專利名稱：帶有發(fā)電機(jī)的風(fēng)力渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種帶有發(fā)電機(jī)的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其包括具有永磁體的轉(zhuǎn)子；包括安裝在定子殼體結(jié)構(gòu)中或安裝在定子殼體結(jié)構(gòu)上的定子線圈的定子；至少ー個(gè)帶有輸入和輸出端子組、通過(guò)所述輸入端子與定子電連接的發(fā)電機(jī)接觸器；以及至少ー個(gè)通過(guò)所述輸出端子與發(fā)電機(jī)接觸器電連接的轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
以可變轉(zhuǎn)速運(yùn)行的風(fēng)カ渦輪機(jī)可以包括間接電網(wǎng)連接，其中來(lái)自發(fā)電機(jī)的具有變化頻率的交流電可以被轉(zhuǎn)換為具有固定頻率的電網(wǎng)交流電。該轉(zhuǎn)換通常是通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換為直流電(AC/DC)，然后通過(guò)受控逆變器轉(zhuǎn)換為固定頻率的交流電(DC/AC)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從而風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)與整流器連接，整流器與產(chǎn)生電網(wǎng)需要的交流電的逆變器連接。通常在逆變器中由直流電向交流電的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)使用晶閘管或晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。該間接電網(wǎng)連接的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以在允許轉(zhuǎn)子速度變化的可變速度下運(yùn)行風(fēng)力渦輪機(jī)以適應(yīng)空氣動(dòng)カ條件。在EP 1768223 A2中公開了ー種使用轉(zhuǎn)換器模塊的風(fēng)カ渦輪機(jī)。該轉(zhuǎn)換器模塊包括將發(fā)電機(jī)從轉(zhuǎn)換器模塊的電子設(shè)備斷開的發(fā)電機(jī)接觸器。轉(zhuǎn)換器模塊還包括使發(fā)電機(jī)電流平滑的電感器、將來(lái)自發(fā)電機(jī)的交流電信號(hào)變換為直流電信號(hào)的發(fā)電機(jī)逆變器、抹平直流電信號(hào)變化的直流鏈路電容器、消除剰余功率的斷路斬波器、將直流電信號(hào)變換為交流電信號(hào)的電網(wǎng)逆變器、以及與電容器一起用來(lái)減少作用于電網(wǎng)的電壓信號(hào)的諧波的電感器。該轉(zhuǎn)換器模塊進(jìn)一歩包括當(dāng)充電接觸器閉合的時(shí)候?yàn)橹绷麈溌冯娙萜鞒潆姷某潆婋娮?、將電網(wǎng)從轉(zhuǎn)換器模塊的電子設(shè)備斷開的電網(wǎng)接觸器、以及在過(guò)電流的情況下將電網(wǎng)從轉(zhuǎn)換器模塊斷開的斷路器。在WO 2010/083903 A2中公開了ー種風(fēng)カ渦輪機(jī)，其包括將發(fā)電機(jī)從轉(zhuǎn)換器模塊的電子設(shè)備斷開的發(fā)電機(jī)接觸器。該發(fā)電機(jī)接觸器被安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)的磁輪殼體的接收空間之內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
因此在風(fēng)力渦輪機(jī)的常規(guī)發(fā)電機(jī)中，電氣系統(tǒng)的至少一部分在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不是無(wú)電壓的。因此本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)カ渦輪機(jī)，其中接觸器和轉(zhuǎn)換器之間的連接可以被保持無(wú)電壓。