专利名称：风力涡轮机及其安装方法和用于调整空气间隙的方法
技术领域：
本发明涉及一种包括直接驱动发电机(direct drive generator)的风力涡 轮机。本发明还涉及一种用于安装风力涡轮机的方法以及用于调整风力涡轮 机的直接驱动发电机的转子和定子之间空气间隙的方法。
背景技术：
原则上，从风力涡轮机的驱动构造角度来说，存在两种主要类型的风力 涡轮机。第一类风力涡轮机是更经典的一种风力涡轮机，包括布置在风力涡 轮机的主轴和发电机之间的传动箱。第二类风力涡轮机是无齿轮式的，包括 直接驱动或被直接驱动(directly driven )的发电才几。这种直接驱动发电机可 以被制造为带有风动转子(winded rotor )或带有附连到转子的永^i体的同步 发电机，或者其可以被设计为交替式发电机。不考虑直接驱动发电机的类型， 期望的是在风力涡轮机和直接驱动发电机运行期间，甚至在风力涡轮机风 轮、主轴和直接驱动发电机的装置承受载荷时，发电机的转子和定子之间的 空气间隙的宽度优选地保持恒定或至少在 一定的容差内。
因此，针对包括直接驱动发电机的风力涡轮机的驱动构造开发了不同的 轴承装置。至今，直接驱动发电机的经典轴承装置是双轴承装置。由此，连 接至风力涡轮机风轮的发电机转子用朝向静止内轴和固定内轴的两个轴承 来支承。定子在一侧上附连至静止内轴。由此，转子可以绕静止内轴相对于 定子转动。具有这种^:计的风力涡轮^M列如纟皮露于EP 1 641 102 A]和US 6,483,199 B2中。这种设计的缺点是定子的一侧支承使得难以在定子的未支 承侧保持至少基本恒定的空气间隙宽度，特别是在整个发电机结构不仅受到 重力和质量惯性的作用还受到不平衡的磁拉力的时候。为了减少这种缺陷， 具有双轴承装置的直接驱动发电机需要大且重的定子支承结构，其能吸收相 对大的定子弯矩(bending moment )。这种定子结构例如纟皮露于WO 02/05408 Al中，其中定子结构包括具有许多支承臂的支承构造。
在可替换的设计中，双轴承装置被一种单轴承替代，该单轴承带有附连
至静止内轴的静止内轴承部件和支承直接驱动发电机转子的旋转外轴承部 件。包括带有单轴承的直接驱动发电机的风力涡轮机披露于US
2006/0152014 Al和WO 02/057624 Al中。但是，用单轴承代替双轴承不能
充分地改变单侧支承的定子结构的缺陷。
在一些进一步的解决方案中，静止内轴构思被旋转轴构思替代。因为根
据旋转轴的概念，发电机的定子在两侧上被支承，所以易于保持发电机的转 子和定子之间的空气间隙宽度至少基本恒定。存在旋转轴构思的两种公知变 体， 一种带有双轴承装置、 一种带有四轴承装置。
根据双轴承装置，发电机的轴承用作风力涡轮机的主轴的轴承，该主轴 连接至风力涡轮机风轮。定子结构朝向主轴被支承并附连至风力涡轮机的底 座(bedplate )。具有这种设计的风力涡轮机披露于US 7,119,453 B2和WO 03/023943 A2。这种设计的缺点是定子结构需要被确定尺寸，以吸收并传递 风力涡轮机风轮的所有载荷一一即风力涡轮机风轮的重量和所有不对称的 空气动力学载荷一一 以将空气间隙的宽度保持在必要的容差内。在大型风力 涡轮机上，这导致非常重且昂贵的定子结构。
