DE102009015926A1

DE102009015926A1 - Gondel mit mehrteiliger Hauptwelle

Info

Publication number: DE102009015926A1
Application number: DE102009015926A
Authority: DE
Inventors: Andreas Lauke
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-10-07
Also published as: US8508064B2; US20100253087A1

Abstract

Bei der erfindungsgemäßen Gondel (2) ist die Hauptwelle (3) mehrteilig ausgeführt. Diese Rotoren (21, 45) der Generatoren (4, 5) bilden Teile der Hauptwelle. Andere Wellenabschnitte (17, 18) dienen der Lagerung der Hauptwelle (3) auf den Maschinenträger bzw. Gondelgestell (7) und der Befestigung der Rotornabe (6). Die Generatoren (4, 5) können komplett mit der zugehörigen Generatorwelle vormontiert und als Montageeinheit transportiert werden. Bei der Vormontage der Generatoren sind der Rotor (21) und der Stator (26) zueinander durch Montagehilfen fixiert. Diese Montagehilfen (Arretierungen) werden entfernt, nachdem der gesamte Antriebstrang auf dem Maschinenträger (7) montiert ist.
Der Stator des Generators (26) ist mit verstellbaren abstimmbaren Füßen auf dem Maschinenträger (7) montiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine die Gondel einer Windkraftanlage zur Stromerzeugung.
Windkraftanlagen werden häufig an entlegenen Standorten aufgestellt, wobei sie erhebliche Dimensionen erreichen, die sowohl Herstellungs- als auch Transportprobleme hervorrufen können. Dies stellt die Konstrukteure vor die Aufgabe, die Wandkraftanlage so zu gestalten, dass sie dauerhaft und robust sowie wartungsarm arbeitet und sich dennoch rationell herstellen und errichten lässt.
Bei Windkraftanlagen ist es ein altes Prinzip, zur Stromerzeugung mehrere Generatoren heranzuziehen, die von einer gemeinsamen Hauptwelle angetrieben werden. Dies offenbart zum Beispiel die DE 36 36 47 . Diese Windkraftanlage weist eine Gondel mit einem Gondelgestell auf, in dem eine Hauptachse in zwei Lagern drehbar gelagert ist. Zwischen den Hauptlagern sitzen Generatoren, deren Rotoren drehfest mit der Hauptwelle verbunden sind und von dieser angetrieben werden. Die Hauptwelle wird ihrerseits durch ein Flügelrad angetrieben.
Darüberhinaus ist zum Beispiel aus der WO 2007/11425 A1 eine Windkraftanlage mit einer Gondel bekannt, die zwei Hauptlager zur Lagerung einer Hauptwelle aufweist. An einem Ende dieser Welle ist der Rotor mit seinen Rotorflügeln angeordnet. An das andere Ende der Welle ist der Rotor des Generators angeflanscht. Der Stator des Generators ist an seinem Rotor reitend gelagert und mit der Gondel über eine Drehmomentstütze verbunden.
Weiter ist aus der WO 00/60719 A1 eine Windkraftanlage mit einer durchgehenden Hauptwelle bekannt, die an einem Ende die Rotornabe und an ihrem anderen Ende einen Generator trägt. Die Hauptwelle ist in zwei Hauptlagern an dem Gondelgestell gelagert. Der Stator des Rotors ist ebenfalls mit dem Gondelgestell verbunden.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Konzept für eine robuste Windkraftanlage und deren Montage vorzuschlagen.
Diese Aufgaben werden mit der Gondel nach Anspruch 1 sowie mit dem Verfahren nach Anspruch 12 gelöst: Die erfindungsgemäße Gondel weist eine Hauptwelle auf, die zwischen den beiden Hauptlagern in mindestens zwei Wellenabschnitte unterteilt ausgebildet ist. Vorzugsweise ist zwischen den beiden Wellenabschnitten ein Generator angeordnet. Dazu ist die Generatorwelle vorzugsweise an ihren beiden Enden so mit dem Wellenabschnitt der Hauptwelle verbunden, dass der Rotor und die beiden Wellenabschnitte ein starres von zwei Hauptlagern drehbar gelagertes Teil bilden.
