風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，具有:發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)具有利用冷卻流體運(yùn)行的發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)；以及傳動(dòng)裝置，該傳動(dòng)裝置配備有具有再冷卻單元的并且利用冷卻流體運(yùn)行的傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]這種類(lèi)型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中以不同的設(shè)計(jì)方案而公知。作為主要組成部件，該設(shè)備通常包括塔架、能轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在塔架的上端部處的承載平臺(tái)和布置在承載平臺(tái)上的驅(qū)動(dòng)系。驅(qū)動(dòng)系包括由風(fēng)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)葉片，該旋轉(zhuǎn)葉片固定在支承在軸承座處的旋轉(zhuǎn)葉片軸處。旋轉(zhuǎn)葉片軸通過(guò)至少一個(gè)連接件與傳動(dòng)裝置輸入軸連接。傳動(dòng)裝置的輸出軸與發(fā)電機(jī)連接，精確地講是與布置在發(fā)電機(jī)殼體中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。發(fā)電機(jī)又連接至變頻器處，其設(shè)計(jì)用于控制發(fā)電機(jī)并且用于將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能饋送到電網(wǎng)中。
[0003]在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行期間，通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉片從風(fēng)流獲得能量，旋轉(zhuǎn)葉片由此被轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)通過(guò)旋轉(zhuǎn)葉片軸傳遞到傳動(dòng)裝置處，該傳動(dòng)裝置用于提高轉(zhuǎn)速。該傳動(dòng)裝置的輸出軸又驅(qū)動(dòng)了發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，然后電能通過(guò)變頻器饋送到電網(wǎng)中。
[0004]為了冷卻發(fā)電機(jī)和傳動(dòng)裝置，常規(guī)的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備通常包括彼此分開(kāi)的發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)多數(shù)利用作為冷卻流體的空氣來(lái)運(yùn)行并且配備了空氣空氣熱交換器，其如下地設(shè)計(jì)，使得其在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從存在于發(fā)電機(jī)內(nèi)部的空氣傳遞到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體處。多數(shù)使用油作為傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體，其在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間從傳動(dòng)裝置獲取熱能。獲取的熱能隨后在傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的再冷卻單元中通過(guò)再冷卻介質(zhì)又從油中提取出，接下來(lái)油被導(dǎo)回傳動(dòng)裝置。這樣構(gòu)造的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的缺點(diǎn)在于，其構(gòu)造復(fù)雜并且成本昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]由該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種具有簡(jiǎn)單的和價(jià)格低廉的替代性的構(gòu)造的開(kāi)頭所述類(lèi)型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種開(kāi)頭所述類(lèi)型的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，其特征在于，傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的再冷卻單元如下地設(shè)計(jì)和布置，即其在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能由傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體傳遞到存在于發(fā)電機(jī)內(nèi)部的空氣處或者傳遞到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體處。換句話(huà)說(shuō)，使用發(fā)電機(jī)內(nèi)部空氣或者發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體作為用于傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體的再冷卻介質(zhì)。因此，傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的再冷卻單元與發(fā)電機(jī)或者發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)耦合，這導(dǎo)致了成本降低，減少了組件并減小了體積。此外能夠節(jié)省用于傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體的再冷卻的能量。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是空氣并且傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是油，其中，空氣油熱交換器作為傳動(dòng)裝置冷卻液系統(tǒng)的再冷卻單元集成到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)中，該空氣油熱交換器如下地設(shè)計(jì)和布置，使得空氣油熱交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體傳遞到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體處。因此，在該設(shè)計(jì)方案中，傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的油直接通過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的空氣再冷卻。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是空氣并且傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是油，其中，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)具有空氣空氣熱交換器，該空氣空氣熱交換器如下地設(shè)計(jì)和布置，使得空氣空氣熱交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從存在于發(fā)電機(jī)內(nèi)部的空氣傳遞到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體處，并且其中，空氣油熱交換器作為傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的再冷卻單元集成到發(fā)電機(jī)中，空氣油熱交換器如下地設(shè)計(jì)和設(shè)置，使得空氣油熱交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體傳遞到發(fā)電機(jī)的通過(guò)空氣空氣熱交換器冷卻的內(nèi)部空氣處。換句話(huà)說(shuō)，在該設(shè)計(jì)方案中，傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的油不直接通過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的空氣再冷卻，而是間接地通過(guò)存在于發(fā)電機(jī)的內(nèi)腔中的空氣再冷卻，該空氣通過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)抽取熱量。