在四轴承装置中，在一端连接至风力涡轮机风轮的风力涡轮机主轴被它 自己的两个轴承支承并在其另一端承载直接驱动发电机。直接驱动发电机具 有用于在定子内中心定位转子的双轴承装置。这种风力涡轮机的例子披露于 US 6,781,276 Bl中。在这种装有主轴的装置中，发电机定子被发电机转子承 载，且转矩通过转矩臂装置从发电机传递到风力涡轮机底座。转矩臂装置需 要具有一定的可挠性，例如用橡胶元件实现，以允许主轴-发电机结构与涡 轮机底座之间的微小的未对准(misalignment )。定子在转子上的双侧支承允 许相对轻质的定子结构。这种设计的主要缺点是，总共需要四个轴承，且全 部转矩至少部分地通过这些轴承传递。对于大型风力涡轮机来说，这意味着 需要相当大且昂贵的轴承。而且，对于大型风力涡轮机来说，转矩臂将成为 相当坚固且重的结构。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种包括直接驱动发电机的风力涡轮机以使 得风力涡轮机的设计优选地被简化且更便宜。本发明的又一目的是提出一种 用于安装风力涡轮机的方法以及用于调整风力涡轮机的发电机转子和定子之间空气间隙的方法。
第一目的创造性地通过一种风力涡轮机来实现，该风力涡轮机包括底 座、主轴和直接驱动发电机，该直接驱动发电机包括转子和定子，该定子具 有大致围绕转子布置的中空部件状外壳且具有第一端板、第二端板和罩壳元 件，该罩壳元件将第一端板和第二端板彼此连接，其中主轴至少间接地通过 第一轴承和第二轴承相对于底座枢转，转子优选为牢固地但可拆卸地连接至 主轴，定子的第一端板通过第三轴承布置或支承在转子或主轴上，定子的第 二端板至少间接地优选为牢固但可拆卸地附连至底座，且第二端板沿主轴的
中心轴线方向至少部分地在一定程度上可挠曲(flexible )。本发明提出一种 用于风力涡轮机的三轴承装置的新构思，该风力涡轮机包括直接驱动发电 机。 一方面，主轴在其一侧优选为牢固但可拆卸地连接至包括轮毂和风轮叶 片的风力涡轮机风轮，根据一个实施例，在另一侧，优选为牢固但可拆卸地 连接至发电机的转子并用两个主轴承相对于风力涡轮机的底座枢转。由此， 发电机的转子能与主轴一起转动。另一方面，定子的第一端板通过第三轴承 布置或支承在转子上，而定子的第二端板至少间接地优选为牢固但可拆卸地 附连至底座。以这种方式，与前述旋转轴构思相比，特别是与四轴承装置相 比，节省了一个轴承。由此，风力涡轮机的设计被简化且更便宜。然而，由 于定子的以第一端板和第二端板形式的两侧支承，本创造性的构思允许保持 发电机转子和定子之间的相对较窄、精确限定的空气间隙。由此，定子还能 被构造为更轻质的。由此，主轴的两个轴承几乎承载了转子的重量和并未至 少间接地支承在底座上的那部分定子的重量。接近一半的定子重量被主轴的 两个轴承承载，而一半的定子重量被支承在底座上。
三轴承装置有时是静不定的(statically undetermined )。在这种情况下， 由于安装误差或作为作用在主轴.和/或直接驱动发电机上的重力或外力的结 果的任何变形而造成的任何未对准都潜在地导致风力涡轮机的三个轴承之 间不均衡的载荷分布，这又会导致过早的轴承失效。因此，定子的第二端板 沿主轴的中心轴线至少部分地在一定程度上能挠曲。根据本发明的变体，定 子的第二端板大致相对于主轴的中心轴线垂直地布置。由此，通过沿主轴中 心轴线方向建立第二端板的充分可挠性，该第二端板至少间接地支承在风力 涡轮机底座的固定结构上，三轴承装置的静态不确定性(static indeterminacy ) 带来的潜在问题在本发明的该实施例中被消除。第二端板用作沿径向方向基本上牢固地支承定子的隔板，以便保持空气间隙，但易于挠曲，以便例如能
使主轴没有很大阻力地弯曲。由此，第二端板是平的且具有这样的尺寸例
如取决于第二端板的材料和/或结构，使得第二端板具有相当小的弯曲刚度。 它例如在主轴由于偏转而稍微移位的时候，可容易地被动挠曲，而同时保持 空气间隙的宽度。
