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WO2012072375A1 - Schaltschrank einer windkraftanlage und verfahren zur herstellung eines derartigen schaltschrankes - Google Patents

Schaltschrank einer windkraftanlage und verfahren zur herstellung eines derartigen schaltschrankes Download PDF

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Publication number
WO2012072375A1
WO2012072375A1 PCT/EP2011/069526 EP2011069526W WO2012072375A1 WO 2012072375 A1 WO2012072375 A1 WO 2012072375A1 EP 2011069526 W EP2011069526 W EP 2011069526W WO 2012072375 A1 WO2012072375 A1 WO 2012072375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hood
bottom plate
side walls
switchgear
cabinet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/069526
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fabio Bertolotti
Frank Brod
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SSB Wind Systems GmbH and Co KG filed Critical SSB Wind Systems GmbH and Co KG
Publication of WO2012072375A1 publication Critical patent/WO2012072375A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/80—Arrangement of components within nacelles or towers
    • F03D80/82—Arrangement of components within nacelles or towers of electrical components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to a control cabinet of a wind turbine comprising modular mounting plates in the form of a bottom plate and a plurality of side walls, wherein formed by the mounting plates, an interior limiting cabinet body has a circumferential, formed from the side walls and the inwardly facing sides of the mounting plates electrical devices are arranged. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a cabinet.
  • a control cabinet is used in a wind turbine, for example, for receiving electrical components of one or more Blattverstell desken that for the adjustment of one or more rotor blades of
  • control cabinet also includes emergency power supplies equipped with energy storage devices which maintain the power supply of the blade adjustment devices in the event of a power failure or in the event of a power failure.
  • emergency power supplies equipped with energy storage devices which maintain the power supply of the blade adjustment devices in the event of a power failure or in the event of a power failure.
  • a cover of the cabinet takes place through a lid, the interior of which against the ingress of water, impurities of any kind or Foreign bodies protects.
  • the lid is removable, so that maintenance and
  • the cabinets are very compact because of the small space available equipped with electrical facilities that are located both on the side walls and on the bottom plate. So far, the production of such a cabinet in such a way that initially an open box is assembled with a bottom plate and side walls and then the placement of the interior is done with the necessary electrical equipment.
  • control cabinet is closed by the lid. This results in the difficulty that due to the small amount of space within the cabinet, the installation of the various facilities is considerably more difficult. In addition, there is a not to be underestimated
  • a Jardinverzweiger Hemanda is known as a control cabinet
  • the Jardinverzweigergeophuse is designed as a whole hood.
  • This hood is essentially in one piece of a thin-walled material manufactured and has a flap through which any required assembly or repairs can be done.
  • Partitions are also arranged inside the hood.
  • the hood is placed with its open bottom on a pedestal. On the hood inside and on the partitions can
  • DE 19711980 A1 discloses a stationary housing of a control cabinet with wall elements made of plastic.
  • the individual wall elements are manufactured separately and then positively connected with each other. Through a base plate and an existing lid thus creates an all-around, in itself
  • the edges of the front part and the back part have joints and are designed according to the labyrinth principle or the tongue and groove principle for an overlapping mounting.
  • the known control cabinets each have a single outer wall, which is formed either by individual wall elements or by the hood itself. A sufficient stability, especially for use in the rotating part of the rotor hub of a wind turbine, but can not be achieved.
  • the invention is based on the object to provide a control cabinet, which is particularly suitable for use in the rotating part of a wind turbine due to its improved mechanical stability.
  • a manufacturing method for such a cabinet must be specified.
  • the inventive control cabinet of a wind turbine comprises modular mounting plates in the form of a bottom plate and a plurality of side walls, wherein formed by the mounting plates, an interior limiting cabinet body has a circumferential, formed from the side walls and electrical devices are arranged on the inwardly facing sides of the mounting plates , In this case, a hood forms a shell of the peripheral wall of the cabinet body.
  • the control cabinet according to the invention is modular and mechanically stable. Furthermore, the control cabinet according to the invention can be assembled in a particularly simple and in a short time, that is equipped with the electrical equipment and preferably also with brackets and / or fastening devices for these devices.
  • the mounting plates (the side walls and the bottom plate) can be manufactured separately and e.g. be fitted as individual parts with the electrical equipment. Only then does the assembly of the mounting plates to the cabinet body. This kind of
  • Manufacturing has the advantage that each of the assembled mounting plates can be tested for their functionality before assembly of the cabinet body.
  • the control cabinet according to the invention can be manufactured automatically.
  • the cabinet body formed by the mounting plates is finally inserted into the hood, so that a very stable
  • Control cabinet can be arranged in the rotor or in the rotor hub or in the stationary part of the wind turbine.
  • the hood advantageously forms a sandwich-like casing of the cabinet body
  • the electrical devices are or include, for example, electrical circuits and / or electrical components and / or electrical devices.
  • Electrical also includes the term “electronic”.
  • electrical may be replaced by the term “electrically and / or electronically” in particular.
  • Mounting plates preferably arranged the brackets and / or fastening devices for the electrical equipment.
  • the electrical devices and / or the holders and / or fastening devices and / or other components arranged in the control cabinet are referred to in particular as "internals”.
  • the control cabinet comprises an interior, which in particular comprises the interior of the cabinet body or is formed by this.
  • the expression “on the inwardly facing sides of the mounting plates” means in particular that the electrical devices and / or the brackets and / or the
  • Fastening devices are arranged on the interior of the cabinet body facing sides of the mounting plates.
  • the electrical devices and / or the brackets and / or the brackets are arranged on the interior of the cabinet body facing sides of the mounting plates.
  • Fastening devices arranged in particular in the interior of the cabinet body.
  • control cabinet can form or include a control cabinet.
  • control cabinet can be replaced in particular by the term "control or control cabinet”.
  • the cabinet body is inserted into the hood and in particular secured therein, wherein the attachment of the
  • Cabinet body in the hood is preferably solvable.
  • the cabinet body is attached to the hood.
  • the introduction of the cabinet body in the Hood can be done eg by inserting or inserting. This
  • the insertion can be implemented in a simple manner by, for example, in the hood guide contours, e.g. in the form of
  • the hood is firmly connected to the bottom plate of the cabinet body. Additionally or alternatively, the hood is preferred with the
  • connection between the hood and the cabinet body is preferably detachable.
