[发明专利]直接驱动式风力涡轮

说明书

本发明涉及一种直接驱动式风力涡轮(160)。风力涡轮包括装配于框架(1)上的发电机(3)，发电机(3)包括发电机定子(32)和构造成围绕旋转轴线(RA)旋转的发电机转子(31)，框架(1)具有越过发电机(3)延伸的突出部分(11)，突出部分(11)包括第一结构和第二结构；其中，第一结构和第二结构构造成相对于彼此并且围绕旋转轴线(RA)旋转；其中，第一结构附接到发电机定子(32)，并且第二结构附接到发电机转子(31)；制动器系统(2)附接到第一结构和第二结构，制动器系统(2)沿着旋转轴线(RA)远离发电机地(3)地隔开。还公开了用于制动直接驱动式风力涡轮(160)的方法(200)。

技术领域

本公开涉及直接驱动式风力涡轮和用于制动这种直接驱动式风力涡轮的方法。

背景技术

现代的风力涡轮普遍地用于将电力供应到电网中。这种风力涡轮大体上包括塔架(tower)和布置于塔架上的转子。转子(其典型地包括毂和多个叶片)在风对叶片的影响下开始旋转。所述旋转生成通常直接地(“直接驱动”或“无传动装置”)或通过使用变速箱而通过转子轴传递到发电机的转矩。以此方式，发电机产生能够供应到电网的电力。

在常规风力涡轮中，变速箱增大风驱动式转子的速度。这减小发电机的所要求的尺寸。在典型地在海上直接驱动式风力涡轮中使用的直接驱动式发电机中，转子轴大体上直接地连接到转子毂。因而，直接驱动式风力涡轮包括以与具有风力涡轮叶片的转子相同的转速运行的发电机，并且因此具有远大于在具有变速箱的风力涡轮中使用的发电机的直径。

直接驱动式风力涡轮的一个具有挑战性的主题涉及转子制动器系统。由于不存在变速箱，因而要求相对大的制动力矩来减小转子的速度，因此，制动器系统的特征必须被选择成承受制动力矩。该问题变得越来越重要，因为，存在使得风力涡轮越来越大以捕获更多的风并且使风能转换成电力的趋势。更大的风力涡轮可能要求更大的制动力矩，并且更大的制动力矩可能涉及增大转子制动器系统的尺寸。

由于空间限制，转子制动器系统在直接驱动式风力涡轮中的常见位置在发电机中，以在发电机定子与发电机转子之间起作用。然而，制动器系统在发电机中的当前布置限制了能够由制动器系统达到的尺寸。

此外，并且关于制动器系统在发电机中的常见布置，如果制动器卡钳属于液压类型，则存在泄漏油到达发电机的空气间隙的巨大风险。

另外，发电机内部的排出路线被与根据安全标准所要求的最小空隙冲突的制动器卡钳危及安全(compromise)。

此外，由于在发电机中存在制动器系统，对于构件更换的可达性(尤其在发电机中)显著地降低。

本公开提供至少部分地解决前面提到的缺点中的一些的直接驱动式风力涡轮和方法的示例。

技术方案1. 一种直接驱动式风力涡轮，包括：

发电机，其装配于框架上，所述发电机包括发电机定子和构造成围绕旋转轴线旋转的发电机转子，所述框架具有越过所述发电机延伸的突出部分，所述突出部分包括第一结构和第二结构；其中，所述第一结构和第二结构构造成相对于彼此并且围绕所述旋转轴线旋转；其中，所述第一结构附接到所述发电机定子，并且所述第二结构附接到所述发电机转子；

制动器系统，其附接到所述第一结构和第二结构，所述制动器系统沿着所述旋转轴线远离所述发电机地隔开。

技术方案2. 根据技术方案1所述的直接驱动式风力涡轮，其中，所述突出部分沿着所述旋转轴线朝向所述风力涡轮的转子毂延伸。

技术方案3. 根据技术方案1-2所述的直接驱动式风力涡轮，其中，所述突出部分沿着所述旋转轴线远离所述风力涡轮的转子毂地延伸。

技术方案4. 根据技术方案1-3所述的直接驱动式风力涡轮，其中，所述第一结构是内部结构，并且所述第二结构是外部结构。