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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Windkraftgenerator und insbesondere auf eine Gondelstruktur des Windkraftgenerators.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In den letzten Jahren zieht ein Windkraftgenerator als eine Leistungserzeugungseinrichtung, die aufgrund einer Ausbeute ohne Treibhausgase wie beispielsweise Kohlendioxid (CO2) und einer Leistungserzeugung ohne Strahlungsrisiko im Vergleich zu herkömmlichen Leistungserzeugungsvorrichtungen, die Wärmeenergie oder Atomenergie nutzen, ein umweltfreundliches und wenig riskantes Leistungserzeugungsverfahren aufweist, Aufmerksamkeit auf sich. Auf der anderen Seite ist es notwendig, dass der Windkraftgenerator wegen seiner hohen Leistungserzeugungskosten eine größere Kostensenkung bei gleichzeitigem Gewinn an Sicherheit erreicht.
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Zur Kostensenkung bezüglich einer Windturbine ist eine Senkung der Materialkosten durch Reduzieren des Gewichts von Strukturelementen der Windturbine effektiv. Eine Gondel, die dem schwersten Element entspricht und die zur Gewichtreduzierung eines Turms, der die Gondel trägt, und eines basalen Strukturelements, das den Turm trägt, beiträgt, hat große Bedeutung.
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Im Allgemeinen ist in der Gondel ein sogenannter Antriebsstrang montiert, der ein System zum Übertragen von Rotationsenergie eines Rotors an einen Stromgenerator ist. Die Antriebsstränge werden kurz dargestellt in Antriebsstränge mit einem Getriebe und Antriebsstränge ohne Getriebe eingeteilt. Wenn das Getriebe verwendet wird, besteht ein Vorteil bei der Verkleinerung des Stromgenerators. Wenn das Getriebe nicht verwendet wird, ist die Struktur ohne Getriebe einfach. Die beiden Arten von Antriebssträngen mit ihren Vorzügen und Nachteilen werden heute entwickelt und hergestellt.
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5A und 5B zeigen eine allgemeine Form des Getriebes. 5A ist eine Vorderansicht des Getriebes. 5B ist eine perspektivische Darstellung des Getriebes. Wie in 5A und 5B gezeigt hat das Getriebe 4, da es im Allgemeinen einen nicht gezeigten Planetengetriebemechanismus aufweist, in der Regel eine zylindrische äußere Erscheinung und einen Vorsprung, der Drehmomentstütze (Bezugszeichen 21 in 5A und 5B) genannt wird, um eine Drehmoment-Gegenkraft bei einem Hauptrahmen, der später beschrieben ist, aufzunehmen.
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6A zeigt einen Zustand, in dem das Getriebe 4 in einem Turm 6 eines Windkraftgenerators mittels eines Hauptrahmens C25 installiert ist. Ferner zeigt 6B einen Zustand, in dem eine Getriebelagergehäuse 18 an der Drehmomentstütze 21 des Getriebes 4 befestigt ist.
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Wie in 6A gezeigt ragt die Drehmomentstütze 21 im Allgemeinen zu einer linken und einer rechten Horizontalposition des Getriebes 4 auf der Windturbinenrotorseite. Ferner wird die Drehmomentstütze 21 wie in 6B gezeigt mit einem Metallhalter, der Getriebelagergehäuse (Bezugszeichen 18 in 6A und 6B) genannt wird, gehalten. Aus Gründen der Schwingungsvermeidung ist in der Regel ein Antivibrationsgummi 27, der als Getriebelager bezeichnet wird, zwischen dem Getriebelagergehäuse 18 und der Drehmomentstütze 21 vorgesehen.
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Die Gondelstruktur weist den Hauptrahmen C25 auf, um die Antriebsstrangstruktur zu tragen. Einer der Hauptzwecke des Hauptrahmens ist eine Lastübertragung. Die Last, die übertragen werden soll, umfasst zwei schwere Lasten, d. h. eine Last von dem Windturbinenrotor, die auf den Turm übertragen wird, und die Drehmoment-Gegenkraft, die von dem Getriebe auf den Turm übertragen wird. Als weitere Last wird eine Last zum Tragen von Zubehör übertragen.