  • connection between the hood and the cabinet body may be formed by a screw connection and / or riveting.
  • a plurality of screw and / or rivet connections are provided along the hood circumference, so that the fixation of the hood on the cabinet body can be improved.
  • the mounting plates take place in particular before the assembly of the mounting plates to the cabinet body.
  • the mounting plates are or are flat with the electrical devices and / or with the brackets and / or Fasteners fitted.
  • a preferred object of the present invention is to improve the stability of the
  • the side walls have at least one reinforcement in the form of a double-walled design (double wall).
  • This double-walled design makes it possible to achieve a very high stability of the side walls with a relatively low cost of materials.
  • lightweight construction materials are used for the side walls, in addition to a higher stability compared to known solutions, a significant weight saving can be achieved. Overall, this leads to a more economical operation of the entire wind turbine and also due to the higher stability also to fewer failures and thus to less
  • the hood preferably has a circumferential hood wall.
  • Hood wall preferably limits a hood interior, in particular, the cabinet body is or is introduced.
  • the hood and / or the hood wall forms the outer wall of the cabinet.
  • the inner peripheral contour of the hood wall follows the
  • the Inner peripheral contour of the hood wall and / or the outer peripheral contour of the cabinet body wall angular, preferably pentagonal.
  • the outer peripheral contour of the hood wall preferably follows the inner peripheral contour of
  • the outer peripheral contour of the hood wall is angular, preferably pentagonal.
  • control cabinet and / or the cabinet body are preferably made polygonal.
  • a polygonal periphery of the cabinet body is preferably realized in that the bottom plate is polygonal and the number of side walls preferably corresponds to the number of corners. If the circumference of the cabinet body is e.g. formed quadrangular, it is preferred that the bottom plate is formed square, wherein the number of side walls is preferably four.
  • the scope of the cabinet body is e.g. formed quadrangular, it is preferred that the bottom plate is formed square, wherein the number of side walls is preferably four.
  • Cabinet body but pentagonal shaped, so preferably the
  • Bottom plate is pentagonal, wherein the number of side walls is preferably five.
  • the hood is preferably provided on its end face facing the bottom plate with an insertion opening, through which the cabinet body can be introduced into the hood.
  • the insertion opening is preferred by the
  • the hood on its end facing away from the bottom plate at least one
  • Access opening which is preferably limited by the hood wall.
  • the hood has on its end face facing away from the bottom plate on a plurality of access openings, which are defined in particular by the hood wall and by one or more braces, which are advantageously arranged in the region of the bottom plate facing away from the front side of the hood.
  • the one or more struts advantageously extend between the insides of the hood wall so that the one or more Struts are preferably arranged in the hood interior.
  • the hood includes the one or more braces.
  • the one or more struts are fixedly connected to the hood and / or with the hood wall. The one or more struts stabilize in particular the hood.
  • the hood can be performed on the one hand in a lightweight construction and on the other hand have sufficient stability.
  • the access openings it is also possible to make the interior and / or the internals of the cabinet body accessible and / or to be able to intervene, for example, for maintenance or repair directly into the interior of the cabinet body.
  • a further stabilization of the hood is achieved according to a development of the invention in that in one or more corners of the hood
  • Hood wall one reinforcing section, e.g. in the form of a corner support, is arranged.
  • the corners are in particular inner corners of the hood wall, so that the or the reinforcing portions are preferably arranged in the hood interior.
  • the hood comprises the reinforcing section or sections.
  • the reinforcing portions or are firmly connected to the hood and / or with the hood wall.
  • the or the reinforcing portions are fixedly connected to the one or more struts.
  • Reinforcement sections advantageously each form a corner support of the hood.
  • Reinforcement sections can be releasably secured to the hood according to an embodiment of the invention.
  • another suggestion is that the one or more bracings and / or the
  • Reinforcement sections are made integral with the hood.
  • the hood can be made in one piece, which can bring cost savings, since additional installation effort is eliminated.
  • the attachment or attachments may include one or more carriers and / or one or more accumulators and / or one or more electrical connectors, e.g. in the form of sockets.
  • the accumulator (s) are advantageously carried by the carrier (s).
  • the one or more electrical connectors are preferably arranged on the carrier or carriers. Electrical lines are preferably laid on the insides of the mounting plates, in particular at their edges and advantageously in cable guides.
  • the cabinet preferably has a lid, which is preferably designed as a removable lid.
  • a lid By means of the lid, in particular the interior of the cabinet body and preferably also the at least one or more access openings of the hood are covered and / or closed.
  • the cover is advantageously designed complementary to the geometry of the bottom plate facing away from the front side of the hood, so that it can be placed accurately on the hood and this particular hermetically seals. Thus, penetration of impurities and moisture into the interior of the cabinet body can be effectively prevented.
  • the lid preferably forms a mounting plate or another of the mounting plates.
  • the bottom plate may itself be a carrier of the electrical equipment or a part thereof. According to a broader proposal, the
  • Base plate an additional deposit, which is preferred for a packaging is executed and / or equipped with the electrical equipment or a part thereof or can be.
  • the insert is arranged on the side facing the interior of the bottom plate.
  • the insert preferably forms an additional mounting plate or an additional of the
  • the deposit is attributed to the bottom plate.
  • a base plate is provided on the side facing away from the interior of the bottom plate, which is in particular firmly connected to the cabinet body or is.
  • the base plate preferably forms an additional mounting plate or an additional one of the mounting plates.
  • control cabinet and / or the cabinet body are preferably designed box-shaped.
  • the side walls extend vertically or in the
  • the mounting plates are or are firmly connected.
  • the side walls are or are firmly connected to the bottom plate.
  • the connection of the mounting plates with each other and / or the connection of the bottom plate with the side walls can be detachable or insoluble.
  • the side walls are connected to the assembly of the cabinet body fixed to the bottom plate. After an erection of the side walls these are preferably firmly connected to the hood, advantageously on the inside of the hood wall.
  • the side walls are stabilized thereby.
  • Mounting plates preferably the bottom plate and the side walls, at their edges joints.
  • the side walls are or will be at the Joint firmly connected to the bottom plate. This connection of
  • Base plate with the side walls can be solvable or insoluble.
  • Base plate preferably fixedly connected or connectable to the adjoining joints.
  • the attachment means include e.g. Bolts and / or rivets.
