EP4264803A1 - Segmentierter generator, generatorsegment und wndenergieanlage sowie verfahren zur transportvorbereitung, zum transport und zur montage eines segmentierten generators sowie verfahren zur montage einer wndenergieanlage - Google Patents

Segmentierter generator, generatorsegment und wndenergieanlage sowie verfahren zur transportvorbereitung, zum transport und zur montage eines segmentierten generators sowie verfahren zur montage einer wndenergieanlage

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EP4264803A1
EP4264803A1 EP21840580.1A EP21840580A EP4264803A1 EP 4264803 A1 EP4264803 A1 EP 4264803A1 EP 21840580 A EP21840580 A EP 21840580A EP 4264803 A1 EP4264803 A1 EP 4264803A1
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EP
European Patent Office
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generator
rotor
segmented
segment
stator
Prior art date
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Pending
Application number
EP21840580.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Manuel FEITH
Wojciech GIENGIEL
Stephan Jöckel
Alexander Philipp
Sebastian Bauer
Lars Fischer
Wilko Gudewer
Andreas Recktenwald
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Wobben Properties GmbH
Original Assignee
Wobben Properties GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a generator segment of a segmented generator for a wind turbine, a segmented generator for a wind turbine and a wind turbine.
  • the invention also relates to a method for preparing a segmented generator for transport of a wind turbine, a method for transporting a segmented generator for a wind turbine, a method for assembling a segmented generator for a wind turbine and a method for assembling a wind turbine.
  • a wind turbine is a system that converts kinetic energy from wind into electrical energy and feeds it into a power grid.
  • the wind energy installation comprises a generator with a rotor, which is mounted so as to be rotatable about an axis of rotation relative to a stator.
  • a distinction is made between a horizontal and a vertical wind turbine.
  • the axis of rotation is aligned horizontally.
  • the axis of rotation is aligned vertically.
  • Horizontal wind turbines are also known as horizontal-axis wind turbines and vertical wind turbines are also known as vertical-axis wind turbines.
  • Modern wind turbines generally relate to so-called horizontal-axis wind turbines, in which the axis of rotation is arranged essentially horizontally and the rotor blades sweep over a substantially vertical rotor surface. Furthermore, wind turbines have a nacelle which is arranged on a tower of the wind turbine so that it can rotate about a substantially vertical axis.
  • the wind energy installation When the wind energy installation is in an operating state, the wind causes the rotor blades to rotate, which drive the rotor of a generator which is coupled to the rotor blades. In the operating condition, the rotor blades and the rotor rotate relative to a stator of the generator. Due to the relative movement between rotor and stator, the (electrical) generator generates electrical energy. In the operating state of the wind power plant, the wind power plant is set up at the installation site and is operated to convert the kinetic energy of the wind into electrical energy.
  • Wind turbines can be designed without a gear or with a gear.
  • gearless wind turbines have generators with a large diameter. It is quite common for the generators to have a diameter of 5 m and more.
  • These generators can be designed as so-called internal rotors or as so-called external rotors.
  • the rotor of the generator rotating with the rotor blades is arranged inside a fixed stator of the generator.
  • the rotor In the case of an external rotor, the rotor is arranged outside of the stator.
  • the stator is in particular arranged inside the rotor, preferably on the inside radially in relation to the rotor. Irrespective of the type of generator, generators are usually attached to the nacelle, in particular a machine carrier, of the wind turbine.
  • Generators can reach a mass of 150 t and more.
  • the transport of such generators is therefore always associated with a great deal of effort.
  • road transport may also be simply impossible.
  • generators as segmented generators.
  • Such a segmented generator has two or more generator segments.
  • the generator segments are usually designed in the form of a part ring or have a part ring-shaped geometry.
  • the generator segments are usually arranged to form a ring-shaped segmented generator.
  • Generator segments are usually transported individually to the installation site of a wind turbine. The transport of generator segments of a segmented generator with electromagnets is easily possible without much effort.
  • the European Patent Office has searched the following prior art in the priority application for the present application: WO 2015/024590 A1, EP 0 953 668 A1, WO 2020/034266 A1, EP 2 731 232 A1, DE 10 2010 039590 A1, DE 10 2012 208547 A1, EP 2 632 030 A2, EP 1 772 624 A2.
  • the object is achieved by a segmented generator for a wind turbine according to claim 6.
  • the axial direction corresponds to a direction parallel, ie along the axis of rotation.
  • the circumferential direction corresponds to a direction essentially tangential to the axis of rotation.
  • the radial direction corresponds to a direction radial to the axis of rotation.
  • the segmented generator is preferably designed as a permanently excited generator. However, it can also be preferred that the segmented generator is designed as an externally excited generator and insofar as its generator segments, rotor segments and stator segments are preferably designed for externally excited operation.
  • the segmented generator for a wind turbine includes two or more generator segments.
  • the two or more generator segments are preferably arranged in a ring shape.
  • the two or more generator segments are arranged coaxially to an axis of rotation of the segmented generator.
  • the segmented generator includes a segmented rotor and a segmented stator.
  • the segmented rotor includes two or more rotor segments.
  • the segmented stator includes two or more stator segments.
  • the respective generator segment or the respective rotor segment and/or the respective stator segment are preferably designed in the form of a partial ring in relation to the axis of rotation in a circumferential direction.
  • the generator segment or the rotor segment and/or the stator segment have a partially annular geometry.
  • the two or more generator segments or the two or more rotor segments and/or two or more stator segments preferably extend with the same degree of arc in the circumferential direction.
  • the generator segments or the rotor and/or stator segments extend, depending on the number of the respective segments, according to the following formula: 3607(number of segments).
  • the generator segments of a segmented generator which comprises two generator segments, extend in the circumferential direction by 180°, with three generator segments it would be 120°, with four generator segments it would be 90° etc. This can apply accordingly to the rotor segments and/or stator segments .
  • the generator segments composing a segmented generator extend in the circumferential direction with a different degree of arc.
  • a segmented generator can be formed from three generator segments.
  • a first generator segment can extend in the circumferential direction at 180°, a second generator segment at 120° and a third generator segment at 60°.
  • Any other extensions in the circumferential direction of the generator segments are conceivable, provided they result in an extension of 360° in the circumferential direction.
  • the explanations regarding the generator segment can correspondingly apply to a rotor segment of a segmented rotor and/or a stator segment of a segmented stator.
  • the first and second separation interfaces extend substantially orthogonally to the circumferential direction.
  • the first and second separation interfaces define first and second separation interface planes within which the axis of rotation extends.
  • the first and/or second separating interface extend in such a way that the first and/or second separating interface plane extend in a radial direction in relation to the axis of rotation.
  • the first and/or second parting interface planes which extend in the radial direction with respect to the axis of rotation, intersect in an axis that is or defines the axis of rotation.
  • the axis of rotation lies in the first and/or second separation interface planes, which extend in the radial direction in relation to the axis of rotation.
  • the first and/or second separation interface of a generator segment has a connection device.
  • the connection device at the first and/or second separation interface is designed to connect adjacent generator segments that are arranged to form a segmented generator to one another.
  • the connecting device of the first and/or second disconnection interface is designed in particular to mechanically connect adjacent generator segments.
  • the mechanical connection can be designed as a non-positive and/or material-to-material and/or form-fitting connection.
  • the first and/or second separating interface preferably has a flange connection and/or a screw connection as a connecting device for fastening adjacent generator segments in the circumferential direction.
  • the generator segment can correspondingly apply to a rotor segment of a segmented rotor and/or a stator segment of a segmented stator.
  • the rotor segment in particular its magnet carrier segment, extends in the circumferential direction between the first and second separation interface with a segment length, the rotor segment or the magnet carrier segment having an outer peripheral surface with a first separation interface section with a first length starting from the first separation interface in the circumferential direction towards the second separation interface; and a second separation interface portion having a second length from the second separation interface in the circumferential direction toward the first separation interface; and a connecting portion having a third length extending between the first and second disconnect interfaces; wherein a stiffening device for stiffening the magnet carrier segment is arranged in the region of the first and second separation interface section on the circumferential surface of the rotor.
  • the rotor segment has a stiffening ring segment and/or a
  • the segmented generator is designed as a permanently excited segmented generator.
  • one or more permanent magnets are arranged on the rotor.
  • a permanent magnet also known as a permanent magnet, is a magnet that has a constant magnetic field that is not generated by electrical power, as is the case with electromagnets.
  • the permanent magnet includes or consists of a magnetized material. Examples of magnetized materials of a permanent magnet are alloys of iron, cobalt, nickel, etc.
  • the segmented generator is preferably designed as an external rotor.
  • the stator or segmented stator is located on the inside in relation to the axis of rotation in the radial direction in relation to the rotor or segmented rotor.
  • its segmented rotor lying radially on the outside usually encloses the segmented stator lying radially on the inside.
  • segmented generators can also be transported to installation sites of wind turbines that are difficult to access and mounted on the tower of the wind turbine on the pod by transporting the generator segments individually.
  • no large and expensive special cranes are required for the assembly of a segmented generator.
  • the generator segments can be positioned individually on the nacelle or the machine carrier with a small crane, which only has to carry the mass of a single generator segment and reach the assembly height. This saves costs that would otherwise be incurred for the much more expensive large cranes.
  • large cranes are generally only available to a limited extent, so that the segmented generator gives you more flexibility with regard to the assembly time and also the assembly location.
  • the object is achieved by a generator segment of a segmented generator for a wind turbine according to claim 1.
  • the generator segment is a generator segment for a segmented generator, in particular for a permanently excited segmented rotary generator.
  • the segmented generator, in particular the permanently excited segmented rotary generator is a segmented generator for a wind turbine.
  • Such a generator segment of a segmented generator of a wind energy plant comprises, as already described above, a rotor segment of a rotor and a stator segment of a stator. Provision is made for the rotor segment and the stator segment to be arranged at a distance from one another in an operating position with an air gap in a radial direction and to be arranged at a distance from one another in an axial direction.
  • the rotor segment and the stator segment can be arranged and/or displaced relative to one another by the axial distance along an axis of rotation between an operating position and a transport position, which is different from the operating position.
  • the rotor segment has in particular a magnet carrier segment with a ring-shaped or part-ring-shaped geometry, at least one rotor laminated core and a rotor inner peripheral surface.
  • the at least one rotor laminated core is connected to the magnet carrier segment in a material-to-material and/or non-positive and/or positive-locking manner.
  • several magnet units are on the rotor laminated core in the circumferential direction spaced from each other and form and / or define the rotor inner peripheral surface.
  • the at least one magnet unit is in particular materially connected to the laminated rotor core.
  • the magnet units are also known as rotor active parts.
  • the stator segment has in particular a coil carrier segment with a ring-shaped or part-ring-shaped geometry, a first and second carrier plate and a stator peripheral structure.
  • the first and second support plates are spaced from each other in the axial direction.
  • the stator perimeter structure interconnects the first and second support plates.
  • the stator peripheral structure is, for example, an arrangement of one or more axial struts, which have a main direction of extension essentially along the axis of rotation in the axial direction.
  • a plurality of axial struts are spaced apart from one another, preferably equidistantly, in particular in the circumferential direction.
  • the coil carrier segment preferably forms the first and second carrier plate and/or the stator peripheral structure integrally, in particular in one piece.
  • at least one stator laminated core for accommodating at least one coil unit is arranged on the stator peripheral structure.
  • the at least one stator laminated core is fastened to the coil carrier segment with a stator fastening device.
  • the stator fastening device is designed, for example, as a clamping device for the non-positive and/or positive connection of the at least one stator laminated core to the coil carrier segment.
  • a plurality of coil units are arranged on the laminated core of the stator.
  • the laminated core of the stator with the coil units arranged on it is also known as the active stator part.
  • the active part of the stator and the active part of the rotor are preferably not offset in the axial direction, in particular arranged centered with respect to one another.
  • the active stator part and the active rotor part are offset from one another by 0 mm in the axial direction in the operating position.
  • the stator active part and the rotor active part are preferably offset in the axial direction, in particular not centered relative to one another.
  • the active stator part and the active rotor part are preferably arranged offset from one another in the axial direction in the transport position by the axial spacing.
  • stator active part and the rotor active part are arranged spaced apart by an air gap in the radial direction.
  • the air gap between the stator active part and the rotor active part in the transport position the air gap between the stator active part and the rotor active part in the operating position.
  • the coil units arranged on the stator segment or stator are arranged at a distance in the radial direction with the air gap from the magnets arranged on the rotor or rotor segment.
  • stator segment is arranged stationary and the rotor segment can be arranged and/or displaced relative to the stator segment by the axial distance along the axis of rotation between the operating position and the transport position, which is different from the operating position. It can also be preferred that the rotor segment is arranged stationary and the stator segment can be arranged and/or displaced relative to the rotor segment by the axial distance along the axis of rotation between the operating position and the transport position, which is different from the operating position.
  • the rotor segment and the stator segment are positioned and aligned with one another in particular in such a way that the air gap and the axial distance between the rotor segment and the stator segment correspond to the air gap and the axial distance between the segmented rotor and the segmented stator of a segmented generator in the operating state of the wind turbine is equivalent to.
  • the rotor segment and the stator segment are preferably positioned and aligned with one another such that the axial distance between the rotor segment and the stator segment does not correspond to the axial distance between the segmented rotor and the segmented stator of a segmented generator in the operating position.
  • the rotor segment and the stator segment preferably have one or more contact surfaces.
  • the rotor segment and/or the stator segment preferably have contact surfaces arranged equidistantly from one another in the circumferential direction.
  • the contact surfaces are preferably arranged at a distance of 15°, 30°, 45° or 90° from one another.
  • the rotor segment and the stator segment In the transport position, the rotor segment and the stator segment preferably rest against one another at least at certain points and/or in sections on the respective one or the respective multiple contact surfaces. In the transport position, the rotor segment and the stator segment are in particular in contact with one another. In particular, in the transport position, the axial distance between the one or more contact surfaces of the rotor segment and the stator segment is 0 mm.
  • the axial distance between the one or more contact surfaces of the rotor segment and the stator segment is more than 0 mm between the one or more contact surfaces of the rotor segment and one or more contact surfaces of the stator segment.
  • the axial distance in the operating position between the one or more contact surfaces of the rotor segment and the one or more contact surfaces of the stator segment is at least 2 mm, 5 mm, 7.5 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm, 20 mm or more .
  • the axial distance between the one or more contact surfaces of the rotor segment and the one or more contact surfaces of the stator segment is at most 100 mm, 50 mm, 20 mm, 15 mm, 12 mm, 10 mm, 7.5 mm, 5 mm or fewer.
  • the generator segment is preferably aligned in such a way that the axis of rotation is oriented vertically.
  • This vertical orientation is particularly preferred when transporting with a transport device designed as a truck.
  • the generator segment is preferably aligned in such a way that the axis of rotation is oriented horizontally. This horizontal orientation is particularly preferred when transporting with a transport device designed as a transport ship.
  • the generator segment When moving the rotor segment and the stator segment relative to each other from the transport position to the operating position, the generator segment is preferably aligned in such a way that the axis of rotation is not oriented vertically. In particular, when the rotor segment and the stator segment are displaced relative to one another, the axis of rotation is aligned essentially horizontally from the transport position into the operating position.
  • the air gap is a circumferential air gap between rotor and stator in a circumferential direction, tangentially or parallel to the axis of rotation.
  • the air gap corresponds in particular to a distance between a rotor and a stator, in particular a distance between a rotor inner peripheral surface and a stator outer peripheral surface if the generator is designed as an external rotor.
  • the air gap corresponds to a distance between a rotor and a stator, in particular a distance between a rotor inner peripheral surface and a stator outer peripheral surface in the radial direction.
  • the air gap corresponds to the distance between a rotor and a stator, in particular a distance between a rotor outer peripheral surface and a stator inner peripheral surface.
  • the air gap is set in particular in the operating position.
  • the segmented generator is attached in particular to a bearing unit.
  • the bearing unit has a fixed bearing part and a rotating or rotatable bearing part.
  • the rotatable bearing part is rotatably mounted relative to the stationary bearing part about the axis of rotation by means of bearing elements, for example ball bearings, roller bearings, barrel bearings or the like.
  • the segmented stator is fastened to the stationary bearing part.
  • the segmented rotor is fastened to the rotatable bearing part.
  • the bearing unit preferably has a stator base body flange on the stationary bearing part.
  • the bearing unit preferably has a rotor base body flange on the rotatable bearing part. It is to be understood that the flange surface of the stator base body flange and the rotor base body flange are arranged at a distance from one another, in particular with the axial distance from one another.
  • the rotor segment preferably extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the rotor segment to the rotor base body flange of a bearing unit and the radially outer magnet carrier segment.
  • the rotor segment preferably extends with a rotor support section between the radially inner flange for fastening the rotor segment to the rotor base body flange of the bearing unit and the radially outer magnet carrier segment.
  • the rotor segment can be of multi-part or integral design. In particular, it should be understood that the rotor segment can be formed integrally from individual rotor segments welded to one another.
  • the stator segment preferably extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the stator segment to a stator base body flange of the bearing unit and a radially outer coil carrier segment.
  • the stator segment is designed as a shell structure.
  • the stator segment preferably extends in the shape of a truncated pyramid from the flange to the radially outer coil carrier segment, with the cross section of the stator segment increasing from the flange to the radially outer coil carrier segment.
  • the stator segment forms, preferably integrally, a stator support section that starting from the radially inner flange to the radially outer coil carrier segment.
  • Such a generator segment has the advantage that wind power plants can be provided with generators with a particularly large diameter and thus a particularly high output.
  • generators with a large diameter can be produced particularly inexpensively and can be provided inexpensively at the respective installation site.
  • This segmented design also allows individual segments to be easily replaced in the event of damage or for maintenance work.
  • the generator segments can be fastened to a bearing unit on the ground to form a ring-shaped, segmented generator, and adjacent generator segments can be fastened to one another.
  • the segmented generator assembled on the ground can then be mounted on the nacelle machine frame on the tower with the help of a large crane. This has the advantage that the segmented generator can be mounted on the ground as far as possible and the already segmented generator only has to be fastened to the machine carrier "in the air".
  • the generator segments can be lifted individually to the machine carrier with the help of a small crane and attached there. With this procedure, the generator segments are attached sequentially to the machine carrier of the nacelle on the tower. The adjacent generator segments are then attached to one another in the circumferential direction.
  • the generator segment according to the invention and its developments have features that make them particularly suitable for being used for a segmented generator according to the invention and/or one of the methods according to the invention and its developments.
  • design variants and design details of the generator segment according to the invention and its developments reference is also made to the above made description of the corresponding features and developments of the segmented generator and the following description of the corresponding features and developments of the wind turbine and the method.
  • the air gap in the operating position corresponds to the air gap in the transport position.
  • the air gap does not change when the rotor segment is displaced relative to the stator segment.
  • the air gap remains essentially constant, in particular in the radial direction, when the rotor segment is displaced relative to the stator segment from the operating position to the transport position and vice versa.
  • the rotor segment has one or more first and/or second attachment connections; wherein preferably a plurality of first and/or second attachment terminals are arranged equidistantly from one another in a circumferential direction; and/or the stator segment has one or more first and/or second fastening connections; wherein preferably a plurality of first and/or second attachment terminals are arranged equidistantly from one another in a circumferential direction; wherein the rotor segment and the stator segment are preferably connected to one another via the respective first and/or second fastening connections in the transport position.
  • the generator or the generator segment has a bearing unit which is designed to support the rotor of the generator so that it can rotate with respect to the stator of the generator.
  • the bearing unit has the fastening device for fastening or for locking the rotor or rotor segment in relation to the stator or the stator segment.
  • the mounting surfaces are milled.
  • the respective attachment surfaces of the first and/or second attachment terminals of the rotor segment and/or the stator segment extend substantially orthogonally to the axis of rotation. It can also be preferred that the respective fastening surfaces of the first and/or second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment extend essentially parallel to the axis of rotation.
  • the first fastening connections of the rotor segment are preferably arranged rotated by 90° with respect to the first fastening connections of the stator segment.
  • the first fastening terminals of the stator segment form a fastening surface which extends essentially orthogonally to the axis of rotation.
  • the first fastening connections of the rotor segment preferably form a fastening surface which extends essentially parallel to the axis of rotation.
  • the fastening surfaces of the first fastening connections of the rotor segment are each arranged on an inner circumference of the rotor segment. In this arrangement, a surface normal extends essentially in the radial direction in the direction of the axis of rotation.
  • the second fastening connections of the rotor segment are arranged parallel to one another in relation to the second fastening connections of the stator segment.
  • the second attachment connections of the rotor segment and the stator segment each form an attachment surface which extends essentially orthogonally to the axis of rotation.
  • One fastening surface of the second fastening connections of the rotor segment and of the second fastening connections of the stator segment are preferably directed towards one another.
  • the mutually facing fastening surfaces of the second fastening connections of the rotor segment and the stator segment are in contact with one another in the transport position.
  • the first and second fastening connections of the stator segment in particular its fastening surfaces, preferably point in opposite directions of the axial direction.
  • the first and/or second fastening connections of the rotor segment and/or of the stator segment are preferably each arranged at a radial distance from the axis of rotation.
  • the radial spacing of the second attachment connections of the rotor segment and/or the stator segment is preferably essentially identical.
  • the radial spacing of the first fastening connections of the rotor segment is preferably greater than the radial spacing of the first fastening connections of the stator segment.
  • the radial distances between the second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment are greater than the radial distance between the first fastening connections of the rotor segment.
  • the radial distances of the second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment are larger than the radial distance of the first fastening connections of the stator segment and smaller than the radial distance of the first fastening connections of the rotor segment.
  • first and/or second fastening connections of the rotor segment and/or of the stator segment have through bores or threaded bores for receiving screw connections.
  • the respective fastening surfaces of the first and/or second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment have two or more, in particular four, through bores or threaded bores, which in particular extend essentially orthogonally to the respective fastening surface.
  • the through bores or threaded bores of the second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment preferably extend essentially parallel to the axis of rotation.
  • the through bores or threaded bores of the first fastening connections of the stator segment extend essentially parallel to the axis of rotation.
  • the through bores or threaded bores of the first attachment connections of the rotor segment extend essentially orthogonally to the axis of rotation.
  • the one or more first and/or second fastening connections of the stator segment are designed as the one or more contact surfaces of the stator segment.
  • the one or more first and/or second fastening connections of the rotor segment are preferably designed as the one or more contact surfaces of the rotor segment.
  • the first and/or second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment have the advantage that the rotor segment and the stator segment can be arranged and moved particularly easily and with great accuracy in the axial direction between the transport position and the operating position.
  • the through bores and/or threaded bores of the second fastening connections of the rotor segment and/or the stator segment which are aligned essentially in the axial direction, have the advantage that a screwing movement of a screw easily leads to an axial relative displacement between the rotor segment and the stator segment.
  • first fastening connections of the rotor segment in particular, which are arranged rotated by 90° in relation to the first fastening connections of the stator segment, have the advantage that the rotor segment and the stator segment when shifting from the operating position to the transport position or vice versa, the air gap in the radial direction between keeps the segments constant and serves as a radial guide.
  • the generator segment comprises a fastening device for fixing the rotor segment to the stator segment in the transport position, the fastening device preferably comprising a first and second fastening unit, the first fastening unit preferably being different from the second fastening unit; and/or a guiding device for guiding the rotor segment and stator segment, which can be displaced relative to one another, along the axis of rotation from the operating position to the transport position and/or vice versa; wherein the guiding device preferably comprises a first and second guiding unit, wherein preferably the first guiding unit is different from the second guiding unit.
  • the fastening device is a detachable fastening device.
  • the detachable fastening device is not fastened to the generator segment or the segmented generator, in particular when the wind energy installation is in operation.
  • the fastening device has the advantage that the stator segment can be fixed relative to the rotor segment in the transport position with a desired axial spacing in the axial direction and with a desired air gap in the radial direction.
  • the guide device has the advantage that the stator segment and the rotor segment guide relative to each other when moving from the operating position to the transport position and vice versa.
  • the air gap can advantageously be kept constant with the guide device when moving from the operating position to the transport position and vice versa.
  • the fastening device comprises a screwing device for fixing the rotor segment to the stator segment in the transport position; and/or the first fastening unit having an angle element with two fastening surfaces, each in particular having one or more elongated holes designed as through-holes, and a screwing device; and/or the second fastening unit having a screw device; and/or the guide device has one or more locking bolts designed as the first guide unit; and/or the first fastening unit designed as a second guide unit.
  • the screw devices of the first and second fastening units have the advantage that the fastening device can be quickly fixed and released again on the generator segment or the segmented generator.
  • the screw device of the second fastening unit has the particular advantage that it can effect and/or support the displacement of the rotor segment and the stator segment relative to one another.
  • the angle element of the first fastening unit has the advantage that it can also serve as a guide device and in this respect no separate guide device has to be provided.
  • the locking bolts can advantageously guide the displacement of the rotor segment and the stator segment relative to one another.
  • a wind energy plant according to claim 7.
  • a wind energy installation comprises a segmented generator according to the invention, in particular a segmented generator according to one of the previously described embodiments or a combination thereof.
  • the task is solved by a method for preparing a segmented generator for transport according to claim 8.
  • the method for transport preparation of a segmented generator in particular a permanently excited segmented rotary generator, a wind turbine, the Segmented generator having a stator with two or more stator segments and a rotor with two or more rotor segments, which are arranged concentrically to an axis of rotation; wherein, in an operative position, the rotor and the stator are spaced apart by an air gap in a radial direction and spaced apart by an axial distance in an axial direction; and wherein in each case one stator segment of the two or more stator segments and in each case one rotor segment of the two or more rotor segments form a generator segment; the method characterized by the steps of: providing the segmented generator; and shifting the rotor and the stator of the manufactured segmented generator in the operating position relative to each other by the axial distance along the axis of rotation of the rotor from the operating position to a transport position different from the operating position.
  • the segmented generator has a bearing unit to which the rotor and/or the stator are attached; the method comprising the steps of: detaching the rotor and/or the stator from the bearing unit.
  • the segmented generator has: a fastening device, the fastening device preferably comprising a first and/or second fastening unit, the first fastening unit preferably being different from the second fastening unit; and/or a guiding device, wherein the guiding device preferably comprises a first and/or second guiding device, wherein preferably the first guiding device is different from the second guiding device; the method comprising the steps of: fixing the rotor and the stator to each other with the fixing device in the transport position; wherein the fixing step comprises in particular one of the following steps alone or in combination:
  • first and/or second fastening unit (501, 502); and/or arranging the first and/or second fastening unit (501, 502) on the stator; and or
  • the step of fixing the rotor and the stator together with the fastening device in the transport position includes arranging the fastening device on the bearing unit.
  • the air gap in the radial direction remains substantially constant.
  • the method for preparing a segmented generator of a wind turbine for transport includes the step of dividing the segmented generator into two or more generator segments.
  • the object is achieved by a method for transporting a segmented generator of a wind energy plant according to claim 13.
  • the method for transporting a segmented generator, in particular a permanently excited segmented rotary generator, of a wind turbine comprising providing a segmented generator divided into two or more generator segments according to the preceding claim 12 for the transport; and/or arranging and fastening a generator segment of the provided two or more generator segments of the divided segmented generator on a transport device; and/or transporting the generator segment arranged and fastened on the transport device with the transport device. It is to be understood that providing the segmented generator according to preceding claim 12 divided into two or more generator segments for transport is providing a segmented generator according to preceding claim 12 divided into two or more generator segments.
  • the object is achieved by a method for assembling a segmented generator of a wind energy plant according to claim 14.
  • the method for assembling a segmented generator, in particular a permanently excited segmented rotary generator, of a wind turbine, comprising providing the two or more generator segments of the divided segmented generator according to claim 6; and/or arranging the provided two or more generator segments of the segmented generator to form a segmented generator in the transport position; and/or attaching adjacent generator segments of the two or more generator segments arranged in a ring to form a segmented generator; and/or attaching the provided two or more generator segments of the divided segmented generator to a bearing unit.
  • providing the two or more generator segments of the split segmented generator according to the preceding claim 12 for transport is providing a segmented generator according to the preceding claim 12 split into two or more generator segments.
  • the step of fastening the provided two or more generator segments of the divided segmented generator to the bearing unit comprises one of the following steps alone or in combination: aligning the bearing unit radially on the stator; and/or fastening the bearing unit, in particular a stator carrier of the bearing unit, to the stator; and/or releasing the fastening device from the rotor and the stator in the transport position; and/or pushing the rotor onto the bearing unit, in particular onto a rotor carrier of the bearing unit; wherein the bearing unit serves in particular as a guide device for the rotor; and/or displacing the rotor with respect to the stator relative to one another by the axial distance along the axis of rotation of the rotor from the transport position to the operating position; and/or fastening the bearing unit, in particular a rotor carrier of the bearing unit, to the rotor.
  • the fastening device is only detached from the rotor or from the stator.
  • the fastening device for the operation of the wind energy plant is only fastened to the rotor and is detached from the stator or is only fastened to the stator and is detached from the rotor. This facilitates the assembly and commissioning of the wind energy plant.
  • the task is solved by a method for assembling a wind turbine according to claim 16.
  • the method for assembling a wind power plant comprising: providing a tower of a wind power plant in an installed state with a nacelle having a machine carrier arranged thereon; and providing the two or more generator segments of the split segmented generator of claim 12; and/or fastening, in particular sequential fastening, of the provided two or more generator segments of the divided segmented generator on the machine carrier to form a segmented generator; and/or providing a storage unit; and/or attaching the bearing unit to the machine support of the gondola and/or the two or more generator segments, in particular to a segmented stator of the segmented generator; and/or shifting a segmented rotor of the segmented generator relative to the segmented stator of the segmented generator from a transport position to an operating position by the axial distance along an axis of rotation, the operating position being different from the transport position; and/or attaching the
  • the steps of rotating the segmented rotor attached to the bearing unit and of attaching adjacent generator segments in a circumferential direction to one another to form the segmented generator preferably take place iteratively.
  • the number of iterations of the two method steps mentioned, turning and fastening corresponds to the number of generator segments that the segmented generator to be assembled has. It is to be understood that providing the two or more generator segments of the split segmented generator according to the preceding claim 12 for transport is providing a segmented generator according to the preceding claim 12 split into two or more generator segments.
  • Such a method has the particular advantage that the segmented rotor can be rotated after it has been attached to the bearing unit, so that the separation interfaces of adjacent generator segments that are to be connected to one another are aligned above a nacelle of the wind turbine.
  • the separating interfaces or the flange connections arranged at the separating interfaces of the generator segments can be safely reached starting from the nacelle and the adjacent generator segments can be fastened to one another, in particular with screws or the like.
  • This enables final assembly of the generator on the tower with greater work safety.
  • This advantage exists in particular with external rotors, as these have flange connections can be reached easily and conveniently. In the case of internal rotors, on the other hand, the stator cannot be rotated, so that the flange connections of the stator are more difficult to reach and can therefore only be fastened to one another with greater effort.
  • FIG. 1 shows a schematic, three-dimensional view of an exemplary embodiment of a wind energy plant in an operating state
  • Fig. 2 a schematic, two-dimensional sectional view of an exemplary
  • FIG. 3 shows a schematic, two-dimensional view of the exemplary embodiment of a generator segment in FIG. 2 in the transport position
  • FIGS. 4a, b a two-dimensional view of the exemplary embodiment of a generator segment in FIGS. 4a, b in the transport position;
  • Fig. 6 a two-dimensional view of a preferred embodiment of a
  • FIG. 7 a three-dimensional view of a generator segment of a segmented
  • Fig. 8 a three-dimensional detailed view of a possible embodiment of the
  • FIG. 7 shows the flange connection at a first separation interface of a generator segment
  • Fig. 9 a three-dimensional view of a generator segment of a segmented
  • FIGS. 4a to 5b a three-dimensional view of the preferred embodiment shown in detail in FIGS. 4a to 5b;
  • 11a,b a three-dimensional view of a generator segment of a segmented generator in a further preferred embodiment
  • FIG. 12 shows a schematic flowchart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method for preparing a segmented generator of a wind energy plant for transport;
  • FIG. 13 shows a schematic flowchart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method for transporting a segmented generator of a wind energy installation
  • 15 shows a schematic flowchart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method for assembling a segmented generator of a wind energy plant
  • FIG. 16 shows a schematic flow chart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method for assembling a wind energy plant
  • FIG. Fig. 17 a three-dimensional view of an individual generator segment mounted on a machine carrier of a nacelle;
  • FIG. 19 a three-dimensional view according to FIG. 15a,b with a mounted bearing unit.
  • FIG. 1 shows a schematic, three-dimensional view of an exemplary embodiment of a wind energy plant.
  • FIG. 1 shows in particular a wind energy installation 100 with a tower 102 and a nacelle 104.
  • An aerodynamic rotor 106a with three rotor blades 108 and a spinner 110 is arranged on the nacelle 104.
  • FIG. During operation, the aerodynamic rotor 106a is caused to rotate by the wind and thereby drives a generator 1 , in particular a rotor 106 of the generator 1 .
  • the generator 1 is arranged in particular outside the nacelle 104 .
  • the tower 102 has, in particular, wind turbine steel tower ring segments with flange segments. As a result, the tower 102 is constructed using components that are easy to transport and that can also be connected with great precision and with little effort.
  • Figures 2 and 3 show a schematic, two-dimensional sectional view of an exemplary embodiment of a segmented generator 1 in the operating position, see ( Figure 2) and the transport position ( Figure 3).
  • the segmented generator 1 has a segmented rotor 106 and a segmented stator 109 which are attached to a bearing unit 400 . Both the rotor 106 and the stator 109 are ring-shaped and aligned concentrically to an axis of rotation D.
  • the rotor 106 is rotatably mounted about the axis of rotation D relative to the stator 109 by means of the bearing unit 400 .
  • the bearing unit 400 has a stationary bearing part 401 and a rotating or rotatable bearing part 403 .
  • the rotatable bearing part 403 is rotatably mounted relative to the fixed bearing part 401 about the axis of rotation D by means of bearing elements 405, for example ball bearings, roller bearings, barrel bearings or the like.
  • the stator 109 is fastened to the stationary bearing part 401 .
