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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2075639

Windmühlen

Windmühlen

Name des Erfinders:. Zabegaev AI; Gorbunov YN. Naumov VV. Kutusow VV. Smirnov SL. Novak YI. VV Dyomkin
Der Name des Patentinhabers: Gesellschaft mit beschränkter Haftung "Obschemash- Engineering"; Wissenschaftliche und Produktionsvereinigung "Vetroen"
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1995.04.20

Verwendung: Die Erfindung betrifft die Energietechnik Wind und kann in Windkraftanlagen zur Stromerzeugung unter Verwendung dieser Synchrongeneratoren verwendet werden. Die erfindungsgemäße Windkraftanlage besteht aus einem Turm, Windrad, Multi-Multiplikator, Schwungrad, Kupplung, Generator, Steuerung. Es ist für die Kopplung umfasst Kupplungen mit Mitteln versehen, Bremsen, zusätzliche Welle, wobei das große Zahnrad der Zwischenwelle mit zwei Ausgangsflottenwellen zugeordnet ist, primäre und sekundäre, von denen eines hohl und ist mit Kupplungen Zentrum Abtriebselement Kupplung, die über eine zusätzliche Welle verpasste innerhalb der hohlen Abtriebswelle des Multiplizierers mit dem Schwungrad verbunden ist, auf der anderen Seite des Multiplikators bezüglich Kupplungen angeordnet ist, und andere optionale Hochgeschwindigkeitswelle ist mit einer regelbaren Bremse verbunden. Zusätzlich kann die Windmühle und die Bremseinrichtung an dem Kupplungsgehäuse des Multiplizierers von der Seite gegenüber dem Generator und Windrades angebracht ist, wobei die Bremse mechanisch durchgeführt werden kann, Schuhtyp oder Scheibe und einem Elektromagneten. Windmühle Kupplungen Reibungs gemacht, ein oder mehrPlatte und Bedieneinheit eine axiale Kraft, um die Scheibe drückt, während der Druck Kopplungselement direkt mit dem Antriebsmechanismus verbunden ist. abkuppelnde Antriebs hauptsächlich Ausführungsform als in Reihe geschalteten Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe und ein Paar "Schraube-Mutter" ausgebildet ist, in dem die Schraube mit dem Ausgangswellenzahnrad und der Mutter verbunden ist, - die gelenkig an dem Druckelement deaktiviert die Kupplung und in weiteren Ausführungsbeispiel in Form von eine Einheit und ist auf dem Kupplungsgehäuse und das Druckelement ist Hebel eine erste Klasse geschwenkt schwenkbar mit dem Kupplungsdruckstange verbunden.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Energie, die speziell für die Windenergieanlage (WEA) mit Synchrongeneratoren zu wickeln, vor allem im Netzwerk arbeiten.

Bekannte Windkraftanlage. Siehe Beschreibung für AS UdSSR N 1703854 von 25.12.89, die Cl F 03 D 7/02, [1] umfasst den Turm, das Windrad mit einer horizontalen Drehachse, die durch eine horizontale Welle mit einem Generator verbunden ist, innerhalb des Kopfes platziert montiert auf dem Kopf mit der Möglichkeit, um seine vertikale Drehen Achse.

Diese bekannte Vorrichtung weist eine vereinfachte Darstellung des Getriebes und nicht die Konstanz der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle zu gewährleisten, weil sie nicht einen Leistungsentkopplungsvorrichtungen Propellerwelle von der Generatorwelle enthalten, die die Entwicklung von Schwingungsprozessen system "generator - Windrad" bestimmt, wann Änderungen vetropotokah Geschwindigkeit.

Weiterhin enthält es keine Bremsvorrichtungen, die die Sicherheit der Windturbine reduziert und möglicherweise zu einem Notfall führenden.

Bekannte Windenergieanlage (siehe. V. EM Fateev "Windkraftanlagen" Gosenergoizdat, Moskau Leningrad, 1945 Windrad mit einer horizontalen Drehachse wird die horizontale Antriebswelle mit einem Multiplikator mit dem Generator über eine Fluidkupplung verbunden.

Diese Lösung hat folgende Nachteile:

  • die mechanische Bremse Turbinen vorgesehen, in niedrigen Betriebssicherheit der Windturbine führt;
  • Windturbine hat eine große Größe sowohl der Installation und der Gondel;
  • eine große Masse von Windenergieanlagen, einschließlich der hohen spezifischen Gewicht;
  • mangelnde Zuverlässigkeit, vor allem aufgrund der Fluidkupplung;
  • begrenzte Lebensdauer;
  • die erhöhten Kosten sowohl der Installation und der Strom durch sie erzeugt werden;
  • universelle Anpassbarkeit vetropotokah Bedingungen zu begrenzen.