  • the side walls are screwed or riveted to the bottom plate at the adjacent joints. Additionally or alternatively, the side walls may be connected to the bottom plate at the joints also by means of one or more tongue and groove connections and / or by means of another joining manner or be.
  • the bottom plate and the side walls at their edges on folding edges.
  • the side walls are connected at the folded edges fixed to the bottom plate.
  • the side walls and the bottom plate are made of one piece, equipped in one or more areas with the folding edges and connected to each other at these fold edges. This results in a foldable material unit, which is formed in particular by the bottom plate and the side walls.
  • the bottom plate at its outer edge one or more angled to its plate plane
  • the one or more edge portions are each angled at 45 ° to the plate plane of the bottom plate.
  • the side walls to the one or more angled edge portions of the bottom plate corresponding connecting portions as joints or as more of the joints, so after establishing the connection between the
  • Each of the connecting portions is preferably angled to the respective side plate plane. The one or the angled
  • Edge sections are or are in particular firmly connected to the, preferably angled, connecting sections of the side walls,
  • a groove or a bulge which is preferably rectangular in cross section, is advantageously provided in the transitional regions between the side walls and the angled connecting sections of the side walls. It is preferred in each of these fillets or bulges of the
  • the side walls and / or the bottom plate, in particular the mounting plates are preferably closed flat.
  • the circumferential wall of the cabinet body is closed flat.
  • the provision of holes in the mounting plates for mounting purposes and / or for purposes of cable entry is advantageous but possible.
  • the circumferential hood wall is preferably closed flat.
  • the lid is preferably closed flat. The provision of holes in the lid for fastening purposes and / or for the purposes of
  • Cable bushing is advantageous but possible.
  • the hood in particular the hood wall, preferably covers and / or surrounds the side walls completely.
  • the cabinet forms a hermetically sealed unit.
  • the invention further relates to a switchgear assembly having a plurality of switchgear cabinets according to the invention, which are joined together and each form a segment or module of the switchgear assembly whose circumferential wall is formed in particular by the walls or outer walls of the switchgear cabinets.
  • these outer walls are formed by the hoods and / or the hood walls of the cabinets.
  • Prefers are the cabinets, especially within the cabinet assembly or internally, also electrically connected to each other, the cabinets are advantageously fully equipped.
  • This control cabinet arrangement can be developed in accordance with all embodiments explained in connection with the control cabinet according to the invention.
  • the switch cabinet assembly may be formed such that each module or segment, so each of the cabinets a packaging or complete assembly for each one blade pitch drive of the wind turbine has.
  • the control cabinet arrangement thus comprises, in particular, three control cabinets.
  • the individual cabinets can each be closed by a lid, which is particularly removable.
  • the common cover in particular the interiors of the cabinet body of the switchgear and preferably also the access openings of the hoods of the switchgear are covered and / or closed.
  • the common cover is advantageously designed complementary to the geometry of the bottom plates facing away from the end face of the arrangement formed by the joined cabinets, so that it can be placed accurately on this arrangement and this particular hermetically seals.
  • the cabinets are designed in particular identical and preferably each have a polygonal cross-section.
  • Each of the cabinets is designed in particular box-shaped.
  • each of the cabinets is preferably designed pentagonal, so that the control cabinet arrangement formed from preferably three individual cabinets overall a hexagonal shape having.
  • each of the control cabinets comprises five side walls, which preferably extend perpendicular or substantially perpendicular to the respective bottom plate, which is formed pentagonal.
  • the control cabinet according to the invention and / or the control cabinet arrangement is preferably arranged in a rotating rotor hub of the wind power plant, wherein the rotor hub in particular rotates about a rotor axis.
  • the control cabinet arrangement is preferably arranged radially in the middle in the rotor hub and / or designed as an arrangement surrounding the rotor axis.
  • the term "radial” here preferably denotes one or any direction perpendicular to the rotor axis, in particular a rotor comprising the rotor hub and having a plurality of rotor blades, in particular three, which is mounted on a rotor
  • Machine carrier of the wind turbine is rotatably mounted about the rotor axis.
  • Each of the rotor blades preferably extends away from the rotor hub in the direction of a blade axis oriented perpendicularly or substantially perpendicular to the rotor axis.
  • the rotor blades are preferably mounted rotatably about their respective blade axis on the rotor hub.
  • each of the rotor blades is rotatable relative to the rotor hub about its blade axis by means of a blade adjustment drive, these blade adjustment drives preferably corresponding to the blade adjustment drives already described in connection with the control panel arrangement.
  • one blade adjustment device is provided per rotor blade, wherein each of the blade adjustment devices respectively comprises one of the blade adjustment drives.
  • the Blattverstell painen further comprise the electrical devices, each of the cabinets in particular one of Assigned sheet adjusting and its electrical equipment includes.
  • Composite part formed cabinet body in the hood is preferably done by inserting or inserting.
  • the production of the composite part of the assembled and / or assembled mounting plates takes place in particular by assembling the assembled and / or assembled mounting plates to the cabinet body.
  • the assembly and / or assembly of the base plate and the side walls comprising mounting plates takes place before assembly of the mounting plates to the cabinet body, ie in particular in the disassembled state of the cabinet body.
  • the risk of injury to the assembly engineers involved in the structure is reduced.
  • the Mounting plates in or in the horizontal state assembled and / or assembled.
  • the side walls for the production and / or assembly of the cabinet body in particular to the
  • This firm connection can e.g. by screwing and / or by riveting and / or by forming one or more tongue and groove joints and / or by means of one or more other joining methods.
  • This firm connection can e.g. by screwing and / or by riveting and / or by forming one or more tongue and groove joints and / or by means of one or more other joining methods.
  • the simplified production of the switching cabinet according to the invention is continued according to an embodiment of the method in that, in particular for the completion of the production, the cabinet body is inserted into the hood and closed by the lid.
  • the cabinet body is firmly connected to the hood, for example by screwing and / or riveting.
  • Figure 1 is a perspective view of a cabinet according to a
  • FIG. 2 shows a plan view of mounting plates of a dismantled cabinet body of the control cabinet
  • FIG. 3 shows a spatial representation of the cabinet body assembled from the mounting plates
  • Figure 5 is a perspective view of one of several inventive
  • Figure 6 a schematic representation of a wind turbine
  • the switching cabinet 17 shown as an explosive representation in FIG. 1 consists of a cabinet body 3, which in turn is connected by the connection of several
  • the mounting plates are a bottom plate 1 and five arranged perpendicular to the bottom plate 1 and connected to the bottom plate 1 side walls 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 and 2.5.
