用于风力涡轮机的电气连接器制造技术

描述了一种用于在风力涡轮机(10)的机舱(14)和轮毂(16)之间提供电力的电气连接器。该电气连接器包括用于连接到该机舱和该轮毂之一的第一电气连接器部件(32)，和用于连接到该机舱和该轮毂中的另一个的第二电气连接器部件(34)。该电气连接器还包括用于使第一或第二电气连接器部件在第一方向中在伸展位置和缩进位置之间移动的致动器(46)，在该伸展位置中，第一和第二连接器部件接触并在该机舱和该轮毂之间形成电气连接，在该缩进位置中，第一和第二电气连接器部件间隔开并且不形成电气连接。第一和/或该第二电气连接器部件包括一个或多个磁体(84)，该一个或多个磁体被布置成当相应的部件接触时，将第一和第二连接器部件固定在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及用于风力涡轮机的电气连接器。更具体地，本专利技术涉及一种用于在风力涡轮机的机舱和轮毂之间提供电气连接的电气连接器，并且涉及一种包括这种连接器的风力涡轮机。
技术介绍
将电气部件定位在风力涡轮机的叶片或轮毂内变得越来越常见。这种部件的示例包括用于融化累积在叶片的表面上的冰的除冰系统。已知的除冰系统通常包括一个或多个电加热器和定位在每个叶片内侧的一个或多个电风扇。除了除冰系统之外，定位在叶片内侧的其它电气部件可包括桨叶致动器、照明系统和传感器系统。风力涡轮机通常包括诸如位于机舱内侧的辅助变压器之类的电源。用于将该电源连接到轮毂或叶片内侧的电气部件的电气连接器是已知的，并且通常包括电刷和滑环装置。然而，诸如电刷和滑环连接器之类的已知的电气连接器通常不能越过位于机舱和轮毂之间的接口来供应大量的电力。因此，在例如除冰系统的情况下，它不能向轮毂提供足够的电力以便同时对多个叶片除冰。考虑到该限制，一些现有的除冰系统被构造成一次对一个叶片除冰。会需要一小时来对单个叶片除冰，由此电力方面的这种限制会导致风力涡轮机的相当长的停机时间，这最终降低了风力涡轮机的生产率。在此背景下，本专利技术旨在提供一种改进的电气连接器。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于在风力涡轮机的机舱和轮毂之间提供电力的电气连接器，该电气连接器包括：用于连接到该机舱和该轮毂之一的第一电气连接器部件；和用于连接到该机舱和该轮毂中的另一个的第二电气连接器部件；以及用于使该第一电气连接器部件或第二电气连接器部件在第一方向中在伸展位置和缩进位置之间移动的致动器，在该伸展位置中，该第一连接器部件和第二连接器部件接触并在该机舱和该轮毂之间形成电气连接，在该缩进位置中，该第一电气连接器部件和该第二电气连接器部件间隔开并且不形成电气连接；其中，该第一电气连接器部件和/或第二电气连接器部件包括一个或多个磁体，该一个或多个磁体被布置成当相应的部件接触时，将该第一连接器部件和该第二连接器部件固定在一起。该磁性连接确保了当部件被连接在一起时，该第一连接器部件和该第二连接器部件被牢固地保持接触。如稍后将更为详细描述的那样，在连接器部件被连接在一起的同时，该转子可相对于机舱轻微地滑移。在这两个连接器部件之间的磁引力确保了在该转子滑移的情况下，部件并不相对于彼此滑动，并且因此确保了越过机舱/轮毂接口的稳定而耐用的电气连接。当这些部件接触时，磁体也用于将部件正确地定位在一起。该致动器可被构造成使该第一连接器部件移动成与该第二连接器部件接触以及脱离接触。作为选择，该致动器可被构造成使该第二连接器部件与该第一连接器部件接触以及脱离接触。该第一连接器部件可被构造成被安装到轮毂或机舱。同样，该第二连接器部件可被构造成被安装到轮毂和机舱中的另一个。在本专利技术的优选实施例中，该第一连接器部件被构造成被安装到该机舱，同时该第二连接器部件被构造成被安装到该轮毂，并且该致动器被优选地布置成使该第一连接器部件相对于该第二连接器部件移动。该电气连接器的两个部件优选地被构造成当风力涡轮机转子停转时、即当施加制动时被连接起来。该转子停转处于致使该第一连接器部件和该第二连接器部件相对于彼此对齐的位置中。当该转子停转时，该电气连接器使位于该风力涡轮机内或远离该风力涡轮机的电源能够被连接到该轮毂，以便向位于轮毂和/或转子叶片内的电气装置供电。在本专利技术的优选实施例中，该电源为位于机舱内的辅助变压器。