Dieses Konzept der zwischen den Hauptlagern geteilten Hauptwelle gestattet die Herstellung der Hauptwelle bzw. ihrer Wellenabschnitte mit wirtschaftlichen Fertigungsverfahren. Vorzugsweise sind die Wellenabschnitte zum Beispiel als Gussteile, zum Beispiel aus Grauguss oder Stahlguss, ausgebildet. Dies gestattet die Optimierung der Hauptwellenform hinsichtlich der Drehmomentübertragung und hinsichtlich der Biegemomentbeanspruchung. Z. B. kann die in Segmente unterteilte Hauptwelle leicht hinsichtlich ihrer Form sowohl für die herrschenden Belastungen und zugleich für geringen Materialaufwand ausgelegt und insoweit optimiert werden. Z. B. können die Segmente bzw. Wellenabschnitte innen mit längs verlaufenden Rippen versehen werden, die die Biegesteifigkeit der Welle verbessern. Auf Schraubenlinien verlaufende Rippen können die Drehsteifigkeit der Wellenabschnitte verbessern. Der zwischen der Rotornabe und dem ersten Generator liegenden Wellenabschnitt kann auf ein höheres Drehmoment ausgelegt werden als der nachfolgende Wellenabschnitt. Die Hohlwelle kann als Mannzugang zu dem Nabeninnenraum genutzt werden. Bedarfsweise kann in einem der Wellenabschnitte ein Mannloch ausgebildet werden. Rippen um das Mannloch herum können eine Schwächung des Wellenabschnitts durch das Mannloch vermeiden.
Die Unterteilung der Hauptwelle in mehrere Wellenabschnitte ermöglicht außerdem auf einfache Weise den Anschluss mehrerer Generatoren an die Hauptwelle. Zum Beispiel kann ein Generator an einem Wellenende der Hauptwelle außerhalb der beiden Hauptlager angeordnet sein, während ein anderer Generator zwischen den Wellenabschnitten der Hauptwelle und somit zwischen den Hauptlagern des Gondelgestells angeordnet ist. Dieses Konzept ermöglicht die Erzeugung großer elektrischer Leistungen mit vergleichsweise kleinen, relativ leicht handhabbaren Generatoren.
Das Konzept ermöglicht außerdem die Montage der Gondel, der Hauptwelle und der Generatoren mit vertretbarem Aufwand auf dem Turm. Beispielsweise können die Wellenabschnitte und die Generatoren in das Gondelgestell eingehoben und dort montiert werden. Die Baugröße der Generatoren kann so auf eine Größe begrenzt werden, in der sie im Ganzen vormontiert transportfähig sind. Es ergeben sich deutliche Vorteile und Kosteneinsparungen für Fertigung, Montage und Transport der Generatoren. Bei hohen Leistungen ist ein Landtransport des kompletten Generators einschließlich Stator und Rotor durch das erfindungsgemäße Konzept überhaupt erst möglich.
Die elektromagnetischen Kräfte und daraus resultierende Verformungen und Schwingungsanregungen der Generatoren sind bei den durch die Erfindung ermöglichten kleineren Generatorbaugrößen leichter beherrschbar. Außerdem ergibt sich bei Verwendung mehrerer Generatoren an einer Hauptwelle eine gewisse Redundanz. Bei Ausfall eines Generators können der oder die anderen weiter betrieben werden. Die Teilung der Hauptwelle ermöglicht auf einfache Weise die Staffelung eines oder mehrerer Generatoren an der Hauptwelle. Bei dem erfindungsgemäßen Konzept werden die Rotoren bzw. die Rotorwellen der Generatoren zum Bestandteil der Hauptwelle. Sind zwei oder mehrere Generatoren vorgesehen, verläuft der Drehmomentfluss zum Antrieb der von der Nabe aus gesehenen hinteren Generatoren durch die Rotoren oder Rotorwellen der vorderen Generatoren.