根据本发明的另一实施例，至少间接地优选为牢固^^可拆卸地附连至底 座的第二端板大致靠近第一轴承或第二轴承布置。由此，第二端板被支承在
靠近主轴的主轴承中的一个的风力涡轮机底座的固定结构上，考虑到驱动结 构的稳定性这是有积极意义的。
根据本发明的变体，定子的中空部件状外壳为中空圆筒状外壳，第一端 板为环状端板，第二端板为环状端板，且罩壳元件为圆筒形元件。由此，圓 筒形元件将第 一端板和第二端板彼此连接并承载电定子元件。
根据本发明的又一变体,.主轴用第一轴承和第二轴^^支承在布置在底座 上的轴承外壳中。轴承外壳能直接布置在底座上或间接地例如通过保持臂布置。
在本发明的一个实施例中，定子的第二端板至少间接地附连至轴承外 壳。优选地，第二端板包括法兰，该法兰直接地或通过连接件连接至轴承外 壳的法兰。
在本发明的进一步改进例中，风力涡轮机的主轴承载转子。在本发明的 一个实施例中，主轴包括法兰且转子包括法兰，其中主轴的法兰和转子的法 兰彼此附连在一起。在这种情况下，发电机通常位于风力涡轮机塔架的下风 向一侧。
在本发明的替代实施例中，转子围绕主轴布置。由此，主轴优选地用第 一轴承和第二轴承支承在风力涡轮机的静止内轴上，该内轴至少间接地布置 在底座上。在本发明的改进例中，静止内轴附连至保持臂，该保持臂布置在 底座上。在这种情况下，发电机通常位于风力涡轮机的塔架的上风向一侧。
根据本发明的改变例，转子包括承载第三轴承的突出部。由此，第三轴 承布置在转子的突出部上并支承定子的第 一端板。
根据本发明的另一实施例，定子包括至少一个制动和/或调整元件，用于 使转子和定子相对于彼此制动和/或调整转子和定子之间的空气间隙。通常， 定子包括多个制动和/或调整元件，例如布置于或位于定子第二端板的环状法 兰的内侧或内周边上并围绕转子和/或主轴和/或转子或主轴的法兰布置。优 选地，制动和/或调整元件相对于主轴或转子径向可调整。才艮据本发明的实施 例，制动和/或调整元件可朝向转子的环状法兰调整，该法兰连接至主轴的法 兰。由此， 一方面例如在直接驱动发电机的运送期间，可以通过朝向转子的 环状法兰径向地调整所有制动和/或调整元件来使转子和定子相对于彼此固 定或制动。另一方面，可以通过独立地调整每一个制动和/或调整元件来调整 转子和定子之间的空气间隙，特别是调整绕周边的空气间隙宽度使之基本恒 定。
本发明的又一目的是通过一种用于安装前述风力涡轮机的方法来实现
的，其中该方法用于安装直接驱动发电机，该方法为
调整至少一个制动和/或调整元件，以用于使转子相对于定子制动， 相对于主轴将直接驱动发电机定向并使之至少间接地附连至主轴， 第二端板至少间接地优选为牢固但可拆卸地附连至底座，并且 该至少一个制动和/或调整元件被松开，以使得转子相对于定子旋转。 本发明的第三目的是通过一种用于调整前述风力涡轮机的直接驱动发
电机的转子和定子之间的空气间隙的方法来实现的，其中
调整至少一个制动和/或调整元件，以用于使转子相对于定子制动，
第二端板与底座的至少间接的附连被松开，
转子和定子之间的空气间隙通过该至少一个制动和/或调整元件的各自
调整而被调整，
第二端板至少间接地优选为牢固但可拆卸地再次附连至底座，并且 该至少 一个制动和/或调整元件被松开，以使得转子相对于定子旋转。
参考示意性附图，在下文中将更详细地解释本发明，其中 图1示出了本发明的风力涡轮机的一部分，
图2示出了图1的风力涡轮机的主轴和直接驱动发电机的一部分的放大 视图，和
图3示出了本发明的风力涡轮机的另一实施例的一部分。
具体实施例方式
图1示意性地示出了本发明的风力涡轮机1的第一实施例，其包括布置 在风力涡轮机1的塔架3的下风向一侧的直接驱动发电机2。
