DE102017119530A1

DE102017119530A1 - Generatorläufer und Generatorstator sowie Generator und Windenergieanlage damit und Verfahren zum Transportieren eines Generators

Info

Publication number: DE102017119530A1
Application number: DE102017119530.0A
Authority: DE
Inventors: Jan Carsten Ziems; Wojciech Giengiel; Mats Volles; Michael Freese; Wilko Gudewer; Jan-Phillip Köhler
Original assignee: Wobben Properties GmbH
Current assignee: Wobben Properties GmbH
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US20200182222A1; US11156209B2; RU2734898C1; CN111033967A; EP3673569A1; JP2020531740A; KR20200032219A; CA3071934A1; BR112020002370A2; CA3071934C; WO2019038421A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Generatorläufer (12) für eine Windenergieanlage (100), wobei der Generatorläufer (12) mindestens eine Teilungsebene (22a, 22b) aufweist, um den Generatorläufer (12) in mindestens zwei Segmente (18, 20a, 20b) zu teilen. Die Teilungsebenen (22a, 22b) verlaufen entlang asymmetrischer Schnittlinien (23a. 23b) des Generatorläufers (12) im Generatorläufer (12).
Ferner betrifft die Erfindung einen Generatorstator (14) für eine Windenergieanlage (100), einen Generator (10) einer Windenergieanlage (100) sowie eine Windenergieanlage (100) und ein Verfahren zum Transportieren eines Generators (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Generatorläufer und einen Generatorstator eines Generators einer Windenergieanlage. Der Generatorläufer dient zusammen mit dem Generatorstator im Generator, um angetrieben durch einen aerodynamischen Rotor in Bewegung versetzt zu werden und um somit elektrische Energie aus dem Wind zu erzeugen. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transportieren eines derartigen Generators.
Aus dem Stand der Technik sind Windenergieanlagen, insbesondere Horizontalachsenwindenergieanlagen, bekannt, die getriebelos sind. Bei diesen Windenergieanlagen treibt ein aerodynamischer Rotor den Generatorläufer eines Generators unmittelbar an, sodass der Generator die aus dem Wind gewonnene Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt. Der Läufer des Generators dreht sich damit ebenso langsam wie der aerodynamische Rotor. Zur Berücksichtigung einer solchen langsamen Drehzahl weist der Generator einen, bezogen auf die Nennleistung, verhältnismäßig großen Generatordurchmesser, insbesondere großen Luftspaltdurchmesser, auf. Somit kann trotz langsamer Drehzahl eine verhältnismäßig große Differenzgeschwindigkeit zwischen Läufer und Stator des Generators im Bereich des Luftspalts erreicht werden. Moderne Windenergieanlagen weisen Nennleistungen von mehreren Megawatt auf, sodass diese Luftspaltdurchmesser von weit mehr als 5 Metern benötigen.
Hierbei ist es problematisch, einen solchen Generator zum Aufstellungsort der Windenergieanlage zu transportieren. In vielen Ländern beträgt die Maximalbreite, die auf der Straße transportiert werden darf und kann, etwa 5 Meter. Das bedeutet, dass der maximale Durchmesser des Generators bei einem Transport 5 Meter betragen darf, wenn der Generator liegend, also mit einer Drehachse senkrecht zur Straße, transportiert wird. Der Durchmesser eines Generators ist hierdurch somit begrenzt.
Um dieses Transportproblem für Generatoren mit einem Luftspaltdurchmesser von mehr als 5 Metern zu lösen, wird daher im Stand der Technik vorgeschlagen, den Generator oder zumindest den Generatorstator und/oder Generatorläufer in gleich große Teile zu zerlegen und erst am Aufstellungsort zu montieren. Hierbei wird zum Beispiel vorgeschlagen, den Generatorläufer oder den Generatorstator in zwei Hälften oder vier Viertel aufzuteilen, wobei diese Teile dann jedenfalls schmaler als 5 Meter sind und somit problemlos auf Straßen transportierbar sind.