Das erfindungsgemäße Konzept ist besonders vorteilhaft bei Windkraftanlagen mit Generatoren anwendbar, die keine eigene Rotorlagerung haben. In diesem Fall wird der Rotor des betreffenden Generators durch die Lagerung der Hauptwelle konzentrisch zu dem Stator gehalten. Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht die komplette werkseitige Vormontage des Generators einschließlich Stator und Rotor. Beide können durch Arretierungsmittel temporär miteinander verbunden werden. Ist der Generator als permanent erregter Synchrongenerator ausgebildet, nehmen diese Arretierungsmittel die Kräfte auf, die dazu neigen, den Rotor bezüglich des Stators zu dezentrieren, d. h. aus einer Mittellage heraus zu drängen. Sie halten den Rotor in dem Stator zentriert. In diesem Zustand kann der Generator im Ganzen in die Gondel eingesetzt und dort angeschlossen werden. Dabei wird der Rotor mit den Hauptwellenabschnitten und der Stator mit dem Gondelgestell verbunden. Ist dies geschehen können die Arretierungsmittel gelöst werden, womit der Rotor freigegeben ist. Die Zentrierung des Rotors erfolgt von nun an durch die Hauptwelle und deren Lagerung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist einem solchen lagerlosen Generator mindestes ein Justiermittel zugeordnet, über die Position seines Stators an dem Gondelgestell und in Bezug auf den Rotor einjustiert werden kann. Die Justiermittel können beispielsweise durch eine verstellbare an dem Gondelgestell vorgesehene Aufnahme gebildet sein. Bei der Montage des Generators wird dieser mit arretiertem und dadurch zentrierten Rotor zunächst in die Gondel gehoben und dort an der Hauptwelle montiert. Diese trägt zunächst den gesamten Generator. Im nächsten Schritt werden beispielsweise die an der Statoraufnahme angeordneten Justiermittel so eingestellt, dass die Statoraufnahme an die Position des Stators angepasst ist, wonach der Generator mit dem Gondelgestell verbunden wird. Nach Lösung der Arretierungsmittel behält der Stator somit seine Relativposition zu dem Rotor bei. Es ist auf diese Weise zentriert.
Alternativ ist es möglich einen oder mehrere Generatoren reitend zu lagern. In diesem Fall weist der betreffende Generator eine eigene Rotorlagerung auf, die den Stator trägt. Der Rotor wird von der Hauptwelle getragen. Der Rotor trägt seinerseits den Stator. Der Stator ist dann vorzugsweise lediglich über eine Drehmomentstütze mit dem Gondelgestell verbunden also drehfest an diesem gesichert. Ansonsten kann er sich frei bewegen. Diese Ausführungsform ermöglicht die Erzielung besonders kleiner Luftspalte. Allerdings ist die Lösung wegen der zusätzlichen Wälzlager zwischen Rotor und Stator aufwendiger. Sie kann aber für einen oder mehrere Generatoren Anwendung finden.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung oder von Ansprüchen. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Die Zeichnung offenbart weitere Details und ist ergänzend heranzuziehen. Es zeigen:
1 die Gondel einer Windkraftanlage in schematisierter Vertikalschnittdarstellung,
2 ein Hauptlager der Gondel nach 1
3 eine mit Justiermitteln versehene Statorhalterung,
4 eine Justiereinrichtung
5 eine alternative Ausführungsform einer Gondel einer Windkraftanlage und
6 die Gondel nach 5 in Stirnansicht.
In 1 ist eine zu einer Windkraftanlage 1 gehörende Gondel 2 mit Hauptwelle 3 und Generatoren 4, 5 veranschaulicht. Die Hauptwelle 3 trägt an ihrem einen Ende eine in 1 lediglich rudimentär veranschaulichte Nabe 6, die mit Rotorflügeln versehen ist, um durch Wind in Drehung versetzt zu werden.
Die Gondel 2 weist ein Gondelgesell 7 auf, das mindestens zwei Hauptlager 8, 9 zur drehenden Lagerung der Hauptwelle 3 trägt. Die Gondel 2 ist über ein Gondellager 10 an einem oberen Ende eines Turms 11 gelagert. Das Gondellager 10 legt eine vertikale Drehachse fest. Die Hauptlager 8, 9 legen eine ungefähr horizontale angeordnete oder mit einem spitzen Winkel gegen die Horizontalrichtung geneigte Drehachse 12 fest.
