JP2013524087A - 風力タービンロータおよび風力タービン - Google Patents
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Abstract
Description
1. 風力タービンは、シャフトと;複数のブレード装置であって、それぞれのブレード装置がシャフトの周りに回転可能であるとともに半径方向外側の端部が支持されていないブレードを有する、複数のブレード装置と;シャフトに沿って軸方向に離間された少なくとも第1および第2の軸受装置と;シャフトに回転が固定されるステータと第1および第2の軸受装置に接続されたリムを有するロータとを有するダイレクトドライブ発電機とを有し、第1および第2の軸受装置のそれぞれは半径方向の力をロータからシャフトに伝達するとともに、第1および第2の軸受装置の少なくとも一方が曲げモーメントをシャフトに伝達し、ブレード装置のそれぞれが、ブレード装置によって生成されたトルクを直接そこに伝達するように、リムにおけるまたはリムに隣接したポイントに接続され、ブレード装置のそれぞれが発電機に跨る第1および第2の脚部を有する。
Claims (41)
- シャフトと;
複数のブレード装置を有し、それぞれの前記ブレード装置が前記シャフトの周りに回転可能であるブレードロータと;
前記シャフトに沿った軸方向に離間され、前記ブレードロータが接続される、少なくとも第1および第2の軸受装置と;
前記シャフトに回転固定されるステータ、およびリムを有する発電機ロータを有するダイレクトドライブ発電機と;を有する:
風力タービンであって、
前記第1および前記第2の軸受装置のそれぞれは、半径方向の力を前記ブレードロータから前記シャフトに伝達するとともに、前記第1および前記第2の軸受装置の少なくとも一方が曲げモーメントを前記シャフトに伝達し、
前記ブレード装置のそれぞれは、前記ブレード装置によって生成されたトルクを直接伝達するように、前記発電機ロータの前記リムにおけるまたは前記発電機ロータの前記リムに隣接したポイントに接続され、
前記発電機ロータは前記ブレードロータ内にある、
風力タービン。 - 前記ブレード装置のそれぞれが前記発電機に跨る前記第1および前記第2の脚部を有する、
請求項1に記載の風力タービン。 - 前記ブレードロータおよび前記発電機ロータは別々のロータである、
請求項2または3に記載の風力タービン。 - 前記ブレードロータおよび前記発電機ロータは単一のロータを形成する、
請求項1または2に記載の風力タービン。 - 前記ブレードロータおよび前記発電機ロータは一体に形成される、
請求項4に記載の風力タービン。 - 前記ブレードロータおよび前記発電機ロータは互いに固定される、
請求項4に記載の風力タービン。 - 前記ステータが前記第1と前記第2の軸受装置との間に配置される、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、ピッチ軸受によって残りの前記ブレード装置に接続されるブレードを有する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、ブレードを含む一体構造である、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記リムが第3および第4の脚部の複数の対それぞれによって前記第1および前記第2の軸受装置に接続され、前記第3および前記第4の脚部の各対は前記シャフトの軸を含むまたは前記シャフトの軸に平行な平面内に配置される、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記ブレード装置のそれぞれは、可撓性である並びに/またはブレード装置および/または前記ポイントに対して旋回されるリンクによって、前記ポイントに接続される、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記第1および前記第2の軸受装置のそれぞれは、前記シャフトに曲げモーメントを伝達する、
請求項1乃至11のいずれか1項に記載の風力タービン。 - 前記第1および前記第2の脚部は、前記第1および前記第2の軸受装置にそれぞれ接続される、
請求項1乃至12のいずれか1項に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、半径方向外側の端部が支持されていないブレードを有する、
請求項1乃至13のいずれか1項に記載の風力タービン。 - シャフトと;
複数のブレード装置を有するブレードロータと;
少なくとも2つの軸受装置であって、前記ブレード装置が前記軸受装置の少なくとも1つに、前記ブレード装置に作用する全ての力の、前記シャフトの軸に平行に作用する成分の合力の少なくとも一部を伝えるように、前記シャフトに沿った軸方向に離間され、前記軸周りに前記シャフトに対する前記ブレードロータの回転を可能にするための、少なくとも2つの軸受装置と;
発電機ステータおよび発電機ロータを有し、前記発電機ロータは、前記ブレード装置の角度関係を少なくとも部分的に維持するとともに前記ブレード装置から分離される、ダイレクトドライブ発電機と;を有する:
風力タービンであって、
各前記ブレード装置は、前記ブレード装置から前記軸周りに実質的に専ら前記発電機ロータに作用するトルクを伝えるように構成される、
風力タービン。 - 前記ブレード装置は、半径方向外側の端部で支持されていないブレードを有する、
請求項15に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、前記軸受装置の少なくとも1つに前記合力の少なくとも半分を伝えるように構成される、
