ITMI20111343A1 - AEROGENERATOR FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICITY - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:
“AEROGENERATORE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA†⠀ œGENERATOR FOR THE PRODUCTION OF ELECTRICITYâ €
La presente invenzione riguarda un aerogeneratore per la produzione di energia elettrica. The present invention relates to a wind turbine for the production of electrical energy.
In particolare la presente invenzione riguarda un aerogeneratore comprendente una macchina elettrica rotante provvista di uno statore e un rotore, il quale comprende un corpo di supporto montato in modo girevole attorno a un asse di rotazione rispetto allo statore; e una pluralità di segmenti rotorici, ciascuno dei quali à ̈ configurato per essere accoppiato in modo scorrevole in direzione assiale al corpo di supporto del rotore in fase di montaggio e di smontaggio del rotore. In particular, the present invention relates to a wind turbine comprising a rotating electric machine provided with a stator and a rotor, which comprises a support body mounted in a rotatable manner about an axis of rotation with respect to the stator; and a plurality of rotor segments, each of which is configured to be slidably coupled in an axial direction to the rotor support body during assembly and disassembly of the rotor.
Una macchina elettrica rotante del tipo sopra identificata à ̈ resa nota dal documento WO 2006/032969. La macchina elettrica nota ha il vantaggio di permettere l’agevole estrazione e inserzione dei segmenti rotorici in caso di manutenzione. A rotary electric machine of the type identified above is disclosed in WO 2006/032969. The known electric machine has the advantage of allowing easy extraction and insertion of the rotor segments in case of maintenance.
Tuttavia, le tecniche note per il bloccaggio del segmenti rotorici sul corpo di supporto non sono pienamente soddisfacenti. However, the known techniques for locking the rotor segments on the support body are not fully satisfactory.
Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un aerogeneratore provvisto di una macchina elettrica rotante configurata in modo da realizzare un facile bloccaggio dei segmenti rotorici sul corpo di supporto. The object of the present invention is that of realizing a wind turbine equipped with a rotating electric machine configured in such a way as to easily lock the rotor segments on the support body.
Secondo la presente invenzione à ̈ realizzato un aerogeneratore per la produzione di energia elettrica, l’aerogeneratore comprendendo una macchina elettrica rotante provvista di uno statore e un rotore, il quale comprende un corpo di supporto, il quale à ̈ montato in modo girevole attorno a un asse di rotazione rispetto allo statore e presenta una pluralità di guide parallele all’asse di rotazione; una pluralità di segmenti rotorici, ciascuno dei quali à ̈ configurato per essere accoppiato in modo scorrevole in una direzione assiale parallela all’asse di rotazione in una guida del corpo di supporto; e una pluralità di tasselli espandibili, ciascuno dei quali à ̈ configurato per essere disposto a contatto di uno dei segmenti rotorici per selettivamente bloccare il segmento rotorico in una posizione assiale predeterminata nella guida. According to the present invention, a wind turbine is produced for the production of electrical energy, the wind turbine comprising a rotating electric machine equipped with a stator and a rotor, which includes a support body, which is rotatably mounted around to an axis of rotation with respect to the stator and has a plurality of guides parallel to the axis of rotation; a plurality of rotor segments, each of which is configured to be slidably coupled in an axial direction parallel to the axis of rotation in a guide of the support body; and a plurality of expandable blocks, each of which is configured to be arranged in contact with one of the rotor segments to selectively lock the rotor segment in a predetermined axial position in the guide.
In questo modo con un unico tassello espandibile à ̈ possibile bloccare in una posizione determinata un segmento rotorico sul corpo di supporto. Inoltre à ̈ anche possibile regolare in modo fine la posizione del segmento rotorico lungo la guida. In this way, with a single expandable piece it is possible to lock a rotor segment on the support body in a determined position. In addition, it is also possible to fine-tune the position of the rotor segment along the guide.
Preferibilmente, ciascun tassello espandibile si estende parallelamente all’asse di rotazione, e presenta una lunghezza sostanzialmente pari alla lunghezza dei segmenti rotorici. Preferably, each expandable block extends parallel to the rotation axis, and has a length substantially equal to the length of the rotor segments.
