本实用新型专利技术涉及一种用于风力发电设备的转子叶片的变桨驱动器、冷却装置和风力发电设备，其中变桨驱动器包括电动机(22)和用于暂时为变桨驱动器供电的电化学的或静电学的蓄能器(18、30)，其中蓄能器(30)配备保持装置(40)并且与包括多个冷却元件的冷却装置(26)直接导热地接触，用于冷却在蓄能器(30)充电和放电时以及在风力发电设备(1)运行时所产生的蓄能器(30)的热量，并且借助排热装置(30)将热量排出。为了改善热传递在此规定，冷却装置(26)具有在机械上独立于蓄能器(30)在固定位置(48、34)上的固定的支承装置(49)，其中，所述支承装置(49)在冷却装置(26)和固定位置(48)之间包括器件(46、44、42)。本实用新型专利技术还涉及一种风力发电设备。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于风力发电设备的变桨驱动器。本技术的技术方案还涉及一种用于固定在风力发电设备的固定位置上的保持装置上的电化学的或静电学的、用于暂时为变桨驱动器供电的蓄能器的冷却装置，以及一种配备上述变桨驱动器的风力发电设备。
技术介绍
为了针对作用的风调节风力发电设备的一个或多个转子叶片的冲角而使用电力调节驱动器，其能量供给要么通过外部电网要么在内部通过发电机产生。这种驱动器通常称为变桨驱动器，该叶片调节系统称为变桨系统。在能量供给中断或故障的情况中，变桨驱动器具有附加的电化学的或静电学的蓄能器，所述蓄能器在这种情况中保持对驱动器暂时的能量供给。作为蓄能器的通常是可重复充电的蓄电池(电池组)或所谓的超级电容，这些蓄能器借助保持装置设置在位于风力发电设备中的预设固定位置中。基于嵌入位置，蓄能器具有独立的壳体并且绝大多数情况下还安置在单独的开关柜(蓄电池柜)中。因为蓄能器是变桨驱动器的部分，则其大多数时但不是绝对设置在风力发电设备的旋转部件(轮毂或转子)中，或用于蓄能器的壳体也可以设置在电动机的控制柜(变流器柜)的外壁上，所述电动机同样大多数时设置在风力发电设备的旋转部件中。两个柜(蓄电池柜和变流器柜)在绝大多数情况下与开关柜装置相互连接。电化学的蓄能器装置(蓄电池或超级电容)在温度升高时具有增大的化学活性，这种化学活性导致了装置的寿命不期望的缩短，其中，寿命又取决于在期望的运行温度之上的温度升高。而期望的运行温度通常是室温。已知蓄电池或相似的蓄能器装置通过对流被冷却，方法是所述装置被空气环绕流过。空气又通过优选包括多个冷却元件的冷却装置冷却。然而这种解决方案具有缺点，即在空气中的水蒸气需要很高的能量消耗以冷凝成液态形态，因为环境中的的空气被冷却到露点以下。这限制了这种冷却装置的效率。文献DE-A-10 2012 205 255显示了一种用于风力发电设备的具有蓄能器的应急供电装置，其几乎完全被壳体包围，其中，所述壳体在至少一个位置上具有凹槽，加热和冷却元件设置在所述凹槽中。由文献DE-A-10 2007 016 023已知，在变桨驱动器中设置呈通风力发电设备或帕尔贴元件形式的排热装置，用于将受热的空气通过通风力发电设备或冷却装置排放到环境中。然而仅将通风空气用作排出蓄能器中产生的热量的介质是不足够的，因此尤其在蓄能器中通过损耗热量所产生的被加热的水蒸气需要更大的冷却功率、例如通过帕尔贴元件或其他电热转换元件。文献EP-A-1791413示出一种开关柜，其中除了其他装置还设置蓄能器。在蓄能器的外壁上设置帕尔贴元件，所述帕尔贴元件与外壁直接导热地接触。冷却装置在其冷的侧面上包括从内部空间引出的螺旋形排热管，借助该螺旋形排热管将开关柜内部的损耗热量或冷凝放热排放到环境中。申请人的文献W0-A-2011 061016示出了一种电蓄能器，其固定在支架上，在支架上设置作为冷却装置的帕尔贴元件，其中帕尔贴元件既与蓄能器又与支架直接热传导地接触。然而将蓄能器和帕尔贴元件共同固定的缺点在于，在蓄能器相对支架移动时帕尔贴元件会承受非常剧烈的机械载荷。蓄能器的直接冷却要求在蓄能器和冷却装置之间有直接的热传导的接触，用于保持热流方向始终从帕尔贴元件的“冷侧”朝向排热装置的“热侧”不变。但是通过固定器件(如螺栓或粘接连接)保持在蓄能器和具有多个集成的和灵敏的帕尔贴元件的冷却装置之间的直接导热的接触具有很大的难度，其原因在于，蓄能器和冷却装置不仅受到巨大的热力学作用，而且还由于转子的转动承受非常强的机械负载。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，在所述类型的变桨驱动器中，在蓄能器和冷却器或单独的冷却元件之间建立导热性能更好的接触，其中尤其避免对冷却装置的升高的机械负载。