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Als Windkraftgenerator mit einem Getriebe und einer verkleinerten und leichten Gondel ist beispielsweise eine Technik, wie sie in Patentdokument 1 beschrieben ist, bekannt. Das Patentdokument 1 offenbart ”einen Windkraftgenerator, bei dem eine Gondel, die auf einem Träger installiert ist, mit Folgendem versehen ist: einer Hauptwelle, die mit einem Rotorkopf verbunden ist, an dem ein Windturbinenrotorblatt befestigt ist und der damit einstückig gedreht wird; einem Getriebe, das eine Drehung der Hauptwelle beschleunigt und die Drehung ausgibt; und einem Stromgenerator, der mit der Ausgabe aus dem Getriebe angetrieben wird. Ein Antriebsstrang von der Hauptwelle über das Getriebe zu dem Stromgenerator ist in dem Rotorkopf installiert”.
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Gemäß dem Windkraftgenerator vergrößert das verlängerte Windturbinenrotorblatt den Rotorkopf. Bei dem Windkraftgenerator mit großer Leistungsausgabe, bei dem ein großer Installationsraum in dem Rotorkopf gewährleistet ist, ist es möglich, eine axiale Länge der Gondel leicht zu reduzieren und insgesamt eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung zu erzielen.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentdokument(e)
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- PTL 1: Japanische Patentoffenlegung Nr. 2006-188953
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Wie oben beschrieben wird bei der Entwicklung eines Windkraftgenerators eine Reduzierung der Ausrüstungseinführungskosten und der Leistungserzeugungskosten für die Einrichtung eines Leistungserzeugungsbetriebs geprüft. Es werden verschiedene Anstrengungen wie beispielsweise Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Nabe und der Gondel unternommen.
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Bei der Gewichtsreduzierung der Nabe in der Windturbine mit dem Getriebe sind die folgenden Punkte A und B notwendig: A: Reduzieren des Gewichts des Hauptrahmens und B: Reduzieren der Gesamtlänge des Antriebsstrangs und Reduzieren des Gewichts des Antriebsstrangs.
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Es ist zu beachten, dass ein herkömmlicher Windkraftgenerator verschiedene Probleme bezüglich einer Gewichtsreduzierung aufweist. 7A bis 10B zeigen Teilquerschnitte der Struktur eines konventionellen Windkraftgenerators. 7A, 8A, 9A und 10A sind Querschnitte aus der Sicht der Oberflächenseite des Windkraftgenerators. 7B, 8B, 9B und 10B sind Querschnitte aus der Sicht der Seitenoberfläche. Es ist zu beachten, dass jeweiligen Pfeile in 7B, 8B, 9B und 10B einen Rotorlast-Übertragungsweg anzeigen.
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Der in 7A und 7B gezeigte Windkraftgenerator ist ein konventionelles Beispiel, bei dem der Hauptrahmen unter dem Antriebsstrang vorgesehen ist. In diesem Fall ist es notwendig, dass der Hauptrahmen, beispielsweise der Hauptrahmen C25 in 7A und 7B, Lastübertragungen mit seiner eigenen Dicke trägt. Die Struktur ist eine dicke Struktur und ihr Gewicht ist erhöht.
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Im Gegensatz dazu ist bei dem in 8A und 8B gezeigten Windkraftgenerator die Form optimiert und die Struktur aufgeteilt, obwohl der Entwurf beibehalten wird. Bei dem in 8A und 8B gezeigten Windkraftgenerator ist der Hauptrahmen in zwei Teile aufgeteilt. In 8B weist der mit einem Pfeil angezeigte Rotorlast-Übertragungsweg, d. h. ein Hauptrahmen D26, eine dicke Struktur auf. Der Teil, an dem hauptsächlich der Stromgenerator 5 montiert ist, d. h. der Hauptrahmen C25, weist eine dünne Struktur auf. Bei dieser Anordnung ist die Struktur in einem bestimmten Ausmaß optimiert. Der Hauptrahmen D26 muss jedoch eine dicke Struktur aufweisen, die nicht ausreicht, um eine Gewichtsreduzierung der Gondel zu erreichen.