Bekannte Windkraftanlage wie in A beschrieben UdSSR N 1325189 von 07.01.86, die cl. F 03 D 7/04, [3] mit dem Windrad mit verstellbaren Schaufeln, zweistufigen Multiplikator mit der Zwischenwelle, Kupplung, Generator, Steuerung.

Durch die Funktion, Design-Merkmale und erzielte Ergebnis ist eine gut bekannte Lösung ist in der Nähe von dem Antragsteller und daher als Prototyp ausgewählt.

Diese bekannte Lösung hat folgende Nachteile:

  • Turbinenkraftfluss "Windrad zweistufigen Multiplikator - electric" permanent geschlossen, was die Entwicklung der Schwingungs- und selbstschwing Prozesse im Kraftfluss bestimmt, mit dem Ergebnis, dass es intensive Belastung sein kann, was zur Zerstörung der Windturbine oder Notfall;
  • begrenzte Ressource von Windenergieanlagen aufgrund der erhöhten Belastungen bei der Übertragung auftreten, wenn zur Schwingungsleistung des Windrades vetropotokah unterworfen;
  • Turbinenkraftfluss ausgerichtet ist nur in einer Richtung, die erhöhte Größe bestimmt Windturbinengondel und dementsprechend ihr Gewicht und ihre Kosten;
  • Windkraftanlagen hat keine mechanische Bremsvorrichtung, die die geringe Zuverlässigkeit und Sicherheit der Windturbine bestimmt und entspricht nicht den modernen Sicherheitsstandards.

Diese Nachteile der bekannten Vorrichtung zum größten Teil sind von entscheidender Bedeutung für Windkraftanlagen Klassen in den Zehner und einigen hundert kW und als Netz betrieben werden, und mit einem unabhängigen Verbraucher erlaubt keine wesentlichen moderne fast eine effiziente Windkraftanlagen erstellen.

Die Aufgabe an die Entwickler dieser Windkraftanlage zugeordnet ist, durch eine Vielzahl von Faktoren und Bedingungen verbunden sind.

Das Ziel wird durch die Summe der bekannten Ergebnisse erzielt, es eine umfassende Lösung erforderlich ist, auf einer erfinderischen.

Das Ziel der Erfindung ist:

  • gewährleisten einen störungsfreien Betrieb von Windenergieanlagen aufgrund der Möglichkeit der Erosion des Leistungsflusses im Falle eines Stromschwankungen in dem Getriebe;
  • die Zuverlässigkeit und Sicherheit der WEC zu verbessern, indem sie aus der Ferne schalten Sie die Bremsvorrichtung Anwendung;
  • Downsizing der Gondel der Windenergieanlagen und die Reduzierung des Materials durch die Verwendung von dichten Layout Übertragung und Stromgeräte in der Gondel der Windenergieanlagen;
  • Reduzierung der Belastungen auf die Bauteile und Baugruppen von Windenergieanlagen und Kraftübertragung Design und erhöhen die Ressource von Windkraftanlagen handeln.

Das Ziel aufgrund der Tatsache erreicht, dass die Windenergieanlage mit einer Bremse versehen ist, einem Schwungrad, die Kupplung Kupplungs Eingangs- und Ausgangselemente, die von derselben Seite der Kupplung abgeleitet sind, das Eingangsglied als Hohlwelle ausgebildet ist, die koaxial mit dem Ausgangselement, die Zwischenwelle Multiplizierers es ist mit zwei Ausgangsflottenwellen verbunden sind, von denen eine mit einer steuerbaren Bremse zugeordnet ist, und der andere ist hohl und ist mit einer hohlen Eingangsglied deaktiviert das Kupplungsmittelausgabeelement, das innerhalb des hohlen Abtriebswelle Multiplexer geleitet verbunden ist koaxial und ist mit einem Schwungrad verbunden ist, verbunden in Serie mit dem Generator .

Zusätzliche Unterschiede der beanspruchten Vorrichtung ist, dass die Brems- und Kupplungsvorrichtung auf dem Gehäuse durch den Multiplizierer montiert ist, gegenüber dem Generator, und sie können von dem Propeller und von der gegenüberliegenden Seite angebracht werden.

Die Bremse kann mechanisch, Schuh oder Plattentyp oder elektromagnetische durchgeführt werden.