In questo modo à ̈ possibile distribuire la forza di serraggio lungo l’intera guida e lungo l’intero segmento rotorico ed evitare concentrazioni di sforzi in punti determinati fra il segmento e il corpo di supporto. In this way it is possible to distribute the clamping force along the entire guide and along the entire rotor segment and avoid concentrations of stresses in specific points between the segment and the support body.
Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione ciascun tassello espandibile comprende un corpo principale, il quale si estende lungo un asse longitudinale parallelo all’asse di rotazione ed à ̈ realizzato in materiale polimerico. According to a preferred embodiment of the present invention, each expandable block comprises a main body, which extends along a longitudinal axis parallel to the rotation axis and is made of polymeric material.
Grazie alla presente invenzione, il tassello espandibile à ̈ particolarmente leggero e facilmente manipolabile nonostante la considerevole lunghezza. Thanks to the present invention, the expandable block is particularly light and easily manipulated despite its considerable length.
Preferibilmente, dal punto di vista costruttivo il corpo principale del tassello espandibile comprende una porzione centrale parallela all’asse longitudinale e due porzioni laterali parallele all’asse longitudinale, disposte da bande opposte rispetto alla porzione centrale, e collegate alla porzione centrale in modo elasticamente deformabile. Preferably, from the constructive point of view, the main body of the expandable block comprises a central portion parallel to the longitudinal axis and two lateral portions parallel to the longitudinal axis, arranged on opposite bands with respect to the central portion, and connected to the central portion in a manner elastically deformable.
Preferibilmente, il corpo principale comprende una pluralità di bracci disposti a lisca di pesce, paralleli fra loro, ed estendentisi fra la porzione centrale e le porzioni laterali. Preferably, the main body comprises a plurality of arms arranged in a herringbone pattern, parallel to each other, and extending between the central portion and the side portions.
Tali bracci consentono di realizzare una corrispondenza biunivoca fra spostamenti assiali relativi in direzione assiale fra la porzione centrale e le porzioni laterali e spostamenti in una direzione tangenziale fra la porzione centrale e le porzioni laterali. These arms allow to realize a one-to-one correspondence between relative axial displacements in the axial direction between the central portion and the lateral portions and displacements in a tangential direction between the central portion and the lateral portions.
Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione, il tassello espandibile comprende un attuatore configurato per spostare la porzione centrale rispetto alle porzioni laterali nella direzione assiale e, di conseguenza, nella direzione tangenziale perpendicolare alla direzione assiale. According to a preferred embodiment of the present invention, the expandable block comprises an actuator configured to move the central portion with respect to the lateral portions in the axial direction and, consequently, in the tangential direction perpendicular to the axial direction.
Convenientemente secondo la presente invenzione un solo attuatore consente di deformare il tassello espandibile lungo l’intera lunghezza dello stesso. Preferibilmente, l’attuatore à ̈ disposto a un’estremità del tassello espandibile. Conveniently, according to the present invention, a single actuator allows the expandable block to be deformed along its entire length. Preferably, the actuator is arranged at one end of the expandable plug.
Preferibilmente l’attuatore comprende uno stelo filettato allineato e solidale alla porzione centrale; una staffa avente un foro configurato per essere impegnato dallo stelo filettato e due estremità di appoggio opposte configurate per essere disposte in appoggio in corrispondenza delle estremità delle porzioni laterali; e un dado configurato per impegnare lo stelo filettato in modo da premere la staffa e simultaneamente spingere le porzioni laterali e tirare la porzione centrale. Preferably, the actuator comprises a threaded stem aligned and integral with the central portion; a bracket having a hole configured to be engaged by the threaded rod and two opposing support ends configured to be arranged to rest at the ends of the side portions; and a nut configured to engage the threaded stem so as to press the bracket and simultaneously push the side portions and pull the center portion.
Vantaggiosamente, il bloccaggio e lo sbloccaggio del tassello espandibile possono essere realizzate tramite l’azionamento di un solo dado. Advantageously, the locking and unlocking of the expandable plug can be achieved by operating a single nut.
Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione, il corpo di supporto comprende una pluralità di costole radiali; ciascuna guida estendentesi fra una coppia di costole affacciate, e definisce una sede di alloggiamento di un segmento rotorico e di un tassello espandibile. According to a preferred embodiment of the present invention, the support body comprises a plurality of radial ribs; each guide extending between a pair of facing ribs, and defines a seat for housing a rotor segment and an expandable block.
Le costole e il corpo di supporto possono essere realizzate come un unico corpo oppure le costole possono essere fissate al corpo di supporto. The ribs and the support body can be made as a single body or the ribs can be fixed to the support body.
Preferibilmente la guida e il segmento rotorico sono configurati in modo da definire un accoppiamento prismatico atto a permettere unicamente lo scorrimento in direzione assiale del segmento rotorico nella guida rispetto al corpo di supporto. Preferably, the guide and the rotor segment are configured in such a way as to define a prismatic coupling adapted to allow only the sliding in the axial direction of the rotor segment in the guide with respect to the support body.
In questo modo, la guida blocca, di fatto, gli spostamenti del segmento rotorico nella direzione tangenziale e in una direzione radiale. Il tassello espandibile ha unicamente la funzione di bloccare lo scorrimento relativo fra il segmento rotorico e il corpo di supporto nella direzione assiale. In this way, the guide effectively blocks the displacements of the rotor segment in the tangential direction and in a radial direction. The expandable block has the sole function of blocking the relative sliding between the rotor segment and the support body in the axial direction.
Questa funzione viene preferibilmente realizzata disponendo il tassello espandibile fra due costole e fra il corpo di supporto e il segmento rotorico in modo da spingere il segmento rotorico contro le due costole e bloccare il segmento rotorico all’interno della guida. This function is preferably performed by arranging the expandable block between two ribs and between the support body and the rotor segment so as to push the rotor segment against the two ribs and lock the rotor segment inside the guide.
Preferibilmente, il tassello espandibile e il corpo di supporto, ossia le costole, sono configurati per realizzare due accoppiamenti a cuneo in modo tale per cui l’espansione nella direzione tangenziale del tassello espandibile determina una spinta nella direzione radiale in modo da bloccare il segmento rotorico contro le costole. Preferably, the expandable block and the support body, i.e. the ribs, are configured to make two wedge couplings in such a way that the expansion in the tangential direction of the expandable block causes a thrust in the radial direction so as to lock the segment rotor against the ribs.
In altre parole,il corpo di supporto e il tassello espandibile cooperano per convogliare l’azione del tassello nella direzione radiale. In other words, the support body and the expandable block cooperate to convey the action of the block in the radial direction.
Secondo una preferita forma di attuazione della presente invenzione ciascun segmento rotorico à ̈ elasticamente espandibile e controllabile tramite il tassello espandibile. According to a preferred embodiment of the present invention, each rotor segment is elastically expandable and controllable by means of the expandable block.
In accordo con un’ulteriore preferita forma di realizzazione dell’invenzione, ciascuna guida à ̈ definita da una coppia di scanalature parallele all’asse di rotazione e realizzate nel corpo di supporto; ciascun segmento rotorico comprendendo una parte attiva e due alette, le quali presentano due prime estremità accoppiate in modo scorrevole nella guida e configurate in modo da realizzare un accoppiamento prismatico scorrevole in direzione assiale assieme alle scanalature; il tassello espandibile essendo configurato per esercitare una forza di espansione in direzione tangenziale sulle alette in corrispondenza delle prime estremità per bloccare il segmento rotorico nel corpo di supporto. In accordance with a further preferred embodiment of the invention, each guide is defined by a pair of grooves parallel to the rotation axis and made in the support body; each rotor segment comprising an active part and two fins, which have two first ends slidingly coupled in the guide and configured so as to provide a prismatic coupling sliding in the axial direction together with the grooves; the expandable block being configured to exert an expansion force in a tangential direction on the fins at the first ends to lock the rotor segment in the support body.
In questo modo, il corpo di supporto può avere una struttura molto semplificata, ad esempio può essere definito da una parete cilindrica in cui sono ricavate delle scanalature in direzione assiale e il tassello espandibile ha unicamente la funzione di divaricare leggermente le alette in modo da realizzare il bloccaggio per attrito nelle scanalature. In this way, the support body can have a very simplified structure, for example it can be defined by a cylindrical wall in which grooves are obtained in the axial direction and the expandable plug has the sole function of slightly spreading the fins in order to create locking by friction in the grooves.