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Ferner ist wie in 9A und 9B gezeigt eine bereits existierende Technik, um eine Gewichtsreduzierung des Hauptrahmens zu erreichen, bekannt. Dieses Verfahren basiert auf einer Struktur, bei der ein dünner Zylinder von dem Rotor weg zu dem Turm 6 hin gebogen ist. Bei der Struktur, die dünn ist, sind Festigkeit und Härte mit einer runden Querschnittsform gewährleistet. Wenn der Hauptrahmen jedoch ein Getriebe aufweist, ist ein Nachteil dadurch vorhanden, dass die Gesamtlänge der Gondel verlängert ist, da ein Träger für die Getriebedrehmomentstütze verloren geht.
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Andererseits ist bei dem in 10A und 10B gezeigten Windkraftgenerator die Gesamtlänge der Gondel verringert, wenn der Hüllendurchmesser des Hauptrahmens D26 verkleinert ist, um das Getriebe darin unterzubringen. Die Breite des Gehäuses ist jedoch breit und eine Gewichtsreduzierung ist nicht effektiv.
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In der Technik aus Patentdokument 1 ist es möglich, eine Verkleinerung und eine Gewichtsreduzierung der Gondel zu erreichen, der Rotorkopf ist allerdings vergrößert. Es ist schwierig, eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der gesamten Windturbine zu erreichen. Ferner ist es für die Festigkeit in Bezug auf die Rotorlast unvorteilhaft, wenn die Größe und das Gewicht des Rotorkopfs vergrößert sind.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Windkraftgenerator bereitzustellen, bei dem ein Getriebe in einer Gondel montiert ist und bei dem eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Gondel erzielt werden und gleichzeitig eine Festigkeit, um der Rotorlast ausreichend zu widerstehen, erhalten bleibt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Windkraftgenerator bereit, der umfasst: einen Rotor mit einer Nabe und mehreren Blättern, der Wind aufnimmt und ihn in Rotationsenergie umwandelt; ein Getriebe, das eine Drehung des Rotors beschleunigt; einen Stromgenerator, der die Rotationsenergie über das Getriebe in elektrischen Strom umwandelt; und einen Hauptrahmen, der das Getriebe und den Stromgenerator fix trägt, wobei das Getriebe einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit dem Hauptrahmen verbunden ist, und wobei der Hauptrahmen einen ersten Hauptrahmen, der das Getriebe über den Verbindungsabschnitt fix trägt, und einen zweiten Hauptrahmen, der den Stromgenerator fix trägt, aufweist, wobei der erste Hauptrahmen ferner ein erstes Fixträgerelement, das den Verbindungsabschnitt des Getriebes von einer oberen Fläche fix trägt, und ein zweites Fixträgerelement, das den Verbindungsabschnitt des Getriebes von einer unteren Fläche fix trägt, aufweist.
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Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung einen Windkraftgenerator bereit, der umfasst: einen Rotor mit einer Nabe und mehreren Blättern, der Wind aufnimmt und ihn in Rotationsenergie umwandelt; ein Getriebe, das eine Drehung des Rotors beschleunigt; einen Stromgenerator, der die Rotationsenergie über das Getriebe in elektrischen Strom umwandelt; und einen Hauptrahmen, der das Getriebe und den Stromgenerator fix trägt, wobei der Hauptrahmen einen ersten Hauptrahmen, der das Getriebe fix trägt, und einen zweiten Hauptrahmen, der den Stromgenerator fix trägt, aufweist, und wobei der erste Hauptrahmen bereitgestellt ist, um das Getriebe von einer oberen und einer unteren Seite zu halten, wobei ferner eine obere Oberflächenseite des Getriebes und eine untere Oberflächenseite des Getriebes des ersten Hauptrahmens mit einem Versteifungselement verbunden sind.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Windkraftgenerator, bei dem ein Getriebe in einer Gondel montiert ist, zu realisieren, wobei eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Gondel erzielt werden und gleichzeitig eine Festigkeit, um der Rotorlast ausreichend zu widerstehen, erhalten bleibt.
