带制动器的用于风力发电设备的发电机/齿轮箱装置的制作方法

1.本发明涉及发电机-齿轮箱装置、包括发电机-齿轮箱装置的风力涡轮机以及磁性轨道制动装置的用途。


背景技术：

2.us 8 376 708 b2公开了一种风力涡轮机，其包括具有齿轮箱和发电机的传动系。该传动系尤其包括机械制动系统，该机械制动系统设置在背离发电机的一侧。
3.fr 3 016 252 a1公开了一种风力涡轮机，其包括具有齿轮箱和发电机的传动系，其中盘式制动器紧固到发电机的定子壳体，并且能够借助于轴向可移位的摩擦盘机械地制动从发电机的转子突出的盘。
4.这样的布置占据了相对较大的轴向安装空间。


技术实现要素：

5.由此出发，本发明的目的是提供一种紧凑、高性能的发电机-齿轮箱装置，特别是风力涡轮机的发电机-齿轮箱装置。在这种情况下，其意图尤其是减小发电机-齿轮箱装置的轴向结构长度并使其紧凑。风力涡轮机的传动系也旨在具有相对较高的效率。
6.根据本发明的问题的解决方案通过具有权利要求1的特征的发电机-齿轮箱装置、具有权利要求14的特征的风力涡轮机以及具有权利要求15的特征的用途来实现。在从属权利要求和以下描述中指定了优选的配置，其在每种情况下可以单独地或组合地代表本发明的一个方面。如果一个特征与另一个特征结合呈现，则这仅用于简化本发明的呈现，而绝不意味着该特征在没有其他特征的情况下也不能是本发明的发展。
7.本发明涉及一种具有功能部件的用于风力涡轮机的发电机-齿轮箱装置
[0008]-其中所述发电机包括定子和转子，
[0009]-其中所述功能部件布置在所述发电机的端侧上，
[0010]-其中所述功能部件，特别是所述功能部件的径向中心部分，包括至少一个延伸部，所述延伸部指向所述转子，特别是指向所述转子的内部空间，
[0011]-其中至少一个磁性轨道制动装置的至少组成部分被紧固到所述延伸部，
[0012]-其中所述磁性轨道制动装置的制动作用基于所述磁性轨道制动装置与所述转子和/或所述功能部件(9)之间的电磁吸引的工作原理。特别地，发电机-齿轮箱装置是风力涡轮机的一部分。
[0013]
根据本发明的问题的解决方案还通过包括根据本发明的发电机-齿轮箱装置的风力涡轮机来实现，其中磁性轨道制动装置的致动装置嵌入风力涡轮机的控制结构中。
[0014]
发电机-齿轮箱单元、特别是风力涡轮机的磁性轨道制动装置的根据本发明至少部分地布置在发电机转子的内部空间中，使得风力涡轮机的传动系可以是轴向缩短的实施方式。这使得风力涡轮机的机舱可以是较短的实施方式，或者与以其它方式利用相比使得现在获得安装空间。
[0015]
在这种情况下提供的发电机是旋转电动机器，优选地是异步机或同步机。在这种情况下提供的齿轮箱优选为两级或三级行星齿轮箱。
[0016]
功能部件是静止的，也就是说，在风力涡轮机运行期间，它不会与转子或齿轮箱的部件一起移动。
[0017]
功能部件，特别是径向外部区域，包括用于齿轮箱和发电机的延伸部。
[0018]
功能部件的径向中心部分包括一个或多个延伸部，该延伸部适于接收或紧固磁性轨道制动装置的至少部分。
[0019]
功能部件的径向内部区域具有接收可能性，例如作为轴承座的连接件。
[0020]
功能部件可以仅仅是盖、带有或不带有用于接收轴承的连接件的轴承护罩。功能部件同样可以包括轴承部件和/或冷却部件，以及在功能部件的径向外部区域中的齿轮箱和/或发电机的凸缘延伸部。
[0021]
因此，功能部件包括发电机凸缘延伸部和齿轮箱凸缘延伸部。这些凸缘延伸部适合于接收发电机的至少部分和/或齿轮箱的部分或其壳体。
[0022]
发电机凸缘延伸部和齿轮箱凸缘延伸部以不同的轴向方向定向。
[0023]