Preferibilmente, le due alette del segmento rotorico sono collegate fra loro nella parte mediana delle stesse in modo da formare una pinza e comprendono due seconde estremità opposte alle prime estremità configurate per essere serrate sulla parte attiva a seguito della divaricazione delle prime estremità . Preferably, the two fins of the rotor segment are connected to each other in the median part of the same so as to form a gripper and comprise two second ends opposite the first ends configured to be tightened on the active part following the spreading of the first ends.
Dal punto di vista costruttivo le alette sono separate dalla parte attiva del segmento rotorico, ma vantaggiosamente il bloccaggio delle alette sul corpo di supporto permette di bloccare simultaneamente le alette sul corpo attivo. From the constructive point of view, the fins are separated from the active part of the rotor segment, but advantageously, the locking of the fins on the support body allows to simultaneously lock the fins on the active body.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of its non-limiting examples of implementation, with reference to the figures of the annexed drawings, in which:
- la figura 1 Ã ̈ una vista in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza, di un aerogeneratore realizzato in accordo con la presente invenzione; - figure 1 is a side elevation view, with parts removed for clarity, of a wind turbine made in accordance with the present invention;
- la figura 2 à ̈ una vista in elevazione laterale in scala ingrandita, con parti asportate per chiarezza e parti in sezione, di un particolare dell’aerogeneratore della figura 1; - figure 2 is a side elevation view on an enlarged scale, with parts removed for clarity and parts in section, of a detail of the wind generator in figure 1;
- la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza e in scala ingrandita, di un particolare della figura 2; - figure 3 is a sectional view, with parts removed for clarity and on an enlarged scale, of a detail of figure 2;
- la figura 4 Ã ̈ una vista prospettica, con parti asportate per chiarezza, di un dettaglio della figura 3; - figure 4 is a perspective view, with parts removed for clarity, of a detail of figure 3;
- la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza e in scala ulteriormente ingrandita, di un dettaglio della figura 3; e - figure 5 is a sectional view, with parts removed for clarity and on a further enlarged scale, of a detail of figure 3; And
- la figura 6 Ã ̈ una vista in sezione, con parti asportate per chiarezza e parti in sezione, di una porzione di rotore in accordo con una forma di attuazione alternativa della presente invenzione. Figure 6 is a sectional view, with parts removed for clarity and parts in section, of a portion of the rotor according to an alternative embodiment of the present invention.
Con riferimento alla figura 1, con 1 à ̈ indicato nel suo complesso un aerogeneratore per la generazione di energia elettrica. L’aerogeneratore 1 comprende un sostegno verticale 2; una navicella 3; una macchina elettrica rotante 4; e un gruppo rotante 5, il quale à ̈ montato in modo girevole alla navicella 3 attorno a un asse di rotazione A1. La navicella 3, a sua volta, à ̈ montata in modo girevole sul sostegno verticale 2 attorno a un asse di rotazione A2. With reference to Figure 1, 1 indicates as a whole a wind turbine for generating electricity. The wind turbine 1 comprises a vertical support 2; a nacelle 3; a rotating electric machine 4; and a rotating assembly 5, which is rotatably mounted to the nacelle 3 about an axis of rotation A1. The nacelle 3, in turn, is rotatably mounted on the vertical support 2 around an axis of rotation A2.
La navicella 3 à ̈ in sostanza un elemento tubolare di sostegno del gruppo rotante 5, il quale si estende, in parte, all’interno della navicella 3 e, in parte, all’esterno della navicella 3. Nella fattispecie illustrata la navicella 3 comprende un elemento tubolare ricurvo 6, e parte della macchina elettrica rotante 4. The nacelle 3 is essentially a tubular support element of the rotating unit 5, which extends, in part, inside the nacelle 3 and, in part, outside the nacelle 3. In the case shown, the nacelle 3 comprises a curved tubular element 6, and part of the rotating electric machine 4.