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Andere Aufgaben als die oben beschriebene Aufgabe sowie die Merkmale und Vorteile können mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen klarer werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A ist eine Teilquerschnittsdarstellung eines Windkraftgenerators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des Windkraftgenerators gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2A ist eine Teilquerschnittsdarstellung des Windkraftgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des Windkraftgenerators gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3A ist eine Teilquerschnittsdarstellung des Windkraftgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des Windkraftgenerators gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4A ist eine Teilquerschnittsdarstellung eines Windkraftgenerators gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des Windkraftgenerators gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5A ist eine Vorderansicht, die eine Form eines allgemeinen Getriebes zeigt.
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5B ist eine perspektivische Darstellung, die die Form des allgemeinen Getriebes zeigt.
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6A ist eine Vorderansicht, die eine Form eines weiteren allgemeinen Getriebes zeigt.
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6B ist eine perspektivische Darstellung, die die Form des allgemeinen Getriebes zeigt.
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7A ist eine Teilquerschnittsdarstellung eines herkömmlichen Windkraftgenerators.
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7B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des herkömmlichen Windkraftgenerators.
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8A ist eine Teilquerschnittsdarstellung eines weiteren herkömmlichen Windkraftgenerators.
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8B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des herkömmlichen Windkraftgenerators.
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9A ist eine Teilquerschnittsdarstellung eines weiteren herkömmlichen Windkraftgenerators.
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9B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des herkömmlichen Windkraftgenerators.
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10A ist eine Teilquerschnittsdarstellung eines weiteren herkömmlichen Windkraftgenerators.
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10B ist eine Teilquerschnittsdarstellung des herkömmlichen Windkraftgenerators.
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11 ist eine Darstellung, die den gesamten allgemeinen Windkraftgenerator schematisch zeigt.
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12 ist eine Darstellung, die den gesamten allgemeinen Windkraftgenerator zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Zuerst wird ein allgemeiner Windkraftgenerator unter Verwendung von 11 und 12 beschrieben. 11 zeigt den gesamten Leeläufer-Windkraftgenerator schematisch. 12 zeigt eine Anordnung der jeweiligen Elemente des Windkraftgenerators. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Anordnungen eines Windkraftgenerators, der an Land installiert ist, und eines Windkraftgenerators, der auf See installiert ist, die gleichen sind. Dementsprechend wird der Windkraftgenerator unabhängig von der Installation an Land oder auf See beschrieben.
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Wie in 11 gezeigt ist bei dem Windkraftgenerator eine Gondel 3 auf der Spitze eines Turms 6, der an Land oder auf See installiert ist, bereitgestellt. Ein Getriebe, d. h. ein Getriebe 4, und ein Leistungsgenerator 5 sind in der Gondel 3 aufgenommen.
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Ein Rotor mit einer Nabe 2 und mehreren Blättern 1 ist an einem Ende der Gondel 3 bereitgestellt. Die Nabe 2 ist mit dem Getriebe 4 und dem Stromgenerator 5 mittels einer Drehwelle verbunden. Eine Windkraft wird durch die Drehung der mehreren Blätter 1, die den Wind aufgenommen haben, zusammen mit der Nabe 2 in Rotationsenergie umgewandelt und die Rotationsenergie wird über die Drehwelle und das Getriebe 4 an den Stromgenerator 5 übertragen. Somit wird eine Stromerzeugung durchgeführt.
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Wie in 12 gezeigt ist ein Giersteuermechanismus 9 zum Steuern der Position der Gondel 3 in Bezug auf den Turm 6 in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Turm 6 und der Gondel 3 bereitgestellt. Er ist so ausgelegt, dass die Richtung der Windturbine, d. h. die Richtung des Rotors mit den mehreren Blättern 1 und der Nabe 2, gemäß einer Änderung der Windrichtung gesteuert wird, damit der Rotor mit den mehreren Blättern 1 und der Nabe 2 immer eine maximale Menge an Wind aufnimmt.
