JP2015500950A - 風力発電装置のナセル - Google Patents
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Abstract
Description
2 固定部分
4 回転部分
6 アジマスフランジ
8 アジマスベアリング
10 タワーフランジ
12 タワー
14 作業プラットフォーム
16 アジマス駆動部
18 ピニオンギヤ
20 リングギヤ
22 内部支承リング
24 リングディスク
26 タワーヘッド
28 ヒト
30 支持部分
32 梯子
34 帯環状領域、ナセル支持体
36 接続領域
38 プラットフォーム
40 制御キャビネット
42 後方部分、テールカバー
44 発電機部分
46 発電機
48 固定子
50 回転子
52 前方部分、前方円錐部分
56 ロータブレード
58 保守開口部
60 スリップリング体
62 クレーンレール
64 ウインチ
70 後方ベアリング
72 前方ベアリング
74 カバーエプロン
76 回転子外套部分
78 支持構造体
80 ハブ部分
82 ブレーキディスク
84 制動手段
86 ロータブレードアタッチメント(取付部)
88 ブレード接続部
90 ピッチ駆動部
92 ピッチボックス
94 ブレードベアリング
96 ベアリング支持部
98 ハブキャップ、スピナキャップ
100,100' 風力発電装置
102,102' タワー
104,104' ナセル
106,106' ロータ
108,108' ロータブレード
110,110' スピナ
134 ナセル湾曲領域
144 発電機部分
150 回転子
152 前方円錐部分
158 保守用開口部
164 ウインチ
170 後方ベアリング
172 前方ベアリング
176 回転子外套部分
178 リング状支持構造体
179 接続支持部分
302 帯環部フランジ
304 ハブフランジ
306 キャップフランジ
502 ハブセグメント
504 ハブフランジ部分
506 キャップフランジ部分
508 セグメントフランジ
510 補強リム
512 受け突起部
602 変速機部分
604 リング状フランジ、リング状円錐フランジ
606 前方プラットフォーム部分
702 ポールシュー
704 ポールシュー巻線
706 外側リブ
708 固定子積層コア
710 固定子支持部分
712 発電機エアギャップ(空隙)
714 カバープレート
716 巻線ヘッド
718 前方固定子フランジ
720 後方固定子フランジ
722 前方帯環状領域フランジ
724 接続ボルト
726 固定ベアリング部分
728 回転ベアリング部材
730 回転子外套フランジ
732 リフティングアイ
901 公知のナセル
902 機械支持体
904 方向機械支持体開口部
906 固定子支持体、釣り鐘形固定子支持体
908 固定子
910 釣り鐘形固定子支持体開口部
912 軸ジャーナル
914 スリップリング体(摺動リング式給電装置)
916 ロータハブ
918 軸ジャーナルベアリング
920 ロータブレードアタッチメント
922 回転子支持体
924 回転子
926 エアギャップ
928 ロータブレードアダプタ
930 アダプタベアリング
1001 ナセル
1002 固定部分
1004 回転部分
1008 アジマスベアリング
1010 タワーフランジ
1012 タワー
1101 ナセル
1102 タワー接続領域
1103 回転軸
1104 接続部分
1106 軸ジャーナル部分
1108 軸ジャーナル接続領域
1110 タワーヘッド
1012 タワー
1148 固定子
1149 固定子構造体
1150 回転子
1152 前方円錐部分
1156 ロータブレード
1170 後方ベアリング
1172 前方ベアリング
1186 ロータブレードアタッチメント、ロータブレードアダプタ
1187 ブレード接続部
1204 回転部分
1308a〜c タワー接続領域
1310a〜d 発電機接続領域
1334a〜1334d ナセル湾曲領域
1335a〜d 外側湾曲領域
1338b,c 出口開口部
1401 本発明によるナセル
1401' 従来技術によるナセル
1402 作業スペース領域
1501 ナセル
1508 アジマスベアリング
1512 タワー
1518 流入開口部
1520 外気
1522 冷却流
1524 排気
1526 送風機
1528、1675 流出開口部
1546 発電機
1601 ナセル
1608 アジマスベアリング
1612 タワー
1630 冷却リブ
1634 ナセル湾曲領域
1646 発電機
1648 固定子
1650 回転子
1670 後方ベアリング
1675 カバー開口部
1674 保護部分、カバーエプロン
1676 回転子外套部分
1706 外側リブ
1708 固定子積層コア
1709 台形の構造体
1710 固定子支持部分
1711 支持側面
1714 円筒外套部分
本発明では、以下の形態が可能である。