该功能部件优选地是一体式的实施例。因此，在上述各个部件之间，例如尤其是发电机凸缘延伸部和齿轮箱凸缘延伸部之间，也可以避免力和扭矩流中的螺纹过渡点。
[0024]
为此，功能部件被实施为铸造部件或由实心材料通过切割制成。
[0025]
在另一个实施例中，功能部件的至少部件或部分被机加工，也就是说被铣削、研磨等。还可以通过增材制造以材料结合的方式至少部分地添加至少一些部件，例如发电机凸缘延伸部、齿轮箱凸缘延伸部，连接件和/或其他延伸部。
[0026]
这也允许形成成形部分/肋/切口，其用于增强功能部件或在功能部件或其至少一个部件内形成冷却管道或润滑管道。
[0027]
功能部件的上述组成部分，例如延伸部、连接件等，同样可以例如通过螺纹连接以可释放的方式焊接或固定。
[0028]
磁性轨道制动装置的制动作用基于磁性轨道制动装置与转子和/或功能部件之间的电磁吸引的工作原理。电磁引力的吸引力可以由电磁极的径向力产生，其中，特别地，电磁极仅由可连接的电池供电。为了致动根据磁性轨道制动器的原理构造的磁性轨道制动装置，仅激活电池就足够了，以便向电磁极提供电能，特别是直流电，并且通过明显的径向力实现转子在功能部件上的制动，其特别是以不可移动的方式通过电磁极而稳固。例如，在转子的可被电磁吸引的部分径向内的至少一个延伸部上设置至少一个电磁极，所述电磁极在激活状态下产生电磁场，所述电磁场试图吸引转子并由此使其减速。这里，转子可以以纯电磁的方式并且因此实际上无磨损的方式减速，和/或制动元件可以电磁地吸引到转子上，该制动元件特别是以抗旋转的方式固定到功能部件上，以便附加地或替代地实现转子的机械制动。
[0029]
根据本发明的磁性轨道制动装置可以包括具有内置电磁体的研磨靴。当电流流过电磁铁(开路原理)时，研磨靴被拉或推到转子上，特别是中空圆柱体的内侧。中空圆柱体的轴向部分包括制动表面，特别是以轨道状的方式成形的制动表面。在移动的制动表面和压在其上的一个或多个研磨靴之间产生摩擦，所述摩擦将转子移动或旋转的动能转化为热量，直到风力涡轮机传动系的动能被“消耗”或磁性轨道制动装置被停用。此外，可能发生额
外的涡流感应，特别是在以轨道状的方式成形的制动表面中，其产生与旋转相反的力。由于摩擦力随着转速的降低而增加，而涡流力随着转速的降低而降低，因此可以发生磁性轨道制动装置的实际上线性的制动作用。
[0030]
在这种情况下，由磁性轨道制动装置施加到转子的研磨靴摩擦力是基于研磨靴对转子的电磁吸引。内置在相应的研磨靴中的电磁体特别地与研磨靴固结，从而被固定以防止移动。因此，电磁体不起到用于研磨靴相对于电磁体的位移的致动器的作用，而是通电的电磁体起到被电磁吸引到转子的磁极的作用，并且在这种情况下该磁极携带研磨靴。特别地，通过导致摩擦力的法向力，研磨靴可以在转子和电磁吸引到转子的电磁体之间被电磁压缩。结果，可以通过提供给电磁体的电力容易地设定摩擦力的水平。特别可以提供随制动时间暂时变化的摩擦力，使得转子可以以限定的和最佳的方式减速。例如，由制动期间的自然振荡引起的噪声，特别是制动尖叫声或制动刺耳声，可以通过遵循相应的预定轮廓的供电来避免，该预定轮廓优选地取决于转子的当前转速。
[0031]
转子包括转子支撑结构，在转子支撑结构的径向外周上布置有包括永磁体、鼠笼式转子或绕组系统的叠层转子芯。该叠层芯固定地连接到例如收缩配合到中空圆柱体上。中空圆柱体通过连接元件、特别是辐条结构连接到转子毂。辐条结构将驱动扭矩和制动扭矩对齿轮箱输出轴来回传递。连接元件的辐条结构减少了转子支撑结构的重量。中空圆柱体或至少中空圆柱体的轴向部分在其内圆周上也具有制动表面。在这种情况下，当磁性轨道制动装置的研磨靴推靠制动表面时，通过磁性轨道制动装置实现制动作用。
[0032]