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Ferner ist ein Anstellwinkelsteuermechanismus (ein Anstellwinkelaktor 10 und ein Anstellwinkelschwenklager 11) zum unabhängigen Steuern eines Blattbefestigungswinkels (Anstellwinkels) jedes Blattes an der Nabe für jedes Blatt in einem Verbindungsabschnitt zwischen der Nabe 2 und den Blättern 1 bereitgestellt. Er steuert den Befestigungswinkel (Anstellwinkel) jedes Blattes 1 an der Nabe 2 in Übereinstimmung mit einer Änderung der Windgeschwindigkeit. Der Anstellwinkelaktor 10 wird mit einer Anstellwinkelsteuervorrichtung 12 in der Nabe 2 gesteuert.
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Die Nabe 2 ist mit der Hauptwelle 16 verbunden. Die Hauptwelle 16 ist mit dem Getriebe 4 in der Gondel 3 verbunden. Das Getriebe 4 ist mit dem Stromgenerator 5 mittels der Drehwelle verbunden. Eine Rotorbremse 8 ist zwischen dem Getriebe 4 und dem Stromgenerator 5 bereitgestellt. Wenn der Windkraftgenerator angehalten wird, wird die Rotorbremse 8 betätigt, um die Drehung des Rotors, d. h. der Nabe 2 und der mehreren Blätter 1, anzuhalten oder zu verlangsamen.
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Ein Windmesser 7 ist außerhalb der Gondel 3 installiert. Windrichtungsdaten und Windgeschwindigkeitsdaten, die mit dem Windmesser 7 gemessen werden, werden an eine Windturbinensteuertafel 15 übertragen. Die Windturbinensteuertafel 15 steuert jeweils den Giersteuermechanismus 9 und den Anstellwinkelsteuermechanismus. Wie oben beschrieben weist der Anstellwinkelsteuermechanismus die Anstellwinkelsteuervorrichtung 12, den Anstellwinkelaktor 10 und das Anstellwinkelschwenklager 11 auf.
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Als nächstes wird die Gondelstruktur des Windkraftgenerators in der ersten Ausführungsform unter Verwendung von 1A und 1B beschrieben. 1A ist ein Querschnitt aus der Sicht der oberen Oberflächenseite des Windkraftgenerators. 1B ist ein Querschnitt aus Sicht der Seitenflächenseite. Es ist zu beachten, dass ein Pfeil in 1B einen Rotorlastübertragungsweg anzeigt.
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In der Gondelstruktur des Windkraftgenerators in der vorliegenden Ausführungsform sind wie in 1A und 1B gezeigt das Getriebe 4 und der Stromgenerator 5 in einer Gondelverkleidung 3 bereitgestellt. Es ist zu beachten, dass die Gondelverkleidung 3 mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet ist, so dass die interne Struktur deutlich wird.
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Ein Hauptrahmen A19 ist auf der Spitze des Turmes 6 des Windkraftgenerators, der an Land oder auf See installiert ist, bereitgestellt. Das Getriebe 4 ist auf dem Hauptrahmen A19 installiert. Das Getriebe 4 wird mit dem Hauptrahmen A19 über die Drehmomentstütze 21 und das Getriebelagergehäuse 18 fix getragen. Es ist zu beachten, dass wie oben beschrieben ein nicht gezeigter Antivibrationsgummi zwischen der Drehmomentstütze 21 und dem Getriebelagergehäuse 18 vorgesehen ist.
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Wie in 1B gezeigt ist der Hauptrahmen A19 so vorgesehen, dass er sich jeweils in einer Richtung entlang der Spitze des Turmes 6 und in einer Richtung senkrecht zu der Oberseite des Turms 6 erstreckt. Eines von Verstärkungselementen (Versteifungselementen) 22 ist mit der oberen Seite des Hauptrahmens A19 mittels eines nicht gezeigten Befestigungsbolzens verbunden. Das andere der Verstärkungselemente (Versteifungselemente) 22 ist zudem mit dem oberen Teil des Getriebelagergehäuses 18 mittels eines nicht gezeigten Befestigungsbolzens verbunden.