  • the cabinet body 3 formed by the mounting plates is inserted in total in a hood 4 and connected thereto, the hood wall is designated by the reference numeral 41.
  • additional attachments 15 are present on the outside of the hood 4, which in the present case consist of two carriers 18 with accumulators 19 fastened thereto (compare FIG.
  • the hood 4 is to improve their stability simultaneous reduction of their total weight at their upper, the
  • Access openings 5.1, 5.2 and 5.3 equipped whose geometry by firmly connected to the hood 4 struts 6.1 and 6.2 and by the
  • Hood wall 41 is defined. At inner corners of the hood wall 41 also connected corner supports 7.1 and 7.2 are firmly provided with the hood 4, which are also firmly connected to the struts 6.1, 6.2. With this design, a modular control cabinet is available, which has a high overall stability because of the sheathing of the cabinet body 3 with the hood 4 and thus is suitable for installation in a wind turbine.
  • FIG. 2 illustrates the mounting plates required for producing the cabinet body 3 when it has a pentagonal geometry.
  • the individual mounting plates are the bottom plate 1, at the outer edges of the joints 9 are formed, which serve for connection to the corresponding joints 8 on the side walls 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5.
  • the individual mounting plates are assembled, that is provided with electrical devices 20 (see FIG. 3) and preferably also with other internals and / or equipped, the assembly is greatly simplified in this way.
  • the assembly and / or assembly of each mounting plate takes place in horizontal
  • the side wall 2.1 has a to the angled edge portion 9 of the bottom plate. 1
  • Edge portion 9 firmly connected, for example by screwing and / or riveting. This type of connection facilitates the attachment of tools for the production of the fixed connection between the connecting portion 8 and the edge portion 9.
  • the other side walls are mounted in a corresponding manner to the bottom plate 1.
  • Transition region between the side wall 2.1 and the bottom plate 1 is a rectangular cross-section recess 11 is present in the additional stiffening a support 12 is inserted.
  • the joint 8 has an overlapping section 14, which projects beyond the end of the joint 9 of the bottom plate 1, in particular in the vertical direction.
  • the vertical direction preferably refers to the plane of the plate 1.
  • FIG. 5 The exploded view of Figure 5 shows a cabinet assembly 13, which is composed of three cabinets 17, 21 and 22, wherein the
  • Control cabinet 17 corresponds to the control cabinet described above and the cabinets 21 and 22 are constructed analogously to the control cabinet 17.
  • the cabinet assembly 13 has a hexagonal
  • Switching cabinet assembly 13 a total of six accumulator pairs provided, which are each arranged between two adjacent the carrier 18 and are supported by these.
  • the accumulator pairs form an annular arrangement.
  • FIG. 6 is a schemati shear representation of a wind turbine 23 can be seen, comprising a standing on a foundation 24 tower 25, at the end facing away from the foundation 24 a nacelle 26 is disposed.
  • the machine house 26 has a machine carrier 27, on which a rotor 28 is rotatably mounted about a rotor axis 29, which includes a rotor hub 30 and a plurality of rotor blades 31 and 32 connected thereto, each rotatable about a blade axis 33 and 34 on the rotor hub 30 are stored.
  • the rotor blades 31 and 32 extend in the direction of their blade axes 33 and 34 away from the rotor hub 30, wherein the blade axes 33 and 34 extend transversely to the rotor axis 29.
  • the rotor 28 is rotated about the rotor axis 29 by wind 35 and is mechanically coupled by means of a rotor shaft 36 to an electric generator 37 fixed to the machine carrier 27, which is driven by the rotor 28.
  • the generator 37 generates electrical energy and feeds it into an electrical network 38.
  • the rotor blades 31 and 32 are each about a blade pitch drive 39 and 40 rotatable about their respective blade axis relative to the rotor hub 30.
  • the rotor 28 further comprises a third rotor blade, which is rotatably mounted on the rotor hub 30 about a blade axis extending transversely to the rotor axis 29, extends away from the rotor hub 30 in the direction of this blade axis and is rotatable relative to the rotor hub about this blade axis by means of a Blattverstellantriebs.
  • the third rotor blade is not apparent from the illustration of FIG. 1.
  • the rotor blades are arranged distributed uniformly around the rotor axis 29, so that two adjacent blade axes each enclose an angle of 120 °.
  • the blade adjusting drives are electrically connected to the electrical devices 20, which are arranged in the control cabinet assembly 13, which is arranged radially in the rotor hub 30 with respect to the rotor axis 29 and advantageously surrounds the rotor axis 29.

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Abstract

Schaltschrank einer Windkraftanlage, der modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte (1) und mehrerer Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfasst, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper (3) eine umlaufende, aus den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind, und wobei eine Haube (4) eine Ummantelung der Wandung des Schrankkörpers (3) bildet.

Description

Schaltschrank einer Windkraftanlage und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltschrankes
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Schaltschrank einer Windkraftanlage, der modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte und mehrerer Seitenwände umfasst, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper eine umlaufende, aus den Seitenwänden gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schaltschrankes.