Con riferimento alla figura 2, la macchina elettrica rotante 4 à ̈ di tipo tubolare e comprende uno statore 7 e un rotore 8. Lo statore 7 comprende una parete cilindrica 9 e dei segmenti statorici 10 distribuiti attorno all’asse di rotazione A1 e fissati alla faccia interna della parete cilindrica 9, mentre il rotore 8 comprende un corpo di supporto 11, e segmenti rotorici 12 distribuiti attorno all’asse di rotazione A1 e fissati esternamente al corpo di supporto 11. With reference to Figure 2, the rotating electric machine 4 is of the tubular type and comprises a stator 7 and a rotor 8. The stator 7 comprises a cylindrical wall 9 and stator segments 10 distributed around the axis of rotation A1 and fixed to the internal face of the cylindrical wall 9, while the rotor 8 comprises a support body 11, and rotor segments 12 distributed around the rotation axis A1 and fixed externally to the support body 11.
In maggiore dettaglio, la navicella 3 comprende l’elemento tubolare ricurvo 6, lo statore 10 o meglio la parete cilindrica 9 dello statore 10. In greater detail, the nacelle 3 comprises the curved tubular element 6, the stator 10 or rather the cylindrical wall 9 of the stator 10.
In pratica, la parete cilindrica 9 presenta due estremità opposte ed à ̈ fissata in corrispondenza di una di tali estremità opposte all’elemento tubolare ricurvo 6. In practice, the cylindrical wall 9 has two opposite ends and is fixed at one of these opposite ends to the curved tubular element 6.
Il gruppo rotante 5 comprende il rotore 8, un mozzo 13, e pale 14 supportate dal mozzo 13. The rotating assembly 5 comprises the rotor 8, a hub 13, and blades 14 supported by the hub 13.
Il rotore 8 comprende una pluralità di guide 15; e una pluralità di tasselli espandibili 16, ciascuno dei quali à ̈ configurato per bloccare uno dei segmenti rotorici 12 sul corpo di supporto 11 in una posizione assiale predeterminata in una delle guide 15. The rotor 8 comprises a plurality of guides 15; and a plurality of expandable blocks 16, each of which is configured to lock one of the rotor segments 12 on the support body 11 in a predetermined axial position in one of the guides 15.
Ciascun tassello espandibile 16 si estende parallelamente all’asse di rotazione A1 lungo un asse longitudinale B e presenta, preferibilmente, una lunghezza sostanzialmente pari alla lunghezza dei segmenti rotorici 12 e alla lunghezza delle guide 15. Each expandable block 16 extends parallel to the rotation axis A1 along a longitudinal axis B and preferably has a length substantially equal to the length of the rotor segments 12 and the length of the guides 15.
Con riferimento alla figura 5, ciascun tassello espandibile 16 comprende un corpo principale 17, il quale à ̈ realizzato in materiale polimerico e comprende una porzione centrale 18 parallela all’asse longitudinale B e due porzioni laterali 19 parallele all’asse longitudinale B, disposte da bande opposte rispetto alla porzione centrale 18, e collegate alla porzione centrale 18 in modo elasticamente deformabile. Il corpo principale 17 presenta una sezione trasversale schiacciata secondo quanto meglio raffigurato nelle figure 3 e 4. Il collegamento fra la porzione centrale 18 e le porzioni laterali 19 comprende una pluralità di bracci 20 disposti a lisca di pesce, paralleli fra loro, ed estendentisi fra la porzione centrale 18 e le porzioni laterali 19. Questa configurazione del tassello espandibile 16 permette uno scorrimento relativo fra le porzioni laterali 19 e la porzione centrale 18 nella direzione assiale D1. Di fatto, la porzione centrale 18, ciascuna delle porzioni laterali 19 e due bracci 20 di collegamento fra la porzione centrale 18 e la porzione laterale 19 si comportano a guisa di quadrilatero articolato. Di conseguenza, gli spostamenti relativi in direzione assiale D1 fra la porzione centrale 18 e le porzioni laterali 19 determinano uno spostamento in una direzione tangenziale D2 delle porzioni laterali 19 rispetto alla porzione centrale 18 in cui le porzioni laterali 19 si mantengono parallele all’asse longitudinale B. Il tassello espandibile 16 comprende un attuatore 