(形態1)風力発電装置のナセルであって、前記風力発電装置は、タワーないしマストと、空気動力学的ロータと、回転子および固定子を備える発電機とを有し、前記ナセルにはナセルカバーが設けられており、前記ナセル、とりわけ前記ナセルカバー、は自立式であるナセルが提供される。
(形態2)前記ナセルカバーは、前記発電機を支持することが好ましい。
(形態3)前記ナセルカバーは、実質的に機械支持体の機能を引き受けることが好ましい。
(形態4)前記風力発電装置は、前記回転子が機械的な変速機無しで前記空気動力学的ロータにより回転されるようにギヤレス型であることが好ましい。
(形態5)前記ナセルカバーは、回転部分および/または固定部分を有し、前記回転部分は、前記空気動力学的ロータの少なくとも1つのロータブレードおよび/または前記発電機の回転子を支持し、前記固定部分は、前記発電機の固定子を支持し、好ましくは前記ナセルカバー、前記回転部分および/または前記固定部分は、完全にまたは部分的にスチールから作製されており、とりわけ球状黒鉛鋳鉄、またはアルミニウムから作製されていることが好ましい。
(形態6)前記発電機は、外側回転子として構成されていることが好ましい。
(形態7)ナセルと固定的に接続されたリングギヤが設けられており、該リングギヤは、当該ナセルをアジマス調整するための内歯を備え、タワー内に固定的に配置された少なくとも1つのアジマス駆動部、とりわけ複数のアジマス駆動部が、それぞれ1つのピニオンギヤをもって前記内歯を備えるリングギヤに係合するよう構成されていることが好ましい。
(形態8)前記発電機を貫通して延在する作業プラットフォームが好ましい。
(形態9)前記発電機は、1MW超の定格出力を有することが好ましい。
(形態10)前記ナセルには立ち入ることができることが好ましい。
(形態11)前記発電機は緩慢に回転する発電機として、および/または少なくとも48、少なくとも72、少なくとも96、とりわけ少なくとも192の固定子極を有する多極型発電機として構成されていることが好ましい。
(形態12)前記ナセルカバーは、・前記発電機と前記空気動力学的ロータの領域に配置されていて、前記発電機と前記空気動力学的ロータを支持する軸ジャーナル部分と、・前記軸ジャーナル部分を前記タワーに接続する接続部分とを有し、当該接続部分は、前記タワーから前記軸ジャーナル部分まで湾曲された、または折り曲げられた外形を有し、とりわけ約90度に湾曲されたまたは折り曲げられたパイプ状の形状を有することが好ましい。
(形態13)前記回転部分は、それぞれのロータブレードを当該回転部分に固定するためにブレード接続部を有し、該ブレード接続部は、軸方向にブレード接続領域にわたって伸張しており、前記発電機、とりわけ発電機の回転子は、軸方向に関して前記ブレード接続領域に配置されており、および/または前記発電機は、回転軸に関して半径方向に前記ブレード接続部の内部に配置されていることが好ましい。
(形態14)タワーないしマストと、ナセルとを備える風力発電装置が提供される。
(形態15)少なくとも1つのアジマス駆動部、とりわけ複数のアジマス駆動部がタワーないしマストに固定的に配置されており、それぞれ1つのピニオンギヤをもって、前記ナセルに固定的に接続されていて内歯を有するリングギヤに係合することが好ましい。
(形態16)発電機の回転子と固定子が、タワーに設置するためにリフトアップする前に、ベアリングによって既に互いに接続されている、風力発電装置の建造方法が提供される。
(形態17)固定子、回転子、および前記固定子と前記回転子を接続するベアリングが、工場でおよび/または工事現場の地面であらかじめ作製されていることが好ましい。
(形態18)風力発電装置が建造され、および/または電気装置がナセル内にあらかじめ設置されていることが好ましい。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
Claims (18)
- 風力発電装置(100)のナセル(1)であって、前記風力発電装置(100)は、タワー(102)ないしマストと、空気動力学的ロータ(106)と、回転子(50)および固定子を備える発電機(46)とを有し、
前記ナセル(1)にはナセルカバー(2,4)が設けられており、前記ナセル(1)、とりわけ前記ナセルカバー(2,4)、は自立式であるナセル(1)。 - 前記ナセルカバー(2,4)は、前記発電機(46)を支持する、ことを特徴とする請求項1に記載のナセル(1)。
- 前記ナセルカバー(2,4)は、実質的に機械支持体(902)の機能を引き受ける、ことを特徴とする請求項1または2に記載のナセル(1)。
- 前記風力発電装置(100)は、前記回転子(50)が機械的な変速機無しで前記空気動力学的ロータ(106)により回転されるようにギヤレス型である、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のナセル(1)。
