JP5833622B2 - リング状発電機 - Google Patents
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Description
4,204 内側支持リング,支持リング
6,206 中央支持リング,支持リング
8,208 外側支持リング,支持リング
10,210 能動冷却部分
12,212 外側冷却部分,受動冷却部分
14,214 能動冷却経路
16,16’,216 受動冷却経路
17,17’,217 入口開口部,流入開口部
18,18’,218 出口開口部,流出開口部
26 隔壁部
28 冷却リブ
100 ステータベル
102 機械支持固定部
104 ステータリング固定部
106 トラニオン固定部,固定部
108 支持部分,支持腕部
110,110* ファン開口部,開口部
114,264 ファン
200 リング状発電機
201,252 ロータ,ロータ組立体
203 ステータ
205 積層型コア
207 ステータ巻線
209 空隙
250 ポッド
251,251*,251** ハブ筐体,ポッド筐体
260 ステータベル
266 圧力チャンバ
Claims (32)
- 風力発電設備のリング状発電機であって、
ステータ巻線を有する積層型コアを受けるための周囲に延在するステータリングを有するステータと、
前記ステータに対して回転軸回りで回転可能に取り付けられたロータと、
を備え、
当該リング状発電機は、内部ロータを備えた形態をなし、かつ、当該リング状発電機を冷却するために前記ステータ及び/もしくは前記ロータを通ってかつ/または前記ステータ及び/もしくは前記ロータに沿って、能動的な空気流を形成することに関して、圧力を増大または減少させた圧力チャンバを形成するために、前記ステータリングに接続されたステータベルをさらに有し、前記ステータベルは、前記ステータリングを支持するように構成され、したがって、前記ステータは前記ステータベルによって支持され、前記ステータベルは前記風力発電設備の機械支持部に対して固定され、
前記ステータベルは、前記風力発電設備の前記機械支持部に対する固定のための第1の固定部分と、そこから前記ステータリングに対する固定のための第2の固定部分まで星型配置で外向きに延在する複数の支持部分と、を有し、これによって前記ステータリングは前記機械支持部上で前記支持部分によって支持可能となっていることを特徴とするリング状発電機。 - 前記ステータ及び/もしくは前記ステータリングが、前記ステータを空気流によって冷却する冷却経路を有することを特徴とする請求項1に記載のリング状発電機。
- 前記冷却経路の少なくとも一部が、強制的な空気流によって能動的に冷却するために設けられており、かつ/または、
前記冷却経路の一部が、特に風によって受動的に冷却するために設けられていることを特徴とする請求項2に記載のリング状発電機。 - 前記回転軸に関して、前記ステータリングが、能動的な冷却のための内側リング部分と、受動的な冷却のための外側リング部分と、を有し、
前記ステータベルが、前記ステータリングに固定され、前記内側リング部分のみが、能動的に冷却する空気流の流入流動を受けることを特徴とする請求項1に記載のリング状発電機。 - 前記ステータベルには、ファンを有する少なくとも1つのファン開口部が設けられることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 前記ステータベルには、前記ステータリングが前記ステータベルによって前記機械支持部に対して固定されるように、前記ステータリングに対してかつ前記機械支持部に対して固定されることを特徴とする請求項1に記載のリング状発電機。
- 前記冷却経路の一部またはすべてが、前記回転軸に関して軸方向に延在することを特徴とする請求項2または3に記載のリング状発電機。
- 複数の前記冷却経路が、前記回転軸の周囲に同心円上に配置され、少なくとも1つのリング状冷却領域を形成することを特徴とする請求項2,3および7のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 前記回転軸に関する径方向において、前記ステータリングが、内側の及び外側の並びに選択的に中央の安定させる支持リングを有し、
リング状の冷却領域が、少なくとも2つの前記支持リング間に設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のリング状発電機。 - 前記中央の安定させる支持リングが、設けられており、
前記ステータベルが、前記ステータリング、そして前記ステータを当該ステータベルで支持するように、前記中央の安定させる支持リングに固定されることを特徴とする請求項9に記載のリング状発電機。 - 冷却領域において隣り合う冷却経路が、隔壁部によって互いに区画されており、
前記隔壁部が、2つの隣り合う安定させる前記支持リング間にある接続肢部を形成し、かつ/または、2つの隣り合う前記支持リングが、隔壁部によって互いに接続されていることを特徴とする請求項9または10に記載のリング状発電機。 - 少なくとも1つの前記冷却領域における少なくとも1つの、好ましくはすべての前記冷却経路が、軸横断面において三角形状をなし、かつ/または、
2つのそれぞれ隣り合う冷却経路が、互いに軸横断面において、平行四辺形状を形成し、かつ/または、
