具有同步发电机的风能设备以及缓慢转动的同步发电机制造技术

本发明专利技术涉及一种具有同步发电机的风能设备，所述同步发电机具有用于产生电能的发电机定子和发电机转子。此外，风能设备具有用于冷却发电机转子（200）的液体冷却系统（300）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有同步发电机的风能设备以及一种缓慢转动的同步发电机。
技术介绍
多年以来已知例如爱纳康公司的具有他励同步发电机的风能设备。在此，风能设备的转子(吊舱的转动部分)可直接与同步发电机的转子连接并且驱动发电机的转子，以便由此产生电能。在这期望的是，在此在不显著增大同步发电机的直径的情况下，提高同步发电机的额定功率。DE102009050004A1说明一种具有转子、围绕转子的定子和水动冷却装置的发电机，所述水动冷却装置具有入水口、出水口以及在转子和定子中的用于输送冷却水的通道。水动冷却装置是发电机的唯一的冷却装置。DE60029977T2说明一种具有转子和定子的风能设备。冷却单元用于引导冷却液穿过定子，以便因此将热量从发电机引出。
技术实现思路
所述目的通过根据权利要求1所述的风能设备以及通过根据权利要求8所述的同步发电机来实现。因此，风能设备设有具有发电机定子和发电机转子的同步发电机。风能设备还具有用于冷却发电机转子 的液体冷却系统。根据本专利技术的一个方面，液体冷却系统具有在发电机转子中的至少一个冷却通道和至少一个热交换器。冷却液流过发电机转子中的至少一个冷却通道和至少一个热交换器。根据本专利技术的另一个方面，液体冷却系统具有用于过滤冷却液的过滤单元、用于泵送冷却液通过冷却循环系统的泵单元和膨胀箱。根据本专利技术的另一个方面，将液体冷却系统设置在风能设备的(气动的)转子中或设置在风能设备的(气动的)转子上。因此，整个液体冷却系统存在于风能设备的转动部分中。因此能够避免，在风能设备的转动部分和静止部分之间必须存在复杂的过渡机构。根据本专利技术的另一个方面，液体冷却系统具有用于容纳过量冷却液的补偿箱，其中补偿箱位于风能设备的(气动的)转子中从而随其一起转动。发电机转子具有极靴支承件，所述极靴支承件具有在极靴支承件的环周上分布地设置的多个极靴。极靴支承件还具有至少一个冷却通道，冷却液能够流过所述冷却通道，以便因此间接地冷却极靴。至少一个冷却通道与冷却循环系统耦合，所述冷却循环系统在风能设备的转子的或旋转器罩的外侧上具有至少一个热交换器。此外，能够将热交换器集成在转子的或旋转器的罩中或集成在转子的或旋转器的罩上。在冷却循环系统中能够设有补偿箱和/或集污器。冷却循环系统还具有用于泵送冷却液通过冷却循环系统的泵。冷却液例如能够是具有乙二醇成分的水。根据本专利技术的同步发电机优选是他励同步发电机并且具有每分钟50转以内的转速，也就是缓慢转动的同步发电机。根据本专利技术的一个方面，在冷却循环系统中设有用于过滤冷却液中的颗粒或污物的污物过滤器单元。所述过滤器构造成是可更换的，使得能够实现过滤器的清洁。根据本专利技术的另一个方面，持续地驱动泵直至之前确定的工作持续时间。在这个之前确定的工作持续时间之后，能够在需要时驱动泵。在之前确定的工作持续时间之后，能够清洁或更换过滤器，使得能够确保将存在于冷却液中的颗粒或污物滤除。本专利技术同样也涉及一种具有发电机定子、发电机转子和用于冷却发电机转子的液体冷却系统的、缓慢转动的同步发电机，其中将液体冷却系统设置在发电机转子中或设置在发电机转子上。因此， 设有具有随发电机转子一起转动的液体冷却系统的缓慢转动的同步发电机。液体冷却系统能够具有热交换器和发电机转子中的冷却通道，其中冷却液流过至少一个热交换器和发电机转子中的冷却通道。本专利技术涉及的思想是，通过液体冷却系统对转子和尤其是极靴进行间接冷却。本专利技术的其它设计方案是从属权利要求的主题。附图说明在下文中参考附图详细阐明本专利技术的优点和实施例。