该电气连接器优选地被构造成从该电源越过机舱/轮毂接口提供三相电。该电气连接器特别适用于越过机舱/轮毂接口向除冰系统的诸如位于转子叶片内的风扇和加热器之类的电气部件供电。该电气连接器提供了一种越过机舱/轮毂接口的适当耐用且稳定的电气连接，并且有利地能够提供足够的电力从而同时对所有的叶片除冰。当向转子施加制动时，在转子和机舱之间可存在对应于高速轴的单转的微小滑移。这通常转化成机舱和轮毂之间的+/-4度的相对旋转。该电气连接器被构造成在于相应连接器部件之间建立连接的过程期间以及一旦将连接器部件联接在一起，就调节该相对运动。为此，该第二连接器部件优选地限定用于该第一连接器部件的着陆区域。该着陆区域被构造成允许该第一连接器部件和该第二连接器部件在上述可调节转子滑移的连续区域上接触。在稍后描述的本专利技术的具体实施例中，该第二连接器部件呈具有环形节段的形状的工作台的形式。该环形节段具有8度的外弧长，从而调节上述的+/-4度的滑移公差。该工作台的曲率半径基本上为该工作台和该转子轴线之间的距离。该第二连接器部件优选地包括一个或多个传导板，这一个或多个传导板被布置成在这两个连接器部件之间提供基本连续的电气接触区域。优选地，存在用于承载三相电源的三个相应相位的三个传导板。该传导板或每个传导板可以是适当弯曲的并且优选地在这两个连接器部件之间限定基本连续的圆周的电气接触区域。在使该第一连接器部件和该第二连接器部件移动成接触的同时，该连续的接触区域允许该电气连接器调节上述的可能的转子滑移。该第二连接器部件优选地包括一个或多个磁板，这一个或多个磁板被布置成在这两个连接器部件之间提供基本连续的磁接触区域。该磁板或每个磁板优选地是适当弯曲的并且在这两个连接器部件之间限定相应的基本连续的圆周的磁接触区域。磁板可以是永磁体或铁质金属板。该第一连接器部件优选地包括一个或多个永磁体，这一个或多个永磁体被布置成接触该第二连接器部件的一个或多个磁接触区域。当使该第一连接器部件和该第二连接器部件接触时，该连续的磁接触区域允许该电气连接器调节上述可能的转子滑移。该电气连接器在连续的接触区域上建立接触的能力与现有技术的连接器相比是特别有利的，这是因为它使得该电气连接器能够在转子停转时调节可能的转子滑移。相比之下，在能够建立电气连接之前，诸如插塞和插座类的连接器之类的现有技术连接器必须被精确地对齐，并且因此这类连接器不能调节转子滑移。有利地，因此，本专利技术的电气连接器在机舱和轮毂之间无需这种精确对齐。在本专利技术的优选实施例中，该第一电气连接器部件包括被构造成接合被限定在该第二连接器部件上的电气接触区域的一个或多个电气接触销。优选地，存在用于承载三相电源的三个相应相位的三个电气接触销。该销或每个销均可被例如通过合适的弹簧偏置成当该第一连接器部件和该第二连接器部件接触时，与该电气接触区域接合。这确保了销与第二连接器部<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在风力涡轮机的机舱和轮毂之间提供电力的电气连接器，所述电气连接器包括：用于连接到所述机舱和所述轮毂中的一个的第一电气连接器部件；和用于连接到所述机舱和所述轮毂中的另一个的第二电气连接器部件；以及用于在第一方向中在伸展位置和缩进位置之间移动所述第一电气连接器部件或所述第二电气连接器部件的致动器，在所述伸展位置中，所述第一连接器部件和所述第二连接器部件接触并在所述机舱和所述轮毂之间形成电气连接，在所述缩进位置中，所述第一电气连接器部件和所述第二电气连接器部件间隔开并且不形成电气连接；其中，所述第一电气连接器部件和/或所述第二电气连接器部件包括一个或多个磁体，所述一个或多个磁体被布置成当相应的部件接触时，将所述第一连接器部件和所述第二连接器部件固定在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.14 DK PA2013705801.一种用于在风力涡轮机的机舱和轮毂之间提供电力的电气连接器，
所述电气连接器包括：
用于连接到所述机舱和所述轮毂中的一个的第一电气连接器部件；和
用于连接到所述机舱和所述轮毂中的另一个的第二电气连接器部件；
以及
用于在第一方向中在伸展位置和缩进位置之间移动所述第一电气连接
器部件或所述第二电气连接器部件的致动器，在所述伸展位置中，所述第
一连接器部件和所述第二连接器部件接触并在所述机舱和所述轮毂之间形