前記冷却経路が、当該冷却経路の内側を向く少なくとも1つの冷却リブを有することを特徴とする請求項11に記載のリング状発電機。 - 前記ステータリングが、分割され、特に2、3、4以上のほぼ対称な円弧部からなることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 前記ステータリングが、少なくとも前記冷却経路の領域において、アルミニウム及び/もしくはアルミニウム合金から形成されており、かつ/または材料から成型されていることを特徴とする請求項2,3,7,11および12のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 軸方向を向く流入開口部と少なくとも部分的に径方向外側を向く流出開口部とを有する受動冷却経路が設けられていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 前記流出開口部が、外部から前記ステータリングに向けて軸方向の流入流動をもたらす風が当該流出開口部において吸引作用を作り出すように吸引開口部の形態をなし、かつ/または、当該流出開口部の領域において軸方向で前記ステータリングの当該流出開口部に吸引作用を促進させる曲面を有することを特徴とする請求項15に記載のリング状発電機。
- 前記支持部分は支持腕部であることを特徴とする請求項1に記載のリング状発電機。
- 前記支持部分(108)間の領域はプレート状部分によって覆われることを特徴とする請求項17に記載のリング状発電機。
- 前記ステータベルが、ファン部が設けられた少なくとも1つのファン開口部を有し、
前記ファン部が、運動機構を用いて移動可能に取り付けられているか、または、急動クランプによって固定されており、メンテナンスの目的で及び/または人が通ることを可能とするために、前記ファン開口部を一時的に開放することを特徴とする請求項17または18に記載のリング状発電機。 - 前記運動機構が、回動機構の形態をなすことを特徴とする請求項19に記載のリング状発電機。
- 少なくとも1つのファン開口部それぞれが、2つの前記支持部分間に配置されていることを特徴とする請求項17または18に記載のリング状発電機。
- 少なくとも1つのファン開口部は前記プレート状部分に設けられることを特徴とする請求項18に記載のリング状発電機。
- 前記ステータベルが、ほぼ金属、および/または鋳鉄、好ましくは球状鋳鉄からなり、かつ/または、一部品として成型されていることを特徴とする請求項17から20のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 少なくとも30KW、好ましくは少なくとも300KW、さらに好ましくは少なくとも1MWの公称電力であることを特徴とする請求項1から23のいずれか1項に記載のリング状発電機。
- 風力発電設備を制御する方法であって、当該風力発電設備が、ロータ及びステータを有する、特に、請求項1から24のいずれか1項に記載のリング状発電機を有し、
− 前記リング状発電機で発生した電力を検出する工程と、
− ステータベルに設置された少なくとも1つのファン部を作動させ、検出した電力が所定値に達しかつ/または所定値を超えた場合に、前記リング状発電機を冷却するために、前記ステータ及び/もしくは前記ロータを通りかつ/または前記ステータ及び/もしくは前記ロータに沿う空気流を生成する工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 前記風力発電設備の公称電力の値、または公称電力の30%以上、好ましくは50%、さらに好ましくは80%を前記所定値として設定する、特に公称電力を前記所定値として設定することを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 請求項1から16のいずれか1項及び/または請求項17から24のいずれか1項に記載のリング状発電機を使用することを特徴とする請求項25または26に記載の方法。
- ポッドと、機械支持部と、請求項1から24のいずれか1項に記載のリング状発電機と、を備え、かつ/または請求項25から27のいずれか1項に記載の方法を実行することを特徴とする風力発電設備。
- ポッドと、リング状発電機と、を備え、
前記リング状発電機が、
ステータ巻線を有する積層型コアを受け、周方向に延在するステータリングを有するステータと、
前記ステータに対して回転軸回りで回転可能に取り付けられたロータと、
を有し、
前記リング状発電機が、内部ロータの形態をなし、
前記ステータリングの外側部分を除いて、前記リング状発電機が、前記ポッド内に配置され、
前記ステータリングの前記外側部分が、前記ポッドの外側に配置され、冷却する目的の風の流入流動を受けることを特徴とする、特に請求項28に記載の風力発電設備。 - 前記ステータリングの前記外側部分が、風に直接さらされる冷却手段、特に受動的に冷却するための冷却経路を有することを特徴とする請求項29に記載の風力発電設備。
- 前記ポッドが、空気力学的に形付けられており、風が、前記ポッドに沿って前記ステータリングの前記外側部分までほぼ層流で流動し、前記ステータリングの前記外側部分における冷却作用を促進することを特徴とする請求項29または30に記載の風力発電設備。
- 前記ステータリングの前記外側部分に沿って風の流動を促進するために、前記ステータリングの前記外側部分の領域で前記ポッドの外側に流動手段を設けることを特徴とする請求項29から31のいずれか1項に記載の風力発電設備。
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