图1示出根据第一实施例的风能设备的示意剖面图，图2示出根据第一实施例的风能设备的冷却系统的一部分的示意图，图3示出根据第一实施例的风能设备的冷却系统的另一部段的示意图，图4示出根据第二实施例的风能设备的吊舱的示意图，图5示出根据第三实施例的风能设备的冷却系统的热交换器的示意图，图6示出根据第三实施例的风能设备的发电机转子的示意图，图7示出图6的转子的示意剖面图，图8A示出根据第四实施例的风能设备的吊舱的示意图，图8B示出图8A的吊舱的俯视图，图9示出根据第四实施例的风能设备的吊舱的部分剖面图，图10示出根据第四实施例的风能设备的吊舱的另一部分剖面图，图11示出根据第四实施例的风能设备的吊舱的一个部段的示意图，图12示出根据第四实施例的风能设备的吊舱的一部分的示意图，图13示出用于根据第四实施例的吊舱的热交换器的立体图，图14示出图13的热交换器的背侧的示意图，图15示出根据第四实施例的热交换器的背侧的另一示意图，以及图16示出根据第四实施例的热交换器的背侧的另一立体图。具体实施例方式图1示出根据第一实施例的风能设备的示意图。风能设备具有(带有旋转器和旋转器罩或气动的转子)的吊舱100、发电机转子200和冷却系统300。发电机转子200设置在吊舱罩100内部。冷却系统300是具有冷却循环系统的液体冷却系统，冷却液在所述冷却循环系统中流动。所述冷却液例如能够是水和乙二醇的组合。冷却系统300具有至少一个热交换器310，所述热交换器能够设置在吊舱罩或旋转器罩100外部。对此替选地，能够将至少一个热交换器310集成在吊舱罩100中或集成在吊舱罩100上。冷却系统300还具有多个冷却管301、泵单元320、可选地具有膨胀箱330以及可选地具有过滤单元或集污单元340和在发电机转子200中的至少一个冷却通道340。通过根据第一实施例的冷却系统和相关联的冷却循环系统，冷却液能够流过发电机转子200中的冷却通道340，从而能够冷却发电机转子200。通过热交换器310，能够又再冷却通过发电机转子而变热的冷却液。冷却系统300存在于风能设备的气动的转子或旋转器罩中或存在于风能设备的气动的转子或旋转器罩上，这就是说，冷却系统存在于风能设备的转动部分中或存在于风能设备的转动部分上。图2示出根据第一实施例的冷却系统的第一部分。在此，在图2中设有泵单元320、补偿箱330、抗超压的安全阀302和可选地具有压力传感器303。泵单元320用于将冷却液泵送穿过冷却系统。在此，补偿箱330用于容纳过量的冷却液，因此冷却系统内部的压力不会超过预设数值。图3示出根据第一实施例的冷却系统的第二部分。冷却系统具有冷却管301以及过滤单元或集污单元340。集污单元340构造成是可更换的。因此，在需要时能够更换或清洁过滤单元。 根据本专利技术的第一实施例，能够持续预设数量的工作小时(例如，300小时)地驱动泵单元320。持续地驱动泵直至达到所述工作小时。最晚在达到确定的工作持续时间之后，对过滤单元340进行更换或清洁。在更换或清洁过滤单元之后，仅在需要时驱动泵。因此，能够实现，在直到达到之前确定的工作持续时间的第一时间区间中，将颗粒和污物从冷却液清除。因为冷却系统是闭合的冷却系统，在更换或清洁过滤单元之后在冷却液中不会再存在其它的颗粒或其它的污物，使得能够仅在需要时激活泵。图4示出根据第二实施例的风能设备的吊舱的示意图。在此，吊舱具有(带有旋转器罩的)气动的转子(转动部分)10和后面的、不转动的部分20。在气动的转子10上存在用于转子叶片31的连接件30。在转子10的外部设有至少一个热交换器310。根据第二实施例的所述热交换器310能够对应于根据第一实施例的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔诺·希尔德布兰德，克里斯蒂安·鲍姆格特尔，
申请(专利权)人：乌本产权有限公司，
类型：
国别省市：