Austreiben der Kupplung ist als eine Reihe geschalteten Elektromotor ausgelegt, ein Untersetzungsgetriebe und ein Paar von "screw nut" in der die Schraube mit der Abtriebswelle des Getriebes verbunden ist, und die Mutter ist schwenkbar verbunden mit dem Druckelement Kupplung deaktiviert. Es kann als eine integrale Einheit ausgebildet sein, und schwenkbar an dem Kupplungsgehäuse angebracht ist und das Druckelement ist ein erster zweiarmiger Hebel schwenkbar mit dem Kupplungsdruckstange verbunden ist.

Reibungskupplungen hergestellt, Lamellen-, mit der Möglichkeit der axialen Kraft Einstellen der Scheiben zu drücken. Druckkupplungselement kann direkt an den Kupplungsbetätigungsmechanismus in der gestängelose Version der Antriebskupplung ausgeschaltet verknüpft werden.

Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen.

Windmühlen
Windmühlen

Fig. 1 Windkraftanlage. Seitenansicht. Gondel, Propeller.

Fig. 2 Windkraftanlage. Schnitt AA. Siehe Fig. 1

Fig. 3 Windkraftanlage. Strukturell-Layout-Schema des Leistungsflusses Turbine.

Fig. 4 Klingen Schwankungen nach einer plötzlichen Anwendung des Bremsmoments auf die Übertragungszwischenwelle Multiplikator und ändern Sie das Trägheitsmoment von Teilen des Getriebes dreh:

"Und" die Auswirkungen auf die kombinierte Übertragung des Bremsmoments - in den Schritten (diskontinuierlich) angewendet Winkelbeschleunigung

"B" Änderungen der Winkelbeschleunigung, wenn das Getriebe Ausrücken, wenn Sie die Kupplung auszuschalten.

Die Zahlen im Text angegeben: 1 Turmwindturbinen 2 Windrad, 3 - Blatt-Propeller, 4 mehrstufigen (zwei oder mehr) Multiplikator 5 - Generator 6 Position Blattsteuersystem des Windrades, 7 - schalten Sie die Kupplung 8 gesteuerte Brems ab 9 Schwungrad, 10 Hohlwelle 11, Zahnkupplung, 12, die Eingangswelle des Multiplikators 4, 13 Leistungsgehäuse Multiplikator 4, 14 des Eingangskopplungselement 7 Schritt führende Clip, 15 zentrale Auskoppelelement 7, 16 Abtriebshohl - High-Speed-Welle des Multiplikators 17 Ausgangs Flotte Schritt 18 Multiplizierers angetrieben Reibscheibenkupplung 7, 19 Hauptkupplungsreibungsscheibe 7, 20 Innendruck Kopplungselement 7 - nicht rotierenden Teil, 21 Innendruck Kopplungselement 7 drehenden Teil 22, eine Feder 23, eine Motorkupplung aus dem Stellglied 7, 24 Kupplung von der Antriebsgetriebe 7, 25, Schraube 26, Mutter 27, einen Hebel 28, einen Schieber 29, Bremsbeläge, 30 weitere High-Speed-Welle des Multiplikators 31, das große Zahnrad der Zwischenwelle des Multiplikators, 32 Zwischenwelle Multiplikator 33 kleine Zahnrad der Zwischenwelle des Multiplikators, 33 große Getriebeeingang (Low-Speed) Wellen Multiplizierers 35 zusätzliche kleine Getriebeabtriebswelle 30, 36,37 Gelenke, Zentrallager 38 der Schwungradanordnung 9.

Zeichen "X" bezeichnet eine stationäre (zum Beispiel verkeilt) -Verbindung Drehmoment zu übertragen.

"B" Flansch an dem Gehäuse 13 ausgebildet ist der Multiplexer Kraft für Kupplungen 7 Montage.