Die beiden Hauptlager 8, 9 sind in einem gewünschten Stützabstand zueinander montiert, so dass mindestens einer der beiden Generatoren 4, 5 zwischen den beiden Hauptlagern 8, 9 angeordnet werden kann, wie es 1 zeigt. Die Hauptlager 8, 9 sind in 1 lediglich schematisch veranschaulicht. Vorzugsweise bilden sie eine Fest-Los-Lagerung. Beide Lager 8, 9 stützen die Hauptwelle 3 in Radialrichtung. Das Hauptlager 8 übernimmt zusätzlich die Abstützung der Welle 3 in Axialrichtung und bildet somit ein sogenanntes Fest-Lager. Dagegen ist das Hauptlager 9 vorzugsweise als Los-Lager ausgebildet. Es stützt die Hauptwelle 3 in Axialrichtung nicht ab, sondern gewährt der Hauptwelle 3, vielmehr eine gewisse axiale Beweglichkeit. Beide Hauptlager 8, 9 sind vorzugsweise als Wälzlager ausgebildet, zum Beispiel als Kugellager, Rollenlager, Kegelrollenlager, Pendelrollenlager oder dergleichen. Vorzugsweise ist das vordere, der Rotornabe nahe liegende Hauptlager 8 als Pendelrollenlager ausgebildet, wie es beispielsweise 2 andeutet. Es weist als Wälzkörper zum Bei spiel in zwei ringförmigen Reihen angeordnete Rollen 13, 14 auf, die zwischen einem äußeren Lagerring 15 und einem inneren Lagerring 16 gehalten sind. Die Laufbahnen der Rollen können gegeneinander und gegen die Achse 12 etwas geneigt sein, um eine Axialkraftübertragung zu bewirken. Bei dem Hauptlager 9 hingegen ist eine solche Axialabstützung vorzugsweise nicht gegeben.
Die Hauptwelle 3 ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet. Sie ist in mindestens zwei Wellenabschnitte 17, 18 unterteilt, wobei der Wellenabschnitt 17 in dem Hauptlager 8 und der Wellenabschnitt 18 in dem Hauptlager 9 gelagert ist. An den aufeinander zuweisenden Enden weisen die beiden Wellenabschnitte 17, 18 Verbindungsmittel, beispielsweise in Gestalt von Radialflanschen 18, 20 auf, zwischen denen der Generator 4 gefasst ist. Dazu weist der Generator 4 einen Rotor 21 auf, dessen Rotorwelle 22 als Hohlwelle ausgebildet ist. Ihr Innendruchmesser stimmt vorzugsweise im Wesentlichen mit den Innendurchmessern der anschließenden Wellenabschnitte 17, 18 überein. Die Rotorwelle 22 ist an ihren Enden mit Flanschen 23, 24 versehen, die fest mit den Flanschen 19, 20 verschraubt sind. Zur Zentrierung der Rotorwelle 22 zu den Wellenabschnitten 17, 18 können an den Flanschpaarungen 19/23 bzw. 24/20 Formschlussmittel, beispielsweise in Gestalt ringförmiger Stufen, Passbolzen, Passschrauben oder dergleichen vorgesehen sein.
Der Generator 4 ist vorzugsweise als permanent erregter Synchrongenerator ausgebildet. In diesem Fall trägt der Rotor 21 an seinem vorzugsweise zylindrischen Außenumfang Permanentmagnete, deren Feld eine Luftspalt 25 durchsetzt. Der Luftspalt 25 ist zwischen dem Außenumfang des Rotors 21 und dem Innenumfang eines Stators 26 festgelegt.
Der Stator ist gemäß 1 an dem Gondelgestell 7 abgestützt. Dazu sieht das Gondelgestell 7 eine Statoraufnahmeeinrichtung 27 vor. Zu dieser können Montageböcke 28, 29 dienen, die mit Haltern 30, 31 des Statorgehäuses 32 verschraubt sind. Die Statoraufnahme 27 ist vorzugsweise justierbar ausgebildet, damit sie an die gewünschte Statorposition angepasst werden kann. Beispielsweise ist zwischen dem Montagebock 28 und dem Halter 30, wie aus 3 erkennbar, eine in entsprechender Stärke ausgewählte oder auch verstellbare Zwischenlage 33 angeordnet. 4 veranschaulicht die Ausbildung einer verstellbaren Zwischenlage 34, zu der zwei mit einer Durchgangsbohrung versehene, mit ihren Keilflächen aneinander liegende Keile 35, 36 gehören. Die Keile 35, 36 können durch eine nicht weiter veranschaulichte Verstelleinrichtung gegeneinander verschoben werden, um die in 4 und 3 vertikale Höhe zu ändern. Zur Sicherung des Halters 30 an dem Montagebock 28 dient ein in Figur lediglich anhand einer strichpunktierten Linie 37 angedeuteter Bolzen.