  • the rotor 106 is fastened to the rotatable bearing part 403 .
  • the bearing unit 400 preferably has a stator base body flange 402 on the stationary bearing part 401.
  • the bearing unit 400 preferably has a rotor base body flange 404 on the rotatable bearing part 403.
  • the details of the bearing unit 400 and the attachment of the rotor 106 and the stator 109 to the bearing unit 400 can be found in FIG. 7, for example.
  • the stator 109 is arranged inside the rotor 106 .
  • the rotor completely encloses a stator outer circumferential surface of the stator 109 with a rotor inner circumferential surface.
  • This preferred embodiment of the segmented generator shown in FIGS. 2 and 3 is also known as an external rotor.
  • the stator 109 is arranged within the rotor 106 in a radial direction orthogonal to the axis of rotation D with an air gap S spaced apart.
  • the air gap S is a circumferential air gap between the rotor 106 and the stator 109, tangential to the axis of rotation radial direction.
  • the desired air gap is set in the operating position.
  • the air gap in the transport position corresponds to the air gap in the operating position. In particular, the air gap S does not change with the displacement of the rotor 106 relative to the stator 109 from the operating position and vice versa.
  • the rotor 106 and the stator 109 are spaced apart from one another by an axial distance A along the axis of rotation D in an axial direction.
  • the axial spacing is preferably no more than 20 mm. If the rotor 106 and the stator 109 are displaced by the axial distance A along the axis of rotation D from the operating position to the transport position, the axial distance A decreases. The axial distance A decreases to 0 mm as soon as the rotor 106 and the stator 109 are in contact with each other. This arrangement is shown schematically in FIG.
  • the rotor 106 and the stator 109 of the preferred embodiment of the segmented generator 1 shown schematically in Figures 2 and 3 each comprise first fastening connections 201, 301 (not shown) and second fastening connections 202, 302.
  • the first and second fastening connections 201, 301, 202 , 302 are each formed as attachment surfaces.
  • the attachment surfaces of the first attachment terminals 201 of the rotor 106 extend substantially parallel to the axis of rotation D and the attachment surfaces of the first attachment terminals 301 of the stator 109 extend substantially orthogonal to the axis of rotation D.
  • the attachment surfaces of the first attachment terminals 201, 301 of the rotor 106 and the stator 109 are arranged orthogonally to the axis of rotation, essentially rotated by 90° with respect to one another.
  • the surface normal of the fastening surface of the first fastening connections extends essentially in the radial direction in the direction of the axis of rotation.
  • the attachment surfaces of the second attachment terminals of the rotor 106 and the stator 109 extend substantially orthogonally to the axis of rotation D.
  • the attachment surfaces of the second attachment terminals of the rotor 106 and the stator 109 face each other.
  • the surface normals of the fastening surfaces of the second fastening connections of the rotor 106 and of the stator 109 extend essentially parallel to the axis of rotation D.
  • a first fastening unit 501 and a second fastening unit 502 of a fastening device 500 are shown.
  • the second fastening unit 502 has a screw device with which the rotor 106 can be fixed in the transport position relative to the stator 109 .
  • the second fixing unit 502 acts particularly to fix the rotor to the stator in the axial direction.
  • the first fastening unit 501 additionally has an angle element with two fastening surfaces.
  • the angle member of the first fixing unit 501 is fitted to the first fixing terminals 201 , 301 of the rotor 106 and the stator 109 .
  • the first fastening unit 501 serves in particular to fix the stator relative to the rotor in the transport position in the radial direction, orthogonal to the axis of rotation D.
  • the first fastening unit 501 can also be designed as a second guide unit 602 of a guide device 600 .
  • the guide device 600 is for guiding the relatively displaceable rotor 106 and stator 109 along the axis of rotation D from the operating position to the transport position and trained in reverse.
  • the angle elements of the first fastening units 501 are initially arranged on the first fastening connections 301 of the stator 109 . The angle elements are then shifted outwards in the radial direction up to the first fastening connections 201 of the rotor 106, so that the angle lies flat against the first fastening connection 201 of the rotor 106 and is aligned.
  • the angle members are fixed to the first fixing terminals 301 of the stator 109 with a screw jig.
  • the air gap S does not change even when the rotor 106 is displaced relative to the stator 109 between the operating position and the transport position—as originally set in the factory.
  • the angle elements can then also be screwed to the first fastening connections 201 of the rotor 106 for transport.
  • the first and second mounting terminals of the rotor segment and the stator segment are each spaced a radial distance from the axis of rotation.
  • the radial distances between the second fastening connections of the rotor segment and the stator segment are greater than the radial distance between the first fastening connections of the rotor segment.
  • the radial distance between the first fastening connections of the rotor segment is greater than the radial distance between the first fastening connections of the stator segment.
  • the radial distances between the second fastening connections of the rotor and stator segments are the same.
  • FIGS. 4a and 5a show a schematic partial side view of a preferred embodiment of a generator segment 10 of a segmented generator 1.
  • FIG. The generator segment 10 shown in FIGS. 4a to 5b has a rotor segment 200 and a stator segment 300.
  • FIG. 4a the generator segment 10 is shown in the operating position.
  • FIG. 5a shows the generator segment 10 in the transport position.
  • a detailed view of the air gap S and the axial distance A between the rotor segment 200 and the stator segment 300 of the embodiment shown in FIGS. 4a and 4b is shown in the respective position in FIGS. 4b and 5b.
  • the detailed views in FIGS. 4b and 5b make it clear that the air gap S is the same in the operating position of the generator segment shown in FIG. 4b and in the transport position shown in FIG. 5b.
  • the ring-shaped rotor segment 200 extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the rotor segment to a rotor base body flange 404 of a bearing unit 400 and a radially outer magnet carrier segment 210.
  • At least one magnet unit is in turn arranged on the at least one rotor laminated core. The at least one magnet unit is in particular materially connected to the laminated rotor core.
  • a casting compound, which at least partially encloses the magnet unit, preferably connects the magnet unit to the laminated rotor core. In the preferred embodiment shown here, the at least one magnet unit forms a rotor inner peripheral surface.
  • the ring-shaped stator segment 300 has a coil carrier segment 310, a stator lamination stack, a stator fastening device and at least one coil unit.
  • the stator segment preferably extends in the radial direction between a radially inner flange for fastening the stator segment to the stator body flange 402 of a bearing unit 400 and a radially outer bobbin segment 310 extends from the flange to the bobbin segment 310, with the cross-section of the stator segment 300 increasing from the flange to the stator segment.
  • the at least one laminated core of stator is arranged on coil carrier segment 310 .
  • At least one coil unit is in turn arranged on the at least one stator laminated core. In the preferred embodiment shown here, the at least one laminated core of the stator and/or the at least one coil unit form a stator outer peripheral surface.
  • FIG. e shows a stator segment 300 based on the embodiment shown in FIGS. 4a to 5b.
  • the stator segment 300 shown in FIG. e includes a fastening device 500 with which the stator segment 300 and the rotor segment 200 can be detachably fastened to one another.
  • the fastening device 500 comprises a first fastening unit 501 with an angle element with two fastening surfaces and a screw device, which is fastened to the first fastening connection 301 of the stator segment 300.
  • the fastening device 500 has a second fastening unit 502 with a screw device, which is arranged on the second fastening connections 302 of the stator segment 300 .
  • FIG. 7 shows a generator segment 10 of a segmented generator 1 according to the preferred embodiment of a generator segment 10 shown in detail in FIGS. 4a to 5b.
  • the generator segment 10 extends substantially orthogonally to the circumferential direction between first and second separation interfaces.
  • the first and second parting interfaces define a first and second parting interface level within which the axis of rotation D extends.
  • the first and second separation interfaces of the generator segment have a connecting device that is designed to connect adjacent generator segments that are arranged to form a segmented generator to one another.
  • the connecting device of the first and second disconnection interfaces is designed to mechanically connect adjacent generator segments.
  • the first and second separation interfaces have a flange connection and a screw connection as a connecting device.
  • FIG. 8 is a detailed view of a possible embodiment of the flange connection shown in FIG. 7 at the first separation interface.
  • FIGS. 4a, 5a and 10 show a further preferred embodiment of a flange connection at the first and second separation interface.
  • first attachment unit 501 in particular the angle element, is designed as a half angle element at the first and second separation interface.
  • a fastening unit 501 designed accordingly as half an angle element is shown, for example, in Figures 6 to 8.
  • FIGS. 9 and 11 each show a three-dimensional view of a generator segment of a segmented generator in a further preferred embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic flow chart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method 1000 for preparing for transport a segmented generator of a wind turbine.
  • the method 1000 for transport preparation of a segmented generator 1 of a wind turbine 100 includes providing 1010 a segmented generator 1, as described above, for example, and moving 1020 the rotor 106 and the stator 109 of the segmented generator 1 produced in the operating position relative to one another by the axial distance A along the axis of rotation D of the rotor 106 from the operating position to the transport position, which is different from the operating position.
  • the Air gap S remains substantially constant in the radial direction.
  • the segmented generator 1 is then divided into two or more generator segments 10 1060.
  • FIG. 13 is a schematic flow chart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method 2000 for transporting a segmented generator of a wind turbine.
  • FIG. 14 shows a generator segment prepared according to the method described above for transport preparation, which is arranged on a transport device, a truck, for transport from the factory to the installation site.
  • the method 2000 for transporting a segmented generator 1 of a wind energy installation 100 initially comprises providing 2010 a segmented generator 1 divided into two or more generator segments 10 in accordance with the previously described method for transport preparation for the transport.
  • the generator segment 10 of the provided two or more generator segments 10 of the divided segmented generator 1 is followed by arranging and fastening 2020 the generator segment 10 of the provided two or more generator segments 10 of the divided segmented generator 1 on a transport device and transporting 2030 the generator segment 10 arranged and fastened on the transport device with the transport device.
  • the generator segment that has been divided up for transport can be stored on the transport device without any further aids and can be fixed, for example, with tensioning devices, such as tensioning chains and the like.
  • FIG. 15 is a schematic flowchart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method 3000 for assembling a segmented generator of a wind turbine.
  • the method 3000 for assembling the segmented generator 1 of a wind turbine 100 comprises first providing 3010 the two or more generator segments 10 of the divided segmented generator 1 in the transport position according to the method described for preparation for transport and then arranging 3020 the provided two or more generator segments 10 of the segmented generator 1 to a segmented generator 1 in the transport position.
  • the adjacent generator segments 10 assembled annularly in the circumferential direction to form a segmented generator 1 are fastened to one another 3030.
  • the provided two or more generator segments 10 of the divided segmented generator 1 are then fastened to a bearing unit 400 3040.
  • the step of attaching 3040 the provided two or more generator segments 10 of the divided segmented generator 1 to the bearing unit 400 includes in particular the following steps: First, a radial alignment of the bearing unit 400 on the stator and attachment of the bearing unit 400 to the stator. The fastening device 500 is then detached from the rotor 106 and the stator 109 in the transport position and the rotor 106 is slid onto the bearing unit 400 , the bearing unit serving in particular as a guide device for the rotor 106 .
  • FIG. 16 is a schematic flow chart showing exemplary steps of a preferred embodiment of a method 4000 for assembling a wind turbine.
  • the individual intermediate steps for the assembly of the wind energy plant are shown as an example.
  • the method 4000 for assembling a wind turbine comprises providing 4010, 4020 a tower of a wind turbine 100 in an installed state with a nacelle 104 arranged thereon with a machine frame 105 and the two generator segments 10 of the divided segmented generator 1 according to the method described for transport preparation, each in the transport position .
  • the two provided generator segments 10 are then sequentially attached 4030 to the machine support 105 and arranged to form a segmented generator.
  • Figures 14 and 15a, b show schematically the individual steps of the sequential attachment of the two generator segments to the machine support 105. This is followed by the provision 4040 of a bearing unit 400 and its attachment 4050 to the machine support 105 and the stator segments 300.
  • the fixed bearing part 402 is connected to the machine support 105.
  • the bearing unit 400 fastened to the machine carrier 105 and the stator segments 300 is shown as an example in FIG 4060 and the segmented rotor is fastened 4070 to the bearing unit 400, in particular to the rotating bearing part 403, in the operating position.
  • the adjacent generator segments 10 are fastened 4090 to one another to form the segmented generator in the circumferential direction. This is done via the connection flanges described above on the first and second separating interface of each generator segment 10.
  • the generator segments 10 to be fastened to one another in the circumferential direction, or the rotor segments to be fastened to one another are first rotated 4080 so that the separating interfaces of adjacent generator segments 10 are above the Gondola are aligned.
  • the generator is rotated 4080 to the next separation interfaces of adjacent generator segments to be attached 4090 to one another. This is repeated until all adjacent generator segments or rotor segments are connected to one another in the circumferential direction. It is to be understood that the number of times the method steps of turning 4080 and fastening 4090 are repeated depends on the number of generator segments 10 to be assembled generator corresponds.
  • This procedure makes it possible to assemble the segmented generator, in particular a segmented generator designed as an external rotor, with a comparatively high level of occupational safety.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Generatorsegment (10) eines segmentierten Generators (1), insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators (1), einer Windenergieanlage (100), umfassend ein Rotorsegment (200) eines Rotors (106) und ein Statorsegment (300) eines Stators (109), wobei das Rotorsegment (200) und das Statorsegment (300) in einer Betriebsposition mit einem Luftspalt (S) in einer Radialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und mit einem Axialabstand (A) in einer Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind; wobei das Rotorsegment (200) und das Statorsegment (300) relativ zueinander um den Axialabstand (A) entlang einer Drehachse (D) zwischen einer Betriebsposition und einer Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist, anordenbar und/oder verschiebbar ist.

Description

Segmentierter Generator, Generatorsegment und Windenergieanlage sowie Verfahren zur Transportvorbereitung, zum Transport und zur Montage eines segmentierten Generators sowie Verfahren zur Montage einer Windenergieanlage
Die Erfindung betrifft ein Generatorsegment eines segmentierten Generators für eine Windenergieanlage, einen segmentierten Generator für eine Windenergieanlage und eine Windenergieanlage. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage, ein Verfahren zum Transport eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage, ein Verfahren zur Montage eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage und ein Verfahren zur Montage einer Windenergieanlage.
Eine Windenergieanlage ist eine Anlage, die kinetische Energie von Wind in elektrische Energie wandelt und in ein Stromnetz einspeist. Für die Wandlung der kinetischen Energie zur elektrischen Energie umfasst die Windenergieanlage einen Generator mit einem Rotor, der relativ zu einem Stator um eine Drehachse drehbar gelagert ist. In Abhängigkeit der Lage der Drehachse wird zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Windenergieanlage unterschieden. Bei der horizontalen Windenergieanlage ist die Drehachse horizontal ausgerichtet. Bei der vertikalen Windenergieanlage ist die Drehachse vertikal ausge- richtet. Horizontale Windenergieanlagen sind auch als Horizontalachsen-Windenergiean- lagen und vertikale Windenergieanlagen sind auch als Vertikalachsen-Windenergieanla- gen bekannt.
Moderne Windenergieanlagen betreffen in der Regel sogenannte Horizontalachsen-Wind- energieanlagen, bei denen die Drehachse im Wesentlichen horizontal angeordnet ist und die Rotorbläter eine im Wesentlichen senkrechte Rotorfläche überstreichen. Ferner weisen Windenergieanlagen eine Gondel auf, die um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar auf einem Turm der Windenergieanlage angeordnet ist.
Der Wind bewirkt in einem Betriebszustand der Windenergieanlage eine Drehbewegung der Rotorblätter, die den Rotor eines Generators, welcher mit den Rotorblättern gekoppelt ist, antreiben. In dem Betriebszustand drehen die Rotorblätter und der Rotor relativ zu einem Stator des Generators. Bedingt durch die Relativbewegung zwischen Rotor und Stator erzeugt der (elektrische) Generator elektrische Energie. In dem Betriebszustand der Windenergieanlage ist die Windenergieanlage am Aufstellort aufgebaut und wird für die Wandlung der kinetischen Energie des Windes in elektrische Energie betrieben.
Windenergieanlagen können getriebelos oder mit einem Getriebe ausgeführt sein. Insbesondere getriebelose Windenergieanlagen weisen Generatoren mit einem großen Durchmesser auf. Es ist durchaus üblich, dass die Generatoren einen Durchmesser von 5 m und mehr aufweisen. Diese Generatoren können als sogenannte Innenläufer oder als sogenannte Außenläufer ausgeführt sein. Bei einem Innenläufer ist der mit den Rotorblättern rotierende Rotor des Generators innerhalb eines feststehenden Stators des Generators angeordnet. Bei einem Außenläufer ist der Rotor außerhalb des Stators angeordnet. Bei dem Außenläufer ist der Stator insbesondere innerhalb des Rotors, vorzugsweise in Bezug zu dem Rotor radial innenliegend angeordnet. Unabhängig von der Art des Generators sind Generatoren üblicherweise an der Gondel, insbesondere einem Maschinenträger, der Windenergieanlage befestigt.
