[发明专利]具有机舱的风能装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有机舱的风能装置，机舱的定向可通过调节设备是电动机驱动可调的。 

背景技术

用于风能装置的机舱的电动机驱动的方位驱动装置是公知的。根据Erich Hau，Windkraftanlagen，第三版，Springer-Verlag，第309页和后面的页，方位驱动装置也设计为方位调节系统。这个系统的基本目标视为是转子和机舱朝着风向的自动定向。E.Hau就这一点指出方位驱动装置是风能装置中的自动结构部件，其构成了从机舱至塔头的渐变部，从结构的视点看。简单地说，这种调节设备使机舱与转子一起绕着塔的纵轴线旋转。在调节设备中，能够一方面区别致动驱动器和另一方面区别测径器或旋转限制器。致动驱动器具有电动机、齿轮箱和电制动器。 

从DE 199 20 504 C2，可以知道一种用于风能装置的跟踪系统。在方位驱动装置系统中，在机舱的休息时间期间致动驱动器不时地或持续地在调节设备上产生保持力矩。这通过提供三相异步电动机作为致动驱动器来实现，直流电流施加至所述三相异步电动机以产生保持力矩。 

从DE 100 23 440C1，已知一种方位驱动装置，其中致动驱动器滑道状地启动并又在机舱的调节期间停止。为此目的，致动驱动器实现为三相异步电动机，其由频率可变的三相电流驱动。 

从DE 103 07 929 A1，已知一种方位驱动装置，其中为了保护致动驱动器，通过安全离合器或安全摩擦离合器将其紧固。其背景技术是在跟踪期间，通常保持制动器处于啮合状态以确保跟踪运动必要的阻尼。为此原因，驱动器尺寸设计为使得它们能克服制动器的保持力。 尽管被制动器所阻尼，在风能装置的操作期间由于出现在电动机上的高偏航力矩而产生的负荷峰值，这会导致所涉及部件的损伤或毁坏。为了保护致动驱动器，因此设置：其紧固具有用于牢固地夹紧驱动器的摩擦表面，夹紧力被设计为使得对于给定的机械应力，驱动器在紧固时可移动。 

所谓的俯仰角(pitch)装置、风能装置是已知的，其能通过转子叶片绕着其纵轴线的旋转来调节转子叶片的攻角。为此目的，转子叶片可移动地安装在转子轮毂上，其中转子叶片绕着其纵向方向的定向通过一个或多个电动机来改变。以本发明的精神，并不区别用于俯仰角驱动器和用于风向跟踪的调节设备。两种调节设备可相对于其旋转轴线转动机舱或转子叶片的位置。在机舱中，旋转轴线通常等同于塔的纵轴线，而在俯仰角驱动器中，旋转轴线与转子叶片的纵轴线重合。忽略关于尺寸的这些几何差别，调节驱动器具有相同的功能和非常相似的结构设计。 

发明内容

本发明基于提供一种用于风能装置的调节设备的目的，其允许了简单结构并且其避免在调节设备的定尺寸中过高转矩的任何设计。 

根据本发明，这个目标由具有根据独立权利要求1的特征的风能装置来解决。本发明的其它有利实施例、实现和方面来自于从属权利要求、说明书和附图。 

根据本发明的风能装置具有机舱，其方位定向通过调节设备电动机驱动地可调节的。该方位定向决定了机舱和转子的定向。调节设备具有至少一个电动机，优选地具有齿轮箱和至少一个保持制动器。具有齿轮箱的电动机用作定位机舱在风中的位置的致动驱动器。而且，本发明涉及用于转子叶片的调节驱动器，由此转子叶片能绕着其纵轴线移动。甚至在这里，可再设置齿轮箱和保持制动器。 

设置控制单元用于电动机。控制单元将出现在电动机上的力矩限制到预定的最大值。优选地，提供异步电动机作为所述电动机。这样，预定的最大值优选地小于电动机的电动机极限转矩(breakdown torque)。根据本发明，提供了用于电动机的控制单元，其控制用于转矩的预定最大值。这种控制单元的具体优点是齿轮箱仅取决于转矩的最大值而定尺寸。在使用异步电动机时，在转速高于同步速度时，出现异步电动机的磁场减弱(field weakening)，这会导致力矩降低。由于根据本发明的控制单元，通过使用更强的电动机可能获得在超同步速度下较小的磁场减弱。更强电动机的使用产生了更高的极限转矩，在没有转矩限制之下这将使齿轮箱超载。只有使用根据本发明的转矩限制，使用这种电动机变得是可能的。另外，电制器用作行车制动器(service brake)，其定尺寸为转矩的最大值且可将其保持。上述最大保持力矩，电制器的滑动是容许的。 

优选地，在机舱或转子叶片的调节操作期间，控制单元将由电动机所产生的转矩限制至第一预定转矩值。第一预定转矩值适合地小于或等于据此齿轮箱定尺寸的转矩的最大值。