功能部件，特别是中心部件，包括至少一个延伸部。该伸入发电机空间的延伸部被实施成周向延伸，或者被实施成多个延伸部，这些延伸部部分地周向延伸并且磁性轨道制动装置的至少组成部分附接到这些延伸部。
[0033]
在发电机空间中，在功能部件的区域中，现在提供磁性轨道制动装置，其可以用作风力涡轮机的保持制动器或行车制动器。
[0034]
在磁性轨道制动装置的情况下，研磨靴的对应物是转子支撑结构的一部分，特别是对应地设置的翻转的中空圆柱体，或者设置有径向向内指向的轨道的中空圆柱体的一部分。该中空圆柱体同时用作转子支撑结构的加强元件，并因此用作发电机的转子的加强元件。
[0035]
磁性轨道制动装置的电致动能量例如由电池提供，并且特别地经由功能部件引导，例如发电机凸缘延伸部和/或齿轮箱凸缘延伸部。磁性轨道制动装置的研磨靴例如通过风力涡轮机的上级控制结构或手动地致动。这描述了开路原理。
[0036]
在闭路原理的情况下，其中例如电磁体抵抗弹簧工作以提起研磨靴，在辅助能量供应发生故障的情况下引入制动作用，例如由于断线。对于有关安全的紧急制动操作而言，这作为“防故障”是重要的。
[0037]
特别地，磁性轨道制动装置不是包括仅仅一个研磨靴，而是在径向中心部分的一个或多个延伸部上设置多个研磨靴(其可以一起致动或以交替方式致动)。研磨靴及其互补的制动表面可以以轴向偏移的方式布置在中空圆柱体的内表面内。这可以减少由于制动而产生的扭转作用，并在多个制动装置之间分配制动磨损。
[0038]
由于转子支撑结构是辐条状的实施方式，可以以简单的方式进行维护工作，例如更换制动部件。这是通过转子支撑结构的辐条之间的轴向通路实现的，例如当设备关闭时。
[0039]
磁性轨道制动装置根据本发明在功能部件上的布置以及因此根据本发明紧凑的发电机-齿轮箱单元导致轴向结构长度的减小。
[0040]
由于发电机的悬臂安装，可以在无损检测(nde)侧省去轴承护罩。
[0041]
因此，也没有必要具有用于旋转磁性轨道制动装置的盖子，因为后者被布置在转子的内部空间内，所述内部空间不容易接近。
[0042]
由于功能部件上的制动装置，确保了力/转矩从制动装置(特别是研磨靴和制动表面)经由转子短而直接地流到齿轮箱。这尤其可以通过功能部件的一体形式来辅助，因为在力或扭矩的流动中没有螺纹过渡点。以这种方式，也可以省略或至少最小化对摩擦锁定连接的需要。
[0043]
具有该发电机-齿轮箱单元的共同功能部件的风力涡轮机的发电机-齿轮箱装置则为非常紧凑的实施方式，特别是轴向。
[0044]
至少该发电机的冷却可以通过空气或冷却液来实现。在一个实施例中，发电机的定子具有油冷却，而转子具有空气冷却。在这种情况下，定子通过在电动机器气隙中的屏蔽套与转子密封。油冷却是通过定子叠层芯和/或发电机凸缘延伸部中的切口或管道实现的。
[0045]
在这种情况下，功能部件因此包括切口或管道以及用于密封屏蔽套的装置，例如迷宫式密封的组成部分。
[0046]
齿轮箱尤其是两级或三级行星齿轮箱，其在功能部件的背离发电机侧的一侧延伸。也可以在那里提供油冷却，为此在齿轮箱凸缘延伸部中提供切口或管道。
[0047]
功能部件的径向中心部分连接发电机凸缘延伸部和齿轮箱凸缘延伸部。此外，该中心部分建立与连接件的机械连接，该连接件适合作为轴承座，以便安装齿轮箱输出轴，该齿轮箱输出轴以旋转固定(抗旋转)和扭矩传递的方式连接到转子。
[0048]
在这种情况下提供的轴承例如是x排列的双列轴承或圆锥滚子轴承等。
[0049]
为了确保轴承装置的润滑，在功能部件中特别是在中心部分和/或连接件中设置润滑管道。
[0050]
齿轮箱输出轴例如通过可释放的夹紧装置或电绝缘凸缘连接以传递扭矩的方式机械地连接到转子支撑结构的转子毂。
[0051]
这种简单紧凑的结构还导致了用于组装风力涡轮机的转子叶片所需的转向齿轮的简单组装或简单接口。