Ein Teilen des Generators zum Transport ist nötig, da ein Generator üblicherweise nach dessen Produktion vollständig auf einem Teststand montiert und die Funktionsweise überprüft wird. Hierbei findet eine Justierung insbesondere der beweglichen Teile statt, um einen gleichmäßigen Lauf des Generators zu gewährleisten. Nach dem Probelauf oder Testlauf des Generators wird dieser dann, wie bereits oben ausgeführt, in Hälften, Viertel oder noch kleiner zerteilt, um den Generator zum Aufstellungsort zu bringen. Am Aufstellungsort werden diese Hälften oder Viertel wieder zusammengesetzt.
Nachteilig hieran ist, dass ein gewisses Spiel im Bereich der Verbindungsstellen nicht gänzlich auszuschließen ist und daher eine Montage des Generators beim Wiederzusammensetzen des Generators dazu führen kann, dass dieser sich im Betrieb anders verhält, insbesondere ungleichmäßiger läuft, als zuvor auf dem Teststand. Insbesondere ist auch der Aufwand für das Demontieren und Montieren des Generators sehr hoch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, den Problemen des Standes der Technik zu begegnen. Insbesondere soll eine Lösung vorgeschlagen werden, die es ermöglicht, einen Generator mit einem Luftspaltdurchmesser von mehr als 5 Metern mit einem möglichst geringen Aufwand zu transportieren. Jedenfalls soll eine Alternative zum Stand der Technik vorgeschlagen werden.
Die vorliegende Erfindung schlägt hierzu zunächst einen Generatorläufer für eine Windenergieanlage vor. Der Generatorläufer weist mindestens eine Teilungsebene auf, um den Generatorläufer, der auch kurz Läufer genannt wird, in mindestens zwei Segmente zu teilen. Erfindungsgemäß läuft die Teilungsebene entlang asymmetrischer Schnittlinien des Läufers durch den Läufer. Das heißt, der Läufer ist durch die erfindungsgemäß angeordneten Teilungsebenen in Segmente teilbar, wobei mindestens zwei Segmente zueinander unterschiedliche Formen und Dimensionen aufweisen.
Stellt man sich also den Generatorläufer als kreisrundes Element vor, so würden symmetrische Schnittlinien Linien entsprechen, die von einem Punkt auf dem äußeren Radius des Generatorläufers durch den Mittelpunkt bis zum gegenüberliegenden äußeren Ende auf dem Radius des Generatorläufers verlaufen. Asymmetrische Schnittlinien des Läufers verlaufen demnach gerade nicht durch das Zentrum bzw. den Mittelpunkt, verlaufen also außenmittig. Die Teilungsebenen verlaufen demnach entlang der asymmetrischen Schnittlinien und teilen das durch den Läufer gebildete kreisrunde Element in mindestens zwei Segmente ein, die gerade nicht Hälften, Viertel oder anders große Kreissektoren, die auch Kreisausschnitte genannt werden, sind.
Diese Anordnung der Teilungsebenen ermöglicht es, möglichst lange Teilungsebenen, also mit einer langen Kreissehne, vorzusehen, die eine kontinuierlich angeordnete Anzahl von Verbindungselementen, beispielsweise Verschraubungsmöglichkeiten, umfassen, wodurch ein Spiel beim Zusammensetzen des Generatorläufers am Aufstellungsort reduziert wird. Insbesondere ist es daher möglich, den Generatorläufer einerseits in mehrere Segmente zum Transport zu unterteilen und am Aufstellungsort sehr präzise wieder zusammenzusetzen. Ungleichmäßigkeiten oder ein anderes Verhalten gegenüber einem Verhalten in einem Teststand werden dadurch weitestgehend reduziert.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst der Generatorläufer ein erstes Segment. Das erste Segment weist eine Öffnung für ein Lager auf, die umlaufend durch das erste Segment begrenzt ist. Der Generatorläufer insgesamt weist somit die Form eines Kreisrings auf. Durch diese Öffnung lässt sich demnach ein Lager mit dem ersten Segment verbinden und auf dem Teststand ein Probelauf mit dem Generatorläufer durchführen. Zum Transport muss dieses Lager nicht wieder entfernt werden, sondern kann mit dem ersten Segment verbunden bleiben, da die Teilungsebenen nicht durch diese Öffnung hindurch verlaufen. Toleranzen bei der Ausrichtung des Lagers am Generatorläufer, die dazu führen, dass der Generator am Aufstellungsort ein anderes Verhalten aufweist als beim Testlauf, werden somit verhindert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Länge einer Teilungsebene länger als die Breite, also die Differenz zwischen Außen- und Innendurchmesser, des Läufers.