Ein Schaltschrank wird in einer Windkraftanlage beispielsweise zur Aufnahme von elektrischen Komponenten einer oder mehrerer Blattverstelleinrichtungen eingesetzt, die zur Verstellung eines oder mehrerer Rotorblätter der
Windkraftanlage dienen. In der Regel umfasst der Schaltschrank ferner mit Energiespeichern ausgestattete Notstromversorgungen, die bei einem Netzausfall oder bei einer Netzstörung die Energieversorgung der Blattverstelleinrichtungen aufrechterhalten. Dabei sind z.B. mehrere Schaltschranksegmente zu einem radial mittig in der Rotornabe angeordneten Schaltschrank zusammengefasst, der durch einen Behälter gebildet ist, dessen Innenraum durch Trennwände in mehrere Bereiche unterteilt ist, die jeweils die kastenförmigen Schaltschranksegmente bilden, an deren Seitenwänden, nach innen gerichtet, die elektrischen
Komponenten sowie deren Halterungen angeordnet sind. Üblicherweise erfolgt eine Abdeckung des Schaltschrankes durch einen Deckel, der dessen Innenraum gegen den Eintritt von Wasser, Verunreinigungen jeglicher Art oder Fremdkörpern schützt. Der Deckel ist abnehmbar, sodass Wartungs- und
Reparaturarbeiten durchgeführt werden können. Derartige Schaltschränke unterliegen bei ihrem Einsatz in Windkraftanlagen extremen mechanischen und klimatischen Einflüssen, weshalb an ihren Aufbau besondere Anforderungen gestellt werden und eine Klimatisierung erforderlich ist. Diese Einflüsse machen sich insbesondere bei der Anordnung im rotierenden Teil der Windkraftanlage bemerkbar. Hier besteht infolge der Zentrifugalkraft die Gefahr, dass sich Bauteile, Schaltungen oder Geräte lösen und Beschädigungen an benachbarten Geräten oder Bauteilen verursachen, was zu Fehlfunktionen oder zum kompletten Ausfall der Windkraftanlage führen kann. Darüber hinaus konnte festgestellt werden, dass aufgrund der besonderen Einsatzbedingungen verstärkt
Stabilitätsprobleme zu verzeichnen sind. Die Schaltschränke sind wegen des geringen Platzangebotes sehr kompakt mit elektrischen Einrichtungen ausgestattet, die sowohl an den Seitenwänden als auch auf der Bodenplatte angeordnet sind. Bislang erfolgt die Herstellung eines derartigen Schaltschrankes in der Weise, dass zunächst ein offener Kasten mit einer Bodenplatte und Seitenwänden zusammengesetzt wird und anschließend die Bestückung des Innenraumes mit den erforderlichen elektrischen Einrichtungen erfolgt.
Abschließend wird der Schaltschrank durch den Deckel verschlossen. Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, dass aufgrund des geringen Platzangebotes innerhalb des Schaltschrankes die Montage der verschiedenen Einrichtungen erheblich erschwert ist. Zudem besteht eine nicht zu unterschätzende
Verletzungsgefahr für die Monteure. Darüber hinaus sind auch Reparaturarbeiten mit einem erhöhten Aufwand und Risiko verbunden. Eine Automatisierung der Bestückung ist bei den bekannten Ausführungen nahezu ausgeschlossen.
Aus der DE 3614725 AI ist ein Kabelverzweigerschrank als Schaltschrank bekannt, dessen Kabelverzweigergehäuse insgesamt als Haube ausgebildet ist. Diese Haube ist im Wesentlichen einstückig aus einem dünnwandigen Material hergestellt und weist eine Klappe auf, durch die eventuell erforderliche Montagen oder Reparaturen erfolgen können. Innerhalb der Haube sind zudem Trennwände angeordnet. Die Haube wird mit ihrer offenen Unterseite auf einen Sockel gestellt. An der Haubeninnenseite sowie an den Trennwänden können
Montageeinrichtungen vorgesehen werden.
Darüber hinaus geht aus der DE 19711980 AI ein stationäres Gehäuse eines Schaltschrankes mit Wandelementen aus Kunststoff hervor. Bei diesem
Lösungsvorschlag werden die einzelnen Wandelemente separat hergestellt und anschließend formschlüssig miteinander verbunden. Durch eine Bodenplatte und einen ebenfalls vorhandenen Deckel entsteht somit ein allseitig, in sich
geschlossener Kasten. Die Ränder des Frontteils und des Rückenteiles weisen Fügestellen auf und sind nach dem Labyrinth-Prinzip oder dem Nut-Feder-Prinzip für eine überlappende Montage ausgebildet.
Die bekannten Schaltschränke verfügen jeweils über eine einzige Außenwand, die entweder durch einzelne Wandelemente oder durch die Haube selbst gebildet wird. Eine ausreichende Stabilität, insbesondere für den Einsatz im rotierenden Teil der Rotornabe einer Windkraftanlage, kann jedoch nicht erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schaltschrank zu schaffen, der aufgrund seiner verbesserten mechanischen Stabilität insbesondere für den Einsatz im rotierenden Teil einer Windkraftanlage geeignet ist. Darüber hinaus ist ein Herstellungsverfahren für einen derartigen Schaltschrank anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schaltschrank nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 26 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben. Der erfindungsgemäße Schaltschrank einer Windkraftanlage umfasst modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte und mehrerer Seitenwände, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper eine umlaufende, aus den Seitenwänden gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind. Dabei bildet eine Haube eine Ummantelung der umlaufenden Wandung des Schrankkörpers.
Der erfindungsgemäße Schaltschrank ist modular aufgebaut und mechanisch stabil. Ferner kann der erfindungsgemäße Schaltschrank besonders einfach und in kurzer Zeit konfektioniert werden, das heißt mit den elektrischen Einrichtungen und vorzugsweise auch mit Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen für diese Einrichtungen ausgestattet werden. Die Montageplatten (die Seitenwände und die Bodenplatte) können separat gefertigt und z.B. als Einzelteile mit den elektrischen Einrichtungen bestückt werden. Erst anschließend erfolgt der Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper. Diese Art der
Herstellung bietet den Vorteil, dass jede einzelne der bestückten Montageplatten vor dem Zusammenbau des Schrankkörpers auf ihre Funktionsfähigkeit hin geprüft werden kann. Zudem lässt sich der erfindungsgemäße Schaltschrank automatisiert fertigen. Der durch die Montageplatten gebildete Schrankkörper wird abschließend in die Haube eingebracht, sodass ein sehr stabiler
Schaltschrankaufbau entsteht, der auch den hohen mechanischen Belastungen in der Windkraftanlage gewachsen ist. Insbesondere kann der Schaltschrank im Rotor oder in der Rotornabe oder im stationären Teil der Windkraftanlage angeordnet sein. Die Haube bildet vorteilhaft eine sandwichartige Ummantelung des Schrankkörpers
Die elektrischen Einrichtungen sind oder umfassen z.B. elektrische Schaltungen und/oder elektrische Bauelemente und/oder elektrische Geräte. Der Ausdruck „elektrisch" umfasst auch den Ausdruck„elektronisch". Somit kann der Ausdruck „elektrisch" insbesondere durch den Ausdruck„elektrisch und/oder elektronisch" ersetzt werden. Ferner sind an den nach innen gerichteten Seiten der
Montageplatten bevorzugt die Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen für die elektrischen Einrichtungen angeordnet. Die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen und/oder andere in dem Schaltschrank angeordnete Komponenten werden insbesondere als „Einbauten" bezeichnet.