[0009]按照根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的替代性的設(shè)計(jì)方案，傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是油并且發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是水，其中水油熱交換器作為傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的再冷卻單元集成到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)中，水油熱交換器如下地設(shè)計(jì)和設(shè)置，使得水油熱交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從傳動(dòng)裝置的冷卻流體傳遞到發(fā)電機(jī)的冷卻流體處。相應(yīng)地，在這種設(shè)計(jì)方案中，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的水直接冷卻了傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的油。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是水并且傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體是油，其中，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)具有水空氣熱交換器，水空氣熱交換器如下地設(shè)計(jì)和布置，使得水空氣熱交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從存在于發(fā)電機(jī)內(nèi)部的空氣傳遞到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻流體上，并且其中，空氣油熱交換器集成到發(fā)電機(jī)中作為傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的再冷卻單元，空氣油熱交換器如下地設(shè)計(jì)和設(shè)置，使得空氣油熱交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的冷卻流體傳遞到發(fā)電機(jī)的通過(guò)水空氣熱交換器冷卻的內(nèi)部空氣處。換句話(huà)說(shuō)，傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)的油通過(guò)在發(fā)電機(jī)內(nèi)腔中的通過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)的水冷卻的空氣再冷卻，由此使得傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)間接地彼此熱耦合。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)下面參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的說(shuō)明變得明顯。圖中示出:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意圖；
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意圖；
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意圖，
[0015]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1示出了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1，其連接到供電網(wǎng)2處。作為主要組成部件，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1包括塔架3、能轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在塔架3的上端部處的承載平臺(tái)4、布置在承載平臺(tái)4上的驅(qū)動(dòng)系5、和變頻器6，變頻器多數(shù)情況下同樣定位在承載平臺(tái)4上并且通過(guò)變壓器7連接至供電網(wǎng)2。驅(qū)動(dòng)系5具有由風(fēng)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)葉片8，該旋轉(zhuǎn)葉片固定在支承在軸承座處的旋轉(zhuǎn)葉片軸9處。旋轉(zhuǎn)葉片軸9伸入到傳動(dòng)裝置10中，傳動(dòng)裝置的輸出軸與發(fā)電機(jī)11的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。發(fā)電機(jī)11又連接至變頻器6，其設(shè)計(jì)用于控制發(fā)電機(jī)11并且將發(fā)電機(jī)11產(chǎn)生的能量饋送到電網(wǎng)2中。
[0017]發(fā)電機(jī)11包括發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12，其利用作為冷卻流體的空氣徹底冷卻。換句話(huà)說(shuō)，存在于發(fā)電機(jī)11內(nèi)部的空氣通過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12的穿流了發(fā)電機(jī)11的冷卻流體來(lái)形成并且相應(yīng)地持續(xù)被交換。傳動(dòng)裝置10具有帶有再冷卻單元14的傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)13并且利用作為冷卻流體的油來(lái)運(yùn)行。再冷卻單元14現(xiàn)在是空氣油熱交換器，其不僅連接到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12處并且連接到傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)13處。
[0018]在運(yùn)行期間，發(fā)電機(jī)11通過(guò)穿流了發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12的空氣來(lái)冷卻，并且傳動(dòng)裝置10通過(guò)油來(lái)冷卻，油穿引過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12。通過(guò)傳動(dòng)裝置10變熱的油輸回給再冷卻單元14，在該再冷卻單元中吸收的熱能輸出到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12的空氣處，接下來(lái)被冷卻的油又被引導(dǎo)給傳動(dòng)裝置10。
[0019]在圖1中示出的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1的構(gòu)造尤其具有優(yōu)點(diǎn)，即通過(guò)將傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)13的再冷卻單元14集成到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12中能夠節(jié)省組件和成本。此外，由發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12提供的冷卻功率是取決于轉(zhuǎn)速的并且進(jìn)而取決于功率，這導(dǎo)致了，即對(duì)傳動(dòng)裝置的冷卻自動(dòng)地也取決于功率地進(jìn)行。在這種背景下，能夠省棄用于取決于功率地控制傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)13的附加的控制裝置。最終實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1的簡(jiǎn)單和成本低廉的構(gòu)造。
[0020]應(yīng)該指出的是，在圖1中示出的發(fā)電機(jī)11也能夠配備有封閉的冷卻系統(tǒng)來(lái)取代貫穿冷卻，其中，在發(fā)電機(jī)11的內(nèi)部中存在的空氣和傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)12的冷卻流體彼此分開(kāi)。在這種封閉的冷卻系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)11的內(nèi)部空氣通過(guò)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12的冷卻流體來(lái)冷卻，為此，根據(jù)本發(fā)明將空氣空氣熱交換器在傳動(dòng)裝置冷卻系統(tǒng)13的再冷卻單元14的上游或者下游集成到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)12中，然而在圖1中并未示出該空氣空氣熱交換器。
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15，其基本上與在圖1中示出的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備1的部分相符，因此相同的部件配以相同的參考標(biāo)號(hào)并且不再重新說(shuō)明。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15包括發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)16，其以作為冷卻流體的空氣來(lái)運(yùn)行并且具有空氣空氣熱交換器17，其如下地設(shè)計(jì)和布置，使得空氣空氣交換器在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備15的按規(guī)定的運(yùn)行期間將熱能從在發(fā)電機(jī)11的內(nèi)部中存在的空氣傳遞到發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)16