DK2699799T3 - Maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring og fremgangsmåde til at anbringe en kabelstreng på en maskinbæring til et vindenergianlæg - Google Patents

Maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring og fremgangsmåde til at anbringe en kabelstreng på en maskinbæring til et vindenergianlæg Download PDF

Info

Publication number
DK2699799T3
DK2699799T3 DK12715601.6T DK12715601T DK2699799T3 DK 2699799 T3 DK2699799 T3 DK 2699799T3 DK 12715601 T DK12715601 T DK 12715601T DK 2699799 T3 DK2699799 T3 DK 2699799T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
cable
support
bearing
machine
main
Prior art date
Application number
DK12715601.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Henning Wehnsen
Andreas Winkler
Rainer Jungbluth
Original Assignee
Senvion Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Senvion Se filed Critical Senvion Se
Application granted granted Critical
Publication of DK2699799T3 publication Critical patent/DK2699799T3/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/82Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
    • F03D80/85Cabling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/10Stators
    • F05B2240/14Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Beskrivelse Nærværende opfindelse angår en maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring, et tilsvarende vindenergianlæg samt en fremgangsmåde til at anbringe en kabelstreng på en maskinbæring til et vindenergianlæg.
Vindenergianlæg omfatter sædvanligvis et tårn, på hvis top en nacelle med en rotor med et rotornav med rotorvinger er anbragt, som under drift driver en generator. Nacellen indeholder maskinelementer således lejer, aksler og generatoren, elektronik-og koblingsskabe samt i givet fald et gear. Maskinelementerne bæres af en gulvplatform hhv. en maskinbæring, som er drejeligt lejret på tårnet.
Maskinbæringen overfører i den forreste del de samlede rotorkræfter via azimutlejringen til tårnet, optager de tunge laster af maskinelementerne og er tilsvarende konstrueret stiv og massiv. I mange tilfælde består moderne maskinbæringer af en hovedbæring og en agterbæring, som kan være svejste eller støbte. Hovedbæringen er kraftigt dynamisk belastet, medens hovedopgaven for agterbæringen, som er forbundet med hovedbæringen ved dennes agterside, ligger i, at bære vægten af generatoren og i givet fald en transformator, en vekselretter og af koblingsskabe. I forbindelse med agterbæringer er belastningsniveauet følgelig mindre kraftigt end i forbindelse med den kraftigt påvirkede hovedbæring. Vigtigere er her stivheds-udformningen, eftersom generatoren skal flugte nøjagtigt med gearet. Dynamiske belastninger af agterbæringen resulterer frem for alt af svingninger og inertikræfter.
Hovedbæringer bliver for tiden i forbindelse med mange vindenergianlæg fremstillet som støbeelementer af støbejern, altså som støbegods ved en støbefremgangsmåde. Dette har den fordel, at også komplicerede former let kan fremstilles. Desuden har støbematerialet svingningsdæmpende egenskaber, som et svejseelement af stål ikke har. Dette er fordelagtigt i en nacelle til et vindenergianlæg, hvori kraftige svingninger og således også kraftige lydudstrålinger kan opstå. Støbejern har i forbindelse med mindre vægtfylde end stål yderligere en god trykstyrke og på grund af sin sprødhed en god formstivhed, hvilket gør det særligt egnet til anvendelsen som maskinbæring. Et eksempel på et egnet støbejern er støbejern med kuglegrafit, dvs. sfæriske grafitindlejringer, som yderligere har en forholdsvis høj trækstyrke.
Agterbæringen kan, som i nogle tilfælde også hovedbæringen, af omkostningsårsager være et svejseelement, dvs. være sammensvejst af adskillige stålelementer, altså ståldragere, stålrør og stålplader, især af valsestål. På grund af den højere træk- og brudstyrke for stål i forhold til støbejern har agterbæringen ved samme belastbarhed en mindre vægt.
Eftersom støbejern ikke er svejsbart, er forbindelsen imellem hovedbæringen og agterbæringen sædvanligvis udformet som flangeforbindelse. I den forbindelse er agterbæringen flanget på maskinbæringen ved hjælp af passende skrueforbindelser. Flangeforbindelser kræver relativ meget plads og kan på grund af de snævre pladsforhold i en nacelle være svært tilgængelige.
En særlig type af en maskinbæring er beskrevet i DE 10 2007 009 575 A1. Dette dokument omtaler et vindenergianlæg med et maskinhus, i hvilket en maskinbæring omfatter et grundlegeme og en generatorbæring. Grundlegemet er opbygget todelt, nemlig med et grundlegeme og et gulvelement, som bærer ét eller flere azimutdrev. Generatorbæringen er anbragt på gulvelementet. Det som kar til opfangning af væsker, som eksempelvis gearolie, udformede gulvelement danner en struktur, som afslutter maskinhuset i retning mod tårnet. I karret er udformet gennembrydninger, som tjener som mandehul og til kabelgennemføring ind i tårnet.