21 configurato per spostare la porzione centrale 18 rispetto alle porzioni laterali 19 nella direzione assiale D1. L’attuatore 21 à ̈ disposto in corrispondenza di un’estremità del tassello espandibile 16 ed à ̈ configurato per essere azionato manualmente da un operatore. Dal punto di vista costruttivo, l’attuatore 21 comprende uno stelo filettato 22 allineato alla porzione centrale 18 e solidale al corpo principale 17; una staffa 23 avente un foro 24 configurato per essere impegnato dallo stelo filettato 22; e due estremità di appoggio 25 opposte configurate per essere disposte in appoggio in corrispondenza delle estremità delle porzioni laterali 19; e un dado 26 configurato per impegnare lo stelo filettato 22 in modo da premere la staffa 23 e simultaneamente spingere le porzioni laterali 19 e tirare la porzione centrale 18. Avvitando il dado 26 sullo stelo filettato 22, la porzione centrale 18 viene tirata verso la staffa 23, la quale spinge le porzioni laterali 19 determinando appunto un leggero scorrimento relativo della porzione centrale 18 rispetto alle porzioni laterali 19 nella direzione assiale D1. Nello stesso tempo, l’azione dell’attuatore 21, ossia lo scorrimento relativo, tende a disporre i bracci 20 in posizione sostanzialmente perpendicolare rispetto all’asse longitudinale B. L’azione dei bracci 20 determina appunto un’espansione del tassello espandibile 16 nella direzione tangenziale D2. With reference to figure 5, each expandable block 16 comprises a main body 17, which is made of polymeric material and comprises a central portion 18 parallel to the longitudinal axis B and two lateral portions 19 parallel to the longitudinal axis B, arranged on opposite bands with respect to the central portion 18, and connected to the central portion 18 in an elastically deformable way. The main body 17 has a flattened cross section as best shown in Figures 3 and 4. The connection between the central portion 18 and the side portions 19 comprises a plurality of arms 20 arranged in a herringbone pattern, parallel to each other, and extending between the central portion 18 and the side portions 19. This configuration of the expandable block 16 allows relative sliding between the side portions 19 and the central portion 18 in the axial direction D1. In fact, the central portion 18, each of the side portions 19 and two connecting arms 20 between the central portion 18 and the side portion 19 behave like an articulated quadrilateral. Consequently, the relative displacements in the axial direction D1 between the central portion 18 and the side portions 19 determine a displacement in a tangential direction D2 of the side portions 19 with respect to the central portion 18 in which the side portions 19 remain parallel to the axis longitudinal B. The expandable block 16 comprises an actuator 21 configured to move the central portion 18 with respect to the side portions 19 in the axial direction D1. The actuator 21 is arranged at one end of the expandable block 16 and is configured to be operated manually by an operator. From the constructive point of view, the actuator 21 comprises a threaded stem 22 aligned with the central portion 18 and integral with the main body 17; a bracket 23 having a hole 24 configured to be engaged by the threaded stem 22; and two opposite support ends 25 configured to be arranged in support at the ends of the side portions 19; and a nut 26 configured to engage the threaded stem 22 so as to press the bracket 23 and simultaneously push the side portions 19 and pull the central portion 18. By screwing the nut 26 onto the threaded stem 22, the central portion 18 is pulled towards the bracket 23, which pushes the side portions 19 precisely causing a slight relative sliding of the central portion 18 with respect to the side portions 19 in the axial direction D1. At the same time, the action of the actuator 21, i.e. the relative sliding, tends to arrange the arms 20 in a substantially perpendicular position with respect to the longitudinal axis B. The action of the arms 20 determines an expansion of the expandable block 16 in the tangential direction D2.