Der Generator 34 weist ein Arretierungsmittel 38 zur Fixierung des Rotors 21 an dem Stator 26 auf. Das Arretierungsmittel 38 bildet insbesondere ein Mittel, das geeignet ist den Rotor 21 zentriert in dem Stator 26 zu halten, wenn der Rotor 21 und der Stator 26 noch nicht in der Gondel 2 montiert sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Arretierungsmittel 38 eine Anzahl von buchsenartigen Aufnahmen 39, 49, die an dem Statorgehäuse angebracht sind und deren Durchgangsbohrung mit Bohrungen in dem Stator 21 fluchten. Zur Arretierung werden Bolzen in die Buchens 39, 40 eingesetzt, deren Enden sich in die Bohrungen 41, 42 erstrecken. Die Bolzen sichern den Rotor 21 unverdrehbar und axial fest in den Stator 26 und stellen eine einheitliche Luftspaltweite entlang des gesamten Umfangs des Rotors 21 her.
Die Hauptwelle 3 kann an ihrem von der Nabe 6 abliegenden Ende mit dem weiteren Generator 5 verbunden sein. Dieser entspricht vorzugsweise grundsätzlich dem Aufbau des Generators 4. Zur Verbindung mit dem Wellenabschnitt 18 kann der Wellenabschnitt 18 an seinem außerhalb des Hauptlagers 9 liegenden Ende mit einem nach innen gerichteten Flansch 43 versehen sein, der mit einem entsprechenden Flansch 44 des Rotors 45 des Generators 5 verbunden ist. Der Stator 46 des Generators 5 ist wiederum über eine Statoraufnahme 47 vorzugsweise justierbar mit dem Gondelgestell 7 verbunden. Hinsichtlich der Justierbarkeit gelten die im Zusammenhang mit der Statoraufnahme 27 gegebenen Erläuterungen entsprechend.
Die insoweit beschriebene Gondel 1 kann wie folgt montiert werden.
Zunächst wird das Gondelgestell 7 an dem oberen Ende des Turms 11 befestigt. Im Weiteren wird die Gondel 2 zur Aufnahme der Generatoren 4, 5 vorbereitet. Dazu wird der Wellenabschnitt 7 in das Hauptlager 8 eingesetzt. Dies wird erleichtert, wenn der Wellenabschnitt 17 im Bereich des Hauptlagers 8 einen größeren Aussendruchmesser aufweist als an seinen Flansch 19. Dadurch kann der Wellenabschnitt 19 von vorn her durch das Hauptlager 8 geschoben werden. Der Wellenabschnitt 18 kann von der gleichen Richtung her kommend in das vormontierte Hauptlager 9 eingesetzt werden. Dies ist besonders einfach, wenn der Wellenabschnitt 18 außerhalb des Hauptlagers 9 keinen Teil aufweist, der den Innendurchmesser des Hauptlagers 9 überschreiten würde. Insoweit bietet der nach innen gerichtete Flansch 43 einen Montagevorteil.
Sind die Wellenabschnitte 17, 18 von den Hauptlagern 8, 9 aufgenommen, wird der zuvor bereitgestellte Generator 4 in die Gondel 2 eingesetzt. In diesem Zustand ist der Rotor 21 des lagerlosen, vollständig vormontierten Generators 4 durch das Arretierungsmittel 38 in dem Stator 26 fixiert. Der Generator 4 wird nun so zwischen den Welleabschnitten 17, 18 positioniert, dass die Flansche 23,24 and en Flanschen 19, 20 anliegen. Nach entsprechender konzentrischer Ausrichtung werden die Flansche 19, 23 bzw. 24, 20 miteinander fest verschraubt. Außerdem wird die Statoraufnahme 27 an die Position des Stators 26 angepasst. Dies kann durch Aussuchen und Einsetzen entsprechend dicker Zwischenlagen 33 oder einstellen entsprechend verstellbarer Zwischenlager 34 geschehen. Weiter wird dann der Stator 26 mit den Statoraufnahmen 27 verschraubt. Es können dann die Arretierungsmittel die in den Buchsen 39, 40 sitzenden Bolzen entfernt werden.