成电气连接，在所述缩进位置中，所述第一电气连接器部件和所述第二电
气连接器部件间隔开并且不形成电气连接；
其中，所述第一电气连接器部件和/或所述第二电气连接器部件包括一
个或多个磁体，所述一个或多个磁体被布置成当相应的部件接触时，将所
述第一连接器部件和所述第二连接器部件固定在一起。
2.根据权利要求1所述的电气连接器，其中，所述致动器被构造成使
所述第一连接器部件移动成与所述第二连接器部件接触或脱离接触。
3.根据权利要求1或2所述的电气连接器，其中，所述第二连接器部
件限定用于所述第一连接器部件的着陆区域。
4.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第二连接器
部件呈具有环形节段的形状的工作台的形式。
5.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第二连接器
部件包括一个或多个传导板，所述一个或多个传导板被布置成在这两个连
接器部件之间提供基本连续的电气接触区域。
6.根据权利要求5所述的电气连接器，其中，所述第二连接器部件包
括用于承载三相电源的三个相应相位的三个传导板。
7.根据权利要求5或6所述的电气连接器，其中，所述传导板或每个
传导板是弯曲的并在这两个连接器部件之间限定基本连续的圆周的电气接

\t触区域。
8.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第二连接器
部件包括一个或多个磁板，所述一个或多个磁板被布置成在这两个连接器
部件之间提供基本连续的磁接触区域。
9.根据权利要求8所述的电气连接器，其中，所述磁板或每个磁板是
弯曲的并且在这两个连接器部件之间限定相应的基本连续的圆周的磁接触
区域。
10.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第一连接
器部件包括一个或多个永磁体，所述一个或多个永磁体被布置成接触所述
第二连接器部件的一个或多个磁接触区域。
11.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第一电气
连接器部件包括一个或多个电气接触销，所述一个或多个电气接触销被构
造成接合限定在所述第二连接器部件上的电气接触区域。
12.根据权利要求11所述的电气连接器，其中，所述第一电气连接器
部件包括用于承载三相电源的三个相应相位的三个电气接触销。
13.根据权利要求11或12所述的电气连接器，其中，当所述第一连
接器部件和所述第二连接器部件接触时，所述销或每个销被偏置成与所述
电气接触区域接合。
14.根据权利要求13所述的电气连接器，其中，所述销或每个销通过
与所述销相关联的相应的弹簧而被偏置成与所述电气接触区域接合。
15.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第一连接
器部件和/或所述第二连接器部件包括一个或多个传感器，所述一个或多个
传感器被布置成在所述部件接触时，感测所述部件的相对位置。
16.根据权利要求15所述的电气连接器，其中，所述传感器或每个传
感器为感应传感器并被布置成感测设置在另一连接器部件上的所述磁体的

\t位置。
17.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述第二连接
器部件可滑动地安装到所述轮毂或所述机舱。
18.根据权利要求17所述的电气连接器，其中，所述第二连接器部件
被安装在沿着与圆形主轴承大致正切的方向延伸的一个或多个轨道上，所
述圆形主轴承设置在所述风力涡轮机的所述电气连接器在使用中连接其上
的所述轮毂和所述机舱之间。
19.根据权利要求18所述的电气连接器，其中，所述电气连接器还包
括用于沿着所述轨道或每个轨道将所述第二连接器部件偏置到中立位置中
的偏置装置。
20.根据任一前述权利要求所述的电气连接器，其中，所述电气连接
器还包括回转接头，所述回转接头被构造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·K·尼尔森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK