DE10214441A1

DE10214441A1 - Wind power system with opposed rotor wheels has one or more first rotor wheels that turn in a first direction as result of incident wind, second rotor wheel(s) that turn in opposite direction

Info

Publication number: DE10214441A1
Application number: DE10214441A
Authority: DE
Inventors: Hubert Roth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-30
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2003-10-23

Abstract

The wind power system has two or more rotor wheels that rotate about an axis essentially perpendicular to the wind direction when the system is operating. The rotor wheel include one or more first rotor wheels that turn in a first direction as a result of incident wind and one or more second rotor wheels that turn in the opposite direction as a result of incident wind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Windkraftanlagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The present invention relates to wind turbines according to the preamble of Claim 1.

Es sind einerseits Windkraftanlagen bekannt, deren Windräder eine horizontale Achse aufweisen. Derartige Windkraftanlagen haben jedoch verschiedene Nachteile. So halten sie häufig Windböen nicht stand, was in einem Umkippen der Anlagen führen kann. Deshalb müssen solche Windkraftanlagen bei sehr starkem Wind teilweise aus dem Wind gedreht werden, um einen Schaden zu vermeiden, mit der Folge einer nicht optimalen Leistungsausbeute. Außerdem beeinträchtigen diese Anlagen die Wohnnutzung in ihrer Umgebung, da sie eine beträchtliche Geräuschentwicklung aufweisen, und da der Schattenwurf ihrer drehenden Windräder zu dem störenden "Diskoeffekt" führt. On the one hand, wind turbines are known, the wind turbines of which are horizontal Have axis. However, such wind turbines have different ones Disadvantage. So they often do not withstand gusts of wind, which can cause the wind to tip over Attachments can lead. Therefore, such wind turbines must be very strong Wind partially turned out of the wind to avoid damage with the consequence of a non-optimal performance yield. Also affect These facilities use residential facilities in their surroundings as they are considerable Exhibit noise, and since the shadow cast its rotating Wind turbines leads to the disruptive "disco effect".

Andererseits sind Windkraftanlagen bekannt, deren Windräder sich um eine vertikale Achse drehen. Derartige Windkraftanlagen sind weniger störend für eine Wohnnutzung in ihrer Umgebung. Außerdem können sie bei einer Anordnung mit mehreren derartigen Anlagen relativ nahe aneinander gestellt werden, so dass der Platzbedarf insgesamt reduziert ist. Jedoch ist die Energieausbeute derartiger Anlagen verbesserungswürdig. On the other hand, wind turbines are known whose wind turbines are one rotate vertical axis. Such wind turbines are less troublesome for one Residential use in their environment. You can also use an arrangement several such systems are placed relatively close to each other, so that the Overall space requirement is reduced. However, the energy yield is more Plants in need of improvement.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Windkraftanlagen, deren Windräder sich um eine vertikale Achse drehen, derart weiterzubilden, dass sie eine erhöhte Stabilität aufweisen insbesondere gegenüber Windböen, und dass gleichzeitig die Energieausbeute verbessert wird insbesondere in windschwächeren Hügellagen. It is an object of the present invention to provide wind turbines Wind turbines rotate about a vertical axis in such a way that they develop a have increased stability especially against wind gusts, and that at the same time the energy yield is improved, especially in weaker winds Hilly areas.

Diese Aufgabe wird durch eine Windkraftanlage gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. This object is achieved by a wind turbine according to claim 1. The dependent claims relate to advantageous refinements of the invention.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The present invention will hereinafter be more preferred based on Exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht einer Ausführungsform einer Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a front view of an embodiment of a wind power plant according to the present invention;

Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf ein Laufrad nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 shows the plan view of an impeller according to an embodiment of the present invention;

Fig. 3 zeigt die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 shows the front view of another embodiment of a wind turbine according to the present invention;

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf ein Laufrad nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 shows the plan view of an impeller according to another embodiment of the present invention;

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung, wie die Rotorblätter nach einer Ausführungsform der Erfindung in Abhängigkeit von ihrer Winkellage verstellt werden können; Fig. 5 shows a schematic representation of how the rotor blades can be adjusted according to an embodiment of the invention depending on their angular position;

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch einen Generator nach einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 is a schematic diagram showing a cross section of a generator according to an embodiment of the invention;

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch einen Generator nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 7 is a schematic diagram showing a cross section of a generator according to another embodiment of the invention; and

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Generator nach noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Fig. 8 shows a schematic representation of a longitudinal section of a generator according to yet another embodiment of the invention.