[0052]
由于部件的多种用途(例如，作为加强元件的制动表面或制动轨道，尤其作为发电机和齿轮箱的带凸缘的共同铸造外壳的功能部件，其用作制动力和扭矩的力连接等)，提供了一种风力涡轮机的紧凑型发电机-齿轮箱单元。
[0053]
包括根据本发明的这种发电机-齿轮箱单元的风力涡轮机由于部件或组成部分的多用途而导致极其紧凑和高性能的风力涡轮机。
[0054]
作为发电机和/或齿轮箱的油冷却和至少转子的空气冷却的结果，提供了具有相对高效率的风力涡轮机。
[0055]
本发明还涉及磁性轨道制动装置的用途，其特别地由来自电池的直流供电，用于制动用于风力涡轮机的发电机-齿轮箱装置的转子，其尤其可以如上所述形成和开发，其中所述磁性轨道制动装置的制动作用基于所述磁性轨道制动装置和所述转子之间的电磁吸引的工作原理。
附图说明
[0056]
在以下示例性实施例中示意性地示出了本发明和本发明的进一步配置；在图中：
[0057]
图1示出了示意性示出的风力涡轮机，
[0058]
图2示出了功能部件，带有发电机，
[0059]
图3示出了磁性轨道制动装置的示意性横截面。
具体实施方式
[0060]
应该注意的是，诸如“轴向”、“径向”、“切向”等术语指的是在相应的图中或在相应描述的示例中使用的轴线。换句话说，轴向、径向和切向的方向总是指转子的旋转轴线，从而指定子的对应对称轴线。在这种情况下，“轴向”描述了平行于该轴线的方向，“径向”描述了正交于该轴线、朝向所述轴线或远离所述轴线的方向。“切向”是指与轴线35相距恒定径向距离并且在恒定轴向位置的情况下圆形地围绕轴线35的方向。“在圆周方向上”的表述基本上可以等同于“切向”。
[0061]
关于一区域，例如横截面积，术语“轴向”、“径向”、“切向”等描述了该区域法向量的定向，也就是说，垂直于所讨论区域的向量。
[0062]“相邻”一词与部件(例如线圈或定子齿)结合使用，旨在表达这样一个事实，即在“相邻部件”的情况下，这两个部件之间尤其没有其他此类部件，而是最多有一空的中间空间，或者可能有一不同类型的部件。
[0063]
表述“同轴部件”，例如转子和定子等同轴部件，在这里被理解为具有相同法向量的部件，因此，由同轴部件定义的平面彼此平行。此外，该表述旨在包含同轴部件的中心点位于同一旋转轴线或对称轴线上的事实。然而，这些中心点可能位于该轴线上的不同轴向位置，并且所提及的平面因此彼此之间的距离大于0。该表述不必要求同轴部件具有相同的半径。
[0064]
在相互“互补”的两个部件的上下文中，术语“互补”是指它们的外形设计为使得一个部件可以优选地完全布置在与其互补的部件中，使得一个部件的内表面和另一部件的外表面理想地以无间隙或全面积的方式接触。因此，在两个彼此互补的物品的情况下，一个物品的外形由此由另一个的外形限定。
[0065]
为了清楚起见，有时，在部件多次出现的情况下，通常并非所有图示的部件在图中都设有附图标记。
[0066]
图1示出了风力涡轮机1的上部，其可以位于陆上或海上。在风力涡轮机1的能量产生模式中，风力转子轴4设置成通过风力转子3绕风力转子轴线5旋转。在这种情况下，发电机7通过齿轮箱6驱动。发电机7通过逆变器(未更详细示出)电耦合到上级电网。因此，传动系2由风力转子3、风力转子轴4、齿轮箱6和发电机7组成。
[0067]
发电机7和齿轮箱6布置在风力涡轮机1的机舱8中。还布置在机舱8中的尤其是发电机7的逆变器以及风力涡轮机1的监视和控制系统。此外，至少部件，例如风力涡轮机部件如发电机7、齿轮箱6等的各种冷却系统的热交换器，设置在机舱8中。
[0068]
此外，在机舱8中存在发电机-齿轮箱装置26的扭矩支撑件(未更详细地示出)，该扭矩支撑件接收驱动扭矩和制动扭矩。
[0069]