Der Schaltschrank umfasst einen Innenraum, der insbesondere den Innenraum des Schrankkörpers umfasst oder durch diesen gebildet ist. Der Ausdruck„an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten" bedeutet insbesondere, dass die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder die
Befestigungsvorrichtungen an den dem Innenraum des Schrankkörpers zugewandten Seiten der Montagplatten angeordnet sind. Somit sind die elektrischen Einrichtungen und/oder die Halterungen und/oder die
Befestigungsvorrichtungen insbesondere in dem Innenraum des Schrankkörpers angeordnet. Bevorzugt sind die elektrischen Einrichtungen und/oder die
Halterungen und/oder die Befestigungsvorrichtungen an den Montageplatten befestigt.
Der Schaltschrank kann einen Steuerschrank bilden oder umfassen. Somit kann der Ausdruck„Schaltschrank" insbesondere durch den Ausdruck„Schalt- oder Steuerschrank" ersetzt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schrankkörper in die Haube eingebracht und insbesondere darin befestigt, wobei die Befestigung des
Schrankkörpers in der Haube vorzugsweise lösbar ist. Bevorzugt wird der Schrankkörper an der Haube befestigt. Das Einbringen des Schrankkörpers in die Haube kann z.B. durch Einsetzen oder Einschieben erfolgen. Dieses
Montageverfahren vereinfacht den Zusammenbau des Schaltschrankes.
Insbesondere das Einschieben lässt sich in einfacher Weise umsetzen, indem beispielsweise in der Haube Führungskonturen, z.B. in Form von
Führungsschienen, vorgesehen sind, die mit korrespondierenden
Gegenführungskonturen an der Außenumfangsfläche des Schrankkörpers gleitfähig ineinandergreifen.
Zur Befestigung des Schrankkörpers in der Haube wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Haube mit der Bodenplatte des Schrankkörpers fest verbunden ist. Ergänzend oder alternativ ist die Haube bevorzugt mit den
Seitenwänden, insbesondere mit den der Bodenplatte abgewandten Endbereichen der Seitenwände, fest verbunden. Die Verbindung zwischen der Haube und dem Schrankkörper ist vorzugsweise lösbar. Ferner kann die Verbindung zwischen der Haube und dem Schrankkörper durch eine Verschraubung und/oder Vernietung gebildet sein. Vorzugsweise sind dabei mehrere Schraubverbindungen und/oder Nietverbindungen entlang des Haubenumfangs vorgesehen, sodass die Fixierung der Haube an dem Schrankkörper verbessert werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Montageplatten
konfektionierte Montageplatten. Dabei ist unter„konfektionierten"
Montageplatten zu verstehen, dass die Montageplatten bereits mit den
elektrischen Einrichtungen versehen und/oder bestückt sind, die insbesondere für den Betrieb der Windkraftanlage erforderlich sind. Bevorzugt sind die
konfektionierten Montageplatten auch mit den Halterungen und/oder
Befestigungsvorrichtungen versehen und/oder bestückt. Die Konfektionierung der Montageplatten erfolgt insbesondere vor dem Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper. Vorzugsweise sind oder werden die Montagplatten flächig mit den elektrischen Einrichtungen und/oder mit den Halterungen und/oder Befestigungsvorrichtungen bestückt. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die konfektionierten Montagplatten vor dem Zusammenbau des
Schrankkörpers geprüft. Dabei werden insbesondere die elektrischen
Einrichtungen der konfektionierten Montageplatten auf ihre Funktionsfähigkeit hin überprüft. Da die Montageplatten noch nicht zu dem Schrankkörper zusammengebaut sind, kann ein defektes Bauteil auf einfache Weise ausgetauscht werden.
Ein bevorzugtes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Stabilität des
Schaltschrankes insgesamt zu verbessern. Daher geht ein weiterer Vorschlag dahin, dass die Seitenwände mindestens eine Verstärkung in Form einer doppelwandigen Ausführung (Doppelwand) aufweisen. Dazu sind die
Seitenwände bevorzugt doppelwandig oder zumindest bereichsweise
doppelwandig ausgeführt. Diese doppelwandige Bauweise ermöglicht es, mit relativ geringem Materialaufwand eine sehr hohe Stabilität der Seitenwände zu erzielen. Werden zudem Leichtbaumaterialien für die Seitenwände verwendet, so kann neben einer höheren Stabilität im Vergleich zu bekannten Lösungen auch eine erhebliche Gewichtsersparnis erreicht werden. Dies führt insgesamt zu einer wirtschaftlicheren Arbeitsweise der gesamten Windkraftanlage und ferner infolge der höheren Stabilität auch zu weniger Ausfällen und damit zu weniger
Reparaturen.
Die Haube weist bevorzugt eine umlaufende Haubenwandung auf. Die
Haubenwandung begrenzt vorzugsweise einen Haubeninnenraum, in den insbesondere der Schrankkörper eingebracht ist oder wird. Vorteilhaft bildet die Haube und/oder die Haubenwandung die Außenwandung des Schaltschranks. Bevorzugt folgt die Innenumfangskontur der Haubenwandung der
Außenumfangskontur der umlaufenden Wandung des Schrankkörpers, die auch als Schrankkörperwandung bezeichnet wird. Insbesondere sind die Innenumfangskontur der Haubenwandung und/oder die Außenumfangskontur der Schrankkörperwandung eckig, vorzugsweise fünfeckig. Bevorzugt folgt die Außenumfangskontur der Haubenwandung der Innenumfangskontur der
Hauben wandung. Insbesondere ist die Außenumfangskontur der Haubenwandung eckig, vorzugsweise fünfeckig.
Bezüglich ihres Umfangs sind der Schaltschrank und/oder der Schrankkörper bevorzugt mehreckig ausgeführt. Ein mehreckiger Umfang des Schrankkörpers wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die Bodenplatte mehreckig ausgebildet ist und die Anzahl der Seitenwände vorzugsweise der Anzahl der Ecken entspricht. Ist der Umfang des Schrankkörpers z.B. viereckig ausgebildet, so ist bevorzugt auch die Bodenplatte viereckig ausgebildet, wobei die Anzahl der Seitenwände vorzugsweise vier beträgt. Bevorzugt ist der Umfang des
Schrankkörpers aber fünfeckig ausgebildet, sodass bevorzugt auch die
Bodenplatte fünfeckig ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Seitenwände vorzugsweise fünf beträgt.