In Fig. 1 ist eine Vorderansicht und eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Windkraftanlage 1 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Windkraftanlage weist erste Laufräder 2 und eine zweite Laufräder 3 auf, wobei sich die ersten Laufräder 2 von oben gesehen entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung drehen, und sich die zweiten Laufräder 3 von oben gesehen in der Uhrzeigerrichtung drehen. Die ersten Laufräder 2 sind dabei in einer ersten Laufradgruppe 4 zusammengefasst, und die zweiten Laufräder 3 in einer zweiten Laufradgruppe 5, wobei die Laufräder in ihrer zugehörigen Laufradgruppe vorzugsweise jeweils miteinander gekoppelt sind. In Fig. 1 is a front view and a plan view of an embodiment of a wind turbine 1 according to the present invention. The wind turbine has first impellers 2 and a second impellers 3 , the first impellers 2 rotating counterclockwise when viewed from above, and the second impellers 3 rotating clockwise as viewed from above. The first impellers 2 are combined in a first impeller group 4 and the second impellers 3 in a second impeller group 5 , the impellers in their associated impeller group preferably being coupled to one another.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Laufradgruppen 4, 5 auf einem Turm 6 montiert, und zwischen den Laufradgruppen 4, 5 ist ein Generator 7 angeordnet. Diese Anordnung ist jedoch nicht zwingend. So können die Laufräder auch direkt auf einem Gebäude montiert werden, und der Generator kann sich auch unterhalb der Laufradgruppen 4, 5 befinden. In the embodiment shown in FIG. 1, the impeller groups 4 , 5 are mounted on a tower 6 , and a generator 7 is arranged between the impeller groups 4 , 5 . However, this arrangement is not mandatory. The impellers can also be mounted directly on a building, and the generator can also be located below impeller groups 4 , 5 .

Durch die entgegengesetzte Drehrichtung der ersten und zweiten Laufradgruppen 4, 5 wird eine optimale Stabilisierung der Windkraftanlage durch einen verdoppelten Kreiseleffekt erreicht. Da die Windkraftanlage durch diesen Kreiseleffekt gegenüber einer Winkeländerung der Drehachse kinematisch stabilisiert ist, ist sie auch stärksten Winkböen gegenüber resistenter. Daher können die tragenden Teile, insbesondere der Turm und das Fundament schwächer dimensioniert werden. Due to the opposite direction of rotation of the first and second impeller groups 4 , 5 , an optimal stabilization of the wind power plant is achieved by a doubled gyro effect. Since the wind turbine is kinematically stabilized by this gyro effect with respect to a change in the angle of the axis of rotation, it is also more resistant to the strongest angle gusts. Therefore, the load-bearing parts, in particular the tower and the foundation, can be dimensioned weaker.

In Fig. 2 ist die Draufsicht auf ein erstes Laufrad 2 nach der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform dargestellt. Es kann gesehen werden, dass sich die Schaufelblätter in Abhängigkeit von ihrer Winkellage verstellen. Dadurch wird erreicht, dass die Schaufelblätter, wenn diese sich mit dem Wind bewegen, einen hohen Luftwiderstand aufweisen, und, wenn diese sich entgegen dem Wind bewegen, einen geringen Luftwiderstand aufweisen, mit der Folge einer erhöhten Ausbeute an Windenergie. FIG. 2 shows the top view of a first impeller 2 according to the embodiment shown in FIG. 1. It can be seen that the blades change depending on their angular position. It is thereby achieved that the airfoils, when they move with the wind, have a high air resistance and, when they move against the wind, have a low air resistance, with the result of an increased yield of wind energy.

Die Verstellbarkeit der Schaufelblätter kann dabei über einen an dem jeweiligen Schaufelblatt angebrachten Hebel erreicht werden, der an seinem Ende in einer Laufschiene geführt wird, wobei diese Laufschiene über den Umfang etwa den Verlauf einer Sinuskurve aufweist, so dass eine nockenartige Verstellung erreicht wird. Die Laufschiene zur Verstellung der Schaufelblätter kann dabei während des Betriebes der Anlage z. B. über einen Elektromotor, ein Zahnrad und ein Zahnring, der an der Laufschiene angebracht ist, um die Achse der Laufräder gedreht werden, so dass eine Anpassung an die Windrichtung stattfinden kann. Außerdem können so im Störungsfall die Schaufelblätter derart eingestellt werden, dass sie keine Antriebswirkung, sondern eine Bremswirkung erzeugen, um so zusammen mit einer Bremsanlage ein schnelleres Herunterfahren der Windkraftanlage zu gewährleisten. The adjustability of the airfoils can be adjusted to the respective one Paddle attached lever can be reached at its end in a Running rail is guided, this running rail about the circumference Has a curve of a sine curve, so that a cam-like adjustment is achieved becomes. The track for adjusting the blades can be during the Operation of the plant z. B. via an electric motor, a gear and a gear ring, which is attached to the running rail, rotated about the axis of the running wheels so that an adaptation to the wind direction can take place. Moreover In the event of a fault, the blades can be set so that they not a driving effect, but a braking effect, so together with a braking system, the wind turbine shuts down more quickly guarantee.

Nach der vorliegenden Erfindung werden dabei die Schaufelblätter aneinandergrenzender Laufräder derselben Laufradgruppe vorzugsweise derart verstellt, dass sie, wenn sie sich mit dem Wind bewegen, zusammen im Querschnitt bei geraden Schaufelblättern ein weit aufgefächertes V bilden, wie dies auch in Fig. 5 schematisch dargestellt ist (Stellung der Schaufelblätter auf der rechten Seite in Fig. 5), bzw. bei gewölbten Schaufelblättern ein Kreissegment oder eine Halbkugel. Dadurch wird erreicht, dass angrenzende Flügelblätter in der Winkellage, in der sie am meisten vom Wind angegriffen werden (rechte Stellung in Fig. 5), gemeinsam einen optimalen Luftwiderstand haben. Je nach Windstärke kann der Winkel der Flügelgrundstellung auch kleiner sein, um nachströmenden Wind wirksam werden zu lassen, und damit keinen Windstau an den Flügeln entstehen zu lassen. According to the present invention, the blades of adjoining impellers of the same impeller group are preferably adjusted in such a way that, when they move with the wind, they together form a wide V in cross section in the case of straight blades, as is also shown schematically in FIG. 5 ( Position of the blades on the right side in Fig. 5), or a curved segment or a hemisphere in the case of curved blades. It is thereby achieved that adjacent blades in the angular position in which they are most affected by the wind (right position in FIG. 5) together have an optimal air resistance. Depending on the wind strength, the angle of the basic wing position can also be smaller in order to allow the wind to flow in, and thus to prevent wind build-up on the wings.

Dabei ist es von besonderem Vorteil bei "geschlossenen" Schaufelblättern (rechte Stellung in Fig. 5) eine Winddurchlassöffnung bzw. einen Luftspalt zwischen den Schaufelblättern beizubehalten, um eine Optimierung des Luftwiderstandes zu erreichen. Dieser Luftspalt kann gegebenenfalls über eine Steuerung auch während des Betriebes der Windkraftanlage mechanisch oder hydraulisch eingestellt werden, um bei sich ändernden Windstärken eine optimale Einstellung zu gewährleisten. Auch können Abstandhalter zwischen den Schaufelblättern vorgesehen werden. It is particularly advantageous in the case of “closed” blades (right position in FIG. 5) to maintain a wind passage opening or an air gap between the blades in order to achieve an optimization of the air resistance. This air gap can optionally be adjusted mechanically or hydraulically by means of a control, even during the operation of the wind power plant, in order to ensure an optimal setting in the event of changing wind strengths. Spacers can also be provided between the blades.

Im weiteren Winkelverlauf wird die Stellung der Flügel flacher (wie in der mittleren Stellung in Fig. 5, dort jedoch bei sich schließenden Schaufelblättern), so dass der Wind noch mehr durch die Flügelpaare strömen kann. An den Flügelkanten wird beim Windabriss dadurch eine Sogwirkung erreicht (Aufwindkräfte). Schließlich sind die Flügel in der Rücklaufbewegung vollkommen flach gestellt (vgl. linke Stellung in Fig. 5), um einen geringst möglichen Luftwiderstand aufzuweisen. In the further course of the angle, the position of the wings becomes flatter (as in the middle position in FIG. 5, but there with closing blades), so that the wind can flow through the wing pairs even more. This causes a suction effect on the wing edges when the wind breaks (wind forces). Finally, the wings are completely flat in the return movement (cf. left position in FIG. 5) in order to have the least possible air resistance.