齿轮箱6和发电机7也可以通过轴部分彼此分离。在该情况下，发电机7然后接收功
能部件9，而齿轮箱6仅为端侧终端。然而，为了实现轴向紧凑性，尤其重要的是，磁性轨道制动装置14至少部分地径向布置在发电机7内或发电机7的转子15内。这是通过功能部件9实现的，该功能部件9具有一个或多个沿转子15的方向延伸的轴向延伸部41，所述延伸部将在稍后阶段更详细地讨论。
[0070]
图2示出了具有发电机凸缘延伸部11的发电机7、功能部件9和齿轮箱凸缘延伸部12的示意性局部纵向截面。
[0071]
齿轮箱凸缘延伸部12至少接收齿轮箱6的部件，特别是两级或三级行星齿轮箱的部件，例如位置固定的环形齿轮。
[0072]
齿轮箱输出轴34从齿轮箱6轴向伸出。所述齿轮箱输出轴围绕轴线35旋转，所述轴线35或者与风力转子轴线5轴向对准地延伸或者与其轴向平行地定向，也就是说同轴地布置。
[0073]
齿轮箱输出轴34——这里是中空的实施例——通过转子毂36以旋转固定和传递扭矩的方式连接到发电机7的转子15。
[0074]
齿轮箱输出轴34安装在轴承装置13中，轴承装置13定位在功能部件9的连接件33中。用于轴承装置13的润滑剂管道(未更详细示出)可以设置在连接件33和/或功能部件9内。在能量产生模式中的扭矩以及制动扭矩通过齿轮箱输出轴34和转子毂36之间的轴毂连接来传递。
[0075]
轴毂连接原则上可以实施为形状锁合或力锁合连接。由于即将到来的应力，例如大应力和/或交变应力，优选使用夹紧装置或过盈配合。
[0076]
转子15包括转子支撑结构16，该转子支撑结构包含转子毂36、中空圆柱体17和加强元件或连接元件，例如辐条37。包括至少一个制动表面43的中空圆柱体17另外在转子支撑结构16上具有加强作用。
[0077]
中空圆柱体17的制动表面43可以被指定为中空圆柱体17内的表面。同样地，可以在中空圆柱体17的内侧设置径向向内指向的轨道装置作为制动表面43。
[0078]
在面向齿轮箱6一侧上的功能部件9也可以是发电机7的轴承护罩的形式。
[0079]
磁性轨道制动装置14的至少一些组成部分布置在转子15的内部空间中，尽管不一定径向布置在转子的叠层芯18内。
[0080]
磁性轨道制动装置14优选地设置在转子15的一侧，特别是面向功能部件9的一侧。在该图示中，制动表面43特别地形成在中空圆柱体17在功能部件9的方向上的轴向延长部中，在转子15的叠层芯18的轴向外侧。制动表面43在中空圆柱体17内更轴向中心的布置，也就是说在转子15的叠层芯18的径向“下方”，可以减少制动期间在转子支撑结构16上的扭转作用。
[0081]
优选地，从空间上看，转子支撑结构16是壳状的实施例，以便为连接件33、轴承装置13和/或制动装置14提供安装空间。在这种情况下，“壳”的开口指向功能部件9。
[0082]
转子15的叠层芯18周向地布置在转子支撑结构16上，所述叠层芯由压力盘19组装。叠层转子芯18包括永磁体20，永磁体20位于基本上轴向延伸的切口中。这些永磁体20也可以布置在叠层芯18的表面上。
[0083]
同样，考虑到有效的磁通引导，永磁体20也可以以v形方式布置在叠层芯18中。
[0084]
在该实施例中，中空圆柱体17的面向功能部件9的部分至少部分地实施为制动表
面43。
[0085]
研磨靴39定位在功能部件9的延伸部41上。根据转子支撑结构16的实施方式，延伸部41优选地以环的形式设置在功能部件9的径向中心部分上。在此还可以设置在相同半径上延伸的多个延伸部41，如图3中以虚线形式举例所示。以这种方式，一个或多个磁性轨道制动装置14可以设置在该区域中。这可以用于增加制动力和/或用于磁性轨道制动装置14的冗余。
[0086]