Die Haube ist an ihrer der Bodenplatte zugewandten Stirnseite vorzugsweise mit einer Einführöffnung versehen, durch welche der Schrankkörper in die Haube eingebracht werden kann. Die Einführöffnung ist bevorzugt durch die
Haubenwandung begrenzt. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Haube an ihrer der Bodenplatte abgewandten Stirnseite mindestens eine
Zugangsöffnung auf, die bevorzugt durch die Haubenwandung begrenzt ist.
Vorzugsweise weist die Haube an ihrer der Bodenplatte abgewandten Stirnseite mehrere Zugangsöffnungen auf, die insbesondere durch die Haubenwandung und durch eine oder mehrere Verstrebungen definiert sind, die vorteilhaft im Bereich der der Bodenplatte abgewandten Stirnseite der Haube angeordnet sind. Die eine oder die mehreren Verstrebungen erstrecken sich vorteilhaft zwischen den Innenseiten der Hauben wandung, sodass die eine oder die mehreren Verstrebungen vorzugsweise im Haubeninnenraum angeordnet sind. Bevorzugt umfasst die Haube die eine oder die mehreren Verstrebungen. Insbesondere sind die eine oder die mehreren Verstrebungen fest mit der Haube und/oder mit der Haubenwandung verbunden. Die eine oder die mehreren Verstrebungen stabilisieren insbesondere die Haube. Somit kann die Haube einerseits in einer Leichtbauweise ausgeführt werden und andererseits eine ausreichende Stabilität aufweisen. Durch die Zugangsöffnungen ist es zudem möglich, den Innenraum und/oder die Einbauten des Schrankkörpers zugänglich zu machen und/oder beispielsweise für eine Wartung oder Reparatur unmittelbar in den Innenraum des Schrankkörpers eingreifen zu können.
Eine weitere Stabilisierung der Haube wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass in einer oder mehreren Ecken der
Haubenwandung jeweils ein Verstärkungsabschnitt, z.B. in Form einer Eckstütze, angeordnet ist. Bei der oder den Ecken handelt es sich insbesondere um innere Ecken der Hauben wandung, sodass der oder die Verstärkungsabschnitte bevorzugt im Haubeninnenraum angeordnet sind. Vorzugsweise umfasst die Haube den oder die Verstärkungsabschnitte. Insbesondere sind der oder die Verstärkungsabschnitte fest mit der Haube und/oder mit der Haubenwandung verbunden. Bevorzugt sind der oder die Verstärkungsabschnitte mit der oder den Verstrebungen fest verbunden. Somit wird insgesamt eine Art
Fachwerkkonstruktion mit all' ihren Vorteilen geschaffen. Der oder die
Verstärkungsabschnitte bilden vorteilhaft jeweils eine Eckstütze der Haube.
Die eine oder die mehreren Verstrebungen und/oder der oder die
Verstärkungsabschnitte können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung lösbar an der Haube befestigt sein. Darüber hinaus geht ein anderer Vorschlag dahin, dass die eine oder die mehreren Verstrebungen und/oder der oder die
Verstärkungsabschnitte einstückig mit der Haube ausgeführt sind. Hierbei kann die Haube in einem Stück gefertigt werden, was Kosteneinsparungen mit sich bringen kann, da zusätzlicher Montageaufwand entfällt.
An der Außenseite der Haube sind vorzugsweise ein oder mehrere Anbauten befestigt. Der Anbau oder die Anbauten können beispielsweise einen oder mehrere Träger und/oder einen oder mehrere Akkumulatoren und/oder einen oder mehrere elektrische Steckverbinder, z.B. in Form von Steckerbuchsen, umfassen. Der oder die Akkumulatoren werden vorteilhaft von dem oder den Trägern getragen. Ferner sind der oder die elektrischen Steckverbinder vorzugsweise an dem oder den Trägern angeordnet. Elektrische Leitungen sind vorzugsweise an den Innenseiten der Montageplatten verlegt, insbesondere an deren Rändern und vorteilhaft in Kabelführungen.
Um einen Schutz der im Innenraum des Schrankkörpers angeordneten
elektrischen Einrichtungen und/oder anderer Einbauten zu ermöglichen, weist der Schaltschrank bevorzugt einen Deckel auf, der vorzugsweise als abnehmbarer Deckel ausgeführt ist. Mittels des Deckels wird insbesondere der Innenraum des Schrankkörpers und vorzugsweise auch die mindestens eine oder die mehreren Zugangsöffnungen der Haube abdeckt und/oder verschlossen. Der Deckel ist dabei vorteilhaft komplementär zur Geometrie der der Bodenplatte abgewandten Stirnseite der Haube gestaltet, so dass er passgenau auf die Haube aufgesetzt werden kann und diese insbesondere hermetisch abschließt. Damit kann ein Eindringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit in den Innenraum des Schrankkörpers wirksam verhindert werden. Der Deckel bildet bevorzugt eine Montageplatte oder eine weitere der Montageplatten.
Die Bodenplatte kann selbst Träger der elektrischen Einrichtungen oder eines Teils derselben sein. Gemäß einem weitergehenden Vorschlag weist die
Bodenplatte eine zusätzliche Einlage auf, die bevorzugt für eine Konfektionierung ausgeführt ist und/oder mit den elektrischen Einrichtungen oder mit einem Teil derselben bestückt ist oder werden kann. Insbesondere ist die Einlage an der dem Innenraum zugewandten Seite der Bodenplatte angeordnet. Die Einlage bildet bevorzugt eine zusätzliche Montageplatte oder eine zusätzliche der
Montageplatten. Vorteilhaft wird die Einlage der Bodenplatte zugerechnet. Gemäß einer anderen Betrachtungsweise ist auf der dem Innenraum abgewandten Seite der Bodenplatte eine Basisplatte vorgesehen, die insbesondere fest mit dem Schrankkörper verbunden ist oder wird. Die Basisplatte bildet bevorzugt eine zusätzliche Montageplatte oder eine zusätzliche der Montageplatten.
Der Schaltschrank und/oder der Schrankkörper sind vorzugsweise kastenförmig gestaltet. Bevorzugt erstrecken sich die Seitenwände senkrecht oder im
Wesentlichen senkrecht zu der Bodenplatte. Vorteilhaft werden lediglich zwei unterschiedliche Größen der Seitenplatten zum Einsatz gebracht. Hierdurch kann eine Variantenreduzierung erzielt werden.