塔架法兰4布置在塔架3的顶部上。底座5附连到塔架法兰4。风力涡 轮机l包括未直接示出的偏转系统(yaw system )，用于使风力涡轮机的底座 5与风力涡轮机1的直接或间接附连至底座5的其他构件一起绕轴线Y转动。
图2更详细地示出了牢固地布置在底座5上的轴承外壳6。该轴承外壳 6包括两个主轴承7和8。在主轴承7、 8的每个固定部件附连到轴承外壳6 的同时，主轴承7、 8的每个旋转部件附连到主轴9。在本发明的当前实施例 的情况下，主轴9为中空主轴。主轴9在前端上包括环状法兰10。环状法兰 10牢固但可拆卸地连接至风力涡轮机1的轮毂11。轮毂11包括三个安装器 件12,用于三个未示出但已公知的风轮叶片。
主轴9在后端上包括牢固地连接至主轴9的环状法兰13。另外，轴承外 壳6在后端上包括环状法兰14。在本发明的当前实施例的情况下，在前侧上 带有第一法兰16并且在后侧上带有第二法兰17的管状连接件15附连到轴 承外壳6的环状法兰14。轴承外壳6的环状法兰14和管状连接件15的第一 法兰16栓接在一起。
在本发明的当前实施例的情况下，直接驱动发电才几2布置在主轴9上并 布置在轴承外壳6上且由此布置在底座5上。直接驱动发电机2为一个包括 发电机转子18和发电机定子19的单元。
具有中心轴线R的转子18在前侧上包括环状法兰20。该环状法兰20 用法兰螺栓21安装在主轴9的环状法兰13上。由此，转子18的环状法兰 20和主轴9的环状法兰13牢固但可拆卸地栓接在一起。在本发明的当前实 施例的情况下，未详细示出的永^t体24安装在转子18的环状元件23的外 侧或外周边22上。转子18在后侧上包括凸肋25。管状突出部26通过螺栓 附连到凸肋25。第三轴承27布置在管状突出部26上。
定子19包括第一扁平环状端板28或后定子端斧反28，该端板附连至第三 轴承27的基本静止的部件或外壳上。包括两个同心的例如玻璃纤维的环状 物41的绝缘装置40将第三轴承27的金属外壳与金属的第一端板28彼此隔 绝开。所以，没有电流能流过第三轴承27。
而且，定子19包括第二扁平环状端板或前定子端板29，其具有环状法 兰30。第二端板29的环状法兰30和管状连接件15的环状法兰17通过法兰
螺栓31栓接在一起。圓筒形元件32形式的管状罩壳元件将第一环状端板28 和第二环状端板29彼此连接。未详细示出但已公知的电定子元件33——例 如定子绕组、定子磁轭等布置在圓筒形元件32的内侧或周边。定子19的电 定子元件33和转子18的永磁体24 ;f皮此相对地布置，之间具有中间环状空 气间隙34。在下文中，其仅被说成是转子18和定子19之间的空气间隙34。 由此，转子18可与主轴9一起绕主轴9的中心轴线A相对于定子19转动。 由此，主轴9的中心轴线A和转子18的中心轴线R彼此对准。
根据所述三轴承装置，具体说是根据主轴9和直接驱动发电机2的三轴 承装置，定子19在后侧上用转子18上的第一端板28经由第三轴承27被支 承，并且在前侧上用第二端板29经由靠近主轴承8的风力涡轮机底座5的 固定结构上的轴承外壳6被支承。由此，与旋转轴构思的前述四轴承装置相 比，不仅省略了一个轴承、反作用支岸义(reaction support)和橡月交缓沖件， 而且定子19在两侧上用第一端板28和第二端板29支tR。这实现更轻质的 定子构造以及更小尺寸的定子结构，特别是如端板等的定子支承结构，以沿 中心轴线A或R的方向以及绕周边的方向将空气间隙34的宽度保持在必要 的容差内。而且，'能够实现更长的堆叠长度。