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Das Getriebe 4 ist mit dem Rotor, d. h. der Nabe 2 und den mehreren Blättern 1, über die Hauptwelle 16 und ein Hauptlager 17 verbunden. Ferner ist die gegenüberliegende Seite des Getriebes 4 mit dem Stromgenerator 5 über die Drehwelle verbunden. Der Stromgenerator 5 wird auf dem Hauptrahmen B20 von einem Stromgeneratorlager 23 fix getragen.
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Es ist zu beachten, dass, um das Gewicht der Gondel zu verringern, der Hauptrahmen B20 mit einem Material ausgebildet ist, das dünner als das des Hauptrahmens A19 ist.
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Wie mit dem Pfeil in 1B angedeutet ist es mit der Gondelstruktur des Windkraftgenerators in der vorliegenden Ausführungsform möglich, zwei Systeme von Rotorlastübertragungswegen bereitzustellen. Das heißt, dass ein Teil der Rotorlast über den Hauptrahmen A19 an den Turm 6 übertragen wird. Dagegen wird ein anderer Teil der Rotorlast über das Verstärkungselement (Versteifungselement) 22 und das Getriebelagergehäuse 18, das auf der oberen Seite des Hauptrahmens A19 angeschlossen ist, an den Turm 6 übertragen.
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Wie oben beschrieben weist die Gondelstruktur des Windkraftgenerators bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Systeme von Rotorlastübertragungswegen auf. Es ist möglich, das Getriebe näher an der Rotorseite zu installieren und gleichzeitig die Festigkeit der Gondel aufrechtzuerhalten. Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Gondel zu erzielen.
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Es ist zu beachten, dass die Anordnung so sein kann, dass das oben beschriebene Getriebelagergehäuse 18 mit einer Seitenwand (Schale) des Hauptrahmens A19 verbunden ist. Andernfalls kann die Anordnung so sein, dass das Getriebelagergehäuse 18 mit der Seitenwand (Schale) des Hauptrahmens A19 einstückig ausgebildet ist. Das heißt, dass das Getriebelagergehäuse 18 auf der gleichen Oberfläche der Seitenwand (Schale) des Hauptrahmens A19 ist, um einen Teil der Kraftübertragung mit dem Hauptrahmen zu übernehmen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, ferner eine Verkleinerung in der Breitenrichtung der Gondel zu erzielen.
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Zweite Ausführungsform
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Die Gondelstruktur des Windkraftgenerators in einer zweiten Ausführungsform wird unter Verwendung von 2A und 2B beschrieben. 2A ist ein Querschnitt aus Sicht der oberen Oberflächenseite des Windkraftgenerators. 2B ist ein Querschnitt aus Sicht der der Seitenflächenseite. Ferner zeigt ein Pfeil in 2B einen Rotorlastübertragungsweg an.
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Die Gondelstruktur in der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Gondelstruktur in der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Breite des Getriebelagergehäuses 18 erweitert ist und die Fläche zum Übertragen der Rotorlast über das Verstärkungselement (Versteifungselement) 22 und das Getriebelagergehäuse 18 an den Turm 6 erweitert ist. Die Breite des Getriebelagergehäuses 18 kann in seiner oberen Oberfläche und seiner unteren Oberfläche erweitert sein. Wie in 2B gezeigt kann die Anordnung so sein, dass die untere Oberfläche, d. h. eine Fläche, an der das Getriebelagergehäuse 18 und der Hauptrahmen A19 verbunden sind, breiter als die obere Oberfläche, d. h. eine Fläche, an der das Lagergehäuse 18 und das Verstärkungselement (Versteifungselement) 22 verbunden sind, ist.
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Durch Verbreiterung sowohl der oberen Oberfläche als auch der unteren Oberfläche des Getriebelagergehäuses 18 wird die Fläche zum Übertragen der Rotorlast erweitert. Andererseits wird das Gewicht des Getriebelagergehäuses 18 erhöht. Ferner ist es dann, wenn die untere Oberfläche des Getriebelagergehäuses 18 breiter als die obere Oberfläche ist, möglich, die Fläche zum Übertragen der Rotorlast zu vergrößern und gleichzeitig eine übermäßige Erhöhung des Gewichts des Getriebelagergehäuses 18 zu vermeiden.