En alternativ forbindelsesfremgangsmåde er beskrevet i patentansøgningen DE 10 2010 002 828.2 fra ansøgeren, hvis beskrivelse skal være fuldstændigt indholdsmæssigt optaget i nærværende patentansøgning. Den deri beskrevne maskinbæring til et vindenergianlæg omfatter en i det væsentlige som støbedel udformet hovedbæring og en i det væsentlige som svejsedel udformet agterbæring, idet i det mindste én svejsbar indstøbningsdel er tilvejebragt, som delvis er indstøbt i et på agtersiden støbt forbindelsesstykke i hovedbæringen, og som uden for forbindelsesstykket i hovedbæringen er forbundet med agterbæringen, især ved hjælp af en svejseforbindelse. I forbindelse med moderne vindenergianlæg, som har nominelle effekter på adskillige megawatt (MW), bliver en kabelføring for generatoren og de øvrige elektriske komponenter imellem tårnet og de især på agterbæringen lejrede elektriske komponenter ført via hovedbæringen. Eksempelvis ved anvendelsen af dobbeltfødede asynkrongeneratorer, i forbindelse med hvilke en del af effekten udtages fra statoren på generatoren og en anden del af effekten udtages fra rotoren, og der til hver af de tre faser for strømmen anvendes tre effektkabler, fås samlet en tilsvarende effektkabelstreng på op til nogle dusin centimeter. Disse kabler bliver ført igennem på maskinbæringen imellem de på maskinbæringen lejrede komponenter. Udover effektkablerne bliver også styrekabler ført, ved hjælp af hvilke styre- og målesignaler transmitteres. Til disse kabler hører også strømforsyningskablerne for de elektriske komponenter, computere osv. Mængden af kabler, som skal føres, samt de snævre pladsforhold i nacellen i vindenergianlægget fører til, at vedligeholdelsesarbejder i nacellen besværliggøres på grund af snublefare. Desuden skal kabler føres besværligt beklædt hhv. igennem områder i nacellen, eksempelvis under gearet, hvilket uden videre allerede udgør snævre steder. I forhold hertil er det formålet med nærværende opfindelse, at tilvejebringe en kabelføring for de elektriske komponenter i et vindenergianlæg, som muliggør såvel en sikker og bekvem vedligeholdelse af såvel kabelføringen som også de elektriske komponenter i nacellen i vindenergianlægget, som også en sikker elektrisk forbindelse såvel af effektkabler som også af styrekabler under undgåelse af snævre steder.
Dette opnås ved hjælp af en maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring, hvor maskinbæringen omfatter en hovedbæring og en agterbæring, som ved i det mindste ét forbindelsessted er forbundet med hovedbæringen ved dennes agterside, idet kabelføringen omfatter i det mindste et kabel og/eller i det mindste en kabelstreng med effektkabler og/eller med styrekabler, som er ført imellem hovedbæringen og agterbæringen, idet maskinbæringen er videreudviklet ved, at der i forbindelsesstedet er anbragt en udsparing, igennem hvilken det i det mindste ene kabel og/eller den i det mindste ene kabelstreng er ført.
Med en udsparing i forbindelsesstedet forstås især en åbning, som delvis eller fuldstændigt er omsluttet, i forbindelsesstedet. Den ligger således under oversiden på maskinbæringen. Foranstaltningen i overensstemmelse med opfindelsen betyder således, at kablerne hhv. kabelstrengene føres i det indre af maskinbæringen, dvs. i agterbæringen og hovedbæringen, i stedet for, som hidtil, ovenover hhv. på oversiden af maskinbæringen eller midt imellem bærearmene i agterbæringen. Frem til de steder, hvor kablerne hhv. kabelstrengene fra agterbæringen føres ud, med henblik på at blive forbundet med generatoren hhv. de øvrige elektriske komponenter på agterbæringen, forløber kablerne hhv. kabelstrengene således fuldstændigt under det plan, hvorpå samtlige maskinelementer, især drivstreng, gear og elektriske komponenter, er anbragt, og således under det område, i hvilket vedligeholdelsesarbejder og reparationsarbejder udføres. Samtlige mekaniske og elektriske komponenter, som er anbragt på maskinbæringen, kan således nås og besigtiges af vedligeholdelsespersonale uden forstyrrelser. Den særlige erkendelse ved opfindelsen ligger i, at opnå en væsentlig forbedring af de rumlige forhold, idet kabelstrengene føres igennem de kraftigt belastede forbindelsessteder.
Anvendelsen af udsparinger ved forbindelsesstederne, som dannes af udsparinger i strukturerne for agterbæringen og hovedbæringen ved forbindelsesstederne, har den fordel, at kablerne og kabelstrengene kan føres tæt langs de mekaniske strukturer for agterbæring og hovedbæring og således også kan fastgøres godt indvendigt i maskinbæringskonstruktionen og ikke eller næppe føres frit, hvorved beskadigelser af kablerne eller kontakttab kan forhindres. Desuden tjener udsparingerne som naturlige snævre steder, som tillader en særlig egnet bundtning og fastgørelse af kabler hhv. kabelstrenge. Ved en kabelstreng forstås inden for opfindelsen rammer også et kabelbundt.