Gemäß einer Ausführungsform sind Verbindungselemente gleichmäßig über die Länge der Teilungsebene verteilt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform verläuft die Teilungsebene parallel zu einer Tangente des Läufers, vorzugsweise mittig zwischen zwei parallelen Tangenten am Außendurchmesser und am Innendurchmesser des Läufers. Hierdurch wird weiter das Spiel der Verbindungselemente der Segmente gemittelt, sodass Toleranzen reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Öffnung im ersten Segment einen umlaufenden Kreisring auf. Der Kreisring ist mit einem Lager zum drehbaren Lagern des Läufers auf einer Läuferachse verbindbar oder verbunden. Außerdem ist der Kreisring Bestandteil des ersten Segments.
Durch Vorsehen eines Kreisrings im ersten Segment ist somit das erste Segment ausgestattet, um dieses mit einem Lager zu verbinden, sodass Lager und erstes Segment eine integrale Einheit bilden, die nach einem Probelauf nicht wieder getrennt werden muss. Eine bei einem Probelauf oder Testlauf durchgeführte Feinjustierung, insbesondere im Hinblick auf mögliche Toleranzen der Verbindungselemente zwischen dem Lager und dem ersten Segment, sind somit vollumfänglich auch für einen späteren Betrieb bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das erste Segment einen kreisringförmigen Bereich, der parallel zur Rotationsebene des Läufers angeordnet ist. Der kreisringförmige Bereich weist eine Bremsfläche zum Bremsen des Läufers und/oder ein oder mehrere Arretierungsausnehmungen zum Arretieren des Läufers auf. Dank des am ersten Segment angeordneten kreisförmigen Bereichs zum Bremsen und/oder Arretieren des Läufers ist es auf den weiteren Segmenten, die unterschiedlich zum ersten Segment sind, nicht nötig, weitere Bereiche zum Bremsen und/oder Arretieren vorzusehen, sodass keine Übergänge von Bereichen zur Arretierung oder zum Bremsen an Teilungsebenen auftreten, die bei der Ausrichtung der Segmente am Aufstellungsort berücksichtigt werden müssen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist mindestens ein Segment die Kontur eines Kreissegments auf. Ein Kreissegment nennt man die Teilfläche einer Kreisfläche, die von einem Kreisbogen und einer Kreissehne begrenzt wird. Vorzugsweise kann somit von einem Generatorläufer, der einen Generator mit einem Luftspaltdurchmesser von mehr als 5 Metern aufweist, einfach mindestens ein Kreissegment nach dem kompletten Montieren und dem Durchführen eines Testlaufs für den Transport wieder demontiert werden. Ein derartiges Kreissegment ist später verhältnismäßig genau am Aufstellungsort wieder mit dem übrigen Teil des Generatorläufers verbindbar, sodass trotz Toleranzen ein im Wesentlichen exakt identischer Aufbau des Generatorläufers am Aufstellungsort im Vergleich zum Teststand möglich ist. Alle bereits am Generatorläufer montierten Teile, wie beispielsweise das Lager, können zum Transport am Läufer montiert bleiben.