- 前記ナセルカバー(2,4)は、回転部分(4)および/または固定部分(2)を有し、
前記回転部分は、前記空気動力学的ロータ(106)の少なくとも1つのロータブレード(56)および/または前記発電機(46)の回転子(50)を支持し、
前記固定部分は、前記発電機(46)の固定子(48)を支持し、
好ましくは前記ナセルカバー(2,4)、前記回転部分(4)および/または前記固定部分は、完全にまたは部分的にスチールから作製されており、とりわけ球状黒鉛鋳鉄、またはアルミニウムから作製されている、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のナセル(1)。 - 前記発電機(46)は、外側回転子として構成されている、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のナセル(1)。
- ナセル(1)と固定的に接続されたリングギヤ(20)が設けられており、該リングギヤは、当該ナセル(1)をアジマス調整するための内歯を備え、
タワー(12)内に固定的に配置された少なくとも1つのアジマス駆動部(16)、とりわけ複数のアジマス駆動部(16)が、それぞれ1つのピニオンギヤをもって前記内歯を備えるリングギヤに係合するよう構成されている、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のナセル(1)。 - 前記発電機(46)を貫通して延在する作業プラットフォーム(38)を特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のナセル(1)。
- 前記発電機(46)は、1MW超の定格出力を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載のナセル(1)。
- 前記ナセル(1)には立ち入ることができる、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のナセル(1)。
- 前記発電機(46)は緩慢に回転する発電機として、および/または少なくとも48、少なくとも72、少なくとも96、とりわけ少なくとも192の固定子極を有する多極型発電機として構成されている、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のナセル(1)。
- 前記ナセルカバー(2,4)は、
・前記発電機と前記空気動力学的ロータの領域に配置されていて、前記発電機と前記空気動力学的ロータを支持する軸ジャーナル部分(1106)と、
・前記軸ジャーナル部分(1106)を前記タワーに接続する接続部分とを有し、
当該接続部分は、前記タワーから前記軸ジャーナル部分(1106)まで湾曲された、または折り曲げられた外形を有し、とりわけ約90度に湾曲されたまたは折り曲げられたパイプ状の形状を有する、ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のナセル(1)。 - 前記回転部分(4)は、それぞれのロータブレードを当該回転部分(4)に固定するためにブレード接続部(1187)を有し、該ブレード接続部(1187)は、軸方向にブレード接続領域にわたって伸張しており、
前記発電機、とりわけ発電機の回転子(1150)は、軸方向に関して前記ブレード接続領域に配置されており、および/または
前記発電機は、回転軸に関して半径方向に前記ブレード接続部の内部に配置されている、ことを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のナセル(1)。 - タワー(102)ないしマストと、請求項1から13のいずれか一項に記載のナセル(1)とを備える風力発電装置(100)。
- 少なくとも1つのアジマス駆動部(16)、とりわけ複数のアジマス駆動部(16)がタワー(12)ないしマストに固定的に配置されており、それぞれ1つのピニオンギヤ(18)をもって、前記ナセル(1)に固定的に接続されていて内歯を有するリングギヤ(20)に係合する、ことを特徴とする請求項14に記載の風力発電装置(100)。
- 発電機(46)の回転子(50)と固定子(48)が、タワー(12)に設置するためにリフトアップする前に、ベアリングによって既に互いに接続されている、風力発電装置(100)の建造方法。
- 固定子(48)、回転子(50)、および前記固定子(48)と前記回転子(50)を接続するベアリングが、工場でおよび/または工事現場の地面であらかじめ作製されている、請求項16に記載の方法。
- 請求項12または13に記載の風力発電装置(100)が建造され、および/または電気装置がナセル(1)内にあらかじめ設置されている、請求項16または17に記載の方法。
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