Generatoren können eine Masse von 150 t und mehr erreichen. Somit ist der Transport solcher Generatoren stets mit einem hohen Aufwand verbunden. Je nach Größe des Durchmessers und der Masse des Generators kann ein straßengebundener Transport auch schlichtweg unmöglich sein. Um auch Generatoren mit einem großen Durchmesser und einer großen Masse transportieren zu können, ist es bekannt, Generatoren als segmentierten Generator auszubilden. Ein solch segmentierter Generator weist zwei oder mehrere Generatorsegmente auf. Die Generatorsegmente sind üblicherweise teilringförmig ausgebildet bzw. weisen eine teilringförmige Geometrie auf. Die Generatorsegmente werden in der Regel zu einem ringförmigen segmentierten Generator angeordnet. Üblicherweise werden Generatorsegmente vereinzelt zu dem Aufstellort einer Windenergieanlage transportiert. Der Transport von Generatorsegmenten eines segmentierten Generators mit Elektromagneten ist ohne großen Aufwand ohne weiteres möglich. Sind diese stromlos, wirken keine Magnetkräfte. Weist ein solch segmentierter Generator hingegen Permanentmagneten auf, müssen zusätzliche Befestigungsvorrichtungen vorgesehen werden, die ein Rotorsegment gegenüber einem Statorsegment in einer gewünschten Position halten und den Magnetkräften der Permanentmagnete entgegenwirken. Solche Befestigungsvorrichtungen, die ein Rotorsegment gegenüber einem Statorsegment halten, sind beispielsweise aus EP 2 508 749 B1 und EP 2 454 803 B1 bekannt.
Das Zusammensetzen dieser trotz Segmentierung unhandlichen Bauteile ist mit Herausforderungen verbunden. Einerseits ist das Handhabung der Bauteile auf der Baustelle schwierig und darüber hinaus ist das präzise Einstellen eines Luftspalts zwischen dem Rotor und dem Stator mit der erforderlichen Genauigkeit lediglich mit Hilfsmitteln möglich. Darüber hinaus ist die Wartungsmöglichkeit der bestehenden Lösungen eingeschränkt, sodass die Wartung häufig aufwendig und kostenintensiv ist.
Das Europäische Patentamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung folgenden Stand der Technik recherchiert: WO 2015/024590 A1 , EP 0 953 668 A1 , WO 2020/034266 A1 , EP 2 731 232 A1 , DE 10 2010 039590 A1 , DE 10 2012 208547 A1 , EP 2 632 030 A2, EP 1 772 624 A2.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen segmentierten Generator für eine Windenergieanlage, ein Generatorsegment des segmentierten Generators, eine Windenergieanlage sowie ein Verfahren zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators, ein Verfahren zum Transport des segmentierten Generators, ein Verfahren zur Montage des segmentierten Generators und ein Verfahren zur Montage einer Windenergieanlage bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile beseitigen oder vermindern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die eine bessere Transportierbarkeit und/oder einen reduzierten Montageaufwand und/oder eine bessere Wartbarkeit ermöglicht.
Gemäß einem Aspekt wird die Aufgabe durch einen segmentierten Generator für eine Windenergieanlage nach Anspruch 6 gelöst.
Sofern nicht ausdrücklich abweichend ausgeführt, sind Angaben zu einer Axialrichtung, einer Umfangsrichtung und einer Radialrichtung in der Beschreibung in Bezug auf eine Drehachse des Generators zu verstehen. Die Axialrichtung entspricht einer Richtung parallel, d.h. entlang der Drehachse. Die Umfangsrichtung entspricht einer Richtung im Wesentlichen tangential zu der Drehachse. Die Radialrichtung entspricht einer Richtung radial zu der Drehachse.
Der segmentierte Generator ist vorzugsweise als permanenterregter Generator ausgebildet ist. Es kann allerdings auch bevorzugt sein, dass dersegmentierte Generator ais fremderregter Generator ausgebildet ist und insofern dessen Generatorsegmente, Rotorsegmente und Statorsegmente in bevorzugter weise für den fremderregten Betrieb ausgebildet sind.
Der segmentierte Generator für eine Windenergieanlage umfasst zwei oder mehrere Generatorsegmente. Die zwei oder mehr Generatorsegmente sind bevorzugt ringförmig angeordnet. Insbesondere sind die zwei oder mehr Generatorsegmente koaxial zu einer Drehachse des segmentierten Generators angeordnet. Insbesondere umfasst der segmentierte Generator einen segmentierten Rotor und einen segmentierten Stator. Der segmentierte Rotor umfasst zwei oder mehrere Rotorsegmente. Der segmentierte Stator umfasst zwei oder mehrere Statorsegmente.
Das jeweilige Generatorsegment bzw. das jeweilige Rotorsegment und/oder das jeweilige Statorsegment sind bezogen auf die Drehachse in einer Umfangsrichtung vorzugsweise teilringförmig ausgebildet. Insbesondere weisen das Generatorsegment bzw. das Rotorsegment und/oder das Statorsegment eine teilringförmige Geometrie auf. Ein Generatorsegment bzw. ein Rotorsegment und/oder ein Statorsegment, welches entsprechend teilringförmig ausgebildet ist oder eine teilringförmige Geometrie aufweist, erstreckt sich in der Umfangsrichtung mit einem bestimmten Bogengrad zwischen einer ersten und zweiten Trennschnittstelle.
Vorzugsweise erstrecken sich die zwei oder mehr Generatorsegmente bzw. die zwei oder mehr Rotorsegmente und/oder zwei oder mehr Statorsegmente mit demselben Bogengrad in der Umfangsrichtung. Insbesondere erstrecken sich die Generatorsegmente bzw. die Rotor- und/oder Statorsegmente in Abhängigkeit der Anzahl der jeweiligen Segmente nach folgender Formel: 3607(Anzahl der Segmente). Hiernach erstrecken sich beispielsweise die Generatorsegmente eines segmentierten Generators, der zwei Generatorsegmente umfasst, in Umfangsrichtung jeweils um 180°, bei drei Generatorsegmenten wären es 120°, bei vier Generatorsegmenten wären es 90° usw. Dies kann entsprechend für die Rotorsegmente und/oder Statorsegmente gelten. Es kann auch bevorzug sein, dass die Generatorsegmente, aus denen ein segmentierter Generator zusammengesetzt wird, sich in der Umfangsrichtung mit einem unterschiedlichen Bogengrad erstrecken. Beispielsweise kann ein segmentierter Generator aus drei Generatorsegmenten gebildet sein. Bei einem solchen segmentierten Generator kann sich beispielsweise ein erstes Generatorsegment in der Umfangsrichtung mit 180°, ein zweites Generatorsegment mit 120° und ein drittes Generatorsegment mit 60° erstrecken. Beliebig andere Erstreckungen in der Umfangsrichtung der Generatorsegmente sind denkbar, sofern sie zusammengesetzt in der Umfangsrichtung eine Erstreckung von 360° ergeben. Die Ausführungen zu dem Generatorsegment können entsprechend für ein Rotorsegment eines segmentierten Rotors und/oder ein Statorsegment eines segmentierten Stators gelten.
Die erste und zweite Trennschnittstelle erstrecken sich im Wesentlichen orthogonal zu der Umfangsrichtung. Insbesondere definieren die erste und zweite Trennschnittstelle eine erste und zweite Trennschnittstellenebene, innerhalb derer sich die Drehachse erstreckt. Insbesondere erstrecken sich die erste und/oder zweite Trennschnittstelle derart, dass die erste und/oder zweite Trennschnittstellenebene sich in Bezug zu der Drehachse in einer Radialrichtung erstrecken. Insbesondere schneiden sich die erste und/oder zweite Trennschnittstellenebene, die sich in Bezug zu der Drehachse in der Radialrichtung erstrecken, in einer Achse, die die Drehachse ist oder definiert. Insbesondere liegt die Drehachse in der ersten und/oder zweiten Trennschnittstellenebene, die sich in Bezug zu der Drehachse in der Radialrichtung erstrecken.
Die erste und/oder zweite Trennschnittstelle eines Generatorsegments weist eine Verbindungsvorrichtung auf. Die Verbindungsvorrichtung an der ersten und/oder zweiten Trennschnittstelle ist dazu ausgebildet, benachbarte Generatorsegmente, die zu einem segmentierten Generator angeordnet sind, miteinander zu verbinden. Die Verbindungsvorrichtung der ersten und/oder zweiten Trennschnittstelle ist insbesondere dazu ausgebildet, benachbarte Generatorsegmente mechanisch zu verbinden. Die mechanische Verbindung kann als kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ausgebildet sein. Bevorzugt weisen die erste und/oder zweite Trennschnittstelle einen Flanschanschluss und/oder eine Schraubverbindung als Verbindungsvorrichtung auf zur Befestigung in der Umfangsrichtung benachbarter Generatorsegmente. Die Ausführungen zu dem Generatorsegment können entsprechend für ein Rotorsegment eines segmentierten Rotors und/oder ein Statorsegment eines segmentierten Stators gelten. Insbesondere kann bevorzugt sein, dass das Rotorsegment, insbesondere dessen Magnetträgersegment, sich in der Umfangsrichtung zwischen der ersten und zweiten Trennschnittstelle mit einer Segmentlänge erstreckt, wobei das Rotorsegment bzw. das Magnetträgersegment eine Außenumfangsfläche aufweist mit einem ersten Trennschnittstellenabschnitt mit einer ersten Länge ausgehend von derersten Trennschnittstelle in der Umfangs- richtung in Richtung der zweiten Trennschnittstelle; und einem zweiten Trennschnittstellenabschnitt mit einer zweiten Länge ausgehend von der zweiten Trennschnittstelle in der Umfangsrichtung in Richtung der ersten Trennschnittstelle; und einem Verbindungsabschnitt mit einer dritten Länge, die sich zwischen der ersten und zweiten Trennschnittstelle erstreckt; wobei im Bereich des ersten und zweiten Trennschnittstellenabschnitts an der Rotorumfangsfläche jeweils eine Versteifungsvorrichtung zur Versteifung des Magnetträgersegments angeordnet ist. Ergänzend oder alternativ kann bevorzugt sein, dass das Rotorsegment ein Versteifungsringsegment und/oder eine Versteifungsscheibe aufweist.
Ergänzend oder alternativ ist ferner bevorzugt, dass der segmentierte Generator als permanenterregtersegmentierter Generator ausgebildet ist. In dieser bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass an dem Rotor ein oder mehrere Permanentmagnete angeordnet sind. Ein Permanentmagnet, auch Dauermagnet genannt, ist ein Magnet, der ein gleichbleibendes Magnetfeld aufweist, welches nicht - wie bei Elektromagneten - durch eine elektrische Leistung erzeugt wird. Der Permanentmagnet umfasst ein oder besteht aus einem magnetisierten Material. Beispiele magnetisierter Materialien eines Permanentmagneten sind Legierungen aus Eisen, Cobalt, Nickel etc.
Vorzugsweise ist der segmentierte Generator als Außenläufer ausgebildet. Bei einem als Außenläufer ausgebildeten segmentierten Generator befindet sich der Stator bzw. segmentierte Stator gegenüber dem Rotor bzw. segmentierten Rotor in Bezug zu der Drehachse in der Radialrichtung innenliegend. Üblicherweise umschließt bei einem als Außenläufer ausgebildeten segmentierten Generator dessen radial außenliegender segmentierter Rotor den radial innenliegenden segmentierten Stator.
Mit der segmentierten Bauweise des Generators lassen sich transportbedingte Größenbeschränkungen eines Generators überwinden. Insbesondere können segmentierte Generatoren, durch den vereinzelten Transport der Generatorsegmente, auch zu schwierig zugänglichen Aufstellorten von Windenergieanlagen transportiert und auf dem Turm der Windenergieanlagen an der Gondel montiert werden. Insbesondere sind für die Montage eines segmentierten Generators keine großen und teuren Spezialkräne erforderlich. Viel- mehr lassen sich die Generatorsegmente einzeln an der Gondel bzw. dem Maschinenträger mit einem kleinen Kran positionieren, der lediglich die Masse eines einzelnen Generatorsegments tragen sowie die Montagehöhe erreichen muss. Hierdurch lassen sich Kosten einsparen, die ansonsten für die wesentlich teureren großen Kräne anfallen. Ferner sind solch großen Kräne in der Regel nur beschränkt verfügbar, so dass man durch den segmentierten Generator hinsichtlich der Montagezeit und auch dem Montageort an Flexibilität gewinnt.
Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen segmentierten Generators und seinen Fortbildungen wird auch auf die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generatorsegments, der Windenergieanlage und der Verfahren verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Generatorsegment eines segmentierten Generators für eine Windenergieanlage nach Anspruch 1 gelöst. Es ist zu verstehen, dass das Generatorsegment ein Generatorsegment für einen segmentierten Generator, insbesondere für einen permanenterregten segmentierten Drehgenerator, ist. Ferner ist zu verstehen, dass der segmentierte Generator, insbesondere der permanenterregte segmentierte Drehgenerator, ein segmentierter Generator für eine Windenergieanlage ist.
Ein solches Generatorsegment eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage umfasst, wie zuvor auch schon beschrieben, ein Rotorsegment eines Rotors und ein Statorsegment eines Stators. Es ist vorgesehen, dass das Rotorsegment und das Statorsegment in einer Betriebsposition mit einem Luftspalt in einer Radialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und mit einem Axialabstand in einer Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind. Das Rotorsegment und das Statorsegment sind relativ zueinander um den Axialabstand entlang einer Drehachse zwischen einer Betriebsposition und einer Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist, anordenbar und/oder verschiebbar.
Das Rotorsegment weist insbesondere ein Magnetträgersegment mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie, mindestens ein Rotor-Blechpaket und einer Rotor-Innen- umfangsfläche auf. Insbesondere ist das mindestens eine Rotor-Blechpaket stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Magnetträgersegment verbunden. Vorzugsweise sind mehrere Magneteinheiten an dem Rotor-Blechpaket in der Umfangs- richtung beabstandet zueinander angeordnet und bilden und/oder definieren die Rotor-In- nenumfangsfläche. Die mindestens eine Magneteinheit ist insbesondere stoffschlüssig mit dem Rotor-Blechpaket verbunden. Vorzugsweise verbindet eine Vergussmasse, die die Magneteinheit zumindest teilweise umschließt, die Magneteinheit mit dem Rotor-Blechpa- ket. Die Magneteinheiten sind auch als Rotor-Aktivteil bekannt.
Das Statorsegment weist insbesondere ein Spulenträgersegment mit einer ringförmigen oder teilringförmigen Geometrie, eine erste und zweite Trägerplatte und eine Stator-Um- fangsstruktur auf. Die erste und zweite Trägerplatte sind in der Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Vorzugsweise verbindet die Stator-Umfangsstruktur die erste und zweite Trägerplatte miteinander. Die Stator-Umfangsstruktur ist beispielsweise eine Anordnung von einer oder mehreren Axialstreben, die eine Haupterstreckungsrichtung im Wesentlichen entlang der Drehachse in der Axialrichtung aufweisen. Mehrere Axialstreben sind insbesondere in Umfangsrichtung beabstandet zueinander, vorzugsweise äquidistant, angeordnet. Es ist zu verstehen, dass Spulenträgersegment in bevorzugter weise die erste und zweite Trägerplatte und/oder die Stator-Umfangsstruktur integral, insbesondere einstückig, ausbildet. Vorzugsweise ist an der Stator-Umfangsstruktur mindestens ein Stator- Blechpaket zur Aufnahme mindestens einer Spuleneinheit angeordnet. Insbesondere ist das mindestens eine Stator-Blechpaket mit einer Stator-Befestigungsvorrichtung an dem Spulenträgersegment befestigt. Die Stator-Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise als Klemmvorrichtung ausgebildet zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des mindestens einen Stator-Blechpakets an dem Spulenträgersegment. Insbesondere sind an dem Statorblechpaket mehrere Spuleneinheiten angeordnet. Das Statorblechpaket mit den daran angeordneten Spuleneinheiten ist auch als Stator-Aktivteil bekannt.
In der Betriebsposition des Generatorsegments sind der Stator-Aktivteil und der Rotor-Aktivteil in der Axialrichtung vorzugsweise nicht versetzt, insbesondere zentriert zueinander angeordnet. Insbesondere sind das Stator-Aktivteil und das Rotor-Aktivteil in der Axialrichtung in der Betriebsposition um 0 mm zueinander versetzt angeordnet. In der Transportposition des Generatorsegments sind der Stator-Aktivteil und der Rotor-Aktivteil in der Axialrichtung vorzugsweise versetzt, insbesondere nicht zentriert zueinander angeordnet. Vorzugsweise sind das Stator-Aktivteil und das Rotor-Aktivteil in der Axialrichtung in derTrans- portposition zueinander mit dem Axialabstand versetzt angeordnet.
Insbesondere sind das Stator-Aktivteil und das Rotor-Aktivteil in der Radialrichtung mit einem Luftspalt beabstandet angeordnet. Vorzugsweise entspricht der Luftspalt zwischen dem Stator-Aktivteil und dem Rotor-Aktivteil in der Transportposition dem Luftspalt zwischen dem Stator-Aktivteil und dem Rotor-Aktivteil in der Betriebsposition. Insbesondere ist bevorzugt, dass die am Statorsegment oder Stator angeordneten Spuleneinheiten in Radialrichtung mit dem Luftspalt beabstandet zu den am Rotor oder Rotorsegment angeordneten Magneten angeordnet sind.
Insbesondere kann es bevorzugt sein, dass das Statorsegment stationär angeordnet ist und das Rotorsegment relativ zu dem Statorsegment um den Axialabstand entlang der Drehachse zwischen der Betriebsposition und der Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist, anordenbar und/oder verschiebbar ist. Es kann auch bevorzugt sein, dass das Rotorsegment stationär angeordnet ist und das Statorsegment relativ zu dem Rotorsegment um den Axialabstand entlang der Drehachse zwischen der Betriebsposition und der Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist, anordenbar und/oder verschiebbar ist.
In der Betriebsposition sind das Rotorsegment und das Statorsegment insbesondere derart zueinander positioniert und ausgerichtet, dass der Luftspalt und der Axialabstand zwischen dem Rotorsegment und dem Statorsegment jeweils dem Luftspalt und dem Axialabstand zwischen dem segmentierten Rotor und dem segmentierten Stator eines segmentierten Generators in dem Betriebszustand der Windenergieanlage entspricht. In der Transportposition sind das Rotorsegment und das Statorsegment bevorzugt derart zueinander positioniert und ausgerichtet, dass der Axialabstand zwischen dem Rotorsegment und dem Statorsegment nicht dem Axialabstand zwischen dem segmentierten Rotor und dem segmentierten Stator eines segmentierten Generators in der Betriebsposition entspricht. Das Rotorsegment und das Statorsegment weisen vorzugsweise eine oder mehrere Kontaktflächen auf. Vorzugsweise weisen das Rotorsegment und/oder das Statorsegment in der Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnete Kontaktflächen auf. Vorzugsweise sind die Kontaktflächen um 15°, 30°, 45° oder 90° beabstandet zueinander angeordnet. Vorzugsweise liegen das Rotorsegment und das Statorsegment in der Transportposition zumindest punktuell und/oder abschnittsweise an der jeweils einen oder den jeweiligen mehreren Kontaktflächen aneinander an. In der Transportposition stehen das Rotorsegment und das Statorsegment insbesondere miteinander in Kontakt. Insbesondere ist in der Transportposition der Axialabstand zwischen der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Rotorsegments und des Statorsegments gleich 0 mm.
In der Betriebsposition beträgt der Axialabstand zwischen der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Rotorsegments und des Statorsegments mehr als 0 mm zwischen der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Rotorsegments und der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Statorsegments. Insbesondere beträgt der Axialabstand in der Betriebsposition zwischen der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Rotorsegments und der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Statorsegments mindestens 2 mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm, 20 mm oder mehr. Ferner bevorzugt beträgt der Axialabstand zwischen der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Rotorsegments und der einen oder den mehreren Kontaktflächen des Statorsegments maximal 100 mm, 50 mm, 20 mm, 15 mm, 12 mm, 10 mm, 7,5 mm, 5 mm oder weniger.
Beim Verschieben des Rotorsegments und des Statorsegments relativ zueinander von der Betriebsposition in die Transportposition ist das Generatorsegment vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die Drehachse vertikal orientiert ist. Diese vertikale Orientierung ist insbesondere bei einem Transport mit einer als Lastkraftwagen ausgebildeten Transportvorrichtung bevorzugt. Es kann aber auch bevorzugt sein, dass beim Verschieben des Rotorsegments und des Statorsegments relativ zueinandervon der Betriebsposition in die Transportposition das Generatorsegment vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die Drehachse horizontal orientiert ist. Diese horizontale Orientierung ist insbesondere bei einem Transport mit einer als Transportschiff ausgebildeten Transportvorrichtung bevorzugt. Beim Verschieben des Rotorsegments und des Statorsegments relativ zueinander von der Transportposition in die Betriebsposition ist das Generatorsegment vorzugsweise derart ausgerichtet, dass die Drehachse nicht vertikal orientiert ist. Insbesondere ist die Drehachse beim Verschieben des Rotorsegments und des Statorsegments relativ zueinander von der Transportposition in die Betriebsposition im Wesentlichen horizontal ausgerichtet.
Der Luftspalt ist ein in einer Umfangsrichtung, tangential bzw. parallel zu der Drehachse, umlaufender Luftspalt zwischen Rotor und Stator. Der Luftspalt entspricht insbesondere einem Abstand zwischen einem Rotor und einem Stator, insbesondere einem Abstand einer Rotor-Innenumfangsfläche und einer Stator-Außenumfangsfläche, sofern der Generator als Außenläufer ausgebildet ist. Insbesondere entspricht der Luftspalt einem Abstand zwischen einem Rotor und einem Stator, insbesondere einem Abstand einer Rotor-Innen- umfangsfläche und einer Stator-Außenumfangsfläche in der Radialrichtung. Es ist zu verstehen, dass bei einem als Innenläufer ausgebildeten Generator, der Luftspalt dem Abstand zwischen einem Rotor und einem Stator, insbesondere einem Abstand einer Rotor- Außenumfangsfläche und einer Stator-Innenumfangsfläche entspricht. Der Luftspalt wird insbesondere in der Betriebsposition eingestellt. Eine solche bevorzugte Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich einerseits ein kompakter segmentierter Generator herstellen lässt und andererseits eine leichte Montage möglich ist sowie insbesondere Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden können.
In dem Betriebszustand der Windenergieanlage ist der segmentierte Generator insbesondere an einer Lagereinheit befestigt. Die Lagereinheit weist einen feststehenden Lagerteil und einen drehenden bzw. drehbaren Lagerteil auf. Das drehbare Lagerteil ist gegenüber dem feststehenden Lagerteil um die Drehachse mittels Lagerelementen, beispielsweise Kugellagern, Wälzlagern, Tonnenlagern oder dergleichen drehbar gelagert. An dem feststehenden Lagerteil ist in dem Betriebszustand der segmentierte Stator befestigt. An dem drehbaren Lagerteil ist in dem Betriebszustand der segmentierte Rotor befestigt. Zur Befestigung des Stators weist die Lagereinheit an dem feststehenden Lagerteil vorzugsweise einen Stator-Grundkörperflansch auf. Zur Befestigung des Rotors weist die Lagereinheit an dem drehbaren Lagerteil vorzugsweise einen Rotor-Grundkörperflansch auf. Es ist zu verstehen, dass die Flanschfläche des Stator-Grundkörperflansches und des Rotor-Grund- körperflansches zueinander insbesondere mit dem Axialabstand beabstandet zueinander angeordnet sind.
Das Rotorsegment erstreckt sich bevorzugt in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Rotorsegments an dem Rotor-Grundkörper- flansch einer Lagereinheit und dem radial außenliegenden Magnetträgersegment. Vorzugsweise erstreckt sich das Rotorsegment mit einem Rotor-Tragabschnitt zwischen dem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Rotorsegments an dem Rotor-Grund- körperflansch der Lagereinheit und dem radial außenliegenden Magnetträgersegment. Es ist zu verstehen, dass das Rotorsegment mehrteilig oder integral ausgebildet sein kann. Insbesondere ist zu verstehen, dass das Rotorsegment integral aus einzelnen miteinander verschweißten Rotorsegmenten ausgebildet sein kann.
Das Statorsegment erstreckt sich bevorzugt in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Statorsegments an einem Stator-Grundkör- perflansch der Lagereinheit und einem radial außenliegenden Spulenträgersegment. Insbesondere ist das Statorsegment als Schalenstruktur ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich das Statorsegment pyramidenstumpfförmig von dem Flansch zu dem radial außenliegenden Spulenträgersegment, wobei der Querschnitt des Statorsegments von dem Flansch zu dem radial außenliegenden Spulenträgersegment zunimmt. Insbesondere bildet das Statorsegment, vorzugsweise integral, einen Stator-Tragabschnitt aus, der sich ausgehend von dem radial innenliegenden Flansch zu dem radial außenliegenden Spulenträgersegment erstreckt.
Eine solches Generatorsegment hat den Vorteil, dass Windenergieanlagen mit Generatoren mit besonders großem Durchmesser und somit einer besonders großen Leistung bereitgestellt werden können.
Ferner lassen sich durch die segmentierte Bauweise Generatoren großen Durchmessers insbesondere kostengünstig herstellen und an dem jeweiligen Aufstellungsort kostengünstig bereitstellen. Diese segmentierte Bauweise ermöglicht auch, dass einzelne Segmente bei Schäden oder für Wartungsarbeiten leicht ersetzt werden können.
Eine solche segmentierte Bauweise hat ferner den Vorteil, dass die Montage des segmentierten Generators an der Gondel bzw. an dem Maschinenträger der Windenergieanlage nach zwei Prinzipien erfolgen kann:
Zum einen können die Generatorsegmente am Boden zu einem ringförmigen, segmentierten Generator an einer Lagereinheit befestigt werden und benachbarte Generatorsegmente miteinander befestigt werden. Anschließend lässt sich der am Boden zusammengebaute segmentierte Generator mit Hilfe eines großen Krans am Maschinenträger der Gondel auf dem Turm montieren. Dies hat den Vorteil, dass der segmentierte Generator weitestgehend am Boden montiert werden kann und lediglich die Befestigung des bereits segmentierten Generators an dem Maschinenträger „in der Luft“ erfolgen muss.
Zum anderen können die Generatorsegmente einzeln mit Hilfe eines kleinen Krans zum Maschinenträger angehoben und dort befestigt werden, bei dieser Vorgehensweise werden die Generatorsegmente also sequenziell an dem Maschinenträger der Gondel auf dem Turm befestigt. Anschließend werden die benachbarten Generatorsegmente in Umfangsrichtung miteinander befestigt.
Das erfindungsgemäße Generatorsegment und seine Fortbildungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für einen erfindungsgemäßen segmentierten Generator und/oder eines der erfindungsgemäßen Verfahren und ihren Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des erfindungsgemäßen Generatorsegments und seine Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des segmentierten Generators und die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen der Windenergieanlage und der Verfahren verwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Generatorsegments entspricht der Luftspalt in der Betriebsposition dem Luftspalt in der Transportposition.
Vorzugsweise verändert sich der Luftspalt nicht, wenn das Rotorsegment relativ zu dem Statorsegment verschoben wird. Insbesondere bleibt der Luftspalt beim Verschieben des Rotorsegments relativ zu dem Statorsegment von der Betriebsposition zu der Transportposition und umgekehrt im Wesentlichen, insbesondere in der Radialrichtung, konstant.
Dies hat den Vorteil, dass bereits im Werk der gewünschte Luftspalt für den Betrieb bzw. Betriebszustand der Windenergieanlage eingestellt werden kann und die Einstellung am Aufstellort der Windenergieanlage auf der Baustelle nicht erneut eingestellt werden muss. Insbesondere lässt sich der Luftspalt im Werk unter kontrollierten Bedingungen einstellen. Hierdurch lassen sich Kosten einsparen und der Aufwand bei der Endmontage reduzieren.
Nach einer ferner bevorzugten Fortbildung des Generatorsegments weist das Rotorsegment einen oder mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse auf; wobei vorzugsweise mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse in einer Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet sind; und/oder weist das Statorsegment einen o- der mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse auf; wobei vorzugsweise mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse in einer Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet sind; wobei das Rotorsegment und das Statorsegment bevorzugt über die jeweils ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse in der Transportposition miteinander verbunden sind.
Ferner ist bevorzugt, dass der Generator oder das Generatorsegment eine Lagereinheit aufweist, welche ausgebildet ist den Rotor des Generators drehbar gegenüber dem Stator des Generators zu lagern. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lagereinheit die Befestigungsvorrichtung zur Befestigung bzw. zur Arretierung des Rotors oder Rotorsegments gegenüber dem Stator oder dem Statorsegment aufweist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass hierdurch die Anzahl der Tage, für die ein Großkran erforderlich ist, verkürzt wird. Hierdurch lassen sich die Montagekosten erheblich reduzieren. Ferner lässt sich durch ein derart ausgebildetes Generatorsegment bzw. durch einen derart ausgebildeten Generator die Montagezeit zusätzlich verkürzen und vereinfachen. Die ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments sind jeweils insbesondere als Befestigungsflächen ausgebildet. Insbesondere sind die Befestigungsflächen gefräst. Vorzugsweise erstrecken sich die jeweiligen Befestigungsflächen der ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments im Wesentlichen orthogonal zu der Drehachse. Es kann auch bevorzugt sein, dass sich die jeweiligen Befestigungsflächen der ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments im Wesentlichen parallel zu der Drehachse erstrecken.
Vorzugsweise sind die ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments gegenüber den ersten Befestigungsanschlüssen des Statorsegments um 90° gedreht angeordnet. Insbesondere bilden die ersten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments eine Befestigungsfläche aus, die sich im Wesentlichen orthogonal zu der Drehachse erstreckt. Bevorzugt bilden die ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments eine Befestigungsfläche aus, die sich im Wesentlichen parallel zu der Drehachse erstreckt. Insbesondere sind die Befestigungsflächen der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments jeweils an einem inneren Umfang des Rotorsegments angeordnet. In dieser Anordnung erstreckt sich eine Flächennormale im Wesentlichen in der Radialrichtung in Richtung der Drehachse.
Ferner ist bevorzugt, dass die zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments gegenüber den zweiten Befestigungsanschlüssen des Statorsegments parallel zueinander angeordnet sind. Insbesondere bilden die zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und des Statorsegments jeweils eine Befestigungsfläche aus, die sich im Wesentlichen orthogonal zu der Drehachse erstreckt. Vorzugsweise sind jeweils eine Befestigungsfläche der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und der zweiten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments zueinander gerichtet. Die zueinander gerichteten Befestigungsflächen zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und des Statorsegments befinden sich in der Transportposition miteinander in Kontakt.
Die ersten und zweiten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments, insbesondere dessen Befestigungsflächen, zeigen vorzugsweise in entgegengesetzte Richtungen der Axialrichtung.
Vorzugsweise sind die ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments jeweils mit einem Radialabstand von der Drehachse beabstandet angeordnet. Vorzugsweise ist der Radialabstand der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments im Wesentlichen identisch. Vorzugsweise ist der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments größer als der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments. Insbesondere sind die Radialabstände der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments größer als der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments. Es kann bevorzugt sein, dass die Radialabstände der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments größer als der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments und kleiner als der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments sind.
Insbesondere ist es bevorzugt, dass die ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen zur Aufnahme von Schraubverbindungen aufweisen. Vorzugsweise weisen die jeweiligen Befestigungsflächen der ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments zwei oder mehr, insbesondere vier, Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen auf, die sich insbesondere im Wesentlichen orthogonal zu der jeweiligen Befestigungsfläche erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments im Wesentlichen parallel zu der Drehachse. Es kann auch bevorzugt sein, dass sich die Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen der ersten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments im Wesentlichen parallel zu der Drehachse erstrecken. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Durchgangsbohrungen oder Gewindebohrungen der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments sich im Wesentlichen orthogonal zu der Drehachse erstrecken.
Insbesondere sind die einen oder mehrere ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments als die eine oder mehreren Kontaktflächen des Statorsegments ausgebildet. Ferner sind bevorzugt die einen oder mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments als die eine oder mehreren Kontaktflächen des Rotorsegments ausgebildet.
Die ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments haben den Vorteil, dass sich die das Rotorsegment und das Statorsegment besonders leicht und mit einer hohen Genauigkeit in der Axialrichtung zwischen der Transportposition und der Betriebsposition anordnen und verschieben lassen. Insbesondere haben die im Wesentlichen in der Axialrichtung ausgerichteten Durchgangsbohrungen und/oder Gewindebohrungen der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und/oder des Statorsegments den Vorteil, dass eine Schraubbewegung einer Schraube in einfacher Weise in eine axiale Relativverschiebung zwischen Rotorsegment und Statorsegment führt.
Ferner haben insbesondere die ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments, die gegenüber den ersten Befestigungsanschlüssen des Statorsegments um 90° gedreht angeordneten sind, den Vorteil, dass das Rotorsegment und das Statorsegment bei der Verschiebung von der Betriebsposition in die Transportposition oder umgekehrt, den Luftspalt in radialer Richtung zwischen den Segmenten konstant hält und als radiale Führung dient.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Generatorsegment eine Befestigungsvorrichtung zum Fixieren des Rotorsegments an dem Statorsegment in der Transportposition, wobei die Befestigungsvorrichtung vorzugsweise eine erste und zweite Befestigungseinheit umfasst, wobei vorzugsweise die erste Befestigungseinheit von der zweiten Befestigungseinheit verschieden ist; und/oder eine Führungsvorrichtung zum Führen des relativ zueinander verschiebbaren Rotorsegments und Statorsegments entlang der Drehachse von der Betriebsposition in die Transportposition und/oder umgekehrt; wobei die Führungsvorrichtung vorzugsweise eine erste und zweite Führungseinheit umfasst, wobei vorzugsweise die erste Führungseinheit von der zweiten Führungseinheit verschieden ist.
Insbesondere ist die Befestigungsvorrichtung eine lösbare Befestig ungsvorrichtung. Die lösbare Befestigungsvorrichtung ist insbesondere im Betriebszustand der Windenergieanlage nicht an dem Generatorsegment bzw. dem segmentierten Generator befestigt.