Die Windkraftanlage besteht aus einem Turm 1 (siehe Fig.. 1, 2) auf Gondel mit Rad Winddreher darauf installiert 2 mit Drehflügeln 3, mehrstufigen Multiplikator 4, wobei der Generator 5, Steuersystem 6 Position der Schaufeln 3, die Kupplung 7 deaktivieren gesteuerte Bremse 8, Schwungrad 9. Windscheibe 2 ist in einer Gondel auf der Hohlwelle 10 montiert ist, über ein Verbindungszahnrad 11 Kupplung mit der Eingangswelle 12, einen mehrstufigen Niedergeschwindigkeits-Multiplikator von 4, die Energiegehäuse mit 13 Kupplungen 7 Kupplung, Ausgang 14 und Eingang 15 Artikel Übertragen von Drehmoment von der gleichen Seite der Kupplung abgeleitet 7, 15 das Eingangselement als Hohlkäfigantriebsgeschwindigkeit ausgebildet ist, koaxial angebracht Abtriebselement 14 Hülse 7 und ist mit der Ausgangsstufe des Multiplizierers 17 das Abtriebselement 4 die Zentralwelle 14 Kupplung verbunden 7 wird durch die Hohlwelle 16, einem Hochgeschwindigkeits-Multiplizierer 4 hindurchgeführt und mit dem Schwungrad 9 verbunden in Serie mit dem Generator 5 verbunden die Kupplungs seiner deaktiviert Gehäuse 7 auf dem Gehäuse 13 ein Kraftvervielfacher befestigt ist.

Das Drehmoment durch die Kupplung 7 übertragen wird, durch Einstellen der Größe der axialen Kraft drängt die Reibungsplatten 18 und 19 über das Druckelement gesteuert, bestehend aus einem nicht rotierenden äußeren 20 und inneren drehbaren Abschnitte 21, 22. Die gespitzten 0vklyuchenie off Federkupplung 7 wird von einem Stellglied durchgeführt wird, umfassend Motor 23, Untersetzungsgetriebe 24, eine Schraube 25, eine Mutter 26 verbunden, damit ein Ende eines Hebels 27, der schwenkbar an dem anderen Ende an dem Gehäuse Kopplungspunkt des dritten Hebels 27 schwenkbar an der Schubstange 28 verbunden ist, angebracht ist, das Druckelement 20 der Kupplung.

off Kupplungsaktuator kann als eine einzige Einheit ausgebildet werden, um einen Motor 23 und Reduzierer 24 umfasst, und ist gelenkig an dem Kupplungsgehäuse und das Druckelement ist ein erster zweiarmiger Hebel schwenkbar mit der Nachlaufhülse 28 7.

Gesteuerte Bremse 8 ist an dem Gehäuse 13 angebracht des Multiplizierers 4 auf der Seite gegenüber dem Windradgenerator 5 und 2 sowie Kupplungen 7 Antrieb. Mechanische Bremse 8 wird zum Beispiel Schuhtyp eine Bremstrommel 29 und Schuh oder Scheibe umfasst. Mögliche Ausführungsform der elektromagnetischen Bremse, wie Hysterese (als mechanische Bremse, wie beispielsweise ein Standard-Bremsschuh Typ des TAP können [4] verwendet werden).

Die Bremse 8 mit einer zusätzlichen Hochgeschwindigkeitswelle 30 und dem Multiplizierer 4 durch ein großes Zahnrad 31, die Zwischenwelle 32, ein kleines Zahnrad 33 der Zwischenwelle mit dem großen Zahnrad 34 der Eingangswelle 12, eine Niedergeschwindigkeits-Multiplizierer zugeordnet ist.

Windturbine arbeitet wie folgt:

Betrachten wir den allgemeinen Fall zu arbeiten.

Die Drehung der Antriebswelle 10 2 durch eine Zahnkupplung 11 treibt die Eingangswelle 12 des Multiplizierers 4. Die Bremsbeläge 29 an die Bremse 8 gedrückt werden. Die hohle Abtriebswelle 16 des Multiplizierers 4 über eine Keilverbindung verbunden ist (angezeigt durch "x" in Figur 3), trat ein Clip führenden 15 - Antriebselement Kupplungen 7 überträgt die Drehung der antreibenden Kupplungsscheiben 18, die Kupplung 7, die Slave-Rad 19 und dreht zentrale Abtriebselement 14, die Kupplungswelle 7, die über 36 koppelt, wie beispielsweise das Schwungrad 37 den Finger 9 und weiter über die Kupplung dreht den Generator 5 erzeugende Strom dreht.

Wenn Schwingungen vetropotokah v Ґ und entsprechend versorgt die Antriebswelle 10 Leistung mit 11 Position Blattpropeller Steuersystem steuert den Stromfluss in den Multiplikator zu beschleunigen, um dadurch einen stabilen Betrieb von Windenergieanlagen zu erreichen.

Aufgrund von Fehlern in dem System von Kontrolle und Verzögerung, sondern auch in den Kraftfluss aufgrund des Vorhandenseins "wind-wheel-Transmissions generator" elastisch-Massenelemente, die Schwingungsenergie an den Eingang des Multiplizierers übertragen, kann auf die Übertragung von Schwingungsprozessen führen. (Der Begriff "bezeichnet die Gesamtheit der Kraftübertragungselemente in der Übertragung von Lasten von dem Propeller auf den Generator beteiligt, einschließlich einer Antriebswelle, Vervielfacher, Kupplung, Schwungrad, Kupplungen, Bremssystem, etc.)