所述技术问题通过一种用于风力发电设备的转子叶片的变桨驱动器解决，所述变桨驱动器包括电动机和用于在电动机供电失效或故障时暂时为变桨驱动器供电的电化学的或静电学的蓄能器，其中，蓄能器配备保持装置，用于固定在风力发电设备中预设的固定位置上，并且与包括多个冷却元件的冷却装置直接导热地接触，用于冷却在蓄能器充电和放电时以及在风力发电设备运行时所产生的蓄能器热量，并且借助排热装置将热量排出，其中，冷却装置具有在机械方面独立于蓄能器在固定位置上的固定的支承装置，其中，所述支承装置在冷却装置和固定位置之间包括器件，用于保证在蓄能器和冷却装置之间直接导热的接触。在变桨驱动器中，冷却装置具有独立于蓄能器在固定位置上的固定的支承装置，其中所述支承装置这样构造，使得在蓄能器和冷却装置之间保持直接导热的接触。此外，因此在蓄能器和冷却器之间建立被引导的和持续的导热接触。如前所述，因为蓄能器是变桨驱动器的组件，因此蓄能器的固定位置大多处于驱动器的控制装置(变流器)的附近，驱动器同样大多但不绝对地设置在风力发电设备的旋转部件中。技术构思在于，蓄能器的支承装置和冷却装置的支承装置分离，同时保持所述部件(蓄能器和冷却装置)间的直接接触，因此实现蓄能器导热的冷却。通过这种布置可以避免对冷却装置的增大的机械负载(所述机械负载可以通过蓄能器在固定位置上的固定装置之间的可能的相对运动形成)。但是在冷却装置和蓄能器之间的相对运动通过器件被限制，所述器件在冷却装置的单独的元件和蓄能器之间产生持续的“力”，而不会使大多灵敏的单独冷却元件受到强烈的机械负载。所述“力”对应在两个构件之间直接引导的导热接触。导热接触包括在固体导热材料之间的导热路径，其中导热路径具有机械结构，所述机械结构可以独立于蓄能器的固定装置移动，并且因此当蓄能器相对其保持装置移动时避免在热传递中的机械负载。此外，热传递还被引导并且局限在蓄能器和冷却装置之间的接触区域上。因此避免了可能导致变桨系统损坏和失效的失控的热传递。在第一有利的实施形式中，所述用于保证在蓄能器和冷却装置之间的导热接触的器件包括在冷却装置和固定位置之间的间距保持装置，所述间距保持装置侧面相互间隔地沿排热装置的方向布置。多个间距保持装置相互侧面间隔地布置并且沿排热装置的方向延伸。损耗热量因此通过间隙向外引导，所述间隙优选设计为通道。与冷却装置组合的通风装置还可以有利地将受热的空气吹入环境中。通风装置和通道是排热装置的部件。在另一种有利的实施形式中，间距保持装置包括弹性元件。由此产生的弹性力要么通过附加的弹簧提供，所述弹簧其独立于蓄能器与保持装置的固定地将冷却装置压向蓄能器，要么在冷却装置和风力发电设备中的固定位置之间设置由柔性且隔热的材料制成的间距保持装置，该间距保持装置同样独立于蓄能器与保持装置的固定。弹簧例如是设置在固定位置和间距保持装置之间的板簧，其中，弹簧刚性既可以在装配有附加的弹簧的情况下被调整也可以在没有附加的弹簧的情况下被调整。冷却装置仅支承在柔性的隔热体上。一旦装配了蓄能器，则该蓄能器压在冷却元件上并且挤压隔热体，由此又改善了在蓄能器和冷却元件之间的导热接触。在另一种有利的实施形式中，所述用于保证在蓄能器和冷却装置之间的导热接触的器件包括中间元件，所述中间元件与冷却装置通过固定件持续地连接，但是其中冷却装置的固定在机械方面独立于蓄能器的固定。通过这种布置可以不需使用(弹性的)间距保持装置。蓄能器支承在中间元件上，中间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于风力发电设备(1)的转子叶片的变桨驱动器，所述变桨驱动器包括电动机(22)和用于在电动机(22)供电失效或故障时暂时为电动机(22)供电的电化学的或静电学的蓄能器(18、30)，其中蓄能器(30)配备保持装置(40)，用于固定在风力发电设备中预设的固定位置(48、34)上，并且与包括多个冷却元件的冷却装置(26)直接导热地接触，用于冷却在蓄能器(30)充电和放电时以及在风力发电设备(1)运行时所产生的蓄能器(30)的热量，并且借助排热装置(32)将热量排出，其特征在于，冷却装置(26)具有在机械方面独立于蓄能器(30)在固定位置(48、34)上的固定的支承装置(49)，其中，所述支承装置(49)在冷却装置(26)和固定位置(48)之间包括器件(46、44、42)，用于保证在蓄能器(30)和冷却装置(26)之间直接导热的接触。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F贝尔托洛蒂，
申请(专利权)人：SSB风系统两合公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE
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