Insbesondere sind somit auch eine schnelle Demontage nach dem Testlauf sowie eine schnelle Montage am Aufstellungsort möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Läufer zwei Teilungsebenen auf, die parallel zueinander verlaufen. Der Läufer ist durch die zwei Teilungsebenen in drei Segmente teilbar, wobei zwei der Segmente jeweils eine Kontur eines Kreissegments aufweisen und seitlich an ein Segment, das vorzugsweise dem ersten Segment eines der oben genannten Ausführungsformen entspricht, angrenzen.
In einfacher Weise lässt sich somit ein Generatorläufer mit einem Durchmesser von mehr als 5 Metern nur durch Auftrennen des Generatorläufers im Bereich der Teilungsebenen in sehr kurzer Zeit für den Transport vorbereiten. Am Aufstellungsort ist eine schnelle Wiederinbetriebnahme möglich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Generatorläufer einen Durchmesser von mehr als 6 Metern, vorzugsweise mehr als 7 Metern, insbesondere im Wesentlichen 7,5 Meter, auf. Alle Segmente weisen in zumindest einer Dimension eine Breite auf, die gleich oder schmaler als 5 Meter ist. Durch derartige Generatorläufer kann eine langsame schonende Drehzahl der Windenergieanlage bei gleichzeitig großer Differenzgeschwindigkeit zwischen Generatorläufer und Generatorstator gewährleistet werden, um eine Nennleistung von mehreren Megawatt zu erzeugen, wobei derartige Generatorläufer durch die erfindungsgemäße Anordnung der Teilungsebenen auf öffentlichen Straßen transportierbar sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Läufer ein Innenläufer und zusätzlich oder alternativ ist der Generatorläufer ein fremderregter Generatorläufer.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Stator für eine Windenergieanlage. Der Stator weist umlaufend nebeneinanderliegende Nuten auf. Außerdem sind mindestens zwei Trennstellen zum Trennen des Stators jeweils zwischen zwei Nuten vorgesehen. In die Nuten sind Formspulen mit jeweils zwei Schenkeln eingesetzt oder eingelegt. Formspulen an sich sind bekannt und entsprechen einem in mehreren Windungen gewickelten leitenden Material, dessen Form zwei Schenkel jeweils mit mehreren elektrischen Leitern umfasst, deren elektrische Leiter in einem ersten Ende und einem zweiten Ende, die zum Beispiel auch Kopf- und Fußbereich genannt werden können, miteinander verbunden sind. Eine Formspule weist demnach zwei elektrische Anschlüsse auf.
Gemäß der Erfindung sind die Schenkel jeder Formspule jeweils in unterschiedlichen Nuten angeordnet. In mehreren Nuten sind jeweils mindestens zwei Schenkel unterschiedlicher Formspulen und zumindest in den zu den Trennstellen benachbarten Nuten maximal ein Schenkel einer Formspule angeordnet.
Hierbei wird zwar in Kauf genommen, dass die Formspulen nicht vollständig gleichmäßig in Umlaufrichtung im Generatorstator angeordnet sind, aber dafür ein Trennen und/oder Zusammensetzen des Generatorstators an den Trennstellen problemlos möglich ist. Hierdurch ist ein einfaches Auseinandernehmen des Stators zum Transport einerseits, aber auch ein schneller Wiederaufbau des transportierten Stators zur Inbetriebnahme gewährleistet.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Formspulen Zweischichtformspulen.
Gemäß einer Ausführungsform des Generatorstators sind die Formspulen jeweils derart in den Nuten angeordnet, dass zwischen den Nuten, in die die Schenkel einer Formspule eingelegt sind, in Umfangsrichtung fünf Nuten angeordnet sind. Hierdurch ist ein sechsphasiger bzw. 2x3-phasiger Stator möglich.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform sind die Formspulen jeweils derart in den Nuten angeordnet, dass zwischen den Nuten, in die die Schenkel einer Formspule eingelegt sind, in Umfangsrichtung vier Nuten angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen in Umfangsrichtung sechs Nuten vor und sechs Nuten hinter einer Trennstelle maximal einen Schenkel einer Formspule auf.