根據(jù)本發(fā)明，在上文限定的風(fēng)カ渦輪機(jī)中實(shí)現(xiàn)了該目的，其中至少ー個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器被布置于定子殼體結(jié)構(gòu)中或定子殼體結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明基于的構(gòu)思在于將發(fā)電機(jī)接觸器置于發(fā)電機(jī)中是有利的，因?yàn)榻佑|器由此直接與定子繞組物理連接，并且當(dāng)接觸器被斷開時(shí)接觸器和轉(zhuǎn)換器之間的連接被保持為無(wú)電壓狀態(tài)，無(wú)論發(fā)電機(jī)是否產(chǎn)生電能都是如此。甚至進(jìn)一步通過(guò)將發(fā)電機(jī)接觸器置于發(fā)電機(jī)固定定子殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)，定子線圈和接觸器之間的電纜長(zhǎng)度被最小化。
在本發(fā)明的風(fēng)カ渦輪機(jī)中，優(yōu)選的是將至少ー個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器置于定子殼體結(jié)構(gòu)中或定子殼體結(jié)構(gòu)上的接收表面和/或接收空間上。由此，本發(fā)明涉及ー種風(fēng)カ渦輪發(fā)電機(jī)的替代結(jié)構(gòu)，其中發(fā)電機(jī)接觸器安裝于發(fā)電機(jī)總成之中而不是像從現(xiàn)有技術(shù)中所知的一樣安裝于轉(zhuǎn)換器箱室之中。在本發(fā)明的風(fēng)カ渦輪機(jī)中，優(yōu)選的是將轉(zhuǎn)子永磁體安裝于圍繞定子可旋轉(zhuǎn)的磁輪上。應(yīng)用被轉(zhuǎn)子環(huán)繞的固定定子使得能夠?qū)l(fā)電機(jī)接觸器置于定子殼體結(jié)構(gòu)中。為了進(jìn)一歩提高風(fēng)力渦輪機(jī)的安全性，可以設(shè)想發(fā)電機(jī)接觸器包括斷路器。這種斷路器被用來(lái)在發(fā)生過(guò)載或任何其它技術(shù)故障的情況下將發(fā)電機(jī)從電網(wǎng)斷開。根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)カ渦輪機(jī)的進(jìn)ー步的改進(jìn)，其可以包括將斷路器鎖定于斷開位置 的器件。該器件在發(fā)電機(jī)處進(jìn)行工作時(shí)尤其有用。將該斷路器鎖定的器件避免了斷路器無(wú)意地連接和切換。進(jìn)ー步地，該將斷路器鎖定的器件可以包括搖控鎖定裝置，其可以在不需保持?jǐn)嗦菲鞯那皞?cè)易接近以鎖定于斷開位置的條件下安裝斷路器。此外，可以確保斷路器可以被安裝于有限的空間內(nèi)。為了提高本發(fā)明的風(fēng)カ渦輪機(jī)的電子元件的易接近性，可以安裝斷路器以使得在主電纜接線盒中易接近端子。本發(fā)明和其基本原理可以參考下面詳細(xì)地對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述以便于更好地理解。


附圖是本發(fā)明的風(fēng)カ渦輪機(jī)主要部件的示意剖視圖。
具體實(shí)施例方式附圖表示風(fēng)カ渦輪機(jī)的機(jī)艙I。被部分表示出來(lái)的風(fēng)カ渦輪機(jī)塔架2通過(guò)“鵝頸形”框架4與發(fā)電機(jī)3連接。轂5被連接于發(fā)電機(jī)3的上側(cè)，轉(zhuǎn)子葉片被安裝于轂5上。發(fā)電機(jī)3是直接驅(qū)動(dòng)類型的，具有外部轉(zhuǎn)子6和內(nèi)部定子7，其中轂5直接連接于轉(zhuǎn)子永磁體8。發(fā)電機(jī)3的定子7和定子線圈9通過(guò)螺栓連接10、11被連接于鵝頸形框架4。如圖中可以看到的，發(fā)電機(jī)接觸器12被布置于支撐定子線圈9的定子殼體結(jié)構(gòu)13上。特別指出，多個(gè)接觸器12可以被置于定子殼體結(jié)構(gòu)13中或定子殼體結(jié)構(gòu)13上。由于發(fā)電機(jī)接觸器12安裝于固定的發(fā)電機(jī)定子殼體結(jié)構(gòu)13中，因此接觸器12物理地直接連接于定子7的繞組，并且接觸器12和轉(zhuǎn)換器(未示出)之間的連接在接觸器12被斷開時(shí)保持無(wú)電壓狀態(tài)。甚至在發(fā)電機(jī)3發(fā)電時(shí)，所述電連接也是無(wú)電壓的，從而最小化了意外接觸帶電線路的風(fēng)險(xiǎn)。如圖中可以看到的，定子線圈9和接觸器12之間的距離很小，因此電纜的長(zhǎng)度被最小化。在風(fēng)カ渦輪機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)接觸器包括斷路器，該斷路器裝備有應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)鎖扣的鎖定圓筒體或支架。這種器件被用于將斷路器鎖定于斷開位置以確保下游的電路以安全的方式被絕緣，并且允許在電路上或在斷路器提供的設(shè)備上進(jìn)行作業(yè)。
