotor ( 4 . 43 . 40 ) with electric brushes ( 402 ) for contacting the conductive areas ( 31 ). Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Bürsten (402) drei ist, und die leitenden Bereiche (31), die mit entweder dem minimalen oder maximalen Potential gekoppelt sind, kleiner als die leitenden Bereiche, die mit anderen Potentialen gekoppelt sind, sind.Device according to claim 21, characterized in that the number of brushes ( 402 ) is three, and the leading areas ( 31 ) coupled to either the minimum or maximum potential are smaller than the conductive regions coupled to other potentials. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Schleifringe (25) auf dem Rotor vorgesehen sind, wobei jede Bürste (402) mit einem der weiteren Schleifringe (25) verbunden ist.Device according to one of claims 19 to 22, characterized in that further slip rings ( 25 ) are provided on the rotor, each brush ( 402 ) with one of the other slip rings ( 25 ) connected is. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommutator (10) einen beweglichen Kollektor (3) mit mehreren elektrisch leitenden Bereichen (31) aufweist, die voneinander elektrisch isoliert sind, wobei die leitenden Bereiche (31) jeweils an eines der an den Abgriffen anliegende Potentiale (0; 0,25 U0; 0,75 U0; U0) gekoppelt sind, und gekennzeichnet durch feststehende elektrische Bürsten (402) zum Kontaktieren der leitenden Bereiche (31).Device according to claim 19 or 20, characterized in that the commutator ( 10 ) a movable collector ( 3 ) with several electrically conductive areas ( 31 ), which are electrically insulated from each other, wherein the conductive regions ( 31 ) are respectively coupled to one of the potentials (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ) present at the taps, and characterized by fixed electrical brushes ( 402 ) for contacting the conductive areas ( 31 ). Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Kollektor zu führenden Potentiale (0; 0,25 U0; 0,75 U0; U0) mittels Schleifringen übertragen werden.Apparatus according to claim 24, characterized in that the potentials to be conducted to the collector (0, 0.25 U 0 , 0.75 U 0 , U 0 ) are transmitted by means of slip rings. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommutator (10) von einem insbesondere aus der Gleichstromquelle (6) gespeisten Gleichstrommotor angetrieben wird.Device according to one of claims 19 to 25, characterized in that the commutator ( 10 ) of a particular from the DC power source ( 6 ) powered DC motor is driven.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011061233A2 (en) 2009-11-19 2011-05-26 Moog Unna Gmbh Pitch drive device for a wind power or hydroelectric power station
ES2431489R1 (en) * 2012-01-10 2013-12-20 Garcia Alberto Gutierrez ELECTRO-MECHANICAL FREQUENCY VARIATOR

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006015511A1 (en) 2006-03-31 2007-10-04 Robert Bosch Gmbh Wind turbine for transforming flow energy of wind into useable rotation energy, has asynchronous motor that is fed from battery-supplied direct current source by commutator that is driven by direct current motor in normal operation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006015511A1 (en) 2006-03-31 2007-10-04 Robert Bosch Gmbh Wind turbine for transforming flow energy of wind into useable rotation energy, has asynchronous motor that is fed from battery-supplied direct current source by commutator that is driven by direct current motor in normal operation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011061233A2 (en) 2009-11-19 2011-05-26 Moog Unna Gmbh Pitch drive device for a wind power or hydroelectric power station
WO2011061233A3 (en) * 2009-11-19 2012-05-03 Moog Unna Gmbh Pitch drive device for a wind power or hydroelectric power station
ES2431489R1 (en) * 2012-01-10 2013-12-20 Garcia Alberto Gutierrez ELECTRO-MECHANICAL FREQUENCY VARIATOR

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