Außerdem umfasst die Erfindung einen Generator, der vorzugsweise ein Synchrongenerator ist. Der Generator weist einen Läufer nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen sowie einen Stator, insbesondere nach einer der vorgenannten Ausführungsformen, auf.
Gemäß einer Ausgestaltung des Generators weist der Generatorstator ein oder mehrere Teilungsbereiche, die auch Trennbereich genannt werden können, auf, um den Generatorstator in zwei oder mehr Statorsegmente zu teilen. Somit ist der gesamte Generator einfach transportierbar.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Windenergieanlage mit einem Windenergieanlagenturm, auf der eine Gondel mit einem Generator nach einer der vorgenannten Ausführungsformen angeordnet ist. Außerdem umfasst die Windenergieanlage einen aerodynamischen Rotor mit mehreren Rotorblättern zum Antreiben des Generators.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transportieren eines Generators einer Windenergieanlage, nämlich vorzugsweise eines Generatorläufers nach einer der vorgenannten Ausführungsformen und/oder eines Generatorstators nach einer der vorgenannten Ausführungsformen. Gemäß dem Verfahren wird der Läufer zum Transport an einen Aufstellungsort an mindestens einer Teilungsebene in mindestens zwei Segmente geteilt. Die Teilungsebenen laufen entlang asymmetrischer Schnittlinien des Läufers im Läufer.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die Segmente des Generatorläufers vor dem Teilen zum Transportieren verbunden und ein erstes Segment, das eine Öffnung aufweist, die umlaufend durch das erste Segment begrenzt ist, mit einem Lager verbunden. Zum Transportieren bleibt das Lager mit dem ersten Segment verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird auch der Stator zum Transport an seinen Trennstellen getrennt. Hierdurch ist nicht nur der Generatorläufer, sondern auch der Generatorstator auf öffentlichen Straßen transportierbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden in den Stator vor dem Trennen an seinen Trennstellen zum Transport Formspulen eingesetzt. Die Formspulen werden in umlaufend nebeneinanderliegende Nuten eingelegt. Die Schenkel jeder Formspule werden in jeweils unterschiedlichen Nuten, in mehreren Nuten jeweils mindestens zwei Schenkel unterschiedlicher Formspulen und zumindest in den zu den Trennstellen benachbarten Nuten maximal ein Schenkel einer Formspule angeordnet.
Somit ist ein einfaches Trennen zum Transport des Stators an seinen Trennstellen möglich, da hier keine Formspulen entfernt werden müssen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Generator nach dem Transport zusammengesetzt ausschließlich mit den Formspulen betrieben, die vor dem Transport in den Stator eingesetzt wurden. Es werden demnach keine weiteren Formspulen oder andersartige Spulen im Bereich der Trennstellen zusätzlich nach dem Transport eingesetzt. Hierdurch kann auf eine Verbindung der Spulen im Bereich der Trennstellen verzichtet werden und ein schneller Aufbau des Generators am Aufstellungsort ist möglich.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele.
In den Figuren zeigen

1 eine Windenergieanlage,
2 einen Generator,
3 eine schematische Darstellung eines Generatorstators,
4 eine weitere schematische Darstellung eines Generatorstators und
5 die Schritte eines Verfahrens zum Transportieren eines Generatorläufers.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage 100 gemäß der Erfindung. Die Windenergieanlage 100 weist einen Turm 102 und eine Gondel 104 auf dem Turm 102 auf. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 vorgesehen. Der aerodynamische Rotor 106 wird im Betrieb der Windenergieanlage durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und dreht somit auch einen elektrodynamischen Rotor oder Läufer eines Generators, welcher direkt oder indirekt mit dem aerodynamischen Rotor 106 gekoppelt ist. Der elektrische Generator ist in der Gondel 104 angeordnet und erzeugt elektrische Energie. Die Pitchwinkel der Rotorblätter 108 können durch Pitchmotoren an den Rotorblattwurzeln 108b der jeweiligen Rotorblätter 108 verändert werden.