Mit zunehmender Intensitätsschwankungen Schlupf führende Reibscheiben 18 relativ zu den angetriebenen Rädern 19 in der Hülse 7, die in einer Begrenzung der Leistungsschwankungen führt, einstellbare Größe der Spannkraft der Feder 22 und eine schnelle Zerfallsprozesse anschließend ableitende Natur der Beziehung von trockener Reibung in der Kupplung 7.

Mit der richtigen Mischung aus Steifigkeit und Trägheitseigenschaften der Getriebekomponenten in der mathematischen Modellierung der Arbeit von Windenergieanlagen durch die Konstruktion des Getriebes betrachtet ermöglicht eliminieren praktisch Schwingungsphänomene in der Windturbine unter variablen Windgeschwindigkeit, einschließlich Unterlast- einen Generator, Überlastung, einschließlich einer kurzen Oszillatorschaltung Bedingungen und plötzliche ( unbefugtem) response Bremsen und eine Reihe anderer Situationen.

Schwungrad 9 mit begrenzter Kupplung 7 Schwingungen aufgrund seiner Trägheit im Wesentlichen dämpft Vibrationen und überträgt sie an den Generator 5, dessen stabiler Betrieb gewährleistet ist. Die letztere Tatsache ist wichtig, da der Synchrongenerator im wesentlichen ein Elektroauto instabil und anfällig für "samoraskachivaniyu" ist. Das Trägheitsmoment des Schwungrades 9 wird für die Modellierung des dynamischen Systems "Windrad generator transmission", bezogen auf die durch das System der Einheitlichkeit und Konstruktionsbeschränkungen und Gewichtsanordnung erreicht Effekt durch Berechnungen ausgewählt wird. Also, für die Gesamtleistung von 300 kW bei einem Wert von Hülse 7 in 1 Anziehen, 3 Nennwert des Drehmoments durch das Getriebe bei Nennleistung übertragen wird , das Schwungrad hat die folgenden Funktionen: I 30 kg × s × 2 m, einem Durchmesser von 0,85 m, Gewicht 1200 kg.

Im Bremsbetrieb, Propeller und Turbinen stoppen sein Betrieb ist wie folgt.

Betrachtet unterhalb der Bremstechnik und die Windturbine im Detail in einer anderen Anwendung durch den gleichen Anmelder gerichtet ref diskutiert stoppen. N 31/4 95 von 10.04.95 in VNIIGPE: "Ein Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage zu steuern", ist eine unabhängige technische Lösung.

Auf Befehl des Windrades Steuersystem (nicht in den Zeichnungen dargestellt) 3-Blatt Propeller 2 durch die Positionssteuersystem 11 trägt Blätter in Segelstellung. Windrad 2 verliert somit Energie. Gleichzeitig wird die Entfernung des Generators 5 aus dem elektrischen Netz. Nach dem Entfernen des Generators 5 des Befehlssteuersystemnetz von Pads 29 in einer gesteuerten Bremse 8 nicht mehr gehalten in dem Raum zwischen der Trommel Position, wobei für die Übertragung, und die erste insbesondere optionale Hochgeschwindigkeitswelle 30 und dementsprechend auf die Zwischenwelle 32 des Multiplizierers Bremsmomentes.

Bremskraftverstärker, oder vielmehr der Wert des Bremsmoments liegt in der Nähe oder gleich dem Nenndrehmoment durch das Getriebe übertragen wird, wenn die Windturbine bei Nennleistung.

die Bremse 8 Drehelemente des Getriebes und Windrad an Dynamik gewinnt aufgrund dynamischer Belastung fast plötzliche Anwendung von Bremsmoment Beim Auslösen. Die Größe der Winkelbeschleunigungsverzögerung wird aus der Gleichung bestimmt,



wobei M die Größe des Bremsmoments ist,

I Gesamtträgheitsmoment der drehenden Teile des Getriebes und des Propellers.

Propellerblätter unter plötzlichen Kurvenbremsmoment und führen gedämpfte Schwingungen. Dieser Lademodus für Klingen eher ungünstig: es gibt eine Menge Stress, die deutlich die Lebensdauer des Propellers verringert. Deshalb, um in Windturbinendesign Praxis die Anzahl solcher Belastungen zu begrenzen, wie bis zu 20.50 für die gesamte Lebensdauer von 15,20 Jahre.