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Dritte Ausführungsform
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Die Gondelstruktur des Windkraftgenerators in einer dritten Ausführungsform wird unter Verwendung von 3A und 3B beschrieben. 3A ist ein Querschnitt aus Sicht der oberen Oberflächenseite des Windkraftgenerators. 3B zeigt einen Querschnitt aus Sicht der Seitenflächenseite. Ferner zeigt ein Pfeil in 3B einen Rotorlastübertragungsweg an.
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Die Gondelstruktur in der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Gondelstruktur in der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Verbindungsabschnitt zwischen dem Hauptrahmen A19 und dem Verstärkungselement (Versteifungselement) 22, d. h. eine Trennlinie des Hauptrahmens, näher an der Rotorseite bereitgestellt ist als die Seitenfläche des Getriebegehäuses 4 auf der Rotorseite.
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Mit der Gondelstruktur in der vorliegenden Ausführungsform ist es wie im Fall der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform möglich, eine Verkleinerung und Gewichtsreduzierung der Gondel zu erreichen und gleichzeitig die Festigkeit der Gondel aufrechtzuerhalten.
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Ferner gibt es bei der Struktur, bei der der obere Teil des Hauptrahmens A19, d. h. der obere Teil des Getriebes 4, weit geöffnet ist, einige Hindernisse bei der Montage des Getriebes 4 auf der Gondel. Es besteht der Vorteil, dass Montagearbeiten erleichtert sind.
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Vierte Ausführungsform
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Die Gondelstruktur des Windkraftgenerators in einer vierten Ausführungsform wird unter Verwendung von 4A und 4B beschrieben. 4A ist ein Querschnitt aus der Sicht der oberen Oberflächenseite des Windkraftgenerators. 4B ist ein Querschnitt aus Sicht der Seitenflächenseite. Ferner gibt ein Pfeil in 4B einen Rotorlastübertragungsweg an.
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Bei der Gondelstruktur in der vierten Ausführungsform ist die obere Oberflächenseite des Getriebelagergehäuses 18 nicht mit irgendeinem Strukturelement verbunden und wird nicht als Rotorlastübertragungsweg verwendet.
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Bei der Struktur hält der Hauptrahmen A19 die obere und die untere Seite des Getriebes 4, und die obere Seite und die untere Seite sind mit dem Verstärkungselement (Versteifungselement) 22 verbunden.
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Bei der Struktur in der vorliegenden Ausführungsform ist der Gegenstand der Befestigung des Verstärkungselements (Versteifungselements) 22 der Rahmen, d. h. der Hauptrahmen A19. Dementsprechend ist die Montagebearbeitbarkeit verbessert.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene Abwandlungen enthalten sind. Zum Beispiel sind die obigen Ausführungsformen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben worden und die Erfindung ist nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform mit allen beschriebenen Bestandteilen beschränkt. Ferner kann ein Teil der Bestandteile einer Ausführungsform mit denen einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Ferner können Bestandteile einer Ausführungsform zu denen einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. Ferner ist es möglich, eine Hinzufügung/Entfernung/Ersetzung in Bezug auf einen Teil der Bestandteile der jeweiligen Ausführungsformen mit anderen Bestandteilen durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Blatt
- 2
- Nabe
- 3
- Gondelverkleidung
- 4
- Getriebe
- 5
- Stromgenerator
- 6
- Turm
- 7
- Windmesser
- 8
- Rotorbremse
- 9
- Giersteuermechanismus
- 10
- Anstellwinkelaktor
- 11
- Anstellwinkelschwenklager
- 12
- Anstellwinkelsteuervorrichtung
- 13
- Stromsteuervorrichtung
- 14
- Hauptschalter
- 15
- Windturbinensteuertafel
- 16
- Hauptwelle
- 17
- Hauptlager
- 18
- Getriebelagergehäuse
- 19
- Hauptrahmen A
- 20
- Hauptrahmen B
- 21
- Drehmomentstütze
- 22
- Verstärkungselement (Versteifungselement)
- 23
- Stromgeneratorlager
- 24
- Drehwelle
- 25
- Hauptrahmen C
- 26
- Hauptrahmen D
- 27
- Antivibrationsgummi
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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