2 zeigt einen Generator 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Generator 10 umfasst einen Generatorläufer 12, der hier gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sowie einen Generatorstator 14, der gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Der Generatorstator 14 weist zwei Trennstellen 16a, 16b auf, an denen der Generatorstator 14 zur besseren Darstellung in zwei Generatorstatorteile 17a, 17b geteilt ist. Der Generatorstator 14 ist somit in zwei Hälften geteilt.
Demgegenüber ist der Generatorläufer 12 in ein erstes Segment 18, das im Folgenden auch zentrales Segment genannt wird, und zwei weitere Segmente 20a, 20b geteilt. Der Generatorläufer 12 weist hierzu zwei Teilungsebenen 22a, 22b auf. Die Teilungsebenen 22a, 22b laufen entlang asymmetrischer Schnittlinien 23a, 23b des Generatorläufers 12.
Außerdem weist der Generatorläufer 12 eine Öffnung 24 auf. Die Öffnung 24 umfasst einen umlaufenden Kreisring 26, der hier schon sichtbar mit Bohrlöchern 28 versehen ist, um ein Lager mit dem umlaufenden Kreisring 26 zu verbinden. Demnach ist ein Trennen der Segmente 18, 20a, 20b des Generatorläufers 12 nach einem Probelauf auf einem Teststand für den Transport möglich, ohne dass ein im Bereich der Öffnung 24 angeordnetes Lager entfernt werden muss.
Da der Generatorläufer 12 lediglich Polschuhe mit Gleichstromwicklungen aufweist, müssen die elektrischen Verbindungen der weiteren Segmente 20a, 20b hierfür lediglich mit dem ersten Segment 18 hergestellt werden, nachdem eine mechanische Verbindung der weiteren Segmente 20a, 20b mit dem ersten Segment 18 nach dem Transport zum Aufstellen des Generators 10 erfolgt ist.
Der Generatorstator 14 weist hingegen Formspulen 30 auf, die in hier nicht dargestellten Nuten des Generatorstators 14 eingelegt sind. 2 stellt die Formspulen nur exemplarisch dar, wobei unter Bezugnahme auf die 3 und 4 im Folgenden genauer die Anordnung der Formspulen 30 im Generatorstator 14 erläutert wird.
Demnach zeigt 3 einen Querschnitt durch einen Generatorstatorteil 17a, 17b des in 2 dargestellten Generatorstators 14. Hierbei sind die Trennstellen 16a, 16b dargestellt. Zur besseren Übersicht ist der Generatorstator 14 in Abwicklung dargestellt.
Der Generatorstator 14 weist Nuten 32 auf, die mit den Schenkeln 34 von Formspulen 30 gefüllt sind. Wiederum ist die Anzahl der hier dargestellten Nuten 32 geringer als die Anzahl der Nuten eines realen Generatorstatorteils 17a, 17b oder einer wie in 2 dargestellten Hälfte eines Generatorstators 14. Diese Darstellung ist jedoch hier exemplarisch zur besseren Ansicht gewählt. Es ist erkennbar, dass die Nuten 32 im Bereich der Trennstellen 16a, 16b nur mit einem einzigen Schenkel 34 einer Formspule 30 gefüllt sind. Demnach sind lediglich die Spulen 30 in einem mittleren Bereich 36 jeweils mit zwei Schenkeln 34 unterschiedlicher Spulen 30 gefüllt, wogegen die sechs Nuten 32, die jeweils in einem Bereich 38 vor oder nach einer Trennstelle 16a, 16b liegen, mit maximal einem Schenkel 34 einer Formspule 30 gefüllt sind. Beispielhaft sind noch die Polschuhe 40 des Generatorläufers 12 dargestellt.
4 zeigt eine alternative Belegung der Nuten 32 eines Generatorstatorteils 17a, 17b mit zwei Trennstellen 16a, 16b. Hierbei sind zusätzlich die zwölf mittig liegenden Nuten 32 im Bereich 42 mit maximal einem Schenkel 34 einer Formspule 30 belegt. Der übrige Teil dieser Nuten 32 im Bereich 42 bleibt demnach leer.
