专利名称：风能设备的发电机装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于风能设备的发电机装置。
背景技术：
大部分已知的风カ设备或风能设备配备有快速转动的发电机，其中为了将风轮的相对缓慢的转速转换成发电机转速，而使用单级或多级传动装置。已知多种解决方案，其中将传动装置和发电机连续地作为单独部件设置在机器支架上。这能使得在损害情况下能够简单地更换部件，但是整个装置相对较大而且重，这引起了风能设备的吊舱和装置在运输方面的问题。
此外还已知多种装置，其中将传动装置至少部分地设置在发电机的内部，这导致空间节省。示例性解决方案在DE 102 42 703 B3或者DE 10 2004 005 543 Al中公开。但是，这些解决方案的缺点是各个传动装置部件和发电机部件复杂的相互支承。在此，对于每个传动装置自由度、即多个可能的独立运动通常设置两个轴承。例如，在所述的DE 10242 707 B3中太阳轮以及内齿轮分别双重地支承在行星架上，从而传动装置总共包括四个轴承。在制造时要遵守的公差因而是较小的，因为多个构件在装配好的状态下彼此相对运动，这在过大的间隙的情况下迅速导致磨损。因此期望的是，给出ー种用于风能设备的具有传动装置的发电机装置，该发电机装置被紧凑地构成，使用尽可能少的轴承并且要求较少的制造成本。
发明内容
根据本发明，提出了ー种具有权利要求I的特征的用于风能设备的发电机装置。有利的改进方案是从属权利要求以及随后的描述的主題。发明优点
本发明基本上基于如下构思设置基础支架构件，该基础支架构件承载发电机装置和传动装置的全部轴承。这种结构具有如下优点所有定心面、如相对机座的定子铁心以及所有轴颈涉及共同的參照物、例如定子的基本轴线。特别有利的是，所有定心面和支承面在制造时可以在夹持装置(Aufspannung)中进行加工。因此,可更精确地设置构件,从而使尤其在定子与转子之间的气隙变得更小并且因此提高了发电机功率密度。提出了 将转子和/或圆柱齿轮传动装置的至少ー个齿轮、优选两个或者所有齿轮可旋转地支承在基础支架构件上。此外如果承载圆柱齿轮传动装置的齿轮之一的轴也承载转子，则可通过将该轴支承在基础支架构件上而以简单的方式提供两个元件的支承。此外，发电机装置能与圆柱齿轮传动装置更简单地装配和拆卸，因为參考共同的參照物尤其是允许采用简单的装配方法、例如采用插接哨合(Steckverzahnung)。在设计方案中，转子和/或齿轮可以借助尤其是啮合的插接部而与轴相连接。齿轮也可以是轴的组成部分。換言之，轴在一端可被啮合并且接合到圆柱齿轮传动装置的另ー齿轮中。
在具有传动装置的发电机装置中，发电机和传动装置可设计成共同的结构单元，其中优选地在转子之内的空间被用于安装传动装置的至少一部分，这缩短力线路径(Kraftflusswege)o因此，发电机装置可以更小地构建并且能以较小的材料成本来制造。同时形成如下可能性由可更好操作的组件构成具有传动装置的发电机装置，而对轴承系统的公差无负面影响。尤其是，与现有技术相比也可不复杂地使用圆柱齿轮传动装置来代替复杂的行星齿轮系。在优选的改进方案中，基础支架构件盆状地构建有底面和壁面，其中发电机的定子设置在壁面上。因此，可以省去単独的支承元件，因为定子被直接设置在基础支架构件上，该基础支架构件可额外有利地用作壳体。由此可省去単独的壳体，这使得显著地节省空间和重量。换言之，壳体至少部分地由基础支架构件本身来形成。在设计方案中，第二传动装置、尤其是两级传动装置被连接在圆柱齿轮传动装置之前。因此就这点而言可提供高的和需要用于确定的发电机的变速比，其中与在具有后置连接的发电机的已知的三级传动装置时相比需要更少的空间和重量。
适宜地，第二传动装置和圆柱齿轮传动装置借助至少ー个弾性元件相连接。以这种方式，一方面可以确保传动装置可彼此独立地被提供并且在使用地处才必须彼此连接。另ー方面，弾性元件用于缓冲转矩冲击。本发明的其它优点和设计方案从说明书和所附的附图中给出。不言而喻，前面所述的和下面还要阐述的特征不仅能以分别说明的组合而且能以其它组合或者能単独地来应用，而没有背离本发明的范围。
本发明借助附图中的实施例示意性地示出并且下面參照附图详细地进行描述。图I示出了根据本发明的发电机装置的第一优选实施形式的截面图。图2示出了根据图I的实施形式的分解图。图3示出了根据本发明的发电机装置的第二优选实施形式的截面图。
具体实施例方式一方面在图I和图2并且另一方面在图3中示出了根据本发明的发电机装置的不同的设计方案，然而这些设计方案在下面主要在包含相同的或者作用相同的元件范围内进行描述。这些元件设有相同附图标记。在图I和图2中，示意性地以截面图示出了根据本发明的发电机装置的第一优选实施形式，并且该第一优选实施形式总体用100来表示。发电机装置100包括双馈异步发电机110，该双馈异步发电机具有包含线圈装置的定子111以及包含线圈装置的转子112，其绕组端部还分别在右侧和左侧在旁边被绘出。转子112可围绕旋转轴线A旋转地支承。发电机装置具有同时用作壳体部分的基础支架构件160，该基础支架构件在本实例中盆状地构建有底面161和壁面162。定子111被固定到壁面162的内侧上。此外，基础支架构件160还具有中心凹部163，轴140支承在该凹部中。转子112安装在转子支架170上，该转子支架借助啮合的插接部175不能相对转动地与轴140相连接。轴140借助在此被设计成球轴承151和152的轴承相对于基础支架构件160可围绕旋转轴线A旋转地支承。