Die Befestigungsvorrichtung hat den Vorteil, dass das Statorsegment gegenüber dem Rotorsegment in der Transportposition in der Axialrichtung mit einem gewünschten Axialabstand und in der Radialrichtung mit einem gewünschten Luftspalt fixiert werden kann.
Die Führungsvorrichtung hat den Vorteil, dass das Statorsegment und das Rotorsegment relativ zueinander beim Verschieben von der Betriebsposition in die Transportposition und umgekehrt führt. Insbesondere lässt sich mit der Führungsvorrichtung in vorteilhafter Weise der Luftspalt beim Verschieben von der Betriebsposition in die Transportposition und umgekehrt konstant halten. In einer ferner bevorzugten Ausführungsform des Generatorsegments umfasst die Befestigungsvorrichtung eine Schraubvorrichtung zur Fixierung des Rotorsegments mit dem Statorsegment in der Transportposition; und/oder die erste Befestigungseinheit aufweisend ein Winkelelement mit zwei Befestigungsflächen, jeweils insbesondere aufweisend ein o- der mehrere als Durchgangslöcher ausgebildete Langlöcher, und eine Schraubvorrichtung; und/oder die zweite Befestigungseinheit aufweisend eine Schraubvorrichtung; und/oder die Führungsvorrichtung einen oder mehrere als die erste Führungseinheit ausgebildete Arretierungsbolzen; und/oder die als zweite Führungseinheit ausgebildete erste Befestigungseinheit.
Die Schraubvorrichtungen der ersten und zweiten Befestigungseinheit haben den Vorteil, dass die Befestigungsvorrichtung schnell an dem Generatorsegment bzw. dem segmentierten Generator fixiert und wieder gelöst werden kann. Die Schraubvorrichtung der zweiten Befestigungseinheit hat insbesondere den Vorteil, dass diese das Verschieben des Rotorsegments und des Statorsegments relativ zueinander bewirken und/oder unterstützen kann. Das Winkelelement der ersten Befestigungseinheit hat den Vorteil, dass dieses auch als Führungsvorrichtung dienen kann und insoweit keine separate Führungsvorrichtung vorgesehen werden muss. Ferner können in vorteilhafter Weise die Arretierungsbolzen die Verschiebung des Rotorsegments und des Statorsegments relativ zueinander führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe mit einer Windenergieanlage nach Anspruch 7 gelöst. Eine solche Windenergieanlage umfasst einen erfindungsgemäßen segmentierten Generator, insbesondere einen segmentierten Generator nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen oder einer Kombination daraus.
Für Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der erfindungsgemäßen Windenergieanlage und seine Fortbildungen wird auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des segmentierten Generators sowie des Generatorsegments und die nachfolgende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen der Verfahren verwiesen.
Gemäß einem weiteren Aspekt löst die Aufgabe ein Verfahren zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators nach Anspruch 8.
Das Verfahren zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators, insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators, einer Windenergieanlage, der segmentierte Generator aufweisend einen Stator mit zwei oder mehr Statorsegmenten und einen Rotor mit zwei oder mehr Rotorsegmenten, die konzentrisch zu einer Drehachse angeordnet sind; wobei der Rotor und der Stator in einer Betriebsposition mit einem Luftspalt in einer Radialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und mit einem Axialabstand in einer Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind; und wobei jeweils ein Statorsegment der zwei oder mehr Statorsegmente und jeweils ein Rotorsegment der zwei oder mehr Rotorsegmente ein Generatorsegment bilden; das Verfahren gekennzeichnet durch die Schritte: Bereitstellen des segmentierten Generators; und Verschieben des Rotors und des Stators des hergestellten segmentierten Generators in der Betriebsposition relativ zueinander um den Axialabstand entlang der Drehachse des Rotors von der Betriebsposition in eine Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der segmentierte Generator eine Lagereinheit aufweist, an der der Rotor und/oder der Stator befestigt sind; das Verfahren umfassend die Schritte: Lösen des Rotors und/oder des Stators von der Lagereinheit.
Gemäß einer ferner bevorzugten Ausführungsform weist der segmentierte Generator auf: eine Befestigungsvorrichtung, wobei die Befestigungsvorrichtung vorzugsweise eine erste und/oder zweite Befestigungseinheit umfasst, wobei vorzugsweise die erste Befestigungseinheit von der zweiten Befestigungseinheit verschieden ist; und/oder eine Führungsvorrichtung, wobei die Führungsvorrichtung vorzugsweise eine erste und/oder zweite Führungsvorrichtung umfasst, wobei vorzugsweise die erste Führungsvorrichtung von der zweiten Führungsvorrichtung verschieden ist; das Verfahren umfassend die Schritte: Fixieren des Rotors und des Stators miteinander mit der Befestigungsvorrichtung in der Transportposition; wobei der Schritt des Fixierens insbesondere einen der folgenden Schritte alleine oder in Kombination umfasst:
Bereitstellen einer ersten und/oder zweiten Befestigungseinheit (501 , 502); und/oder Anordnen der ersten und/oder zweiten Befestigungseinheit (501 , 502) an dem Stator; und/oder
Ausrichten der ersten Befestigungseinheit gegenüber dem Rotor; und/oder Befestigen des Rotors und des Stators miteinander mit der ersten und/oder zweiten Befestigungseinheit (501 , 502); und/oder
Führen des Rotors und des Stators relativ zueinander mit einer Führungsvorrichtung während des Schritts des Verschiebens des Rotors und des Stators des hergestellten segmentierten Generators in der Betriebsposition relativ zueinander von der Betriebsposition in die Transportposition und/oder umgekehrt. Ferner ist in bevorzugter Weise vorgesehen, dass der Schritt des Fixierens des Rotors und des Stators miteinander mit der Befestigungsvorrichtung in der Transportposition ein Anordnen der Befestigungsvorrichtung an der Lagereinheit umfasst. Hierdurch kann der Rotor bis kurz vor der Inbetriebnahme in der Transportposition, d.h. die während der Montage einer Montageposition entspricht, verbleiben, so dass ein Großkran nur für eine vergleichsweise geringe Anzahl an Tagen für die Montage erforderlich ist. Hierdurch sinken die Montagekosten erheblich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bleibt während des Schritts des Verschiebens des Rotors und des Stators des hergestellten segmentierten Generators in der Betriebsposition relativ zueinander um den Axialabstand entlang der Drehachse des Rotors von der Betriebsposition in eine Transportposition und/oder umgekehrt der Luftspalt in der Radialrichtung im Wesentlichen konstant.
Nach einer ferner bevorzugten Fortbildung umfasst das Verfahren zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage den Schritt: Aufteilen des segmentierten Generators in zwei oder mehr Generatorsegmente.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Transport eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage nach Anspruch 13 gelöst.
Das Verfahren zum Transport eines segmentierten Generators, insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators, einer Windenergieanlage, umfassend Bereitstellen eines in zwei oder mehr Generatorsegmente aufgeteilten segmentierten Generators nach dem vorhergehenden Anspruch 12 für den Transport; und/oder Anordnen und Befestigen eines Generatorsegments der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators auf einer Transportvorrichtung; und/oder Transportieren des auf der Transportvorrichtung angeordneten und befestigten Generatorsegments mit der Transportvorrichtung. Es ist zu verstehen, dass das Bereitstellen des in zwei oder mehr Generatorsegmente aufgeteilten segmentierten Generators nach dem vorhergehenden Anspruch 12 für den Transport ein Bereitstellen eines nach dem vorhergehenden Anspruch 12 in zwei oder mehr Generatorsegmente aufgeteilten segmentierten Generators ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Montage eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage nach Anspruch 14 gelöst. Das Verfahren zur Montage eines segmentierten Generators, insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators, einer Windenergieanlage, umfassend Bereitstellen der zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators nach Anspruch 6; und/oder Anordnen der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente des segmentierten Generators zu einem segmentierten Generator in der Transportposition; und/oder Befestigen benachbarter Generatorsegmente der zu einem segmentierten Generator ringförmig angeordneten zwei oder mehr Generatorsegmente; und/oder Befestigen der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators an einer Lagereinheit. Es ist zu verstehen, dass das Bereitstellen der zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators nach dem vorhergehenden Anspruch 12 für den Transport ein Bereitstellen eines nach dem vorhergehenden Anspruch 12 in zwei oder mehr Generatorsegmente aufgeteilten segmentierten Generators ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Montage eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage umfasst der Schritt des Befestigens der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators an der Lagereinheit einen der folgenden Schritte alleine oder in Kombination umfasst: Ausrichten der Lagereinheit radial an dem Stator; und/oder Befestigen der Lagereinheit, insbesondere eines Statorträgers der Lagereinheit, an dem Stator; und/oder Lösen der Befestig ungsvor- richtung von dem Rotor und dem Stator in der Transportposition; und/oder Aufschieben des Rotors auf die Lagereinheit, insbesondere auf einen Rotorträger der Lagereinheit; wobei die Lagereinheit insbesondere als Führungsvorrichtung für den Rotor dient; und/oder Verschieben des Rotors gegenüber dem Stator relativ zueinander um den Axialabstand entlang der Drehachse des Rotors von der Transportposition in die Betriebsposition; und/oder Befestigen der Lagereinheit, insbesondere eines Rotorträgers der Lagereinheit, an dem Rotor.
Es ist zu verstehen, dass insbesondere bevorzugt sein kann, die Befestigungsvorrichtung nur von dem Rotor oder von dem Stator gelöst wird. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Befestigungsvorrichtung für den Betrieb der Windenergieanlage nur an dem Rotor befestigt ist und von dem Stator gelöst ist oder nur an dem Stator befestigt ist und von dem Rotor gelöst ist. Dies erleichtert die Montage und Inbetriebnahme der Windenergieanlage.
Gemäß einem weiteren Aspekt löst die Aufgabe ein Verfahren zur Montage einer Windenergieanlage nach Anspruch 16. Das Verfahren zur Montage einer Windenergieanlage umfassend: Bereitstellen eines Turms einer Windenergieanlage in einem Einbauzustand mit einer darauf angeordneten Gondel mit Maschinenträger; und Bereitstellen der zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators nach Anspruch 12; und/oder Befestigen, insbesondere sequenzielles Befestigen, der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators an dem Maschinenträger zu einem segmentierten Generator; und/oder Bereitstellen einer Lagereinheit; und/oder Befestigen der Lagereinheit an dem Maschinenträger der Gondel und/oder den zwei oder mehreren Generatorsegmenten, insbesondere an einem segmentierten Stator des segmentierten Generators; und/oder Verschieben eines segmentierten Rotors des segmentierten Generators relativ zu dem segmentierten Stator des segmentierten Generators von einer Transportposition in eine Betriebsposition um den Axialabstand entlang einer Drehachse, wobei die Betriebsposition von der Transportposition verschieden ist; und/oder Befestigen des segmentierten Rotors an der Lagereinheit in der Betriebsposition; und/oder Drehen des an der Lagereinheit befestigten segmentierten Rotors, und/oder Befestigen in einer Umfangsrichtung benachbarter Generatorsegmente miteinander zu dem segmentierten Generator, insbesondere Befestigen der in der Umfangsrichtung benachbart angeordneten Rotorsegmente zu einem segmentierten Rotor. Die Schritte des Drehens des an der Lagereinheit befestigten segmentierten Rotors und des Befestigens in einer Umfangsrichtung benachbarter Generatorsegmente miteinander zu dem segmentierten Generator erfolgt vorzugsweise iterativ. Insbesondere entspricht die Anzahl der Iterationen der beiden genannten Verfahrensschritte Drehen und Befestigen der Anzahl der Generatorsegmente, die der zu montierende segmentierte Generator aufweist. Es ist zu verstehen, dass das Bereitstellen der zwei oder mehr Generatorsegmente des aufgeteilten segmentierten Generators nach dem vorhergehenden Anspruch 12 für den Transport ein Bereitstellen eines nach dem vorhergehenden Anspruch 12 in zwei oder mehr Generatorsegmente aufgeteilten segmentierten Generators ist.
Ein solches Verfahren hat insbesondere den Vorteil, dass der segmentierte Rotor nach Befestigung an der Lagereinheit gedreht werden kann, so dass die miteinander zu verbindenden Trennschnittstellen benachbarter Generatorsegmente oberhalb einer Gondel der Windenergieanlage ausgerichtet sind. Hierdurch können die Trennschnittstellen bzw. die an den Trennschnittstellen der Generatorsegmente angeordneten Flanschanschlüsse ausgehend von der Gondel sicher erreicht und die benachbarten Generatorsegmente, insbesondere mit Schrauben oder dergleichen, miteinander befestigt werden. Dies ermöglicht eine Endmontage des Generators auf dem Turm mit einer höheren Arbeitssicherheit. Insbesondere besteht dieser Vorteil bei Außenläufern, da bei diesen die Flanschanschlüsse einfach und bequem erreicht werden können. Bei Innenläufern ist der Stator hingegen nicht drehbar, so dass die Flanschanschlüsse des Stators schwieriger zu erreichen und insofern nur mit einem höheren Aufwand zu miteinander zu befestigen sind.
Die erfindungsgemäßen Verfahren und ihre möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen für einen erfindungsgemäßen segmentierten Generator und/oder ein erfindungsgemäßes Generatorsegment und/oder eine erfindungsgemäße Windenergieanlage sowie die jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails dieser weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Generatorsegments und des segmentierten Generators und der Windenergieanlage verwiesen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Windenergieanlage in einem Betriebszustand;
Fig. 2: eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht einer beispielhaften
Ausführungsform eines Generatorsegments in der Betriebsposition;
Fig. 3: eine schematische, zweidimensionale Ansicht der in Fig. 2 beispielhaften Ausführungsform eines Generatorsegments in der Transportposition;
Fig. 4a, b: eine zweidimensionale Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Generatorsegments in der Betriebsposition;
Fig. 5a, b: eine zweidimensionale Ansicht der in Fig. 4a, b beispielhaften Ausführungsform eines Generatorsegments in der Transportposition;
Fig. 6: eine zweidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines
Statorsegments eines Generatorsegments; Fig. 7: eine dreidimensionale Ansicht eines Generatorsegments eines segmentierten
Generators gemäß der in den Figuren 4a bis 5b ausschnittsweise dargestellten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 8: eine dreidimensionale Detailansicht einer möglichen Ausführungsform des in
Figur 7 dargestellten Flanschanschluss an einer ersten Trennschnittstelle eines Generatorsegments;
Fig. 9: eine dreidimensionale Ansicht eines Generatorsegments eines segmentierten
Generators in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 10: eine dreidimensionale Ansicht der in den Figuren 4a bis 5b ausschnittsweise dargestellten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 11 a,b: eine dreidimensionale Ansicht eines Generatorsegments eines segmentierten Generators in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 12: ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage zeigt;
Fig. 13: ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Transport eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage zeigt;
Fig. 14: eine dreidimensionale Ansicht eines für den Transport auf einer Transportvorrichtung angeordneten aufgeteilten Generatorsegments;
Fig. 15: ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Montage eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage zeigt;
Fig. 16: ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Montage einer Windenergieanlage zeigt; Fig . 17: eine dreidimensionale Ansicht eines einzelnen an einem Maschinenträger einer Gondel montierten Generatorsegments;
Fig. 18a, b: eine dreidimensionale Ansicht gemäß Figur 14 mit einem zweiten an dem Maschinenträger der Gondel montierten Generatorsegment in einer Vorder- und Hinteransicht; und
Fig. 19: eine dreidimensionale Ansicht gemäß Figur 15a,b mit einer montierten Lagereinheit.
In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Sofern in der vorliegenden Figurenbeschreibung allgemein Bezug zu einem Generator, Rotor oder Stator genommen wird ist davon prinzipiell ein segmentierter Generator, segmentierte Rotor oder segmentierter Stator umfasst, sofern dies nicht ausdrücklich anders beschrieben ist.
Figur 1 zeigt eine schematische, dreidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Windenergieanlage. Figur 1 zeigt insbesondere eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein aerodynamischer Rotor 106a mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 110 angeordnet. Der aerodynamische Rotor 106a wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator 1 , insbesondere einen Rotor 106 des Generators 1 , an. Der Generator 1 ist insbesondere außerhalb der Gondel 104 angeordnet. Der Turm 102 weist insbesondere Windenergieanlagen-Stahlturmringsegmente mit Flanschsegmenten auf. Dadurch wird der Turm 102 mittels einfach zu transportierender Bauteile aufgebaut, die darüber hinaus mit hoher Präzision und geringem Aufwand verbunden werden können.