Con riferimento, alla figura 3, il corpo di supporto 11 comprende una pluralità di costole radiali 27, le quali sono parallele alla direzione assiale D1, ossia all’asse di rotazione A1, e sono uniformemente distribuite attorno all’asse di rotazione A1 (figura 2). In pratica, ciascuna guida 15 à ̈ definita da due costole 27 affacciate e definisce, a sua volta, una sede di alloggiamento di uno dei segmenti rotorici 12 e di uno dei tasselli espandibili 16. Ciascuna guida 15 e ciascun segmento rotorico 12 sono configurati in modo da definire un accoppiamento prismatico scorrevole nella direzione D1. A questo scopo, ciascuna costola 27 presenta un profilo sagomato sostanzialmente complementare al profilo sagomato del segmento rotorico 12 e coopera con il segmento rotorico 12 per trattenere il segmento rotorico in una direzione radiale D3. With reference to Figure 3, the support body 11 comprises a plurality of radial ribs 27, which are parallel to the axial direction D1, that is to the axis of rotation A1, and are uniformly distributed around the axis of rotation A1 (figure 2). In practice, each guide 15 is defined by two facing ribs 27 and defines, in turn, a seat for housing one of the rotor segments 12 and one of the expandable blocks 16. Each guide 15 and each rotor segment 12 are configured in so as to define a sliding prismatic coupling in the D1 direction. For this purpose, each rib 27 has a shaped profile substantially complementary to the shaped profile of the rotor segment 12 and cooperates with the rotor segment 12 to hold the rotor segment in a radial direction D3.
Con riferimento alla figura 4, ciascun segmento rotorico 12 à ̈ definito sostanzialmente da un corpo attivo includente due file di magneti permanenti 28 disposte una sopra l’altra; due guide magnetiche 29 formate da lamelle e disposte da bande opposte delle file di magneti permanenti 28 e un coperchio 30. Quando un segmento rotorico 12 à ̈ inserito nella rispettiva guida 15, definisce un vano di alloggiamento del tassello espandibile 16. In maggiore dettaglio, il tassello espandibile 16 à ̈ disposto fra due costole 27, e fra il corpo di supporto 11 e il segmento rotorico 12 in modo da esercitare una spinta in direzione radiale D3 sul segmento rotorico 12 e bloccare per attrito il segmento rotorico 12 all’interno della guida 15. With reference to Figure 4, each rotor segment 12 is substantially defined by an active body including two rows of permanent magnets 28 arranged one above the other; two magnetic guides 29 formed by lamellae and arranged by opposite bands of the rows of permanent magnets 28 and a cover 30. When a rotor segment 12 is inserted in the respective guide 15, it defines a housing compartment for the expandable block 16. In greater detail, the expandable block 16 is arranged between two ribs 27, and between the support body 11 and the rotor segment 12 so as to exert a thrust D3 in the radial direction on the rotor segment 12 and to lock the rotor segment 12 inside by friction of the guide 15.
Con riferimento alla figura 3, il tassello espandibile 16 e il corpo di supporto 11 sono configurati in modo da realizzare due accoppiamenti a cuneo in modo tale per cui l’espansione in direzione tangenziale D2 del tassello espandibile 16 determina una spinta in direzione radiale D3 per bloccare il segmento rotorico 12. Le porzioni laterali 19 sono incuneate fra il corpo di supporto 11 e il segmento rotorico 12, In particolare, il corpo di supporto 11 presenta due facce inclinate 31 di scorrimento delle porzioni laterali 19. With reference to Figure 3, the expandable block 16 and the support body 11 are configured in such a way as to realize two wedge couplings in such a way that the expansion in tangential direction D2 of the expandable block 16 determines a thrust in the radial direction D3 to lock the rotor segment 12. The side portions 19 are wedged between the support body 11 and the rotor segment 12. In particular, the support body 11 has two inclined faces 31 for sliding the side portions 19.
Con riferimento alla forma di attuazione di attuazione della figura 6, il rotore 8 comprende un corpo di supporto 32, una pluralità di segmenti rotorici 33 montati in modo scorrevole sul corpo di supporto 32 nella direzione assiale D1; e una pluralità di tasselli espandibili 34 per bloccare i segmenti rotorici 33 sul corpo di supporto 32. Il corpo di supporto 32 presenta la forma di una parete cilindrica e una pluralità di guide 35, ciascuna delle quali à ̈ definita da una coppia di scanalature 36 parallele alla direzione assiale D1 e divergenti in direzione radiale D3 verso l’interno. With reference to the embodiment of figure 6, the rotor 8 comprises a support body 32, a plurality of rotor segments 33 slidably mounted on the support body 32 in the axial direction D1; and a plurality of expandable blocks 34 for locking the rotor segments 33 on the support body 32. The support body 32 has the shape of a cylindrical wall and a plurality of guides 35, each of which is defined by a pair of grooves 36 parallel to the axial direction D1 and diverging in the radial direction D3 inwards.