Auf ähnliche Weise wird der Generator 5 vormontiert bereitgehalten. Sein Rotor 45 ist durch nicht weiter veranschaulichte Arretierungsmittel in und an dem Stator 46 konzentrisch gehalten und fixiert. Nach Anschließen des Flanschs 44 an den Flansch 43, Einstellen der Statoraufnahme 47 und Sichern des Stators an dieser können die Arretierungsmittel entfernt werden. Der Antriebsstrang ist dadurch komplettiert und justiert. Bei der Generatormontage bleibt die bei der werksseitigen Montage des Generators erreichte Genauigkeit hinsichtlich der Zentrierung des Rotors erhalten.
Das Prinzip der unterteilten Hauptwelle 3 lässt sich nicht nur bei lagerlosen Generatoren 4, 5 gemäß 1, sondern auch bei reitenden Generatoren 48, 49 gemäß 5 anwenden. Diese Generatoren 48, 49 sind im Wesentlichen untereinander gleich ausgebildet. Hinsichtlich ihrer Rotorwellen und Flansche 23, 24, 44 wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen. Anders als in der vorstehenden Be schreibung haben die Generatoren 48, 49 kein Arretierungsmittel – jedenfalls sind solche nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist der jeweilige Stator 50, 51 über mindestens ein, vorzugsweise zwei Lager 52, 53; 54, 55 von der jeweiligen Rotorwelle gelagert. Damit trägt die Hauptwelle 3 das Gewicht der Generatoren 48, 49. Die Statoren 50, 51 sind in dem Gondelgestell 7 drehfest gehalten, aber ansonsten nicht weiter arretiert. Die Statoraufnahmen 27, 47 entfallen. Stattdessen sind Drehmomentstützen 56, 57 vorgesehen, wie sie anhand der Drehmomentstütze 57 aus 6 ersichtlich sind. Eine solche Drehmomentstütze besteht beispielsweise aus einer oder mehreren Zug- und Druckstreben, wie beispielsweise dem Lenker 58, der mit einem Ende gelenkig mit dem Gondelgestell 7 und an seinem anderen Ende gelenkig mit dem Statorgehäuse des jeweiligen Generators 48, 49 verbunden ist.
Auch bei dieser Anordnung lassen sich die Generatoren 48, 49 komplett vormontieren. Sie werden einzeln in die Gondel 2 eingehoben und dort mit den Wellenabschnitten 17, 18 zu eine durchgehenden Hauptwelle zusammengefügt.
Dieses Prinzip ist sowohl bei Windkraftanlagen mit nur einem Generator wie beispielsweise dem Generator 4 die dem Generator 48 anwendbar, wie auch bei Verwendung mehrer Generatoren. Insbesondere können zwischen den Hauptlagern 8, 9 der beiden in den 1 und 5 vorgestellten Ausführungsformen mehrere Generatoren angeordnet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Gondel 2 ist die Hauptwelle 3 mehrteilig ausgeführt. Diese Rotoren 21, 45 der Generatoren 4, 5 bilden Teile der Hauptwelle 3. Andere Wellenabschnitte 17, 18 dienen der Lagerung der Hauptwelle 3 auf den Maschinenträger bzw. Gondelgestell 7 und der Befestigung der Rotornabe 6. Die Generatoren 4, 5 können komplett mit der zugehörigen Generatorwelle 21 vormontiert und als Montageeinheit transportiert werden. Bei der Vormontage der Generatoren sind der Rotor 21 und der Stator 26 zueinander durch Montagehilfen fixiert. Diese Montagehilfen (Arretierungen) werden entfernt, nachdem der gesamte Antriebstrang auf dem Maschinenträger 7 montiert ist.
Der Stator des Generators 26 ist mit verstellbaren abstimmbaren Füßen auf dem Maschinenträger 7 montiert.