5 zeigt die Schritte des Ablaufs eines Verfahrens zum Transport eines Generators 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In einem Schritt 50 wird der Generator 10 komplett montiert. Insbesondere wird der Generatorläufer 12 zur kompletten Montage aus seinen Segmenten 18, 20a, 20b zusammengesetzt und der Stator 14 an seinen Trennstellen 16a, 16b miteinander verbunden. Mit dem umlaufenden Kreisring 26 der Öffnung 24 des Generatorläufers 12 wird ein Lager verbunden. Dies dient, um in einem optionalen Schritt 52 den Generator auf einem Teststand zu testen. Insbesondere werden im Schritt 52 Feinjustierungen vorgenommen.
Im Schritt 54 wird dann der Generatorläufer 12 lediglich im Bereich der Teilungsebenen 22a, 22b in Segmente 18, 20a, 20b geteilt. Auch der Generatorstator 14 wird an seinen Trennstellen 16a, 16b in Generatorstatorteile 17a, 17b getrennt. Die Segmente 18, 20a, 20b des Generatorläufers 12 sowie die Hälften des Generatorstators 14 werden in einem Schritt 56 verladen und transportiert. Insbesondere bleibt hierbei das mit dem umlaufenden Kreisring 26 verbundene Lager mit dem ersten Segment 18 des Generatorläufers 12 verbunden. Im Schritt 58 nach dem Transport werden dann die Segmente 18, 20a, 20b des Generatorläufers 12 miteinander verbunden und auch der Generatorstator 14 wird wieder an seinen Trennstellen 16a, 16b zusammengesetzt. Im Schritt 60 wird der Generator 10 betrieben, ohne dass weitere Formspulen 30 als die, die schon bereits beim Transport im Generatorstator 14 eingesetzt waren, in den Generatorstator 14 eingesetzt wurden.

Claims

Generatorläufer für eine Windenergieanlage (100), wobei der Generatorläufer (12) mindestens eine Teilungsebene (22a, 22b) aufweist, um den Generatorläufer (12) in mindestens zwei Segmente (18, 20a, 20b) zu teilen, wobei die Teilungsebenen (22a, 22b) entlang asymmetrischer Schnittlinien (23a, 23b) des Generatorläufers (12) durch den Generatorläufer (12) verlaufen.
Generatorläufer nach Anspruch 1, wobei ein erstes Segment (18) eine Öffnung (24) für ein Lager aufweist, die umlaufend durch das erste Segment (18) begrenzt ist.
Generatorläufer nach Anspruch 2, wobei die Öffnung (24) einen umlaufenden Kreisring (26) aufweist, der mit einem Lager zum drehbaren Lager des Generatorläufers (12) auf einer Läuferachse verbindbar oder verbunden ist, und der Kreisring (26) Bestandteil des ersten Segments (18) ist.
Generatorläufer nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Segment (18) einen kreisförmigen Bereich, der parallel zur Rotationsebene des Generatorläufers (12) angeordnet ist, aufweist, der eine Bremsfläche zum Bremsen des Generatorläufers (12) und/oder ein oder mehrere Arretierungsausnehmungen zum Arretieren des Generatorläufers (12) umfasst.
Generatorläufer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Segment (20a, 20b) die Kontur eines Kreissegments aufweist.
Generatorläufer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Generatorläufer (12) zwei Teilungsebenen (22a, 22b) aufweist, die parallel zueinander verlaufen, und der Generatorläufer (12) durch die zwei Teilungsebenen (22a, 22b) in drei Segmente (18, 20a, 20b) teilbar ist, wobei zwei der Segmente (20a, 20b) jeweils eine Kontur eines Kreissegments aufweisen.
Generatorläufer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Generatorläufer (12) einen Durchmesser von mehr als 6 Metern, vorzugsweise mehr als 7 Metern, insbesondere im Wesentlichen 7,5 Meter, aufweist und alle Segmente (18, 20a, 20b) jeweils zumindest in einer Dimension gleich oder schmaler als 5 Meter sind.