Figuren 2 und 3 zeigen eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines segmentierten Generators 1 in der Betriebsposition, siehe (Figur 2) und der Transportposition (Figur 3). Der segmentierte Generator 1 weist einen segmentierten Rotor 106 und einen segmentierten Stator 109 auf, die an einer Lagereinheit 400 befestigt sind. Sowohl der Rotor 106 als auch der Stator 109 sind ringförmig ausgebildet und konzentrisch zu einer Drehachse D ausgerichtet. Der Rotor 106 ist gegenüber dem Stator 109 mittels der Lagereinheit 400 drehbar um die Drehachse D gelagert. Hierzu weist die Lagereinheit 400 einen feststehenden Lagerteil 401 und einen drehenden bzw. drehbaren Lagerteil 403 auf. Das drehbare Lagerteil 403 ist gegenüber dem feststehenden Lagerteil 401 um die Drehachse D mittels Lagerelementen 405, beispielsweise Kugellagern, Wälzlagern, Tonnenlagern oder dergleichen drehbar gelagert. An dem feststehenden Lagerteil 401 wird der Stator 109 befestigt. An dem drehbaren Lagerteil 403 wird der Rotor 106 befestigt. Zur Befestigung des Stators 109 weist die Lagereinheit 400 an dem feststehenden Lagerteil 401 vorzugsweise einen Stator-Grundkörperflansch 402 auf. Zur Befestigung des Rotors 106 weist die Lagereinheit 400 an dem drehbaren Lagerteil 403 vorzugsweise einen Rotor-Grundkörperflansch 404 auf. Die Details der Lagereinheit 400 und der Befestigung des Rotors 106 und des Stators 109 an der Lagereinheit 400 sind beispielsweise Figur 7 zu entnehmen.
Der Stator 109 ist innerhalb des Rotors 106 angeordnet. In dieser bevorzugten Ausführung umschließt der Rotor mit einer Rotor-Innenumfangsfläche eine Stator-Außenumfangsflä- che des Stators 109 vollständig. Diese in den Figuren 2 und 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsform des segmentierten Generators ist auch als Außenläufer bekannt.
Der Stator 109 ist innerhalb des Rotors 106 in einer radialen Richtung, orthogonal zu der Drehachse D, mit einem Luftspalt S beabstandet angeordnet. Der Luftspalt S ist ein in einer Umfangsrichtung, tangential zu der Drehachse, umlaufender Luftspalt zwischen Rotor 106 und Stator 109. Insbesondere entspricht der Luftspalt S dem Abstand zwischen der Rotor- Innenumfangsfläche des Rotors 106 und der Stator-Außenumfangsfläche des Stators 109, insbesondere in der Radialrichtung. Der gewünschte Luftspalt wird in der Betriebsposition eingestellt. Der Luftspalt in der Transportposition entspricht dem Luftspalt in der Betriebsposition. Insbesondere ändert sich der Luftspalt S bei der Verschiebung des Rotors 106 relativ zu dem Stator 109 von der Betriebsposition und umgekehrt nicht.
In der in Figur 2 dargestellten Betriebsposition des segmentierten Generators 1 sind der Rotor 106 und der Stator 109 mit einem Axialabstand A entlang der Drehachse D in einer Axialrichtung voneinander beabstandet. Vorzugsweise beträgt der Axialabstand nicht mehr als 20 mm. Werden der Rotor 106 und der Stator 109 um den Axialabstand A entlang der Drehachse D von der Betriebsposition in die Transportposition verschoben nimmt der Axialabstand A ab. Der Axialabstand A nimmt bis auf 0 mm ab, sobald der Rotor 106 und der Stator 109 miteinander in Kontakt stehen. Diese Anordnung zeigt Figur 3 schematisch. Der Rotor 106 und der Stator 109 der in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsform des segmentierten Generators 1 umfassen jeweils erste Befestigungsanschlüsse 201 , 301 (nicht dargestellt) und zweite Befestigungsanschlüsse 202, 302. Die ersten und zweiten Befestigungsanschlüsse 201 , 301 , 202, 302 sind jeweils als Befestigungsflächen ausgebildet. Die Befestigungsflächen der ersten Befestigungsanschlüsse 201 des Rotors 106 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Drehachse D und die Befestigungsflächen der ersten Befestigungsanschlüsse 301 des Stators 109 erstrecken sich im Wesentlichen orthogonal zu der Drehachse D. Insofern sind die Befestigungsflächen der ersten Befestigungsanschlüsse 201 , 301 des Rotors 106 und des Stators 109 orthogonal zu der Drehachse im Wesentlichen um 90° gedreht zueinander angeordnet. Die Flächennormale der Befestigungsfläche der ersten Befestigungsanschlüsse erstreckt sich im Wesentlichen in der Radialrichtung in Richtung der Drehachse. Die Befestigungsflächen der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotors 106 und des Stators 109 erstrecken sich im Wesentlichen orthogonal zu der Drehachse D. Die Befestigungsflächen der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotors 106 und des Stators 109 sind zueinander gerichtet. Die Flächennormalen der Befestigungsflächen der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotors 106 und des Stators 109 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Drehachse D.
In der in Figur 3 dargestellten Transportposition des segmentierten Generators 1 ist eine erste Befestigungseinheit 501 und eine zweite Befestigungseinheit 502 einer Befestigungsvorrichtung 500 dargestellt. Die zweite Befestigungseinheit 502 weist eine Schraubvorrichtung auf, mit der sich der Rotor 106 gegenüber dem Stator 109 in der Transportposition fixieren lässt. Es ist zu verstehen, dass die zweite Befestigungseinheit 502 insbesondere zur Fixierung des Rotors an dem Stator in der Axialrichtung wirkt. Die erste Befestigungseinheit 501 weist im Unterschied zu der zweiten Befestigungseinheit 502 ergänzend ein Winkelelement mit zwei Befestigungsflächen auf. Das Winkelelement der ersten Befestigungseinheit 501 wird an die ersten Befestigungsanschlüsse 201 , 301 des Rotors 106 und des Stators 109 angeordnet. Die erste Befestigungseinheit 501 dient insbesondere dazu, den Stator gegenüber dem Rotor in der Transportposition in radialer Richtung, orthogonal zu der Drehachse D zu fixieren.
Es ist allerdings zu verstehen, dass die erste Befestigungseinheit 501 auch als eine zweite Führungseinheit 602 einer Führungsvorrichtung 600 ausgebildet sein kann. Die Führungsvorrichtung 600 ist zum Führen des relativ zueinander verschiebbaren Rotors 106 und Stators 109 entlang der Drehachse D von der Betriebsposition in die Transportposition und umgekehrt ausgebildet. Hierzu werden die Winkelelemente der ersten Befestigungseinheiten 501 zunächst an den ersten Befestigungsanschlüssen 301 des Stators 109 angeordnet. Anschließend werden die Winkelelemente in radialer Richtung nach außen bis an die ersten Befestigungsanschlüsse 201 des Rotors 106 verschoben, so dass der Winkel plan an dem ersten Befestigungsanschluss 201 des Rotors 106 anliegt und ausgerichtet sind. In dieser Anordnung werden die Winkelelemente an den ersten Befestigungsanschlüssen 301 des Stators 109 mit einer Schraubvorrichtung befestigt. Hierdurch verändert sich der Luftspalt S auch bei einer Verschiebung des Rotors 106 relativ zu dem Stator 109 zwischen der Betriebsposition und der Transportposition - wie im Werk ursprünglich eingestellt - nicht. In der Transportposition können dann auch die Winkelelemente mit den ersten Befestigungsanschlüssen 201 des Rotors 106 für den Transport verschraubt werden.
Die ersten und zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und des Statorsegments sind jeweils mit einem Radialabstand von der Drehachse beabstandet angeordnet. In dieser bevorzugten Ausführungsform des segmentierten Generators sind die Radialabstände der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments und des Statorsegments größer als der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments. Ferner ist der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Rotorsegments größer als der Radialabstand der ersten Befestigungsanschlüsse des Statorsegments. Insbesondere sind die Radialabstände der zweiten Befestigungsanschlüsse des Rotor- und Statorsegments gleich.
Figuren 4a und 5a zeigen eine schematische Teilseitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Generatorsegments 10 eines segmentierten Generators 1 . Das in den Figuren 4a bis 5b dargestellte Generatorsegment 10 weist ein Rotorsegment 200 und ein Statorsegment 300 auf.
In Figur 4a ist das Generatorsegment 10 in der Betriebsposition dargestellt. Figur 5a zeigt das Generatorsegment 10 in der Transportposition. In den Figuren 4b und 5b ist eine Detailansicht des Luftspalts S und des Axialabstands A zwischen dem Rotorsegment 200 und dem Statorsegment 300 der in den Figuren 4a und 4b dargestellten Ausführungsform in der jeweiligen Position dargestellt. Insbesondere die Detailansichten in den Figuren 4b und 5b verdeutlichen, dass der Luftspalt S in der in Figur 4b dargestellten Betriebsposition des Generatorsegments und der in Figur 5b dargestellten Transportposition gleich ist. ln dieser bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das ringförmig ausgebildete Rotorsegment 200 in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Rotorsegments an einem Rotor-Grundkörperflansch 404 einer Lagereinheit 400 und einem radial außenliegenden Magnetträgersegment 210. An dem Magnetträgersegment 210 ist das mindestens eine Rotor-Blechpaket angeordnet. Vorzugsweise sind das Magnetträgersegment 210 und das mindestens eine Rotor-Blechpaket miteinander verschweißt. An dem mindestens einen Rotor-Blechpaket ist wiederum mindestens eine Magneteinheit angeordnet. Die mindestens eine Magneteinheit ist insbesondere stoffschlüssig mit dem Rotor-Blechpaket verbunden. Vorzugsweise verbindet eine Vergussmasse, die die Magneteinheit zumindest teilweise umschließt, die Magneteinheit mit dem Rotor-Blechpaket. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform bildet die mindestens eine Magneteinheit eine Rotor-Innenumfangsfläche.
In dieser bevorzugten Ausführungsform weist das ringförmig ausgebildete Statorsegment 300 einen Spulenträgersegment 310, ein Stator-Blechpaket, eine Stator-Befestigungsvorrichtung und mindestens eine Spuleneinheit auf. Das Statorsegment erstreckt sich bevorzugt in der Radialrichtung zwischen einem radial innenliegenden Flansch zur Befestigung des Statorsegments an dem Stator-Grundkörperflansch 402 einer Lagereinheit 400 und einem radial außenliegenden Spulenträgersegment 310. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist das Statorsegment 300 als Schalenstruktur ausgebildet, die sich pyramidenstumpfförmig von dem Flansch zu dem Spulenträgersegment 310 erstreckt, wobei der Querschnitt des Statorsegments 300 von dem Flansch zu dem Statorsegment zunimmt. Das mindestens eine Stator-Blechpaket ist an dem Spulenträgersegment 310 angeordnet. An dem mindestens einen Stator-Blechpaket ist wiederum mindestens eine Spuleneinheit angeordnet. In der hier dargestellten bevorzugten Ausführungsform bilden das mindestens eine Stator-Blechpaket und/oder die mindestens eine Spuleneinheit eine Sta- tor-Außenumfangsfläche.
Es ist zu sehen, dass die in den Figuren 4a bis 5b dargestellte Ausführungsform des Generatorsegments 10 erste und zweite Befestigungsanschlüsse 201 , 202, 301 , 302 an dem Rotorsegment 200 und dem Statorsegment 300 aufweist.
In Figur e ist ein Statorsegment 300 basierend auf der in den Figuren 4a bis 5b dargestellten Ausführungsform dargestellt. Ergänzend umfasst das in Figur e dargestellte Statorsegment 300 eine Befestigungsvorrichtung 500, mit der das Statorsegment 300 und das Rotorsegment 200 lösbar aneinander befestigt werden können. Die Befestigungsvorrichtung 500 umfasst eine erste Befestigungseinheit 501 mit einem Winkelelement mit zwei Befestigungsflächen und einer Schraubvorrichtung, welche an dem ersten Befestigungsanschluss 301 des Statorsegments 300 befestigt ist. Ferner weist die Befestigungsvorrichtung 500 eine zweite Befestigungseinheit 502 mit einer Schraubvorrichtung auf, welche an den zweiten Befestigungsanschlüssen 302 des Statorsegments 300 angeordnet sind.
In Figur 7 ist ein Generatorsegment 10 eines segmentierten Generators 1 gemäß der in den Figuren 4a bis 5b ausschnittsweise dargestellten bevorzugten Ausführungsform eines Generatorsegments 10 gezeigt. Das Generatorsegment 10 erstreckt sich im Wesentlichen orthogonal zu der Umfangsrichtung zwischen einer ersten und zweiten Trennschnittstelle. Die erste und zweite Trennschnittstelle definieren eine erste und zweite Trennschnittstellenebene, innerhalb derer sich die Drehachse D erstreckt. Die erste und zweite Trennschnittstelle des Generatorsegments weist eine Verbindungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, benachbarte Generatorsegmente, die zu einem segmentierten Generator angeordnet werden, miteinander zu verbinden. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindungsvorrichtung der ersten und zweiten Trennschnittstelle dazu ausgebildet, benachbarte Generatorsegmente mechanisch zu verbinden. Hierzu weisen die erste und zweite Trennschnittstelle einen Flanschanschluss und eine Schraubverbindung als Verbindungsvorrichtung auf. Die Ausführungen zu dem Generatorsegment können entsprechend für ein Rotorsegment eines segmentierten Rotors und/oder ein Statorsegment eines segmentierten Stators gelten.
Figur 8 ist eine Detailansicht einer möglichen Ausführungsform des in Figur 7 dargestellten Flanschanschluss an der ersten Trennschnittstelle. Die Figuren 4a, 5a und 10 zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Flanschanschlusses an der ersten und zweiten Trennschnittstelle.
Es ist zu verstehen, dass an der ersten und zweiten Trennschnittstelle die erste Befestigungseinheit 501 , insbesondere das Winkelelement, als halbes Winkelelement ausgebildet ist. Eine entsprechend als halbes Winkelelement ausgebildete Befestigungseinheit 501 zeigen beispielsweise Figuren 6 bis 8.
Die Figuren 9 und 11 zeigen jeweils eine dreidimensionale Ansicht eines Generatorsegments eines segmentierten Generators in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. Figur 12 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 1000 zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage zeigt.
Das Verfahren 1000 zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators 1 einer Windenergieanlage 100, umfasst ein Bereitstellen 1010 eines segmentierten Generators 1 , wie dies beispielsweise zuvor beschrieben wurde, und ein Verschieben 1020 des Rotors 106 und des Stators 109 des hergestellten segmentierten Generators 1 in der Betriebsposition relativ zueinander um den Axialabstand A entlang der Drehachse D des Rotors 106 von der Betriebsposition in die Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist. Anschließend folgt ein Lösen 1030 des Rotors 106 von der Lagereinheit 400 und der Rotor 106 und der Stator 109 miteinander mit der Befestigungsvorrichtung 500 in der Transportposition fixiert 1040. Vorzugsweise umfasst der Schritt des Fixierens insbesondere ein Bereitstellen einer ersten und zweiten Befestigungseinheit 501 , 502, ein Anordnen der ersten und zweiten Befestigungseinheit 501 , 502 an dem Stator, ein Ausrichten der ersten Befestigungseinheit 501 gegenüber dem Rotor und ein Befestigen des Rotors 106 und des Stators 109 miteinander mit der ersten und zweiten Befestigungseinheit 501 , 502. Ferner ist es bevorzugt, dass der Rotors 106 und der Stator 109 relativ zueinander mit einer Führungsvorrichtung 600 während des Schritts des Verschiebens des Rotors 106 und des Stators 109 des hergestellten segmentierten Generators 1 in der Betriebsposition relativ zueinander von der Betriebsposition in die Transportposition und/oder umgekehrt geführt 1050 werden. Es ist zu verstehen, dass während des Schritts des Verschiebens des Rotors 106 und des Stators 109 des hergestellten segmentierten Generators 1 in der Betriebsposition relativ zueinander um den Axialabstand A entlang der Drehachse D des Rotors 106 von der Betriebsposition in eine Transportposition (und umgekehrt) der Luftspalt S in der Radialrichtung im Wesentlichen konstant bleibt. Anschließend wird der segmentierte Generator 1 in zwei oder mehr Generatorsegmente 10 aufgeteilt 1060.
Figur 13 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 2000 zum Transport eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage zeigt. Figur 14 zeigt ein gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Transportvorbereitung vorbereitetes Generatorsegment, welches auf einer Transportvorrichtung, einem Lastkraftwagen, für den Transport vom Werk zum Aufstellungsort angeordnet ist. Das Verfahren 2000 zum Transport eines segmentierten Generators 1 einer Windenergieanlage 100 umfasst zunächst ein Bereitstellen 2010 eines in zwei oder mehr Generatorsegmente 10 aufgeteilten segmentierten Generators 1 gemäß dem zuvor beschriebene Verfahren zur Transportvorbereitung für den Transport. Anschließend folgt ein Anordnen und Befestigen 2020 des Generatorsegments 10 der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente 10 des aufgeteilten segmentierten Generators 1 auf einer Transportvorrichtung und ein Transportieren 2030 des auf der Transportvorrichtung angeordneten und befestigten Generatorsegments 10 mit derTransportvorrichtung. In besonders vorteilhafter Weise kann das für den Transport aufgeteilte Generatorsegment ohne weitere Hilfsmittel auf der Transportvorrichtung gelagert werden und beispielsweise mit Spannvorrichtungen, wie zum Beispiel Spannketten und dergleichen, fixiert werden.
Figur 15 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 3000 zur Montage eines segmentierten Generators einer Windenergieanlage zeigt.