請求項15または16に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、前記軸受装置の少なくとも1つに前記合力の少なくとも90%を伝えるように構成される、
請求項17に記載のタービン。 - 少なくとも1つの前記軸受装置は、曲げモーメントを前記シャフトに伝えるように構成される、
請求項15乃至18のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記軸受装置または各前記軸受装置は、アウターレースがパイプに剛結される複数の平面または転がり軸受を有する、
請求項19に記載のタービン。 - 前記ブレードロータは、半径方向内側の脚部端部が前記第1および前記第2の軸受部材に取り付けられる多脚構造を有する、
請求項15乃至20のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記ブレード装置は第1のオープンフレーム構造を含む、
請求項15乃至21のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記第1のオープンフレーム構造は、第1のスペースフレームを有する、
請求項22に記載のタービン。 - 前記発電機ロータは、第2のオープンフレーム構造によって少なくとも1つの前記軸受装置に接続される、
請求項15乃至23のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記第2のオープンフレーム構造は、前記第1のオープンフレーム構造から機械的に実質的に独立している、
請求項24に記載のタービン。 - 前記第2のオープンフレーム構造は、少なくとも1つの第2のスペースフレームを有する、
請求項24または25に記載のタービン。 - 前記軸から各前記ブレード装置の各前記ブレードの半径方向に最も内側の端部への半径方向の距離が、前記軸から前記発電機ロータへの半径方向の距離より大きい、
請求項15乃至26のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記ブレード装置は、前記軸周りに等角度で間隔を置いて配置される、
請求項15乃至27のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記ブレード装置の前記ブレードは、前記軸に直角な第1の平面内または前記軸と同軸の円錐台表面内に配置される、
請求項28に記載のタービン。 - 前記ブレード装置は互いに離される、
請求項28または29に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、前記ブレード装置から前記発電機ロータに前記軸周りにトルクを伝達するための第1の部材によって前記発電機ロータに接続される、
請求項15乃至30のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記第1の部材は、前記ブレード装置に作用する全ての力の、軸と平行に作用する成分の前記発電機ロータへの伝達を減らすまたは防ぐように、弾性を有する、および/または前記ブレード取付装置および前記発電機ロータに関節接続される、
請求項31に記載のタービン。 - 各前記第1の部材は、前記ブレードと残りの前記ブレード装置との間に配置され、前記ブレードが取り付けられる、プレートに接続される、
請求項31または32に記載のタービン。 - 各前記ブレードは、ピッチ軸受を介して前記プレートに取り付けられる、
請求項33に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、前記軸を含む第2の平面内に配置され、一緒に前記ブレードに接続される第1の端部および前記軸に平行に離間されたそれぞれの位置で少なくとも1つの前記軸受部材に接続される第2の端部を有する、第2および第3の部材を有する、
請求項15乃至34のいずれか1項に記載のタービン。 - 各前記ブレードは、前記軸に平行に作用する全ての力の構成成分に対する力の中心を有し、前記第2および前記第3の部材は、前記力の中心においてまたは前記力の中心に隣接して実質的に互いに交差する線上を延びる、
請求項35に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置の前記第2および前記第3の部材は、複合材部材の第1および第2の部分を有する、
請求項35または36に記載のタービン。 - 各前記ブレード装置は、少なくとも1つの前記軸受装置に取り付けられる第1および第2の取付点、並びに前記発電機ロータに取り付けられるまたは接続される第3の取付点を有する、
請求項15乃至37のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記ブレード装置は、前記ブレード装置に作用する全ての力の、前記軸に平行に作用する成分の前記発電機ロータへの伝達を減らすまたは防ぐように、前記第3の取付点においてまたは前記第3の取付点に隣接して弾性を有する、
請求項38に記載のタービン。 - 前記発電機ロータは、前記軸を含むそれぞれの第3の平面内に配置され、一緒に前記発電機ロータに接続される第1の端部および前記軸に平行に離間されたそれぞれの位置で前記軸受装置に接続される第2の端部を有する、第4および第5の部材の複数の対によって、前記軸受装置に接続される、
請求項15乃至39のいずれか1項に記載のタービン。 - 前記ブレードロータおよび前記発電機ロータは別々のロータである、
請求項15乃至40のいずれか1項に記載の風力タービン。
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