在風(fēng)カ渦輪機(jī)的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)接觸器斷路器包括斷路器的搖控鎖定裝置，其可以在不需保持?jǐn)嗦菲鞯那皞?cè)易接近以鎖 定于斷開位置的條件下安裝斷路器。因此進(jìn)ー步確保了能夠?qū)嗦菲靼惭b于有限的空間內(nèi)，即在主電纜接線盒中易接近斷路器后部處的端子的永磁體同步發(fā)電機(jī)中。
權(quán)利要求
1.一種帶有發(fā)電機(jī)(3)的風(fēng)カ渦輪機(jī),包括 -轉(zhuǎn)子(6)，其包括永磁體(8)； -定子(7)，其包括安裝于定子殼體結(jié)構(gòu)(12)中或定子殼體結(jié)構(gòu)(12)上的定子線圈(9)； -至少ー個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器(11)，其帶有輸入和輸出端子組，通過(guò)所述輸入端子組與定子(7)電連接；以及 -至少ー個(gè)轉(zhuǎn)換器，其通過(guò)所述輸出端子與發(fā)電機(jī)(3)接觸器電連接， 其特征在于至少一個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器(11)被置于定子殼體結(jié)構(gòu)(12)中或定子殼體結(jié)構(gòu)(12)上。
2.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其特征在于至少一個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器(11)被置于定子殼體結(jié)構(gòu)(12)中或定子殼體結(jié)構(gòu)(12)上的接收表面和/或接收空間上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子永磁體(8)安裝于繞定子(7)可旋轉(zhuǎn)的磁輪上。
4.如前述權(quán)利要求中任ー項(xiàng)所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其特征在于發(fā)電機(jī)接觸器(11)包括斷路器。
5.如權(quán)利要求4所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其特征在于包括將斷路器鎖定于斷開位置的器件。
6.如權(quán)利要求4或5所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其特征在于發(fā)電機(jī)接觸器(11)包括斷路器的搖控鎖定裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)カ渦輪機(jī)，其特征在于斷路器被安裝成使得端子在主電纜接線盒中是易接近的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有發(fā)電機(jī)(3)的風(fēng)力渦輪機(jī)，包括轉(zhuǎn)子(6)，其具有永磁體(8)；定子(7)，其具有安裝于定子殼體結(jié)構(gòu)(12)中或定子殼體結(jié)構(gòu)(12)上的定子線圈(9)；至少一個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器(11)，其帶有輸入和輸出端子組，通過(guò)所述輸入端子組與定子(7)電連接；以及至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器，其通過(guò)所述輸出端子與發(fā)電機(jī)(3)接觸器電連接，其中至少一個(gè)發(fā)電機(jī)接觸器(11)被置于定子殼體結(jié)構(gòu)(12)中或定子殼體結(jié)構(gòu)(12)上。
文檔編號(hào)H02K7/18GK102684389SQ20121009687
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者T·S·湯姆森 申請(qǐng)人:西門子公司