Ciascun segmento rotorico 33 comprende due costole 37, le quali presentano due estremità 38 accoppiate in modo scorrevole nella guida 35, ossia nelle rispettive scanalature 36. Le estremità 38 e le scanalature 36 sono configurate in modo da realizzare un accoppiamento prismatico scorrevole in direzione assiale D1 fra le estremità 38 e le scanalature 36. Il tassello espandibile 34 à ̈ disposto fra le due costole 37 ed à ̈ configurato per esercitare una forza di espansione in direzione circonferenziale D2 sulle costole 37 in corrispondenza delle estremità 38 per bloccare il segmento rotorico 33 nel corpo di supporto 32. Each rotor segment 33 comprises two ribs 37, which have two ends 38 coupled in a sliding manner in the guide 35, ie in the respective grooves 36. The ends 38 and the grooves 36 are configured so as to provide a prismatic coupling sliding in the axial direction D1 between the ends 38 and the grooves 36. The expandable block 34 is arranged between the two ribs 37 and is configured to exert an expanding force in the circumferential direction D2 on the ribs 37 at the ends 38 to lock the rotor segment 33 in the support body 32.
Da un punto di vista costruttivo il tassello espandibile 34 à ̈ simile al tassello espandibile 16 ad eccezione del fatto che il tassello espandibile 34 non à ̈ configurato per lavorare come un cuneo. From a construction point of view the expandable gusset 34 is similar to the expandable gusset 16 except that the expandable gusset 34 is not configured to work as a wedge.
Ciascun segmento rotorico 33 differisce dal segmento rotorico 12 per il fatto di comprendere una coppia di costole 37 che trattengono la parte attiva del segmento rotorico 33 stesso dove la parte attiva corrisponde sostanzialmente all’intero segmento rotorico 12. Each rotor segment 33 differs from the rotor segment 12 in that it comprises a pair of ribs 37 which retain the active part of the rotor segment 33 itself where the active part substantially corresponds to the entire rotor segment 12.
Preferibilmente, le costole 37 di ciascuna coppia di costole 37 sono collegate fra loro nella parte mediana delle stesse in modo da formare una pinza e presentano delle estremità 39, le quali sono opposte alle estremità 38; e hanno la funzione di serrare fra loro la parte attiva del segmento rotorico 33. In pratica, le seconde estremità 38 e la parte attiva sono configurate in modo da realizzare un accoppiamento prismatico scorrevole nella direzione assiale D1, e la divaricazione delle estremità 38 determina anche il serraggio delle estremità 39 sulla parte attiva del segmento rotorico 33. Anche il bloccaggio della parte attiva del segmento rotorico 34 fra le costole 37 avviene per attrito. Preferably, the ribs 37 of each pair of ribs 37 are connected to each other in the median part of the same so as to form a gripper and have ends 39, which are opposite to the ends 38; and have the function of clamping together the active part of the rotor segment 33. In practice, the second ends 38 and the active part are configured in such a way as to provide a sliding prismatic coupling in the axial direction D1, and the spreading of the ends 38 also determines the tightening of the ends 39 on the active part of the rotor segment 33. The locking of the active part of the rotor segment 34 between the ribs 37 also occurs by friction.
Risulta infine evidente che all’aerogeneratore e al metodo qui descritti possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate. In particolare, la presente invenzione si applica anche ad aerogeneratori provvisti di macchine elettrice rotanti aventi una struttura di tipo non tubolare o in cui il rotore à ̈ disposto attorno allo statore. Finally, it is evident that modifications and variations may be made to the wind turbine and the method described here without departing from the scope of the attached claims. In particular, the present invention also applies to wind turbines equipped with rotating electrical machines having a structure of the non-tubular type or in which the rotor is arranged around the stator.
Claims (14)
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