Einführung des Schwungrades in der rotierenden Massen, wie Untersuchungen zeigen, erhöht die reduzierte Trägheitsmoment der rotierenden Teile des Systems "wind-wheel-Transmissions generator" in den 2,3-fachen (mit einer geringeren Erhöhung der Einführung des Schwungrads kann unwirksam sein, und die Notwendigkeit, das Trägheitsmoment durch die verschiedenen Winkel verursacht "bringen" Speed-Übertragung von verschiedenen Elementen). Nach Gleichung (1) ermöglicht es, für den gleichen Wert des Bremsmoments M die Größe der Winkelbeschleunigung zu reduzieren und das 2,3-fache Verzögerung. Als Ergebnis der Spannungen der Klingen des Windrades mit Schwankungen deutlich reduziert, aufgrund der es keine Reduktion der Ressource ist, wie es der Fall bei den bekannten Windkraftanlagen ist.

Wenn das Zeitintervall für die die Schwingungen der Schaufeln aus der Anwendung entstehende Drehmoment von Bremsen, gedämpft (in der Ingenieurpraxis, erlaubt eine Reduzierung der anfänglichen Schwingungsamplituden bis zu einem Niveau von 10,15% der ursprünglichen 100%, da der Prozess des Verfalls Test zu verwenden) können weitere Operationen sein beteiligt mit Bremstechnik von Windenergieanlagen. Für Glas- und Kohlefaser Klinge Windturbinenkonstruktionen Zeitintervall erforderlich, diese Schwingungsamplituden bei der Dämpfung zu erreichen, ist 2,5 T Schwingungsperioden.

Somit wird nach der Zeit t (2,5) T, wobei T Periode der niedrigsten Frequenz der Querschaufelschwingung in Segelstellung, in der Drehrichtung der Mindeststeifigkeit) erzeugen off Hülse 7 und Drehübertragungselemente Trennen mindestens (in der vorliegenden Ausführungsform die Windturbinenkonstruktionen) an aus zwei Teilen:

Teil 1: Windrad Wellenbremse Multiplikator;

Teil 2: Schwungradspeicher,

was zu einem abrupten Anstieg der Bremswinkelbeschleunigung. Siehe Fig. 4.

Zu diesem Zweck 23 der Motor über das Getriebe 24 durch Drehen der Schraube 25 bewegt Mutter 26 und dreht den Hebel 27, wodurch der Schieber 28 und das Druckelement 27 optional Druckfeder 22 und Öffnen der Reibscheiben 18 und die Kupplung 19 7 Ausschalten ist nicht plötzlich und während eine Zeit erforderlich, um die Scheibe freizugeben, beispielsweise 3 Sekunden. Steady die aufgebrachte Bremsmoment wird die Winkelbeschleunigung steigt nach Gleichung Yў Bremsen (1) durch das Trägheitsmoment der rotierenden Teile zu reduzieren , indem der Generator und das Schwungrad ausgeschaltet. Wichtig ist , dass der Anstieg Yў nicht plötzlich durchgeführt, was zu den Schwingungen der Schaufeln haben eine wesentlich geringere Intensität als die erste Anwendung sind deutlich geringere Intensität als der erste Bremsmomentanwendung. Dies sorgt für eine schnelle und wirksame Bremsung des Windrades, stoppt er und in der verriegelten Position zu halten.

Der Schwungradspeicher und somit freien Auslauf zu machen. Fig. 4 ist ein Graph, der die Schwingung der Flügel des Windrades Anbremsen, umgesetzt mit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage zeigt, wobei die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Windkraftanlage in diesem Modus veranschaulicht.

Beim Bremsen Technik betrachtet verringert erheblich die Wärmeerzeugung in der Windturbinengondel, da die Übertragungshemmung mit einem erhöhten Trägheitsmoment kombinierten Zeit von etwa 2,5 Perioden der Eigenschwingungsschaufeln erfolgt, beispielsweise bei einer Frequenz von Hz und 0,8.1,5 Perioden jeweils 1,2.0,67 Sekunden. Dieses Intervall ist 2,5.8,0 Sekunden. Nach der Trennung von Übertragungs Windrad auf der gleichen Größe des Bremsmoments für 10.20 s abgebremst.