Med effektkabler og styrekabler forstås inden for opfindelsens rammer såvel stærkstrømsførende kabler som også styrekabler, strømforsyningskabler og samtlige yderligere kabler, som anvendes i en nacelle i et vindenergianlæg. På fordelagtig vis er agterbæringen forbundet med hovedbæringen ved hjælp af en skrueflange, eller påsvejst på hovedbæringen. I begge tilfælde er det muligt, at anvende foreliggende udsparinger ved de tilsvarende forbindelsessteder i overensstemmelse med opfindelsen til gennemføring af kabler og/eller kabelstrenge.
En skrueflange eller et svejseforbindelsessted på en hovedbæring eller en agterbæring er fortrinsvis udformet i det væsentlige C-formet, U-formet eller som lukket tværsnit med på alle sider omsluttet udsparing. Disse former muliggør såvel en varig og stabil forbindelse som også udformningen af en udsparing, som på to, tre eller flere sider er omsluttet. Dertil er også forbindelser egnede, som er anbragt på to sider, eksempelvis ovenover og nedenunder udsparingen eller ovenover og på den ene side ved siden af udsparingen, altså vinkelformet.
En stabil og fordelagtig udformning består i, at der på to modstående sider er anbragt forbindelsessteder imellem hovedbæring og agterbæring. Der kan også være tilvejebragt tre eller flere forbindelsessteder, som enten ligger i ét plan ved siden af hinanden eller fordelt i adskillige planer. Hertil er fortrinsvis en videreudvikling tilvejebragt, hvor begge eller adskillige forbindelsessteder omfatter udsparinger med derigennem førte kabler eller kabelstrenge, idet især effektkabler og styrekabler føres separat fra hinanden igennem forskellige forbindelsessteder. Adskillelsen af effektkabler og styrekabler forhindrer pålideligt indstråling af forstyrrelser fra effektkablerne i styrekablerne, som kunne forstyrre styringen af vindenergianlægget.
Fortrinsvis gennemløber i det mindste et kabel uden afbrydelse et forbindelsessted og/eller er i det mindste et kabel i agterbæringen ved eller i området ved et forbindelsessted forbundet med et kabel i hovedbæringen ved hjælp af en stikforbindelse. Et sådan kabel kan også være en del af en kabelstreng. I et sådant tilfælde er især fortrinsvis samtlige kabler i en kabelstreng i agterbæringen forbundet med de tilsvarende kabler i en kabelstreng i hovedbæringen ved hjælp af stikforbindelser eller en fælles stikforbindelse ved eller i området for et forbindelsessted. Hertil kan der på agterbæringen eller på hovedbæringen også være tilvejebragt et stikforbindelsespanel for adskillige stikforbindelser, som forenkler en ordnet forbindelse af kablerne i agterbæringen og kablerne i hovedbæringen.
En særlig fordelagtig videreudvikling af maskinbæringen foreskriver, at i det mindste én kabelskinne for kabelstrengen eller kabelstrengene er anbragt i hovedbæringen og/eller agterbæringen, idet især den i det mindste ene kabelskinne forløber igennem et forbindelsessted imellem hovedbæring og agterbæring eller en kabelskinne i hovedbæringen og en kabelskinne i agterbæringen ved eller i området ved et forbindelsessted støder op til hinanden. Med en kabelskinne forstås inden for opfindelsens rammer en åben eller en lukket kabelskinne, især en kabelkanal. En lukket kabelskinne kan også være en kabelskinne med sidevægge og låg, som kan være aftageligt. Også enkle kabelskinner med en stigestruktur kan anvendes i overensstemmelse med opfindelsen. De har fordelen med en forholdsvis ringe vægt og en god tilgængelighed for de derpå førte kabler og kabelstrenge. Fortrinsvis foreligger der kabelskinner såvel i agterbæringen som også i hovedbæringen. Sådanne kabelskinner kan enten indbygges efter sammensætningen af maskinbæringen af hovedbæring og agterbæring og forløbe helt igennem forbindelsesstederne i ét stykke, eller kabelskinnerne bliver først separat anbragt i hovedbæring og agterbæring, således at de efter sammensætningen af hovedbæring og agterbæring til en maskinbæring ved eller i området for de individuelle forbindelsessteder støder op til hinanden. I agterbæringen, som sædvanligvis er sammensvejst af ståldragere, stålrør og lignende, kan en kabelskinne fastgøres således, at der på de ønskede steder eksempelvis påsvejses skruebøsninger for kabelskinnen på de tilsvarende elementer i agterbæringen. I det tilfælde, at der i forbindelse med hovedbæringen anvendes svejste elementer, i hvilke kabelskinnerne skal føres, er den samme fremgangsmåde mulig. Såfremt hovedbæringen på disse steder består af et støbt materiale, kan der i formen være tilvejebragt en plan væg, som efter støbningen forsynes med med gevindboringer forsynede bundhuller. I disse bundhuller kan så indføjes skrueforbindelser for kabelskinnerne.
Formålet med opfindelsen opnås yderligere ved et vindenergianlæg med en ovenfor beskrevet maskinbæring med kabelføring i overensstemmelse med opfindelsen.