为了避免三轴承装置静不定的情况，被支承在底座5的固定结构上的定 子19的第二端板29具有沿中心轴线A或中心轴线R的方向的足够的可挠 性。由此，第二端板29用作沿径向方向基本上牢固地支承定子19的隔板， 以便保持空气间隙34的宽度，但是仍易于挠曲，以便允许例如主轴9做无 大阻力的弯曲。第二端板29具有这样的尺寸以使得其具有相当小的弯曲刚 度。例如在主轴9由于偏转而稍微移位的时候，其容易地被动挠曲。由此， 当附连有转子18的主轴9的弯曲发生时，第二端板29沿中心轴线A或中心 轴线R的方向弯曲，其中空气间隙34的宽度基本保持恒定或在所需的容差 内。
因此，除了来自风力涡轮机风轮和主轴9的载荷之外，两个主轴承7、 8 基本承载着转子18的重量、圓筒形元件32和电定子元件33的大约一半的 重量以及第一环状端板28的重量。圆筒形元件32和电定子元件33的大约 另一半的重量以及第二环状端板29的重量被连接件15、轴承外壳6和底座 5承载。第三轴承27仅承载没有被支承在底座5的固定结构上的那一部分定 子19的重量。
定子19还包括至少一个制动(arrest)和/或调整元件35,用于相对于定 子19制动转子18和/或用于调整转子18和定子19之间的空气间隙34。在 本发明的当前实施例的情况下，定子19包括多个压力靴(pressure shoe) 35 形式的制动和/或调整元件。压力靴35布置在第二端板29的环状法兰30的 内周边上。压力靴35用径向作用螺栓(radial effective bolt) 36相对于转子 18的中心轴线R或相对于主轴9的中心轴线A可径向调整。当螺栓36紧固 时，各个压力靴35朝向转子18的法兰20调整或压向该法兰20。
如上所述，直接驱动发电机2被设计为一个单元。在将发电机2装运和 /或安装到主轴9和管状连接件15上之前，螺栓36被紧固，以便将压力孰 35牢固地装配到转子18的法兰20上的位置处，该位置使得转子18和定子 19之间的空气间隙34绕转子18的周边基本一致。在这种情况下，转子18 相对于定子19制动。在安装过程中直接驱动发电机2相对于主轴9定向， 并进入用于将转子18的法兰20装配到主轴9的法兰13上的位置，其中主 轴9的中心轴线A和转子18的中心轴线R大致彼此对准。随后，法兰螺栓 21通过管状连接件15和/或转子18中的未示出的接入开口安装并紧固。此 后，第二环状端板29的环状法兰30和管状连接件15的环状法兰17用法兰 螺栓31栓接在一起。最后，压力靴35通过反柠螺栓36从转子的法兰20上 松开。由此，压力孰35位于转子18的法兰30内周边附近的位置，使得转 子18可相对于定子19自由地旋转。空气间隙34保持其原来的调整结果。
如果空气间隙34应该经过调整，例如在风力涡轮机1的运行期间，则 可以具体地通过安装过程的一些步骤的反步骤来重新调整。
在第一步中，压力靴35形式的制动和/或调整元件;f皮调整，以用于相对 于定子19制动转子18。由此，螺栓36径向地紧固，以便将压力孰35牢固 地装配到转子18的法兰20上。随后，法兰螺栓31被松开，由此在管状连 接件15的法兰17和第二端板29的法兰30之间的附连并且由此第二端板29 和底座5之间的附连被松开。随后，通过使用径向作用螺栓36来调整压力 靴35从而调整或重新调整转子18和定子19之间的空气间隙34。由此，不 同的压力靴35通过各自的径向作用螺栓36独立地调整，而未示出的换能器 的距离可被用于调整空气间隙34。因为存在用于使管状连接件15的法兰17 和第二端板29的法兰30彼此连接的一些游隙，所以可以进行调整。 一旦空 气间隙34是所需的状态，则管状连接件15的法兰17和第二端板29的法兰30并且由此第二端板29与底座5彼此将再次附连。最后，压力孰35通过反 柠螺栓36从转子18的法兰20上松开。由此，压力靴35再次占据靠近转子 18的法兰30内周边的位置，使得转子18可以自由地相对于定子19旋转。