磁性轨道制动装置14被结合到风力涡轮机1的上级控制概念中。以这种方式，磁性轨道制动装置14或者，如果存在多个研磨靴39，则研磨靴39中的至少一些研磨靴可以执行保持功能，并且还可以执行行车制动操作或紧急制动操作，这导致发电机7并且因此最终使风力涡轮机1停滞。
[0087]
然后可以通过转子15的nde侧42以简单的方式实现空气冷却28。在这种情况下，例如，空气在转子15的外部区域中被吸入，并且通过冷却管道31轴向地通过叠层芯18和/或气隙25被引导到转子15的面向功能部件9的一侧。然后，加热的空气经由磁性轨道制动装置14和辐条中间空间38在nde侧42上再次从转子15轴向排出。因此，空气出口比空气入口径向地更向内。
[0088]
气流可以替代地反向流动。然而，这将具有这样的缺点，即磁性轨道制动装置14的磨损的制动材料进入气隙25的区域。
[0089]
空气冷却28的气流由外部风扇和/或辐条37的对应设计产生。为了实现转子15的空气冷却28，辐条37被设计为使得在转子15的旋转期间产生抽吸效应或压力效应。
[0090]
发电机7的定子22包括叠层芯，在叠层芯中布置有在定子22的端侧上形成绕组头23的绕组系统30。定子22至少在气隙25的一侧通过屏蔽套24密封。因此，定子22的液体冷却特别是油冷却27是可能的。在面向功能部件9的一侧上，功能部件9包括用于定位和/或屏蔽套密封件26的装置。定子22的冷却管道32和/或分配管道在绕组系统的区域中和/或在发电机凸缘延伸部11的面向定子22的那侧上设置在定子22的叠层芯和/或定子22的槽中或其上。这些管道也可以在发电机凸缘延伸部11内延伸。
[0091]
磁性轨道制动装置14被结合到风力涡轮机1的上级控制概念中。通过这种方式，制动装置14可以执行保持功能和行车制动操作，还可以执行紧急制动操作。在多个磁性轨道制动装置14彼此独立地起作用的情况下，这可以用于增加制动力和/或用于磁性轨道制动装置14的冗余。
[0092]
在磁性轨道制动装置14中或其上的附加传感器44连接到上级控制装置29，并且可以监视制动力、磨损和制动操作次数等。
[0093]
例如，磁性轨道制动装置14的电致动能量由布置在机舱8中特别是在发电机-齿轮箱单元26附近的电池38提供。
[0094]
根据本发明的具有根据本发明功能部件9的发电机-齿轮箱单元的所述构造从根本上确保了紧凑的实施方式，特别是在轴向方向上。发电机7以悬臂方式安装，其结果是可以不在nde侧42上提供轴承护罩。可以仅设置一盖21，该盖包括对应的空气出口开口和空气入口开口。该盖21优选地由grp构成。
[0095]
相应的磁性轨道制动装置14的致动能量例如由电池38提供，电池38有利地布置在功能部件9的附近，例如发电机凸缘延伸部11和/或齿轮箱凸缘延伸部12。该磁性轨道制动
装置14或由上级控制结构29或手动控制和激活或停用。
[0096]
图3示出了磁性轨道制动装置14的示意性局部横截面。在这种情况下，制动表面43被示出在中空圆柱体17的内侧上。制动表面43也可以实施为从中空圆柱体17的内侧径向向内指向的轨道。在所示的情况下仍然与制动表面43间隔开的研磨靴39在被致动时沿方向40向外推动，并且因此通过制动表面43上的摩擦产生转子15的所寻求制动作用，从而产生齿轮箱6的所寻求制动作用，并最终产生风力涡轮机1的所寻求制动作用。
[0097]
为了获得尽可能高的制动力，研磨靴39和制动表面43或轨道彼此互补。
[0098]
在这方面，作为示例，致动器30设置在一个或多个延伸部41上，当相应地致动时，所述致动器引起研磨靴39在方向40上朝向制动表面43的径向移动。
[0099]
磁性轨道制动装置14可以包括一个或多个研磨靴39，在本例中是五个研磨靴，它们可以一起或单独控制。
[0100]