Hensigten med opfindelsen opnås yderligere ved en fremgangsmåde til føring af et kabel og/eller en kabelstreng på én, især ovenfor beskrevet maskinbæring til et vindenergianlæg i overensstemmelse med opfindelsen, hvor der af en hovedbæring og en agterbæring, ved forbindelse ved i det mindste et forbindelsessted på en agterside af hovedbæringen, fremstilles en maskinbæring, idet fremgangsmåden er videreudviklet ved, at der igennem en udsparing i forbindelsesstedet føres i det mindste et kabel og/eller i det mindste en kabelstreng med effektkabler og/eller med styrekabler. Denne fremgangsmåde ifølge opfindelsen fører til den ifølge opfindelsen ovenfor beskrevne maskinbæring med kabelføring i overensstemmelse med opfindelsen og har følgelig de samme fordele som maskinbæringen ifølge opfindelsen. Ved fremstillingen af maskinbæringen hhv. anbringelsen af kabelføringen har denne fremgangsmåde den fordel, at den sker uafhængigt af allerede installerede maskinkomponenter på oversiden af maskinbæringen hhv. af yderligere maskin-komponenter, som skal installeres, og således udgør en ukompliceret anbringelsesmetode.
Forbindelsen af hovedbæring og agterbæring sker fortrinsvis ved sammenskruning af skrueflanger eller ved svejsning.
Fortrinsvis bliver adskillige kabler og/eller kabelstrenge ført separat fra hinanden igennem forskellige forbindelsessteder imellem hovedbæring og agterbæring, især effektkabler separat fra styrekabler. Således bliver forstyrrelser, som stammer fra effektspidser i effektkablerne og som påvirker styrekablerne, minimerede.
Ved en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden bliver i det mindste ét kabel uden afbrydelse ført igennem et forbindelsessted og/eller bliver i det mindste et kabel i hovedbæringen ved hjælp af en stikforbindelse ved eller i området for forbindelsesstedet forbundet med i det mindste et kabel i agterbæringen. Inden for opfindelsens rammer er det også foreskrevet, at nogle kabler uden afbrydelse forløber igennem forbindelsesstederne, medens andre kabler omfatter et kontaktsted imellem agterbæring og hovedbæring. Dette kan vælges frit i overensstemmelse med omstændighederne for de elektriske komponenter og fremgangsmåden ved fremstilling af kabelføringen. En kabelføring uden afbrydelse har fordelen med en forstyrrelsesfri kabellægning og en undgåelse af kontaktsteder, som betyder potentielle ledningsafbrydelser. Anvendelsen af stikforbindelser eller paneler med stikforbindelser har fordelen med fleksibiliteten og muligheden for at anbringe kabler på agterbæringen og på hovedbæringen, allerede før disse sammenføjes til en maskinbæring.
Fortrinsvis bliver der før eller efter forbindelsen af hovedbæringen og agterbæringen fastgjort kabelskinner for kablerne og/eller kabelstrengene på hovedbæringen og/eller på agterbæringen, hvilke kabelskinner forløber igennem hovedbæringen og/eller agterbæringen eller ved eller i området ved et forbindelsessted imellem hovedbæring og agterbæring støder op til hinanden. Kabelskinnerne er i dette tilfælde anbragt således, at føringen af kablerne hhv. kabelstrengene ligeledes sker igennem udsparingen ved forbindelsesstederne.
Fortrinsvis bliver det i det mindste ene kabel og/eller den i det mindste ene kabelstreng, før eller efter forbindelsen af hovedbæringen og agterbæringen til en maskinbæring, ført igennem den i det mindste ene udsparing i det i det mindste ene forbindelsessted.
Desuden er det fortrinsvis foreskrevet, at føringen af det i det mindste ene kabel og/eller den i det mindste ene kabelstreng sker på jorden, eksempelvis i en fabrikshal og/eller i en nacelle i et vindenergianlæg. Føringen på jorden, især i en fabrikshal, har den fordel, at tilstrækkelig plads og bevægelsesfrihed foreligger til føring af kabler hhv. kabelstrenge. Føringen af kabler eller kabelstrenge i den på toppen af et tårn anbragte nacelle har den fordel, at mindre vægt ved hjælp af en kran skal løftes til toppen af et vindenergianlæg. Det er også muligt at føre en del eller en størstedel af kabelføringen på jorden og eksempelvis efterfølgende også at føre kabler yderligere i nacellen.
De i forbindelse med opfindelsens genstande, dvs. maskinbæringen, vindenergianlægget og fremgangsmåden, nævnte træk, egenskaber og fordele gælder uindskrænket også for de øvrige opfindelsesgenstande. Dette gælder desuden også for en hovedbæring i overensstemmelse med opfindelsen hhv. for en agterbæring ifølge opfindelsen, som hver især allerede før forbindelsen til en maskinbæring kan være udrustede til at optage kabler eller kabelstrenge og med udsparinger i forbindelsessteder til at føre til den respektive anden bæringsdel, især ved hjælp af forberedte kabelskinner eller øvrige fastgørelseselementer for kabler eller kabelstrenge.