Durch diese Maßnahme wird die Ausbeute an Windenergie erhöht. Denn das Verhältnis der Luftwiderstände zwischen annähernd "geschlossenen" Schaufelblättern auf der Seite, auf der sich die Schaufelblätter mit dem Wind bewegen, und "offenen" Schaufelblätter auf der Seite, auf der sich die Schaufelblätter entgegen dem Wind bewegen, wird auf diese Weise erhöht, so dass die "geschlossenen" Schaufelblätter stärker angetrieben werden, aber die "offenen" Schaufelblätter weniger abgebremst werden. This measure increases the yield of wind energy. Because that Ratio of air resistance between approximately "closed" blades on the side on which the airfoils move with the wind, and "Open" airfoils on the side on which the airfoils oppose the Moving wind is increased in this way so that the "closed" Shovel blades are driven more, but the "open" shovel blades are less be slowed down.

In Fig. 3 ist die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform einer Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. In dieser Ausführungsform sind abwechselnd zwei erste und zwei zweite Laufradgruppen 4, 5 vorgesehen. Außerdem weist diese Ausführungsform auf den Seiten der Laufräder, auf denen sich die Schaufelblätter entgegen der Windrichtung bewegen, erste bzw. zweite Windablenkvorrichtungen 8, 9 auf, welche den in ihrem Bereich zuströmenden Wind in eine Richtung parallel zur Achse ablenken hin zu einen Bereich der angrenzenden Laufradgruppe, in dem sich die Schaufelblätter mit der Windrichtung bewegen. In Fig. 3 is a front view of a further embodiment is shown of a wind power plant according to the present invention. In this embodiment, two first and two second impeller groups 4 , 5 are alternately provided. In addition, this embodiment has, on the sides of the impellers on which the airfoils move counter to the wind direction, first and second wind deflection devices 8 , 9 , which deflect the wind flowing in their area in a direction parallel to the axis towards a region of the adjacent ones Impeller group in which the blades move with the wind direction.

So wird erreicht, dass der Wind, der ohne Windablenkvorrichtung bei einer Laufradgruppe abbremsend wirken würde, derart abgelenkt wird, dass er bei einer angrenzenden Laufradgruppe den zuströmenden, antreibenden Wind weiter erhöht, im Idealfall sogar verdoppelt. This ensures that the wind without a wind deflector at a Impeller group would have a braking effect, is deflected in such a way that it is at a adjacent impeller group further increases the inflowing, driving wind, ideally even doubled.

Weiter können die Laufräder in dem Bereich, in dem sich die Schaufelblätter entgegen dem Wind bewegen, jeweils durch ein Schutzblech umgeben sein, wie in Fig. 4 dargestellt, um die abbremsende Wirkung des entgegenströmenden Windes zu vermeiden. Ein solches Schutzblech kann zusammen mit einer zugehörigen Windablenkvorrichtung einstückig ausgebildet sein. Furthermore, the impellers in the area in which the airfoils move against the wind can each be surrounded by a protective plate, as shown in FIG. 4, in order to avoid the braking effect of the counter-flowing wind. Such a mudguard can be formed in one piece together with an associated wind deflector.

Die Windablenkvorrichtungen bzw. die Schutzbleche können ebenfalls durch einen Betätigungsmechanismus um die Achse der Anlage gedreht werden, um einer Änderung der Windrichtung zu entsprechen, bzw. um eine Bremswirkung im Störungsfall zu erreichen. The wind deflectors or the fenders can also by an actuating mechanism about the axis of the system to be rotated to one To change the wind direction to correspond, or to a braking effect in the To achieve a malfunction.

Die Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung kann einen oder mehrere Generatoren 7 aufweisen, die von den ersten und zweiten Laufradgruppen angetrieben werden. Dabei können einerseits Synchron-, Asynchron- oder Ringgeneratoren herkömmlicher Bauart verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch erfindungsgemäße Generatoren verwendet, die im Folgenden beschrieben werden. The wind turbine according to the present invention can have one or more generators 7 which are driven by the first and second impeller groups. On the one hand, synchronous, asynchronous or ring generators of conventional design can be used. However, generators according to the invention are preferably used, which are described below.

In Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch einen erfindungsgemäßen Generator für eine Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieser Generator umfasst einen inneren Rotor 11 und einen äußeren Rotor 10, wobei der äußere Rotor 10 von der ersten Laufradgruppe 4 angetrieben wird, und der innere Rotor 11 von der zweiten Laufradgruppe 5 angetrieben wird. FIG. 6 shows a schematic illustration of a cross section through a generator according to the invention for a wind power plant according to the present invention. This generator comprises an inner rotor 11 and an outer rotor 10 , the outer rotor 10 being driven by the first impeller group 4 and the inner rotor 11 being driven by the second impeller group 5 .

Dabei kann entweder der innere oder der äußere Rotor als Stator im elektrotechnischen Sinne ausgebildet sein, mit der Besonderheit, dass hier der Stator nicht feststehend ist, sondern selbst ebenfalls angetrieben wird, und sich daher ebenfalls dreht. Der andere Rotor, also z. B. der innere Rotor, falls der äußere Rotor als Stator ausgebildet ist, wird dabei über Schleifringe mit Strom versorgt, um am inneren Rotor angeordnete Elektromagnete mit einem Erregerstrom zu versorgen. Für den drehenden Stator sind ebenfalls Schleifringe, insbesondere mit Plasmaleitern vorgesehen, um den erzeugten Strom abführen zu können. Either the inner or the outer rotor can be used as a stator in the electrotechnical sense, with the special feature that the stator is not here is fixed, but is also driven itself, and therefore also rotates. The other rotor, e.g. B. the inner rotor if the outer rotor as Stator is formed, is supplied with power via slip rings in order to to supply the inner rotor arranged electromagnets with an excitation current. There are also slip rings for the rotating stator, especially with Plasma conductors are provided in order to be able to dissipate the electricity generated.

Der Vorteil dieser Anordnung liegt in der höheren relativen Drehgeschwindigkeit zwischen Stator und Rotor. Damit wird unmittelbar eine Wechselstromfrequenz erzeugt, die im Bereich der Netzfrequenz liegt, so dass die Umformung in die passende Netzfrequenz zur Einspeisung in das Stromnetz vereinfacht wird. Dabei kann auf ein Übersetzungsgetriebe verzichtet werden. Auch kann eine herkömmliche Umformung über einen Gleichstromzwischenkreis in einspeisefähigen Wechselstrom vorgesehen werden, z. B. ein geregelter Pulsweitenwechselrichter. The advantage of this arrangement is the higher relative speed of rotation between stator and rotor. This immediately becomes an AC frequency generated, which is in the range of the network frequency, so that the transformation into suitable grid frequency for feeding into the power grid is simplified. there there is no need for a transmission gear. Also one can conventional conversion via a DC intermediate circuit into feed-capable AC are provided, e.g. B. a regulated pulse width inverter.

Jedoch kann durch unterschiedliche Trägheitsmomente eine Laufradgruppe sich schneller beschleunigen als die andere, und bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten in der Höhe der ersten oder der zweiten Laufradgruppe kann die Antriebskraft unerwünscht unterschiedlich sein. Daher ist eine entgegengesetzte Koppelung zwischen den Laufradgruppen für einen Generator, z. B. über ein nicht übersetzend wirkendes Getriebe, sinnvoll, um gleiche absolute Drehgeschwindigkeiten der Laufradgruppen, und damit des Stators und des Rotors zu gewährleisten. However, an impeller group can differ due to different moments of inertia accelerate faster than the other, and at different Wind speeds at the height of the first or the second wheel group can Driving force may be undesirably different. Therefore is an opposite Coupling between the impeller groups for a generator, e.g. B. about a not Gearbox with a translating effect, makes sense to achieve the same absolute Rotational speeds of the impeller groups, and thus the stator and the rotor guarantee.

Ein weiterer Vorteil der in Fig. 6 dargestellten Generatoranordnung ist, dass durch die Erhöhung der drehenden Massen der statisch günstige Kreiseleffekt weiter verstärkt wird. Another advantage of the generator arrangement shown in FIG. 6 is that the statically favorable gyro effect is further increased by increasing the rotating masses.

In Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch einen weiteren erfindungsgemäßen Generator für eine Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieser Generator weist einen Stator 14, einen inneren Rotor 13 und einen äußeren Rotor 12 auf, wobei der Stator zwischen dem inneren und dem äußeren Rotor angeordnet ist. Dabei bieten sich drei Untervarianten an:
Nach der ersten Untervariante sind die Statoreisenkerne und deren Wicklungen für den inneren und den äußeren Statorbereich durchgehend und einheitlich. Eine Frequenzverdoppelung kann erreicht werden, indem der innere und der äußere Rotor derart gekoppelt sind, dass an einer Statorwicklung zunächst eine äußere Rotorwicklung mit einem Nordpol vorbeitritt, dann eine innere Rotorwicklung mit einem Nordpol, dann eine äußere Rotorwicklung mit einem Südpol und schließlich eine innere Rotorwicklung mit einem Südpol. FIG. 7 shows a schematic illustration of a cross section through a further generator according to the invention for a wind power plant according to the present invention. This generator has a stator 14 , an inner rotor 13 and an outer rotor 12 , the stator being arranged between the inner and the outer rotor. There are three sub-variants:
According to the first sub-variant, the stator iron cores and their windings for the inner and outer stator area are continuous and uniform. Frequency doubling can be achieved by coupling the inner and outer rotors in such a way that an outer rotor winding with a north pole first passes a stator winding, then an inner rotor winding with a north pole, then an outer rotor winding with a south pole and finally an inner rotor winding with a south pole.

Nach einer zweiten Untervariante können die Statoreisenkerne für den inneren Rotor und den äußeren Rotor getrennt sein, wobei die entsprechende Statorwicklung durchgehend über den gesamten entsprechenden Statoreisenkern ist, jedoch mit geänderter Wicklungsrichtung im äußeren Bereich des Stators gegenüber dem inneren Bereich des Stators. According to a second sub-variant, the stator iron cores for the inner Rotor and the outer rotor to be separate, the corresponding Stator winding is continuous over the entire corresponding stator iron core, but with a changed winding direction in the outer area of the stator towards the inner area of the stator.

Nach einer dritten Untervariante kann der Stator zwischen seinem inneren und seinem äußeren Bereich komplett hinsichtlich seiner Kerne und seiner Wicklungen getrennt sein. Dabei werden jedoch zwei getrennte Ströme erzeugt, die anschließend wieder gekoppelt werden müssen. According to a third sub-variant, the stator can be between its inner and its outer area completely in terms of its cores and its Windings be separated. However, two separate streams are generated, the then have to be paired again.

Als Alternative zu der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform samt oben beschriebenen Untervarianten kann der Stator in einem Querschnitt längs der Achse der Laufräder auch U-förmig von außen nach innen ausgebildet sein, so dass im Zwischenraum zwei gegenläufige Rotoren angeordnet werden können. Dies bewirkt, dass die Magnetisierungsblindleistung für die Rotoren durch die gegenläufigen Rotoren selbst erzeugt wird, bzw. dass eine zusätzliche Stromausbeute erzielt wird, die über die Schleifringe der Rotoren abgenommen werden kann. As an alternative to the embodiment shown in FIG. 7 and the sub-variants described above, the stator can also be U-shaped in cross-section along the axis of the impellers from the outside inwards, so that two counter-rotating rotors can be arranged in the intermediate space. This means that the magnetization reactive power for the rotors is generated by the counter-rotating rotors themselves, or that an additional current yield is achieved which can be obtained via the slip rings of the rotors.

Für den in Fig. 7 dargestellten Generator kann aber auch die Drehrichtung für ein Rotor über ein nicht übersetzend wirkendes Umkehrgetriebe umgekehrt werden, falls eine Trennung der Eisenkerne und/oder der Wicklungen des Rotors in der obigen zweiten und dritten Untervariante unerwünscht ist. For the generator shown in FIG. 7, however, the direction of rotation for a rotor can also be reversed via a non-translating reversing gear if separation of the iron cores and / or the windings of the rotor in the above second and third sub-variant is undesirable.

In Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines Querschnittes durch noch einen weiteren erfindungsgemäßen Generator für eine Windkraftanlage nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. In diesem Generator sind die zwei Rotoren 15, 16für die erste bzw. die zweite Laufradgruppen scheibenförmig aufgebaut, wobei zwei verbundene Statoren 17, 18 vorgesehen sind, die oberhalb bzw. unterhalb der Rotoren angeordnet sind. FIG. 8 shows a schematic representation of a cross section through yet another generator according to the invention for a wind power plant according to the present invention. In this generator, the two rotors 15 , 16 for the first and the second impeller groups are constructed in the form of disks, two connected stators 17 , 18 being provided, which are arranged above and below the rotors.

Dabei ist wiederum die Erhöhung der Trägheitsmomente der ersten und zweiten Laufradgruppen von Vorteil, um durch den Kreiseleffekt Windböen besser zu widerstehen. Außerdem wird bewirkt, dass die Magnetisierungsblindleistung für die Rotoren durch die Gegenläufigkeit der Rotoren selbst erzeugt wird, bzw. dass eine zusätzliche Stromausbeute erzielt wird, die über die Schleifringe der Rotoren abgenommen werden kann. Bezugszeichenliste 1 Windkraftanlage
2 erste Laufräder
3 zweite Laufräder
4 erste Laufradgruppe
5 zweite Laufradgruppe
6 Turm
7 Generator
8 erste Windablenkvorrichtungen
9 zweite Windablenkvorrichtungen
10 äußerer Rotor
11 innerer Rotor
12 äußerer Rotor
13 innerer Rotor
14 Stator
15 Rotor für die erste Laufradgruppe
16 Rotor für die zweite Laufradgruppe
17 Stator für die erste Laufradgruppe
18 Stator für die zweite Laufradgruppe
Here again, increasing the moments of inertia of the first and second wheel groups is advantageous in order to better withstand wind gusts due to the gyroscopic effect. It also has the effect that the magnetization reactive power for the rotors is generated by the counter-rotation of the rotors themselves, or that an additional current yield is achieved which can be obtained via the slip rings of the rotors. REFERENCE LIST 1 wind power plant
2 first wheels
3 second wheels
4 first wheel group
5 second wheel group
6 tower
7 generator
8 first wind deflectors
9 second wind deflectors
10 outer rotor
11 inner rotor
12 outer rotor
13 inner rotor
14 stator
15 rotor for the first wheel group
16 rotor for the second wheel group
17 stator for the first impeller group
18 stator for the second impeller group

Claims

1. A wind power plant with two or more impellers which rotate during operation of the wind power plant about an axis which is substantially perpendicular to the wind direction, the impellers having blades, characterized in that the impellers comprise one or more first impellers which are caused by the wind flow in rotate a first direction of rotation, and that the impellers comprise one or more second impellers that rotate in a second direction of rotation that is opposite to the first direction of rotation due to the wind flow.

2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the first impellers are divided into one or more first impeller groups, and the second impellers in one or more second impeller groups are divided, the first impeller groups along the axis are arranged alternately with the second impeller groups.

3. Wind turbine according to claim 1 or 2, characterized in that for each first wheel group on the windward side in the Area in which the blades of the first impellers are in operation move the wind turbine against the wind direction, one at a time first wind deflection device is provided, which in its area incoming wind deflects in a direction that is parallel to the axis.

4. Wind turbine according to claim 3, characterized in that each first wind deflector the wind flowing in its area distracts in such a way that it leads to an adjacent second wheel group is fed into an area in which the blades of the second impellers when operating the wind turbine with the wind direction move.

5. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that for every other group of impellers on the wind facing side in the area in which the shovel blades of the second impellers when operating the wind turbine against the Move wind direction, a second wind deflection device is provided which is the wind flowing in its area in one direction, the is parallel to the axis.

6. Wind turbine according to claim 5, characterized in that each second wind deflecting device the wind flowing in its area distracts such that it leads to an adjacent first impeller group is fed into an area in which the airfoils of the first Move the impellers with the wind direction when the wind turbine is in operation.

7. Wind turbine according to one of claims 3 to 6, characterized characterized in that a mechanism is provided for rotating the Wind deflectors around the wheels.

8. Wind turbine according to one of claims 3 to 7, characterized characterized in that a mechanism is provided for adjusting the Wind deflectors such that the wind is more or less strong in the Direction parallel to the axis is deflected.

9. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that one for each first and second wheel group Mudguard is provided that the shovel blades of each Impeller group surrounds at least in a part of the angular range in which The blades change when the wind turbine is operating Move the wind direction.

10. Wind turbine according to claim 9, characterized in that each Fender the blades of the respective impeller group in radial Direction completely includes, especially until immediately before her Axis.

11. Wind turbine according to claim 9 or 10, characterized in that each fender in a view perpendicular to the axis is like a segment of a circle, and in particular an angular range of 90 ° to 180 ° covers.

12. Wind turbine according to one of claims 9 to 11, characterized characterized that the fenders and the wind deflectors for the respective impeller groups are each formed in one piece.

13. Wind turbine according to one of claims 3 to 6, characterized characterized in that a mechanism is provided for rotating the Fenders around the wheels.

14. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the wind turbine one or more two or includes multi-pole electrical generators by the first and second Impeller groups are driven.

15. Wind turbine according to claim 14, characterized in that the or the electric generators each have an inner rotor and an outer rotor Rotor, wherein the inner rotor of one or more of the first Impeller groups is driven, and wherein the outer rotor of one or more of the second wheel groups is driven.

16. Wind turbine according to claim 14 or 15, characterized in that either the inner rotor or the outer rotor as a stator are formed so that the stator is also with the first or second Impeller group turns.

17. Wind turbine according to claim 15 or 16, characterized in that between the inner and outer rotors of the electric generator or the electrical generators only have a small radial gap, the current to be generated during operation of the wind turbine in Electro coils are generated either in the inner or in the outer rotor.

18. Wind turbine according to claim 15, characterized in that between the inner and the outer rotor of the electric generator or a fixed stator is present in each electrical generator, in due to the rotation of the inner rotor and the opposite Rotational movement of the outer rotor when operating the wind turbine Electricity is generated.

19. Wind turbine according to one of claims 14 to 19, characterized characterized in that the generator or the respective generators each have two comprise disc-shaped rotors and two disc-shaped connected Stators, with the rotors having approximately the same dimensions, and direct adjoin each other, and the stators above and below the Rotors are arranged.

20. Wind turbine according to one of claims 15 to 19, characterized characterized that the inner rotors are electro-coils, electromagnets and / or permanent magnets, and that the outer rotors Electro coils, electromagnets and / or permanent magnets include.

21. Wind turbine according to one of claims 14 to 20, characterized characterized in that each electric generator each by a first Impeller group and a second impeller group is driven.

22. Wind turbine according to one of claims 14 to 21, characterized characterized in that the electric generator is a synchronous, asynchronous, ring or Disk generator is.

23. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that the blades of the impellers each depend are adjustable from their angular position during rotation, that the airfoils have high air resistance if these move with the wind direction during operation of the wind power plant, and such that the airfoils have low drag have if these are contrary to the operation of the wind turbine Move the wind direction.

24. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that adjacent impellers of the same Impeller group are adjustable so that when they face the wind move together in cross-section with straight airfoils a long way form a fanned-out V or a curved vane blade Segment of a circle or a hemisphere, being between adjacent Blade leaves an air gap.

25. Wind turbine according to claim 24, characterized in that the Air gap remaining between adjacent blades is adjustable is, especially during the operation of the wind turbine.

26. Wind turbine according to one of claims 1 to 23, characterized characterized that adjacent wheels of the same wheel group are so adjustable that when they move with the wind together in cross-section with straight blades a wide form a fanned V, or a segment of a circle with curved blades or a hemisphere, being between adjacent blades directly touch each other with their edges.

27. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that the blades can be adjusted in such a way that they can produce a braking effect in the event of a fault.

28. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the first and second wheels have the same axis to have.

29. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the wind turbine comprises a tower on which the wheels are mounted.

30. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that the wind turbine is a house or building includes, on the roof of which the wheels are mounted.

31. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized characterized that every first wheel group one, two, three or more comprises first impellers, and that every second impeller group comprises one, two, comprises three or more second wheels.

32. Wind power plant according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a computer control is provided in particular for controlling the mechanism for adjusting the blades, the Mechanism for adjusting the angular position of the Wind deflection devices or the fenders and / or the mechanism for adjusting the Strength of the wind deflection by the wind deflection devices.