图3中示意性地示出了本发明的风力涡轮机50的第二实施例的一部分。 因此，风力涡轮机50的大多数构件在构造和/或功能上基本对应于风力涡轮 机1的构件。
风力涡轮机50包括布置在塔架53的上风向一侧的直接驱动发电机52。 塔架法兰54布置在塔架53的顶部。底座55附连至塔架法兰54。另外， 风力涡轮机50包括未直接示出的偏转系统，用于使风力涡轮机50的底座55 与直接或间接地附连至底座55上的风力涡轮机50的其他部件一起绕轴线Y 转动。
在本发明的当前实施例的情况下，风力涡轮机50包括安装在底座55上 的保持臂(retaining arm)卯。中空的静止内轴91通过多个螺栓92附连至 保持臂90。可旋转主轴59用两个主轴承57、 58支承在静止内轴91上，且 牢固但可拆卸地连接至轮毂61。该轮穀61包括三个安装器件62,用于三个 未示出但已公知的风轮叶片。由此，主轴59能与轮毂61—起绕中心轴线A 旋转。
直接驱动发电机52的转子68绕主轴59布置并附连至其上。转子68与 主轴59 —起转动。转子68具有与中心轴线A对准的中心轴线R并包括环 状元件73,该环状元件在本发明的当前实施例的情况下i殳置有未详细示出的 永石兹体74,该永》兹体74安装在环状元件73的外侧或周边72上。转子68 在前侧上具有突出部76，该突出部承载第三轴承77。该第三轴承还可附连 至主轴59或主轴59的突出部。
发电机52的定子69包括附连至第三轴承77的基本静止的部件的第一 环状端板78。此外，定子69包括具有环状法兰80的第二环状端板79。第 二端板79的环状法兰80与保持臂90通过法兰螺栓81牢固但可拆卸地栓接 在一起。圓筒形元件82形式的管状罩壳元件将第一环状端板78与第二环状 端板79彼此连接。未详细示出但已公知的电定子元件83——例如定子绕组、 定子磁轭等一一布置在圓筒形元件82的内侧或周边。定子69的电定子元件 83和转子68的永磁体74彼此相对地布置，之间具有中间环状空气间隙84。 在下文中，其再次仅被说成是转子68和定子69之间的空气间隙84。转子
68可与主轴59 —起相对于定子69分別绕中心轴线A和中心轴线R转动。
根据所述三轴承装置，具体说是根据主轴59和直接驱动发电机52的三 轴承装置，定子69在前侧上用转子68上的第一端板78经由第三轴承77被 支承，并且在后侧上用第二端板79经由靠近主轴承58的风力涡轮机底座55 的固定结构上的保持臂90被支承。定子69在两侧上用第一端板78和第二 端板79支承再次允许更轻质的定子构造以及更小尺寸的定子结构，特别是 如端板这样的定子支承结构，以沿中心轴线A和R的方向以及绕周边的方 向将空气间隙84的宽度保持在必要的容差内。从而，能够实现更长的堆叠 长度。
再次，至少间接地支承在底座55的固定结构上的定子19的第二端板79 具有沿中心轴线A或中心轴线R方向的一定程度的可挠性，以用于避免三 轴承装置静不定的情况。如前所述，第二端板79用作沿径向方向基本牢固 地支承定子69的隔板，以便保持空气间隙84的宽度，但仍易于挠曲，以便 允许例如主轴59无大阻力地弯曲。第二端板79具有这样的尺寸以使得其具 有相当小的弯曲刚度。例如在主轴59由于偏转而稍微移位的时候，其容易 地被动挠曲。由此，当附连有转子68的主轴59的弯曲发生时，第二端板79 沿中心轴线A或中心轴线R的方向弯曲，其中空气间隙34的宽度基本保持 恒定或在所需的容差内。