Opfindelsen beskrives i det følgende, uden indskrænkning af den almene opfindelses tanke, ved hjælp af udførelseseksempler under henvisning til tegningerne, hvor der med hensyn til alle i teksten ikke nærmere forklarede detaljer i overensstemmelse med opfindelsen udtrykkeligt henvises til tegningen. På tegningen viser: fig. 1 en skematisk afbildning af en nacelle til et vindenergianlæg, fig. 2 en skematisk afbildning af en maskinbæring, fig. 3 en skematisk afbildning af en hovedbæring og en agterbæring, fig. 4 en skematisk afbildning af hovedbæringen i overensstemmelse med fig. 2 og 3, fig. 5 en skematisk afbildning af agterbæringen i overensstemmelse med fig. 2 og 3 og fig. 6 en skematisk perspektivisk afbildning af maskinbæringen i overensstemmelse med fig. 2 og 3 med kabelskinner. I de følgende figurer er respektive ens eller ensartede elementer hhv. modsvarende dele forsynede med det samme henvisningstal, således at der bortses fra en tilsvarende fornyet beskrivelse. I fig. 1 er skematisk vist en nacelle 1 til et vindenergianlæg set fra siden. På nacellen 1 er tilsluttet et rotornav 2 med tre rotorvingetilslutninger 3 for rotorvinger 4. En rotorvinge 4 er vist med sin vingerodsende. Rotorvingetilslutningerne 3 har hver især flanger til tilslutning af en rotorvinge og rotorvinkeljusteringsindretninger til indstilling og fastholdelse af rotorvingevinklen. En flange er forsynet med henvisningstallet 5.
Inden for nacellen 1 er der til rotornavet 2 tilsluttet en lejring 6 for en langsom rotoraksel, som er direkte forbundet med rotornavet 2. Den langsomme aksel er forbundet med et gear 7, hvormed omdrejningstallet for den langsomme rotoraksel forøges og overføres til en hurtig aksel. Den hurtige aksel, som er tilsluttet gearet 7, fører til en generator 8, som er anbragt ved agterenden af nacellen 1. Ligeledes er der vist et koblingsskab 9, som omfatter elektriske komponenter. Der kan også være tilvejebragt en vekselretter i nacellen, som tilpasser den af generatoren 8 genererede elektriske strøm således, at den kan indfødes i et privat eller offentligt forsyningsnet. I det nederste område af nacellen 1 er der vist en maskinbæring med en hovedbæring 10 og en agterbæring 11. Hovedbæringen 10 understøtter lejringen 6 for den langsomme aksel samt rotornavet 2 og gearet 7. Agterbæringen 11 bærer elektriske komponenter såsom generatoren 8, styrings- og koblingsskabe samt i givet fald en transformator og vekselretteren 9. Til azimutal drejning, dvs. til drejning af nacellen 1 omkring længdeaksen for tårnet 13, er der på hovedbæringen 10 anbragt azimutdrev 12, som via et tandhjul og tandkransdrev drejer nacellen 1 på tårnet 13.
Nacellen 1 omfatter ved sin agterende desuden vindfølerudstyr og en lynbeskyttelse 14. En yderligere, ikke vist lynbeskyttelse er sædvanligvis anbragt i overgangen imellem nacellen 1 og rotornavet 2, med henblik på at aflede lynnedslag fra rotorvingen til tårnet.
Hovedbæringen 10 er fortrinsvis fremstillet af et støbelegeme eller af stål, som har en tilstrækkelig styrke til at bære de på hovedbæringen hvilende komponenter og hvis forholdsvis bløde materialeegenskaber er velegnede til en dæmpning af svingninger, som fortløbende optræder under driften af vindenergianlægget. Især er den støbte bæring på grund af den kærvfrie geometri særligt modstandsdygtig over for træthedsbelastninger, som skal overføres fra rotoren til tårnet.
Agterbæringen er fortrinsvis sammensvejst af stålelementer og optager vægtkræfterne og drejningsmomenterne fra generatoren 8 samt fra koblingsskabet 9 og overfører disse, ved hjælp af en forbindelse imellem hovedbæringen 10 og agterbæringen 11, til hovedbæringen 10 og tårnet 13. Agterbæringen 11 er som ensidigt indspændt udkragningsarm udformet tilstrækkelig stiv, således at en indfjedring af generatoren 8 under drift med sikkerhed undgås. I en alternativ udførelsesform kan stålbæringen også være udformet som støbedel, hvilket især ved store styktal muliggør en økonomisk fremstilling. I fig. 2 til fig. 6 er en maskinbæring i overensstemmelse med opfindelsen hhv. dennes komponenter hovedbæring 10 hhv. agterbæring 11 for maskinbæringen vist skematisk i detaljer. I fig. 2 er en perspektivisk afbildning af maskinbæringen vist, idet hovedbæringen 10 ved sin forreste, altså mod rotornavet vendende ende omfatter en lejeblok 22 for et rotorhovedleje. Sideværts herfor følger holderne 21 for azimutdrevene 12. På undersiden ses en azimutflange 23 med en ikke vist hulkreds for tårnforbindelsen af hovedbæringen 10. Diameteren på hulkredsen svarer i grov tilnærmelse til den udvendige diameter på tårnet. I fig. 2 ses yderligere, at der langsgående følger to symmetriske forbindelsesstykker 24 til en agterbæring 11, som hver især udmunder i en skrueflange 25. I den viste udførelsesform består agterbæringen 11 af to agterbæringsarme 32, som hver især fastgøres til ét af forbindelsesstykkerne 24. Den foreliggende opfindelse omfatter også det tilfælde, at en agterbæring 11 er udformet med tre eller flere agterbæringsarme 32.
