[发明专利]多转子风轮机

说明书

一种多转子风轮机(1)，其包括塔架结构(2)和至少一个承载结构(3，4)，每个承载结构(3，4)均布置成用于承载包括转子(6，8)的两个或更多个能量产生单元(5，7)。至少两个转子是逆风或顺风转子(6)，能量产生单元(5)包括逆风或顺风转子(6)，所述转子布置成其重心沿来风方向在所述塔架结构(2)后方的第一距离处，基本位于同一竖直高度，并且沿与所述来风方向基本垂直的方向在距所述塔架结构(2)基本相同的第二距离处布置在所述塔架结构(2)的相反两侧。即使在湍流风条件下，多转子风轮机(1)也是自偏航的。

技术领域

本发明涉及一种多转子风轮机，即，包括布置在公共塔架结构上的两个或更多个能量产生单元的风轮机，每个能量产生单元均包括转子。根据本发明的多转子风轮机即使在湍流风条件下也能够可靠地自偏航。而且，根据本发明的一些实施方式，多转子风轮机提供扭矩平衡。

背景技术

风轮机通常包括一个或多个能量产生单元，每个能量产生单元均包括转子，转子包括承载一个或多个风轮机叶片的轮毂。风作用在风轮机叶片上，从而使轮毂旋转。在风轮机是所谓的直接驱动型的情况下，轮毂的旋转移动或者经由齿轮装置或者直接传递到发电机。在发电机中，产生电能，其可以供应给电网。

一些风轮机设置有两个或更多个能量产生单元，以便在不必为风轮机提供一个非常大且因此重的能量产生单元的情况下增加风轮机产生的总功率。这种风轮机有时被称为“多转子风轮机”。

在多转子风轮机中，能量产生单元可以由承载结构承载，该承载结构则连接到塔架结构。因此，至少一些能量产生单元不直接安装在塔架结构上，并且它们可以具有相对于由塔架结构限定的纵向轴线偏移的重心。当风作用于以这种方式安装的能量产生单元时，将产生推力，推力则会导致载荷被引入承载结构中，并且可能在承载结构和塔架结构之间的连接点处引入载荷。

为了允许能量产生单元的转子被引导到来风中，承载结构可以借助偏航装置以可旋转的方式安装在塔架结构上。因此，承载结构可以相对于塔架结构进行偏航移动，从而确保转子相对于来风以正确的方式取向。可以例如借助一个或多个偏航马达主动地进行偏航移动。另选地，偏航系统可以是自动确保转子正确取向的自偏航类型的。这可以例如通过为承载结构提供风向标等来获得。

已知现有技术的自偏航机构在大多数时间内可靠地操作。但是，在某些条件下，例如在湍流风条件下，存在这些自偏航机构突然“翻转”的风险，即，整个承载结构旋转大约180°，并且承载结构随后缓慢地旋转到正确取向。这在风轮机上引入了不期望的载荷，并且在承载结构旋转到正确取向时减小了风轮机的能量产生。

EP 2 463 513 A1公开了一种风力发电装置，其包括塔架柱、第一风力发电机组以及第二风力发电机组。第一风力发电机组安置在塔架柱上的靠近顶部的位置处，并且在旋转期间在塔架柱上产生第一扭矩以用于发电。第二风力发电机组安置在塔架柱上的位于顶部下方的位置处，并且在塔架柱上产生第二扭矩，该第二扭矩至少部分地抵消第一扭矩。

JP 2006-322383公开了一种风力发电装置，其包括两个逆风转子，还包括稳定翅片。稳定翅片确保风力发电装置自偏航。

根据GB 2 443 886 A和FR 2 868 483，还公知多转子风轮机的实施例。

发明内容

本发明的实施方式的目的是提供一种即使在湍流风条件下也能够可靠自偏航的多转子风轮机。

本发明的实施方式的另一个目的是提供这样一种多转子风轮机，该多转子风轮机相对于作用在多转子风力轮机的能量产生单元上的重力提供扭矩平衡。

本发明的实施方式的另一个目的是提供这样一种多转子风轮机，该多转子风轮机相对于源自能量产生单元的转子的发电机扭矩提供扭矩平衡。