Wenn beispielsweise ein Unfall in der Turbine auftritt, verliert die Verbindung mit dem Netzwerk entregten ist und wird wahrscheinlich im Falle eines Ausfalls eines Generators oder eines elektrischen Stromversorgungseinheiten und Steuer Kommunikation mit dem Netzwerk, die Bremsbeläge 8 aufhört 29 im rekonstituierten Zustand zu halten. Zur Übertragung Bremsmoment angelegt wird, aber auf Kosten der unterbrechungsfreien Stromversorgung aus (nicht dargestellt) bei der Entfernung der Schaufel Segelstellung, wobei die Öffnung des Getriebes und der Propeller Anschlag, der in dem verriegelten Zustand nach dem Stopp bleibt. Dies sorgt für eine erhöhte Sicherheit von Windkraftanlagen.

Die erfindungsgemässe Windturbine hat eine dichte Anordnung von Energieanlagen in der Gondel, die ihre geringe Größe und Volumen definiert.

Windturbine ermöglicht auch nach fast Energie, Strom und sogar ein elektronisches Steuersystem kompakt in einer Gondel, wodurch das Erreichen der bequemen Wartung, die geringen Abmessungen der Gondel und Reparaturen zu erleichtern.

Somit ist die Hülse 7 so ausgebildet, dass sein Eingang und Ausgang sind auf einer Seite durch eine Flanschverbindung "B" Vervielfacher hergestellt. Siehe Fig. 3. Ein Schwungrad 9 ist aus zwei Kupplungshälften polumahovikov mit einer zentralen Lageranordnung 38, die die hohe Kompaktheit in axialer Richtung festgestellt hat.

Einstellen Bremsen 8 ermöglicht die Kupplung 7 auf dem Gehäuse 13 des Multiplizierers man sie in einem einzigen Netzteil zu montieren, die eine hohe lokale und die Gesamtsteifigkeit aufweist und das Gewicht und die Abmessungen der Zahnstange zu speichern, die auf dem Multiplizierer montiert ist, Generator und Propellerwelle.

Die Bremse 8 durch eine zusätzliche Hochgeschwindigkeitswelle 30 angetrieben wird, zugeordnet der Multiplikator mit seiner Zwischenwelle 32, die einerseits ermöglicht die Auswahl der Brems größten Bremsmoment durch das entsprechende Übersetzungsverhältnis des zusätzlichen Schnellgangstufe zuweisen, so dass die Bremsen anzuwenden, um die Größe des Moments zu reduzieren, und auf der anderen Seite - die Schaffung eines unabhängigen Bremsstrom, der im Falle eines Bruchs hohen Multiplikator, Kupplung 7, das Schwungrad 9, Kupplungen 37 und 38, oder der Generator 5, Bremse der Windturbine, die erhöht die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit von Windenergieanlagen.

Darüber hinaus ist die notwendige Ressource Betriebszeit der mechanischen Bremse 8 0,5.1,0 aus der Zeit der Windturbine, die die reduzierten Anforderungen an die Dauerbremsflusskomponenten macht, um die Größe zu reduzieren und macht es einfacher zu gestalten (hier stellen wir fest, zum Beispiel, dass die Leistung des klassischen Multiplikator Industrie- und Spezialausführung DDT für 15 Jahre mit einer Ressource zu überarbeiten, wenn Lasten mit hohen Modulationsamplitude steigt in der Größe des Multiplizierers 2-fache der Grundgröße und das 4,5-fache in unterschiedlichem Gewicht).

Schalten Sie den Netzstrom aus dem Propeller an den Multiplizierer und von den Kupplungen bis 7 wieder auf das Windrad. Siehe Fig. 3 bietet eine hohe Dichte Layout. Die Kupplung 7 und das Schwungrad 9 mit einem Generator 5 kann in Bezug auf ein Spiegelbild von Fig angeordnet sein. 3 Anordnung. Flansch "B" wird dann an dem Gehäuse des Multiplizierers 13 durch den Propeller befinden. Diese Lösung ist identisch zu dem oben beschriebenen und wird als zusätzliche betrachtet. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, damit in weiteren Ansprüchen wiedergegeben (p. 2 und 3).

Antriebskupplung 7 wird als der Hauptausführungsform des Hebeltyp ausgeschaltet betrachtet wird, beispielsweise mit dem Hebel der ersten Art mit dem Elektromotor 23, kombiniert in einer einzigen Baueinheit mit dem Zahnrad 24 drehbar an dem Kupplungsgehäuse 7 die Leistung des Antriebs ist möglich gestängelose direkte Interaktion mit nicht drehenden Schrauben 25 Teil 21 Push-Kopplungselement 7. Diese Ausführungsformen und sind optional und machte in zusätzliche Punkte (p. 9, 13) Ansprüche.