Das Verfahren 3000 zur Montage des segmentierten Generators 1 einer Windenergieanlage 100 umfasst zunächst ein Bereitstellen 3010 der zwei oder mehr Generatorsegmente 10 des aufgeteilten segmentierten Generators 1 in der Transportposition gemäß dem beschriebenen Verfahren zur Transportvorbereitung und einem sich anschließenden Anordnen 3020 der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente 10 des segmentierten Generators 1 zu einem segmentierten Generator 1 in der Transportposition. Die in der Umfangsrichtung ringförmig zu einem segmentierten Generator 1 zusammengesetzten benachbarten Generatorsegmente 10 werden miteinander befestigt 3030. Anschließend werden die bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente 10 des aufgeteilten segmentierten Generators 1 an einer Lagereinheit 400 befestigt 3040.
Der Schritt des Befestigens 3040 der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente 10 des aufgeteilten segmentierten Generators 1 an der Lagereinheit 400 umfasst insbesondere folgende Schritte: Zunächst ein Ausrichten der Lagereinheit 400 radial an dem Stator und ein Befestigen der Lagereinheit 400 an dem Stator. Anschließend folgt ein Lösen der Befestigungsvorrichtung 500 von dem Rotor 106 und dem Stator 109 in der Transportposition und ein Aufschieben des Rotors 106 auf die Lagereinheit 400, wobei die Lagereinheit insbesondere als Führungsvorrichtung für den Rotor 106 dient. Der Rotor wird dann 106 gegenüber dem Stator 109 relativ zueinander um den Axialabstand A entlang der Drehachse D des Rotors 106 von der Transportposition in die Betriebsposition verschoben und die Lagereinheit 400 an dem Rotor 106 befestigt. Figur 16 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das exemplarisch Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 4000 zur Montage einer Windenergieanlage zeigt. In den Figuren 17 bis 19 sind die einzelnen Zwischenschritte zur Montage der Windenergieanlage exemplarisch dargestellt.
Das Verfahren 4000 zur Montage einer Windenergieanlage umfasst ein Bereitstellen 4010, 4020 eines Turms einer Windenergieanlage 100 in einem Einbauzustand mit einer darauf angeordneten Gondel 104 mit Maschinenträger 105 und der zwei Generatorsegmente 10 des aufgeteilten segmentierten Generators 1 gemäß dem beschriebenen Verfahren zur Transportvorbereitung jeweils in der Transportposition. Anschließend werden die zwei bereitgestellten Generatorsegmente 10 sequenziell an dem Maschinenträger 105 befestigt 4030 und zu einem segmentierten Generator angeordnet. Die Figuren 14 und 15a, b zeigen schematisch die einzelnen Schritte der sequenziellen Befestigung der beiden Generatorsegmente an dem Maschinenträger 105. Anschließend folgt ein Bereitstellen 4040 einer Lagereinheit 400 und dessen Befestigen 4050 an dem Maschinenträger 105 und den Statorsegmenten 300. Insbesondere ist zu verstehen, dass das feststehende Lagerteil 402 mit dem Maschinenträger 105 verbunden wird. Die an dem Maschinenträger 105 und den Statorsegmenten 300 befestigte Lagereinheit 400 zeigt exemplarisch Figur 16. Anschließend wird der segmentierte Rotor des segmentierten Generators 1 relativ zu dem segmentierten Stator des segmentierten Generators 1 von der Transportposition in die Betriebsposition um den Axialabstand A entlang der Drehachse D verschoben 4060 und der segmentierte Rotor an der Lagereinheit 400, insbesondere an dem drehenden Lagerteil 403, in der Betriebsposition befestigt 4070. Sobald die einzelnen Rotor- und Statorsegmente an der Lagereinheit befestigt wurden, folgt ein Befestigen 4090 der benachbarten Generatorsegmente 10 miteinander zu dem segmentierten Generator in der Umfangsrichtung. Dies erfolgt über die zuvor beschriebenen Anschlussflansche an der ersten und zweiten Trennschnittstelle eines jeden Generatorsegments 10. Hierzu werden die miteinander in der Umfangsrichtung zu befestigenden Generatorsegmente 10, bzw. die miteinander zu befestigenden Rotorsegmente zunächst gedreht 4080, so dass die Trennschnittstellen benachbarter Generatorsegmente 10 oberhalb der Gondel ausgerichtet sind. Wurden die benachbarten Generatorsegmente miteinander an den oberhalb der Gondel ausgerichteten Trennschnittstellen befestigt 4090, wird der Generator zu den nächsten miteinander zu befestigenden 4090 Trennschnittstellen benachbarter Generatorsegmente gedreht 4080. Dies wird so oft wiederholt bis alle benachbarten Generatorsegmente bzw. Rotorsegmente in der Umfangsrichtung miteinander verbunden sind. Es ist zu verstehen, dass die Anzahl der Wiederholungen der Verfahrensschritte des Drehens 4080 und des Befestigens 4090 der Anzahl der zu montierenden Generatorsegmente 10 des zu montierenden segmentierten Generator entspricht. Dieses Vorgehen ermöglicht eine Montage des segmentierten Generators, insbesondere eines als Außenläufer ausgebildeten segmentierten Generators, bei vergleichsweise hoher Arbeitssicherheit. Ist dies erfolgt und sind die übrigen üblichen Montageschritte abgeschlossen, befindet sich die Windenergieanlage im Betriebszustand und kann die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie wandeln.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 segmentierter Generator
10 Generatorsegment
100 Windenergieanlage
102 Turm
104 Gondel
105 Maschinenträger
106 Rotor
106a aerodynamischer Rotor
108 Rotorblätter
109 Stator
110 Spinner
200 Rotorsegment
201 erster Befestigungsanschluss des Rotorsegments
202 zweiter Befestigungsanschluss des Rotorsegments
210 Magnetträgersegment
300 Statorsegment
301 erster Befestigungsanschluss des Statorsegments
302 zweiter Befestigungsanschluss des Statorsegments
310 Spulenträgersegment
400 Lagereinheit
401 feststehendes Lagerteil
402 Stator-Grundkörperflansch
403 drehendes/drehbares Lagerteil
404 Rotor-Grundkörperflansch
405 Lagerelemente 500 Befestigungsvorrichtung
501 erste Befestigungseinheit
502 zweite Befestigungseinheit
600 Führungsvorrichtung 601 erste Führungseinheit
602 zweite Führungseinheit
A Axialabstand
D Drehachse
S Luftspalt

Claims

- 36 - ANSPRÜCHE
1. Generatorsegment (10) eines segmentierten Generators (1), insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators (1), einer Windenergieanlage (100), umfassend ein Rotorsegment (200) eines Rotors (106) und ein Statorsegment (300) eines Stators (109), wobei das Rotorsegment (200) und das Statorsegment (300) in einer Betriebsposition mit einem Luftspalt (S) in einer Radialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und mit einem Axialabstand (A) in einer Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorsegment (200) und das Statorsegment (300) relativ zueinander um den Axialabstand (A) entlang einer Drehachse (D) zwischen einer Betriebsposition und einer Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist, anordenbar und/oder verschiebbar ist.
2. Generatorsegment (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Luftspalt (S) in der Betriebsposition dem Luftspalt (S) in der Transportposition entspricht.
3. Generatorsegment (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-2, wobei das Rotorsegment (200) einen oder mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse (201 , 202) aufweist; wobei vorzugsweise mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse (201 , 202) in einer Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet sind; und/oder das Statorsegment (300) einen oder mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse (301 , 302) aufweist; wobei vorzugsweise mehrere erste und/oder zweite Befestigungsanschlüsse (301 , 302) in einer Umfangsrichtung äquidistant zueinander angeordnet sind; wobei das Rotorsegment (200) und das Statorsegment (300) bevorzugt über die jeweils ersten und/oder zweiten Befestigungsanschlüsse (201 , 202, 301 , 302) in der Transportposition miteinander verbunden sind.
4. Generatorsegment (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 -3, umfassend eine Befestigungsvorrichtung (500) zum Fixieren des Rotorsegments (200) an dem Statorsegment (300) in der Transportposition, wobei die Befestigungsvorrichtung (500) vorzugsweise eine erste und zweite - 37 -
Befestigungseinheit (502) umfasst, wobei vorzugsweise die erste Befestigungseinheit (501) von der zweiten Befestigungseinheit verschieden ist; und/oder eine Führungsvorrichtung (600) zum Führen des relativ zueinander verschiebbaren Rotorsegments (200) und Statorsegments (300) entlang der Drehachse (D) von der Betriebsposition in die Transportposition und/oder umgekehrt; wobei die Führungsvorrichtung (600) vorzugsweise eine erste und zweite Führungseinheit (601 , 602) umfasst, wobei vorzugsweise die erste Führungseinheit (601) von der zweiten Führungseinheit (602) verschieden ist. Generatorsegment (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, die Befestigungsvorrichtung (500) umfassend eine Schraubvorrichtung zur Fixierung des Rotorsegments (200) mit dem Statorsegment (300) in der Transportposition; und/oder die erste Befestigungseinheit (501) aufweisend ein Winkelelement mit zwei Befestigungsflächen, jeweils insbesondere aufweisend ein oder mehrere als Durchgangslöcher ausgebildete Langlöcher, und eine Schraubvorrichtung; und/oder die zweite Befestigungseinheit (502) aufweisend eine Schraubvorrichtung; und/oder die Führungsvorrichtung (600) umfassend einen oder mehrere als die erste Führungseinheit (601) ausgebildete Arretierungsbolzen; und/oder die als zweite Führungseinheit (602) ausgebildete erste Befestigungseinheit (501). Segmentierter Generator (1), insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators (1), für eine Windenergieanlage (100), umfassend zwei oder mehrere Generatorsegmente (10) nach einem der Ansprüche 1-5, die ringförmig angeordnet sind. Windenergieanlage (100) umfassend einen segmentierten Generator (1) nach Anspruch 6. Verfahren zur Transportvorbereitung eines segmentierten Generators (1), insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators (1), einer Windenergieanlage (100), der segmentierte Generator (1), insbesondere der segmentierte Generator nach Anspruch 6, aufweisend einen Stator (109) mit zwei oder mehr Statorsegmenten (300) und einen Rotor (106) mit zwei oder mehr Rotorsegmenten (200), die konzentrisch zu einer Drehachse (D) angeordnet sind; wobei der Rotor (106) und der Stator (109) in einer Betriebsposition mit einem Luftspalt (S) in einer Radialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und mit einem Axialabstand (A) in einer Axialrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind; und wobei jeweils ein Statorsegment (300) der zwei oder mehr Statorsegmente (300) und jeweils ein Rotorsegment (200) der zwei oder mehr Rotorsegmente (200) ein Generatorsegment (10) bilden; das Verfahren gekennzeichnet durch die Schritte:
Bereitstellen des segmentierten Generators (1); und
Verschieben des Rotors (106) und des Stators (109) des hergestellten segmentierten Generators (1) in der Betriebsposition relativ zueinander um den Axialabstand (A) entlang der Drehachse (D) des Rotors (106) von der Betriebsposition in eine Transportposition, die von der Betriebsposition verschieden ist. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der segmentierte Generator (1) eine Lagereinheit (400) aufweist, an der der Rotor (106) und/oder der Stator (109) befestigt sind; das Verfahren umfassend die Schritte:
Lösen des Rotors (106) und/oder des Stators (109) von der Lagereinheit (400). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-9, der segmentierte Generator (1) aufweisend eine Befestigungsvorrichtung (500), wobei die Befestigungsvorrichtung (500) vorzugsweise eine erste und/oder zweite Befestigungseinheit (501 , 502) umfasst, wobei vorzugsweise die erste Befestigungseinheit (501) von der zweiten Befestigungseinheit (502) verschieden ist; und/oder eine Führungsvorrichtung (600), wobei die Führungsvorrichtung (600) vorzugsweise eine erste und/oder zweite Führungsvorrichtung (600) umfasst, wobei vorzugsweise die erste Führungsvorrichtung (600) von der zweiten Führungsvorrichtung (600) verschieden ist; das Verfahren umfassend die Schrite:
Fixieren des Rotors (106) und des Stators (109) miteinander mit der Befestigungsvorrichtung (500) in der Transportposition; wobei der Schritt des Fixierens insbesondere einen der folgenden Schritte alleine oder in Kombination umfasst: o Bereitstellen einer ersten und/oder zweiten Befestigungseinheit (501 , 502); und/oder o Anordnen der ersten und/oder zweiten Befestigungseinheit (501 , 502) an dem Stator; und/oder o Ausrichten der ersten Befestigungseinheit (501) gegenüber dem Rotor; und/oder o Befestigen des Rotors (106) und des Stators (109) miteinander mit der ersten und/oder zweiten Befestigungseinheit (501 , 502); und/oder
Führen des Rotors (106) und des Stators (109) relativ zueinander mit einer Führungsvorrichtung (600) während des Schritts des Verschiebens des Rotors (106) und des Stators (109) des hergestellten segmentierten Generators (1) in der Betriebsposition relativ zueinander von der Betriebsposition in die Transportposition und/oder umgekehrt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-10, wobei während des Schritts des Verschiebens des Rotors (106) und des Stators (109) des hergestellten segmentierten Generators (1) in der Betriebsposition relativ zueinander um den Axialabstand (A) entlang der Drehachse (D) des Rotors (106) von der Betriebsposition in eine Transportposition und/oder umgekehrt der Luftspalt (S) in der Radialrichtung im Wesentlichen konstant bleibt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-11 , das Verfahren umfassend die Schritte:
Aufteilen des segmentierten Generators (1) in zwei oder mehr Generatorsegmente (10). Verfahren zum Transport eines segmentierten Generators (1), insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators (1), einer Windenergieanlage (100), umfassend
Bereitstellen eines in zwei oder mehr Generatorsegmente (10) aufgeteilten segmentierten Generators (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 12 für den Transport; und/oder Anordnen und Befestigen eines Generatorsegments (10) der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des aufgeteilten segmentierten Generators (1) auf einer Transportvorrichtung; und/oder
Transportieren des auf der Transportvorrichtung angeordneten und befestigten Generatorsegments (10) mit der Transportvorrichtung. Verfahren zur Montage eines segmentierten Generators (1), insbesondere eines permanenterregten segmentierten Drehgenerators (1), einer Windenergieanlage (100), umfassend
Bereitstellen der zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des aufgeteilten segmentierten Generators (1) nach Anspruch 12; und/oder
Anordnen der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des segmentierten Generators (1) zu einem segmentierten Generator (1) in der Transportposition; und/oder
Befestigen benachbarter Generatorsegmente (10) der zu einem segmentierten Generator (1) ringförmig angeordneten zwei oder mehr Generatorsegmente (10); und/oder
Befestigen der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des aufgeteilten segmentierten Generators (1) an einer Lagereinheit (400). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Schritt des Befestigens der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des aufgeteilten segmentierten Generators (1) an der Lagereinheit (400) einen der folgenden Schritte alleine oder in Kombination umfasst:
Ausrichten der Lagereinheit (400) radial an dem Stator; und/oder
Befestigen der Lagereinheit (400), insbesondere eines Statorträgers der Lagereinheit (400), an dem Stator; und/oder
Lösen der Befestigungsvorrichtung (500) von dem Rotor (106) und dem Stator (109) in der Transportposition; und/oder
Aufschieben des Rotors (106) auf die Lagereinheit (400), insbesondere auf einen Rotorträger der Lagereinheit (400); wobei die Lagereinheit insbesondere als Führungsvorrichtung für den Rotor (106) dient; und/oder Verschieben des Rotors (106) gegenüber dem Stator (109) relativ zueinander um den Axialabstand (A) entlang der Drehachse (D) des Rotors (106) von der Transportposition in die Betriebsposition; und/oder
Befestigen der Lagereinheit (400), insbesondere eines Rotorträgers der Lagereinheit (400), an dem Rotor (106). - 41 - ren zur Montage einer Windenergieanlage (100), umfassend:
Bereitstellen eines Turms (102) einer Windenergieanlage (100) in einem Einbauzustand mit einer darauf angeordneten Gondel (104) mit Maschinenträger (105); und
Bereitstellen der zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des aufgeteilten segmentierten Generators (1) nach Anspruch 12; und/oder
Befestigen, insbesondere sequenzielles Befestigen, der bereitgestellten zwei oder mehr Generatorsegmente (10) des aufgeteilten segmentierten Generators (1) an dem Maschinenträger (105) zu einem segmentierten Generator; und/oder
Bereitstellen einer Lagereinheit (400); und/oder
Befestigen der Lagereinheit (400) an dem Maschinenträger (105) der Gondel (104) und/oder den zwei oder mehreren Generatorsegmenten (10), insbesondere an einem segmentierten Stator des segmentierten Generators (1); und/oder
Verschieben eines segmentierten Rotors des segmentierten Generators (1) relativ zu dem segmentierten Stator des segmentierten Generators (1) von einer Transportposition in eine Betriebsposition um den Axialabstand (A) entlang einer Drehachse (D), wobei die Betriebsposition von der Transportposition verschieden ist; und/oder
Befestigen des segmentierten Rotors an der Lagereinheit (400) in der Betriebsposition und/oder
Drehen des an der Lagereinheit (400) befestigten segmentierten Rotors (106), und/oder
Befestigen in einer Umfangsrichtung benachbarter Generatorsegmente (10) miteinander zu dem segmentierten Generator, insbesondere Befestigen der in der Umfangsrichtung benachbart angeordneten Rotorsegmente zu einem segmentierten Rotor.
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