Generatorläufer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Generatorläufer (12) ein Innenläufer ist und/oder fremderregt ist.
Generatorstator für eine Windenergieanlage (100), wobei der Generatorstator (14) umlaufend nebeneinanderliegende Nuten (32) und mindestens zwei Trennstellen (16a, 16b) zum Trennen des Generatorstators (14) jeweils zwischen zwei Nuten (32) aufweist und Formspulen (30) mit jeweils zwei Schenkeln (34) in die Nuten (32) eingelegt sind, wobei die Schenkel (34) jeder Formspule (30) jeweils in unterschiedliche Nuten (32), in mehrere Nuten (32) jeweils mindestens zwei Schenkel (34) unterschiedlicher Formspulen (30) und zumindest in den zu den Trennstellen (16a, 16b) benachbarten Nuten (32) maximal ein Schenkel (34) einer Formspule (30) angeordnet ist.
Generatorstator nach Anspruch 9, wobei die Formspulen (30) jeweils derart in den Nuten (32) angeordnet sind, dass zwischen den Nuten (32), in die die Schenkel (34) einer Formspule (30) eingelegt sind, in Umfangsrichtung vier oder fünf Nuten (32) angeordnet sind.
Generatorstator nach Anspruch 9 oder 10, wobei in Umfangsrichtung sechs Nuten (32) vor und sechs Nuten (32) hinter einer Trennstelle (16a, 16b) maximal einen Schenkel (34) einer Formspule (30) aufweisen.
Generator, insbesondere Synchrongenerator, mit einem Generatorläufer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem Generatorstator (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
Generator nach Anspruch 12, wobei der Generatorstator (14) ein oder mehrere Trennstellen (16a, 16b) aufweist, um den Generatorstator (14) in zwei oder mehr Generatorstatorteile (17a, 17b) zu teilen.
Windenergieanlage mit einem Windenergieanlagenturm (102), einer auf dem Windenergieanlagenturm (102) angeordneten Gondel (104), einem Generator (10) nach Anspruch 12 oder 13 und einem aerodynamischen Rotor (106) mit mehreren Rotorblättern (108) zum Antreiben des Generators (10).
Verfahren zum Transportieren eines Generators (10) einer Windenergieanlage (100), insbesondere mit einem Generatorläufer (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder einem Generatorstator (14) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Generatorläufer (12) zum Transport an einen Aufstellungsort an mindestens einer Teilungsebene (22a, 22b) in mindestens zwei Segmente (18, 20a, 20b) geteilt wird, wobei die Teilungsebene (22a, 22b) entlang einer asymmetrischen Schnittlinie (23a, 23b) des Generatorläufers (12) durch den Generatorläufer (12) verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei ein erstes Segment (18) des Generatorläufers (12), das eine Öffnung (24) aufweist, die umlaufend durch das erste Segment (18) begrenzt ist, vor dem Teilen zum Transportieren (54) mit einem Lager verbunden wird und zum Transportieren das Lager mit dem ersten Segment (18) verbunden bleibt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Generatorstator (12) zum Transport an seinen Trennstellen (16a, 16b) getrennt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei in den Generatorstator (12) vor dem Teilen (54) an seinen Trennstellen (16a, 16b) zum Transport Formspulen (30) eingesetzt werden, wobei die Formspulen (30) in umlaufend nebeneinanderliegende Nuten (32) eingelegt werden, sodass die Schenkel (34) jeder Formspule (30) jeweils in unterschiedliche Nuten (32), in mehrere Nuten (32) jeweils mindestens zwei Schenkel (34) unterschiedlicher Formspulen (30) und zumindest in den zu den Trennstellen (16a, 16b) benachbarten Nuten (32) maximal ein Schenkel (34) einer Formspule (30) angeordnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Generator (10) nach dem Transport (56) ausschließlich mit Formspulen (30) betrieben wird, die vor dem Transport (56) in den Generatorstator (14) eingesetzt wurden.