描述了图1、 2和3所示的本发明风力涡轮机的前述两个实施例。符合 本发明的还有所述两个实施例的组合。
转子18或转子68也可被视为转子装置，包括转子支承结构，该支承结 构例如包括杆和/或板、法兰、突出部、设置有永磁体的环状元件等。另夕卜， 定子19或定子69可被视为定子装置，该定子装置包括第一环状端板、第二 环状端板、设置有电定子元件的圆筒形元件、其他支承结构等。
与现有的风力涡轮机相比第三轴承具有额外的优点，在于其为精确限定 的密封装置提供了前提，特别是在发电机位于塔架的上风向一侧时。由此， 发电机的基本所有包壳都易于建造，这对于海上应用和其他问题多的环境下 的应用来说特别重要。
另外，所述的两个风力涡轮机l、 50包括通常被称为机舱的外壳H。
权利要求
1、一种风力涡轮机，包括底座(5，55)，主轴(9，59)，和直接驱动发电机(2，52)，包括转子(18，68)和定子(19，69)，所述定子具有大致围绕所述转子(18，68)布置的中空部件状外壳并具有第一端板(28，78)、第二端板(29，79)和罩壳元件(32，82)，所述罩壳元件将所述第一端板(28，78)和所述第二端板(29，79)彼此连接，其中所述主轴(9，59)通过第一轴承(7，57)和第二轴承(8，58)相对于所述底座(5，55)枢转，所述转子(18，68)连接至所述主轴(9，59)，所述定子(19，69)的第一端板(28，78)通过第三轴承(27，77)支承在所述转子(18，68)或所述主轴上，所述定子(19，69)的第二端板(29，79)至少间接地附连至所述底座(5，55)，并且所述第二端板(29，79)沿所述主轴(9，59)的中心轴线(A)的方向至少部分地在一定程度上能挠曲。
2、 如权利要求1所述的风力涡轮机，其中，所述第二端板(29, 79) 相对于所述主轴(9, 59)的中心轴线(A)大致垂直地布置。
3、 如权利要求1或2所述的风力涡轮机，其中，所述第二端板(29, 79)大致靠近所述第一轴承(7, 57)或所述第二轴承(8, 58)布置。
4、 如权利要求1至3中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述定子(19， 69)的中空部件状外壳为中空圓筒状外壳，所述第一端板为环状端板(28, 78)，所述第二端板为环状端板(29, 79)，且所述罩壳元件为圓筒形元件(32， 82)。
5、 如权利要求1至4中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述主轴(9) 用所述第一轴承(7)和所述第二轴承(8)支承在轴承外壳(6)中，该轴 承外壳布置在所述底座(5)上。
6、 如权利要求5所述的风力涡轮机，其中，所述定子(19)的第二端 板(29)至少间接地附连至所述轴承外壳(6)。
7、 如权利要求1至6中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述主轴(9，59)承载所述转子(18， 68)。
8、 如权利要求1至7中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述主轴(9) 包括法兰(13),所述转子(18)包括法兰(20),且其中，所述主轴(9) 的法兰(13)和所述转子(18)的法兰(20)彼此附连在一起。
9、 如权利要求1至4或7或8中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述转子(68)绕所述主轴(59)布置。