磁性轨道制动装置14的这些部分旋转的组成部分由于其难以接近的安装位置而不必另外覆盖。然而，为了使污物颗粒远离转子15的内部空间，盖可能是可取的。
[0101]
转子内部空间也可以通过盖21以相对简单的方式密封。
[0102]
在一个实施例中，定子22和齿轮箱6具有油冷却。在这种情况下，可以想到单独的冷却回路或可替代地共同的冷却回路。发电机7的转子15在这种情况下通过空气冷却。
[0103]
定子22和/或转子15的叠层芯在此可以轴向连续地堆叠。然而，也可以在定子22和/或转子15中实现由彼此间隔开的多个局部叠层芯轴向构成的叠层芯，以便产生额外的径向冷却间隙。
[0104]
在这种情况下提供的发电机7是旋转式电动机器，优选地是异步机或同步机。极对数从2到30在这里是可以想象的。
[0105]
根据该实施例，寻求风力转子轴4和发电机的转子15之间20至200的传动比。
[0106]
为了获得紧凑的传动系，即风力涡轮机1的发电机-齿轮箱装置26，上面描述和示出的本发明的特征也可以以其他任意组合进行组合。例如，齿轮箱6和发电机7不一定必须通过所描述的功能部件9机械地链接或协作，如图1所示。
[0107]
相反，可替代地，也可以设想齿轮箱6和发电机7特别地彼此轴向分离地布置。重要的是，从轴向上看，至少磁性轨道制动装置14的组成部分至少部分地布置在转子15和/或定子22内。
[0108]
中空圆柱体17以及因此制动表面43距齿轮箱输出轴34的距离越大，所获得的制动扭矩就越大。
[0109]
在发电机7轴向内布置制动装置，特别是磁性轨道制动装置14的基本思想也可以特别地在风力涡轮机1的直驱式内转子发电机的情况下实现。

技术特征：
1.一种具有功能部件(9)的用于风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其中所述发电机(7)包括定子(22)和转子(15)，其中，所述功能部件(9)布置在所述发电机(7)的端侧上，其中所述功能部件(9)包括指向所述转子(15)的至少一个延伸部(41)，其中，至少一个磁性轨道制动装置(14)的至少组成部分紧固到所述延伸部(41)，其中，所述磁性轨道制动装置(14)的制动作用基于所述磁性轨道制动装置(14)与所述转子(15)和/或所述功能部件(9)之间的电磁吸引的工作原理。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述磁性轨道制动装置(14)包括至少一个位置固定的研磨靴(39)和与其互补的制动表面(43)，所述制动表面在所述转子(15)上，特别是在转子支撑结构(16)上。3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述转子(15)包括转子支撑结构(16)，其中，中空圆柱体支承所述转子(15)的叠层芯(18)，并且通过连接元件、特别是辐条装置以旋转固定的方式固定到转子毂(36)。4.根据权利要求3所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述中空圆柱体包括制动表面(43)，其中，所述中空圆柱体(17)的至少一个轴向部分呈制动表面(43)的形式，或者制动表面(43)紧固到所述中空圆柱体(17)。5.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置，其特征在于，在所述功能部件(9)的延伸部(41)上设置至少一个磁性轨道制动装置(14)，使得一个或多个磁性轨道制动装置(14)在周向位于所述转子支撑结构(16)的指向所述功能部件(9)的那部分的区域中。6.