[发明专利]具有多级的磁传动装置的风能设备

说明书

本发明涉及一种风能设备(100)，其具有转子叶片毂(112)、发电机(120)和磁传动装置(118)，所述磁传动装置在驱动侧与所述转子叶片毂(112)连接而在从动侧与所述发电机(120)连接。根据本发明，所述磁传动装置(118)构成为多级的，尤其两级的磁传动装置(118)。

技术领域

本发明涉及一种风能设备，其具有转子叶片毂、发电机和磁传动装置，所述磁传动装置在驱动侧与转子叶片毂连接而在从动侧与发电机连接。

德国专利商标局在德国优先权申请中检索了以下文件：DE3245122A1、DE102015221984 A1、DE 102016216458 A1、US 2011/0042965 A1和US 2014/0284932 A1。

背景技术

从现有技术中已知这种具有磁传动装置的风能设备。在这种风能设备中，对于一些发电机类型适宜的是，将转子转速从而将毂转速借助于传动装置朝向发电机的更高的驱动转速转换。然后能够将发电机设计得更小、更轻从而成本更低。

从现有技术还已知，不使用传统的齿轮传动装置来转换毂转速，而是使用单级的磁传动装置。在这种磁传动装置中，无接触地进行从传动装置的驱动侧到从动侧的力传输。由此——除了可能的轴承磨损之外——产生这种传动装置的尽可能的无磨损。因此，力传输近似无损耗地进行从而具有高的效率。在可能过载的情况下，这种磁传动装置仅进入打滑状态中，其中与机械的传动装置相比，有效地避免了因过载引起的损伤。

然而，在从现有技术中已知的用于在风能设备中使用的单级的磁传动装置的情况下，产生如下作用：这种单级的传动装置的最大传动比受到限制。因此，在提供转子转速从而提供驱动转速时，限制这种传动装置最大待实现的输出转速。因此，由于较低的运行转速，发电机通常必须较大地定尺寸从而具有较高的发电机质量。实现传动装置-发电机-装置的高成本效率变得困难。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的在于，如下改进开始所提出的类型的风能设备：尽可能地大程度地克服在现有技术中所发现的缺点。特别地，应给出一种风能设备，所述风能设备具有尽可能低磨损和低维护的传动装置，所述传动装置也使得传动装置-发电机-装置能够具有更高的输出转速和更高的成本效率。

根据本发明，所述目的在开始所提到的类型的风能设备中通过如下方式实现：磁传动装置构成为多级的，尤其两级的磁传动装置。磁传动装置优选在从动侧抗扭地与发电机连接，也就是说，要么刚性地要么借助于弹性联轴器与发电机连接。

本发明利用如下知识：与单级的磁传动装置相比，多级的磁传动装置允许更高的传动比，并且同时仍然具有紧凑的外部尺寸。风能设备的发电机因此能够以更高的驱动转速运行。这导致：发电机能够设计得更轻和更紧凑，而不会带来对风能设备的效率的负面后果。所提出的多级的磁传动装置在此在很大程度上是无磨损、低维护且可靠的。此外，产生有效的防过载，在机械的多级传动装置中所述过载可能导致传动装置的损坏。

在此，磁传动装置优选构成为两级的磁传动装置。传动装置构成为两级的传动装置已证实在关于待通过传动装置实现的传动比的足够的灵活性和机械复杂性方面是很好的折中。

本发明通过如下方式改进：磁传动装置的第一传动级具有齿圈、调制器和太阳轮。根据一个优选的实施方式，磁传动装置的第一传动级构成为固定式传动装置，其中，齿圈可转动地安装并且与转子叶片毂连接，而调制器构成为是固定的。在此，第一传动级的齿圈与驱动器——即转子叶片毂——连接。

根据一个替选的实施方式，磁传动装置的第一传动级构成为行星传动装置，其中，齿圈构成为是固定的，而调制器构成为可转动地安装并且与转子叶片毂连接。在该实施例中，转子叶片毂与调制器抗扭地连接，其中，齿圈构成为是固定的。