10、 如权利要求9所述的风力涡轮机，其中，所述主轴(59)用所述第一轴承(57)和所述第二轴承(58)支承在静止轴(91 )上，该静止轴至少 间接地布置在所述底座(55)上。
11、 如权利要求9或10所述的风力涡轮机，其中，所述静止轴(91) 附连至保持臂(90)，所述保持臂布置在所述底座(55)上。
12、 如权利要求1至11中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述转子 (18， 68)包括承载所述第三轴承(27， 77)的突出部(26, 76)。
13、 如权利要求1至12中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述定子 (19)包括至少一个制动和/或调整元件(35)，用于使所述转子(18)和所述定子(19 )相对于彼此制动和/或用于调整所述转子(18 )和所述定子(19 ) 之间的空气间隙(34)。
14、 如权利要求13所述的风力涡轮机，其中，所述至少一个制动和/或调整元件(35)布置在所述第二端板(29)的法兰(30)上。
15、 如权利要求13或14所述的风力涡轮机，其中，所述至少一个制动和/或调整元件(35)能径向地调整。
16、 如权利要求13至15中任一项所述的风力涡轮机，其中，所述至少一个制动/或调整元件(35)能朝向所述转子(18)的法兰(20)调整，所述 法兰(20)连接至所述主轴(9)的法兰(13)。
17、 一种用于安装如权利要求13至16中任一项所述的风力涡轮机(1 ) 的方法，其中用于安装直接驱动发电机(2)的步骤是调整至少一个制动和/或调整元件(35),以用于使转子(18)相对于定子(19)制动，相对于主轴(9)将所述直接驱动发电机(2)定向并使之至少间接地附连至所述主轴(9)，第二端板(29)至少间接地附连至底座(5),并且所述至少一个制动和/或调整元件(35)被松开，以使得所述转子(18) 相对于所述定子(19)旋转。
18、 一种方法，用于调整如权利要求13至16中任一项所述的风力涡轮 机(1)的发电机(2)的转子(18)和定子(19)之间的空气间隙(34), 其中，调整至少一个制动和/或调整元件(35),以用于使所述转子(18)相对于所述定子(19)制动，第二端板(29)与底座(5)的至少间接的附连被松开，所述转子(18)和所述定子(19)之间的空气间隙(34)通过所述至少一个制动和/或调整元件(35)的调整而被调整，所述第二端板(29)至少间接地再次附连至所述底座(5)，并且 所述至少一个制动和/或调整元件(35)被松开，以使得所述转子(18)相对于所述定子(19)旋转。
全文摘要
本发明涉及风力涡轮机，包括底座、主轴和直接驱动发电机，该发电机包括转子和定子，定子具有基本围绕转子布置的中空部件状外壳并且具有第一端板、第二端板和罩壳元件，罩壳元件将第一端板和第二端板彼此连接，其中主轴通过第一轴承和第二轴承相对于底座枢转，定子的第一端板通过第三轴承支承在转子上，且定子的第二端板至少间接地附连至底座。本发明还涉及一种用于安装风力涡轮机的方法，特别是涉及用于安装直接驱动发电机的方法，以及涉及一种用于调整空气间隙的方法，该方法通过调整至少一个制动和/或调整元件来调整风力涡轮机的发电机的转子和定子之间空气间隙。
文档编号H02K7/08GK101344074SQ20081012847
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月1日 优先权日2007年7月10日
发明者亨里克·斯蒂斯达尔 申请人:西门子公司