此外，发电机装置100还包含圆柱齿轮传动装置130，该圆柱齿轮传动装置同样被支承在基础支架构件160上并且与异步发电机110 —起是发电机装置的组成部分。圆柱齿轮传动装置130具有第一齿轮131和第二齿轮132，该第二齿轮被设计成轴140的组成部分。齿轮131借助在此设计成球轴承153和154的轴承相对于基础支架构件160可围绕旋转轴线B旋转地支承，该旋转轴线B在所示的实例中与驱动轴121的旋转轴线重合。发电机装置100在所示的图示中与两级的前传动装置120相连接，该前传动装置与驱动轴121相连接,该驱动轴例如与风轮或转子(未示出)相连接。前传动装置120在本实例中具有两个行星齿轮级并且通过所啮合的插接部122与传动装置100、更确切地说与圆柱齿轮传动装置130的齿轮131相连接。前传动装置120借助弹性元件123安装在发电机装置100上。引线180从转子112的绕组装置延伸至多个集电环191，所述集电环被固定在轴插接件(Welleneinsteckteil) 190上。集电环191与相应的碳刷192共同作用，所述碳刷与发电机接头193相连接。发电机接头193通过另一引线181与定子111的绕组装置相连 接。盖部200被设置作为另外的壳体部分，该盖部与基础支架构件160 —起形成发电机110的壳体。在图3中以示意性的截面图示出的可替换的实施形式100丨与实施形式100的区别仅在于轴140 ’和转子支架170 ’的设计方案。根据图3的设计方案能够使得轴140 ’可向前和向后(即在附图中向左和向右)从凹部163移除，这使得能够更简单地安装和保养发电机装置100'。替代双馈异步发电机也可使用永久励磁的同步发电机。
权利要求
1.一种用于风能设备的发电机装置，所述发电机装置具有环形定子(111)、环形转子(112U70U70 ;)以及圆柱齿轮传动装置(130)，其中所述发电机装置(100、100 ')具有基础支架构件(160)，在所述基础支架构件上设置所述发电机装置(100、100丨)的全部轴承(151、152、153、154)。
2.根据权利要求I所述的发电机装置，其中，所述转子(112、170、170')可旋转地支承在所述基础支架构件(160)上。
3.根据权利要求I或2所述的发电机装置，其中，所述圆柱齿轮传动装置(130)的至少一个齿轮(131、132 )可旋转地支承在所述基础支架构件(160 )上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的发电机装置，其中，承载所述圆柱齿轮传动装置(130)的齿轮(132)之一的轴(140、140 ')也承载所述转子(112、170、170 ')。
5.根据权利要求4所述的发电机装置，其中，所述转子(112、170、170')和/或所述齿轮(132)借助特别是啮合的插接部(175)与轴(140、140丨)相连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的发电机装置，其中，所述基础支架构件(160)盆状地构建有底面(161)和壁面(162)，其中所述定子(111)设置在所述壁面(162)上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的发电机装置，其中，承载所述圆柱齿轮传动装置(130)的齿轮(132)之一的轴(140、140丨)支承在所述基础支架构件(160)的中心凹部(163)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的发电机装置，其中，第二传动装置(120)、尤其是两级传动装置连接在所述圆柱齿轮传动装置(130)之前。
9.根据权利要求8所述的发电机装置，其中，所述第二传动装置(120)和所述圆柱齿轮传动装置(130)借助至少一个弹性元件(123)相连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的发电机装置，其中，所述发电机设计成双馈异步发电机(110)。
11.根据权利要求I至9中任一项所述的发电机装置，其中，所述发电机设计成永久励磁的同步发电机。
12.—种具有根据前述权利要求中任一项所述的发电机装置(100 ;100 ')的风能设备。
全文摘要
本发明涉及一种用于风能设备的发电机装置，所述发电机装置具有环形定子、环形转子以及圆柱齿轮传动装置，其中所述发电机装置具有基础支架构件，在所述基础支架构件上设置发电机装置的全部轴承的。
文档编号H02K7/18GK102754314SQ201080064184
公开日2012年10月24日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月19日
发明者A.帕韦莱茨, H-J.滕贝格 申请人:罗伯特·博世有限公司