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述功能部件(9)布置在所述发电机(7)的指向所述齿轮箱(6)的端侧上。7.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，从制动表面(43)看，所述研磨靴(39)是凸出的实施方式。8.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述齿轮箱(6)和所述发电机(7)直接布置在所述功能部件(9)上，并且因此产生发电机(7)和齿轮箱(6)的相应的端侧终端。9.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述功能部件(9)在所述径向外部区域中包括发电机凸缘延伸部(11)和齿轮箱凸缘延伸部(12)，其中，发电机凸缘延伸部(11)与齿轮箱凸缘延伸部(12)在轴向不同的方向上延伸。10.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述发电机凸缘延伸部(11)形成所述发电机(7)的壳体的至少一部分，和/或所述齿轮箱凸缘延伸部(12)形成所述齿轮箱(6)的壳体的至少一部分。11.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述功能部件(9)在径向内部区域中包括连接件(33)，所述连接件至少适合作为轴承座。12.根据权利要求11所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述齿轮箱(6)的输出轴(34)安装在所述连接件(33)中，所述输出轴以传递扭矩的方式连接
到所述发电机(7)的转子(15)。13.根据前述权利要求中任一项所述的风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，所述磁性轨道制动装置(14)根据闭路原理和/或开路原理操作。14.一种风力涡轮机(1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的发电机-齿轮箱装置(26)，其特征在于，磁性轨道制动装置(14)的致动装置嵌入所述风力涡轮机(1)的控制结构中。15.一种磁性轨道制动装置(14)的用途，所述磁性轨道制动装置特别地由来自电池的直流供电，用于制动用于风力涡轮机(1)的发电机-齿轮箱装置(26)的转子(15)，所述风力涡轮机特别是根据权利要求14所述的风力涡轮机，所述发电机-齿轮箱装置特别是根据权利要求1至13中任一项所述的发电机-齿轮箱装置，其中，所述磁性轨道制动装置(14)的制动作用基于所述磁性轨道制动装置(14)和所述转子(15)之间的电磁吸引的工作原理。

技术总结
本发明涉及一种具有功能部件(9)的用于风力发电设备(1)的发电机/齿轮箱装置(26)，其中所述发电机(7)包括定子(22)和转子(15)，其中，所述功能部件(9)布置在所述发电机(7)的端侧上，其中所述功能部件(9)包括指向所述转子(15)的延伸部(41)，其中，至少一个电磁轨道制动装置(14)的至少组成部分紧固到所述延伸部(41)，其中，所述电磁轨道制动装置(14)的制动作用基于所述电磁轨道制动装置(14)与所述转子(15)和/或所述功能部件(9)之间的电磁吸引的工作原理。因此，产生了紧凑且高性能的发电机/齿轮箱装置(26)。机/齿轮箱装置(26)。机/齿轮箱装置(26)。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：弗兰德有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2023/8/28