Agterbæringen 11 er forbundet med hovedbæringen 10 via en passende skrueflange 35, som ligger an mod skrueflangen 25 på hovedbæringen 10, ved hjælp af forbindelsesskruer 34, som også kan være skruebolte. Forbindelsesstederne bestående af skrueflange 25 og skrueflange 35 har, som det ses i den højre side af fig. 2, en på alle sider omsluttet udsparing 33, igennem hvilken kabler og/eller kabelstrenge eller kabelbundter kan føres.
Den udliggende agterbæring 11 har ved enden af bærearmene 32 standflader 31 for maskinkomponenter, eksempelvis en generator. I fig. 3 er en tilsvarende afbildning som fig. 2 vist, hvor hovedbæring 10 og agterbæring 11 i denne perspektiviske skematiske afbildning ikke er indbyrdes forbundet. Det ses, at skrueflangen 25 på hovedbæringen 10 har udsparinger 26 ved forbindelsesstederne, som er indbyrdes symmetriske og på alle sider omsluttede. Skrueflangen 35 på agterbæringen 11 har udsparinger 33, som er omsluttede på tre sider, medens udsparingerne 33 er indadtil åbne. Skrueflangerne 35 på agterbæringen er således i det væsentlige C-formede. Bærearmene 32 er, som det ligeledes ses i fig. 3, i tværsnit ligeledes i det væsentlige C-formede. Dermed kan kabler eller kabelstrenge sikkert anbringes og fastholdes indvendigt i de C-formede profiler for bærearmene 32 i agterbæringen ligesom i de i det væsentlige C-formede profiler i hovedbæringen 10. I fig. 4 er en hovedbæring 10 i overensstemmelse med opfindelsen vist detaljeret. Det kan ses, at skrueflangen 25 har en i det væsentlige formkomplementær form til skrueflangen 35 på en dertil passende agterbæring 11 i overensstemmelse med fig. 5. Fladerne på skrueflangerne 25 og 35 er i det væsentlige plane og har på de modsvarende steder skruehuller 36 for forbindelsesskruer 34. Såvel i hovedbæringen 10 i overensstemmelse med fig. 4 som også i agterbæringen II i overensstemmelse med fig. 5 foreligger der tilstrækkelig plads, således at en anbringelse af kabler, kabelstrenge og/eller kabelbundter, især før installation i en nacelle i et vindenergianlæg, kan ske uden problemer. Længden af en komplet maskinbæring med hovedbæring 10 og agterbæring 11 er i moderne vindenergianlæg 10 m eller mere. I fig. 6 er endelig en yderligere skematisk perspektivisk afbildning af en maskinbæring med hovedbæring 10 og agterbæring 11 vist som i fig. 2, idet kabelskinner 41, 42 i dette tilfælde er vist indvendigt i maskinbæringen.
De over hinanden anbragte kabelskinner 41, 42 begynder ved agterbæringen 11 og forløber på en sidevæg i agterbæringen 11 i en bærearm 32 over hinanden. Det drejer sig ved den viste form om lukkede kabelskinner 41,42, hver især med et aftageligt låg, hvori kablerne hhv. kabelstrengene er ført. Disse kabelskinner forløber sammen med de deri førte kabler og kabelstrenge igennem udsparingen ved forbindelsesstedet mellem agterbæringen 11 og hovedbæringen 10. Alt efter specifikke anvendelses situationer bliver der i stedet for lukkede kabelskinner også anvendt åbne kabelstrenge, hvilket har fordelen med en enklere tilgængelighed og således også giver en enklere fejlsøgning. Den øvre kabelskinne 41 forløber indvendigt i hovedbæringen 10 videre frem til azimutflangen for tårnforbindelsen, som ikke kan ses i fig. 6, således at de deri førte effektkabler kan forløbe videre i tårnet. Overgangen til tårnet er udformet således at en enkelt- eller flergangsdrejning af nacellen på tårnet er mulig.
Den nederste kabelskinne 42 forløber ligeledes igennem udsparingen fra agterbæringen 11 ind i hovedbæringen 10 og indeholde styrekabler, inklusive strømforsyningskabler for de elektriske komponenter på agterbæringen og forløber indvendigt i hovedbæringen 10 separat fra kabelskinnen 41.
Kabelskinnerne 41, 42 kan allerede før sammenføjning af hovedbæring 10 og agterbæring 11 fastgøres til hovedbæringen og agterbæringen 11, således at de i området ved forbindelsesstederne støder op til hinanden, eller de kan anbringes efter sammenføjningen af hovedbæring 10 og agterbæring 11, således at de forløber igennem forbindelsesstederne. Med de, især lukkede, kabelskinner 41,42 er kablerne, som er ført deri, effektivt bragt af vejen og beskyttet, således at kabelføringen er sikret og mere plads foreligger til vedligeholdelsesarbejder og direkte adgang til de øvrige komponenter i vindenergianlægget på maskinbæringen.