Die Hauptausführungsform der Kupplungen 7 die Variante der Lamellenkupplungen, mit der Stahlplatte 18, 19, in einem Ölbad läuft. Für diese Option ein praktisches Design von Windturbinenleistung von 300 kW zu entwickeln. [6] Inzwischen mögliche Anwendungen von Single- und Dual-Use mit Trockenkupplung Reibmaterialien einschließlich Sinter hohe Reibung. In der Regel müssen die beanspruchte Gerätekoppler nicht Reibung sein, es elektromagnetisch sein kann, aber die wesentlichen Merkmale des Absatzes enthalten. 1 von den Ansprüchen, die den Basissatz von wesentlichen Merkmale, die für den Betrieb von Windkraftanlagen, unterliegen dem Ziel definieren. Daher können Ausführungsformen der Reibungskupplungen, Lamellen mit einstellbarer Kraft Kompression der Scheiben und damit den Wert des übertragenen Drehmoments sind den weiteren Ansprüchen zugeordnet.

Die beanspruchte Vorrichtung ist in erster Linie in der Betriebsumgebung für ein industrielles Netzwerk mit einem synchronen Generator zur Verwendung gezielte, sind sie progressiv, und ihre Verwendung ermöglicht es, die Ziele der Erfindung zu erreichen:

  • störungsfreien Betrieb von Windenergieanlagen sorgen durch die Möglichkeit, im Falle einer Schwankung in der Kraftübertragung des Kraftflusses zu brechen;
  • die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Windturbine zu verbessern, indem es die Anwendung der Bremseinrichtung zur Fernschalter;
  • reduzieren die Größe der Gondel und die Windturbine den Materialverbrauch durch die Verwendung von dichten Layout Übertragung und Stromgeräte in der Gondel der Windenergieanlagen zu reduzieren, erhöhen Servicefreundlichkeit;
  • zu erreichen, Verringerung der Belastungen der Bauteile und Baugruppen von Windenergieanlagen und Kraftübertragung Design und erhöhen die Ressource von Windkraftanlagen handeln.

FORDERUNGEN

1. Windkraftanlage mit einem Turm, Wind mit rotierendem Messer, umfassend mehrstufige Multiplizierer mit Zwischenwellen, Kupplung, Generator, Steuerung, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Bremse, Schwungrad, Kupplung Kupplungen, die Eingangs- und Ausgangselemente, von denen aus ein und ableiten ausgestattet ist der Kupplungsseite, und das Eingangselement als Hohlwelle ausgebildet ist, mit dem Abtriebsglied koaxial montiert ist, wird die Zwischenwelle des Multiplizierers mit zwei Ausgangsflottenwellen verbunden, von denen die eine mit einer regelbaren Bremse zugeordnet ist, und der andere ist hohl und ist mit einer hohlen Eingangselement verbunden Kupplung schaltet zentrale Abtriebselement, das koaxial innerhalb der Hohlwelle Hochgeschwindigkeits-Multiplizierer weggelassen und ist mit einem Schwungrad verbunden ist, mit dem Generator in Reihe geschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und Kupplungsvorrichtung auf dem Gehäuse durch den Multiplizierer montiert ist, der andere Generator.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- und Kupplungsvorrichtung auf dem Gehäuse des Vervielfachers von den gegenüberliegenden Seitenwindräder montiert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Bremse ausgeführt wird.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh Bremse ausgeführt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Bremse ausgeführt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Bremse durchgeführt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die abkuppelnde Antrieb als Serie geschalteten Elektromotor ausgebildet ist, ein Untersetzungsgetriebe und ein Paar Schraubenmutter, wobei die Schraube mit der Getriebeabtriebswelle verbunden ist, und die Mutter ist schwenkbar verbunden mit dem Druckelement Kupplung deaktiviert.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsplatte als eine einzige Einheit hergestellt ausgeschaltet wird und auf dem Kupplungsgehäuse und dem Druckelement angelenkt ist ein erster zweiarmiger Hebel schwenkbar mit dem Kupplungsdruckstange verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, daß die Reibungskupplungen dadurch gekennzeichnet ist, ausgeführt.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8, durchgeführt, dass Lamellenkupplungen gekennzeichnet.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9, daß die Kupplungen dadurch gekennzeichnet, geeignet ist, die axiale Kraft drückt die Scheibe einzustellen.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement direkt Hülse mit dem Antriebsmechanismus zugeordneten Kupplungs.

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Erscheinungsdatum 02.04.2007gg