1: Windkraftanlage
2: Gondel
3: Hauptwelle
4, 5: Generatoren
6: Nabe
7: Gondelgestell
8, 9: Hauptlager
10: Gondellager
11: Turm
12: Drehachse
13, 14: Rollen
15, 16: Lagerringe
17, 18: Wellenabschnitte
19, 20: Radialflansche
21: Rotor
22: Rotorwelle
23, 24: Flansche
25: Luftspalt
26: Stator
27: Statoraufnahme
28, 29: Montageböcke
30, 31: Halter
32: Statorgehäuse
33, 34: Zwischenlage
35, 36: Keile
37: Linie
38: Arretierungsmittel
39, 40: Buchsen
41, 42: Bohrungen
43, 44: Flansch
45: Rotor
46: Stator
47: Statoraufnahme
48, 49: Generatoren
50, 51: Statoren
52–55: Lager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 363647 [0003]
- WO 2007/11425 A1 [0004]
- WO 00/60719 A1 [0005]

Claims

Gondel (2) einer Windkraftanlage (1) zur Elektroenergieerzeugung, mit einem Gondelgestell (7), das zwei voneinander im Abstand angeordnete Hauptlager (8, 9) trägt, mit einer Hauptwelle (3), die in den Hauptlagern (8, 9) drehbar gelagert und zwischen den beiden Hauptlagern (8, 9) in wenigstens zwei Wellenabschnitte (17, 18) unterteilt ausgebildet ist, und mit wenigstens einem ersten Generator (4, 48), der einen mit der Hauptwelle (3) drehfest verbundenen Rotor (21) und einen bezüglich des Gondelgestells (7) unverdrehbar gehaltenen Stator (26) aufweist.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (21) zwei zueinander koaxiale, an voneinander weg weisenden Seiten des Rotors (21) angeordnete Anschlussstellen (23, 24) aufweist, an die jeweils einer der Wellenabschnitte (17, 18) angeschlossen ist, wobei der Generator (4, 48) zwischen den Hauptlagern (8, 9) angeordnet ist.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptwelle (3) eine Hohlwelle ist.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Generator (5, 49) vorgesehen ist, der einen Stator (46, 51) und einen Rotor (45) aufweist.
Gondel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Generator (5, 49) außerhalb der beiden Hauptlager (8, 9) angeordnet ist.
Gondel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (46, 51) des zweiten Generators (5, 49) drehfest mit dem Gondelgestell (7) verbunden und sein Rotor (45) mit der Hauptwelle (3) drehfest verbunden ist.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (26, 46) des ersten und/oder zweiten Generators (4, 5) von dem Gondelgestell (7) getragen ist.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gondelgestell (7) und dem Stator (26, 46) Justiermittel (37, 47) angeordnet sind, um den Stator (26, 46) des ersten und/oder zweiten Generators (4, 5) an dem Gondelgestell (7) justierbar und konzentrisch zu dem Rotor (21, 45) zu lagern.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (50, 51) des ersten und/oder zweiten Generators (48, 49) von der Hauptwelle (3) getragen ist.
Gondel nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (50, 51) des ersten und/oder des zweiten Generators (48, 49) mit dem Gondelgestell (7) über eine Drehmomentstütze (58) drehfest, ansonsten aber beweglich verbunden ist.
Gondel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (48, 49) mit von außen lösbaren Arre tierungsmitteln (38) zur Zentrierung des Rotors (21, 45) in dem Stator (26, 46) versehen ist.
Verfahren zum Montieren einer Gondel einer Windkraftanlage (1), bei dem: ein Gondelgestell (77) mit mindestens zwei Hauptlagern (8, 9) und einer Generatoraufnahme (27, 47), zumindest zwei Wellenabschnitte (17, 18) der Hauptwelle (3) bereitgestellt werden, mindestens ein Generator (4) bereitgestellt wird, der einen Rotor (21) mit zwei Anschlussstellen (23, 24) für die Wellenabschnitte (17, 18) aufweist, die Wellenabschnitte (17, 18) der Hauptwelle (3) mit dem Rotor (21) und der Stator (26) des Generators (4) mit dem Gondelgestell (7) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Gondelgestell (7) mit den Wellenabschnitten (17, 18) auf einem Turm (11) einer Windkraftanlage (1) montiert wird, dann der Generator (4) in die Gondel (2) gehoben und sein Rotor (21) an den Anschlussstellen (23, 34) mit den Wellenabschnitten (17, 18) verbunden und danach der Stator (26) des Generators (4) mit der Generatoraufnahme (27) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoraufnahme (27) nach dem Anbringen des Rotors (21) an den Wellenabschnitten (17, 18) zu dem Stator (26) passend justiert und dabei oder da nach der Stator (26) mit der Generatoraufnahme (27) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (26) und der Rotor (21) miteinander temporär verbunden sind und dass die Verbindung erst gelöst wird, nachdem der Rotor (21) mit den Wellenabschnitten (17, 18) und der Stator (26) mit dem Gondelgestell (7) verbunden worden ist.