Henvisningstalsliste 1 nacelle 2 rotornav 3 rotorvingetilslutning 4 rotorvinge 5 flange 6 lejring af den langsomme rotoraksel 7 gear 8 generator 9 koblingsskab 10 hovedbæring 11 agterbæring 12 azimutdrev 13 tårn 14 lynbeskyttelse 21 holder for azimutdrev 22 lejeblok for rotorhovedleje 23 azimutflange for tårnforbindelse 24 forbindelsesstykke til agterbæring 25 skrueflange 26 udsparing 27 skruehul 31 standflader 32 bærearm 33 udsparing 34 forbindelsesskrue 35 skrueflange 36 skruehul 41 kabelskinne 42 kabelskinne

Claims (15)

1. Maskinbæring (10, 11) til et vindenergianlæg med kabelføring, hvor maskin-bæringen (10, 11) omfatter en hovedbæring (10) og en agterbæring (11), som ved i det mindste et forbindelsessted er forbundet med hovedbæringen (10) ved dennes agterside, idet kabelføringen omfatter i det mindste ét kabel og/eller i det mindste én kabelstreng med effektkabler og/eller med styrekabler, som er ført imellem hovedbæringen (10) og agterbæringen (11), kendetegnet ved, at der i forbindelsesstedet er anbragt en udsparing (26, 33), igennem hvilken det i det mindste ene kabel og/eller den i det mindste ene kabelstreng er ført.
2. Maskinbæring (10, 11) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at agterbæringen (11) er forbundet med hovedbæringen (10) ved hjælp af en skrueflange eller er påsvejst på hovedbæringen (10).
3. Maskinbæring (10, 11) ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at en skrueflange (25, 35) eller et svejseforbindelsessted for en hovedbæring (10) eller en agterbæring (11) er udformet i det væsentlige C-formet, U-formet eller som lukket tværsnit med på alle sider omsluttet udsparing (26, 33).
4. Maskinbæring (10, 11) ifølge ethvert af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at der på to modstående sider er anbragt forbindelsessteder imellem hovedbæringen (10) og agterbæringen (11).
5. Maskinbæring (10, 11) ifølge krav 4, kendetegnet ved, at begge forbindelsessteder omfatter udsparinger (26, 33) med derigennem førte kabler eller kabelstrenge, idet især effektkabler og styrekabler er ført adskilt fra hinanden igennem forskellige forbindelsessteder.
6. Maskinbæring (10, 11) ifølge ethvert af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at i det mindste ét kabel forløber uden afbrydelse igennem et forbindelsessted og/eller at i det mindste ét kabel i agterbæringen (11) ved eller i området ved et forbindelsessted er forbundet med et kabel i hovedbæringen (10) ved hjælp af en stikforbindelse.
7. Maskinbæring (10, 11) ifølge ethvert af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at i det mindste én kabelskinne (41, 42) for kabelstrengen eller kabelstrengene er anbragt i hovedbæringen (10) og/eller i agterbæringen (11), idet især den i det mindste ene kabelskinne (41, 42) forløber igennem et forbindelsessted imellem hovedbæringen (10) og agterbæringen (11) eller en kabelskinne (41, 42) i hovedbæringen (10) og en kabelskinne (41, 42) i agterbæringen (11) ved eller i området ved et forbindelsessted støder op til hinanden.
8. Vindenergianlæg med en maskinbæring (10, 11) med kabelføring i overensstemmelse med ethvert af kravene 1 til 7.
9. Fremgangsmåde til føring af et kabel og/eller en kabelstreng på en maskinbæring (10, 11) til et vindenergianlæg, især i overensstemmelse med ethvert af kravene 1 til 7, hvor der af en hovedbæring (10) og en agterbæring (11), ved forbindelse ved i det mindste et forbindelsessted på en agterside af hovedbæringen (10) fremstilles en maskinbæring (10, 11), kendetegnet ved, at der igennem en udsparing (26, 33) i forbindelsesstedet føres i det mindste ét kabel og/eller i det mindste én kabelstreng med effektkabler og/eller med styrekabler.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at forbindelsen imellem hovedbæring (10) og agterbæring (11) sker ved hjælp af sammenskruning af skrueflanger (25, 35) eller ved svejsning.
11. Fremgangsmåde ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at adskillige kabler og/eller kabelstrenge føres separat fra hinanden igennem forskellige forbindelsessteder imellem hovedbæring (10) og agterbæring (11), især effektkabler separat fra styrekabler.
12. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9 til 11, kendetegnet ved, at i det mindste ét kabel føres uden afbrydelse igennem et forbindelsessted og/eller at i det mindste ét kabel i hovedbæringen (10), ved hjælp af en stikforbindelse på eller i området ved forbindelsesstedet, forbindes med i det mindste ét kabel i agterbæringen (11) .
13. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9 til 12, kendetegnet ved, at før eller efter forbindelsen af hovedbæringen (10) og agterbæringen (11) fastgøres kabelskinner (41, 42) for kablerne og/eller kabelstrengene på hovedbæringen (10) og/eller agterbæringen (11), som forløber igennem hovedbæringen (10) og/eller agter- bæringen (11), eller som ved eller i området ved et forbindelsessted imellem hovedbæringen (10) og agterbæringen (11) støder op til hinanden.
14. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9 til 13, kendetegnet ved, at det i det mindste ene kabel og/eller den i det mindste ene kabelstreng, før eller efter forbindelsen af hovedbæringen (10) og agterbæringen (11) for dannelse af maskin-bæringen (10, 11), føres igennem den i det mindste ene udsparing (26, 33) i det i det mindste ene forbindelsessted.
15. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 9 til 14, kendetegnet ved, at føringen af det i det mindste ene kabel og/eller den i det mindste ene kabelstreng sker på jorden og/eller i en nacelle i et vindenergianlæg.
DK12715601.6T 2011-04-21 2012-04-11 Maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring og fremgangsmåde til at anbringe en kabelstreng på en maskinbæring til et vindenergianlæg DK2699799T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011007836A DE102011007836B3 (de) 2011-04-21 2011-04-21 Maschinenträger einer Windenergieanlage mit Verkabelung und Verfahren zum Verlegen eines Kabelstrangs an einem Maschinenträger einer Windenergieanlage
PCT/EP2012/001565 WO2012143099A1 (de) 2011-04-21 2012-04-11 Maschinenträger einer windenergieanlage mit verkabelung und verfahren zum verlegen eines kabelstrangs an einem maschinenträger einer windenergieanlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2699799T3 true DK2699799T3 (da) 2015-03-23

Family

ID=45992173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK12715601.6T DK2699799T3 (da) 2011-04-21 2012-04-11 Maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring og fremgangsmåde til at anbringe en kabelstreng på en maskinbæring til et vindenergianlæg

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2699799B1 (da)
DE (1) DE102011007836B3 (da)
DK (1) DK2699799T3 (da)
ES (1) ES2534901T3 (da)
WO (1) WO2012143099A1 (da)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109416025A (zh) 2016-06-30 2019-03-01 维斯塔斯风力系统有限公司 用于风轮机的机舱基座框架组件
US10465664B2 (en) 2017-07-20 2019-11-05 General Electric Company Method for replacing a generator frame of a wind turbine
ES2907934T3 (es) * 2017-08-22 2022-04-27 Nordex Energy Se & Co Kg Góndola para un aerogenerador y bastidor de generador
EP3789610A1 (en) 2019-09-06 2021-03-10 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Support structure for a nacelle of a wind turbine
EP4155537A1 (en) * 2021-09-27 2023-03-29 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine support assembly and wind turbine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046700B4 (de) * 2004-09-24 2006-08-17 Aloys Wobben Windenergieanlage mit einer Generatorkühlung
DE102007009575B4 (de) * 2007-02-22 2018-01-25 Nordex Energy Gmbh Windenergieanlage mit einem Maschinenhaus
DE102008052412A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-22 Aerodyn Energiesysteme Gmbh Lagergehäuse für die Lagerung der Rotorwelle einer Windenergieanlage
WO2011015215A1 (de) * 2009-08-05 2011-02-10 Powerwind Gmbh Schubknagge für eine windenergieanlage
DE102010002828B4 (de) * 2010-03-12 2016-03-31 Senvion Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Maschinenträgers für eine Windenergieanlage, Maschinenträger und Windenergieanlage

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011007836B3 (de) 2012-10-04
ES2534901T3 (es) 2015-04-29
EP2699799A1 (de) 2014-02-26
EP2699799B1 (de) 2015-01-28
WO2012143099A1 (de) 2012-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2699799T3 (da) Maskinbæring til et vindenergianlæg med kabelføring og fremgangsmåde til at anbringe en kabelstreng på en maskinbæring til et vindenergianlæg
EP2143937A2 (en) Cable bridge for a wind turbine tower
US20130068496A1 (en) Tower for a wind turbine
JP5148708B2 (ja) 風力発電装置及びそれに用いられるケーブル支持構造
EP2554838A1 (en) Wind-driven electricity generation device
US11371489B2 (en) Tower for a wind turbine with improved cable support in a vertical and horizontal arrangement
US20120223523A1 (en) Wind turbine
WO2008000565A3 (en) A tower construction for a wind turbine
JP2018522160A (ja) 風力発電設備のケーブルインターフェース
US20220299011A1 (en) Floating wind turbine comprising an integrated electrical substation
CN108168875A (zh) 一种直升机尾传动系统故障植入试验台
JP6037803B2 (ja) 風車及びその制御方法並びに風力発電システム
EP3642476B1 (en) A multirotor wind turbine with guy wires
CN109083816B (zh) 用于翻新风力涡轮的方法
KR100514633B1 (ko) 고·저압 전동기 회전자 인출 및 삽입 장치
KR101289925B1 (ko) 풍력 발전 장치
Rudraraju et al. Small signal stability analysis of a shipboard MVDC power system
JP2013135583A (ja) ロープ設置装置
KR101083916B1 (ko) 2중 날개 구조와 풍압조절기구를 갖춘 풍력발전기
Ndreko et al. Damping of power system oscillations by VSC-HVDC multi-terminal transmission networks
KR200476912Y1 (ko) 풍력발전기의 제어기 모듈 고정장치
KR101540283B1 (ko) 케이블의 꼬임 방지 구조
Bualoti et al. Influences of Wind Generator on Power Grid Transient Stability
KR20130081463A (ko) 풍력발전기의 타워 케이블용 버스바 시스템
KR20170067416A (ko) 풍력발전기