Vorteilhaft sind oder werden die Montageplatten fest miteinander verbunden. Insbesondere sind oder werden die Seitenwände fest mit der Bodenplatte verbunden. Die Verbindung der Montageplatten miteinander und/oder die Verbindung der Bodenplatte mit den Seitenwänden kann lösbar oder unlösbar sein. Bevorzugt werden die Seitenwände zum Zusammenbau des Schrankkörpers fest mit der Bodenplatte verbunden. Nach einem Aufrichten der Seitenwände werden diese bevorzugt mit der Haube fest verbunden, vorteilhaft an der Innenseite der Haubenwandung. Bevorzugt werden die Seitenwände dadurch stabilisiert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die oder mehrere der
Montageplatten, vorzugsweise die Bodenplatte und die Seitenwände, an ihren Rändern Fügestellen auf. Insbesondere sind oder werden die Seitenwände an den Fügestellen fest mit der Bodenplatte verbunden. Diese Verbindung der
Bodenplatte mit den Seitenwänden kann lösbar oder unlösbar sein. Bevorzugt werden die Seitenwände zum Zusammenbau des Schrankkörpers an den
Fügestellen fest mit der Bodenplatte verbunden. Vorzugsweise liegen die
Fügestellen passgenau aneinander an, und/oder die Fügestellen werden zum Zusammenbau des Schrankkörpers passgenau miteinander zur Anlage gebracht. Somit ist eine exakte Montage möglich. Die Seitenwände sind mit der
Bodenplatte bevorzugt an den aneinander anliegenden Fügestellen fest verbunden oder verbindbar. Beispielsweise können eine oder mehrere Bohrungen für Befestigungsmittel an den Verbindungsstellen zwischen der Bodenplatte und den Seitenwänden, insbesondere in den aneinander anliegenden Fügestellen, vorgesehen sein oder werden. Die Befestigungsmittel können dann in die
Bohrungen eingebracht werden und die Seitenwände fest mit der Bodenplatte verbinden. Die Befestigungsmittel umfassen z.B. Schauben und/oder Niete.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind oder werden die Seitenwände mit der Bodenplatte an den aneinander anliegenden Fügestellen verschraubt oder vernietet. Ergänzend oder alternativ können die Seitenwände mit der Bodenplatte an den Fügestellen auch mittels einer oder mehrerer Nut-Feder- Verbindungen und/oder mittels einer anderen Fügeart verbunden sein oder werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Bodenplatte und die Seitenwände an ihren Rändern Falzkanten auf. Insbesondere sind die Seitenwände an den Falzkanten fest mit der Bodenplatte verbunden. Vorteilhaft sind die Seitenwände und die Bodenplatte aus einem Stück gefertigt, in einem oder mehreren Bereichen mit den Falzkanten ausgestattet und an diesen Falzkanten miteinander verbunden. Somit entsteht eine faltbare Materialeinheit, die insbesondere durch die Bodenplatte und die Seitenwände gebildet ist. Zur Fertigstellung und/oder zum Zusammenbau des Schrankkörpers erfolgt nach der Konfektionierung der Montageplatten ein Umformen der Seitenwände relativ zu der Bodenplatte. Das Umformen erfolgt insbesondere in Form eines Biegens um die Falzkanten. Diese Montageweise ist sehr effektiv und zeitsparend.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Bodenplatte an ihrem äußeren Rand einen oder mehrere zu ihrer Plattenebene abgewinkelte
Randabschnitte als eine oder mehrere Fügestellen oder als eine oder mehrere der Fügestellen auf. Vorteilhaft sind der oder die Randabschnitte dabei jeweils um 45° zu der Plattenebene der Bodenplatte abgewinkelt. Bevorzugt weisen auch die Seitenwände zu dem oder den abgewinkelten Randabschnitten der Bodenplatte korrespondierende Verbindungsabschnitte als Fügestellen oder als mehrere der Fügestellen auf, sodass nach Herstellung der Verbindung zwischen der
Bodenplatte und den Seitenwänden der oder die Randabschnitte der Bodenplatte und die Verbindungsabschnitte miteinander zur Anlage gebracht sind. Hierdurch ist eine besonders einfache Verbindungsart zwischen den Seitenwänden und der Bodenplatte realisierbar. Zudem erlaubt diese technische Maßnahme eine automatisierte Montage der Montageplatten und erleichtert die Zugänglichkeit für den Fall einer Demontage. Jeder der Verbindungsabschnitte ist bevorzugt zu der jeweiligen Seitenplattenebene abgewinkelt. Der oder die abgewinkelten
Randabschnitte sind oder werden insbesondere fest mit den, vorzugsweise abgewinkelten, Verbindungsabschnitten der Seitenwände verbunden,
beispielsweise durch Verschrauben und/oder Vernieten.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung geht dahin, dass die
Verbindungsabschnitte der Seitenwände überlappend zu dem oder den
korrespondierenden Randabschnitten der Bodenplatte ausgeführt sind. Durch die Überlappung wird beispielsweise ein zusätzlicher Spritzschutz ermöglicht, der ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum des Schaltschrankes verhindert. Zur Umsetzung einer weiteren Versteifung des gesamten Schaltschrankes wird vorteilhaft in den Übergangsbereichen zwischen den Seitenwänden und den abgewinkelten Verbindungsabschnitten der Seitenwände jeweils eine Kehlung oder eine Ausbuchtung vorgesehen, die im Querschnitt vorzugsweise rechteckig ist. Bevorzugt wird in jede dieser Kehlungen oder Ausbuchtungen der
Seitenwände ein Träger zur Stabilisierung eingebracht.
Die Seitenwände und/oder die Bodenplatte, insbesondere die Montageplatten, sind vorzugsweise flächig geschlossen. Bevorzugt ist auch die umlaufende Wandung des Schrankkörpers flächig geschlossen. Das Vorsehen von Bohrungen in den Montageplatten zu Befestigungszwecken und/oder zu Zwecken der Kabeldurchführung ist dabei aber vorteilhaft möglich. Ferner ist die umlaufende Haubenwandung vorzugsweise flächig geschlossen. Das Vorsehen von
Bohrungen in der Haubenwandung zu Befestigungszwecken und/oder zu
Zwecken der Kabeldurchführung ist dabei aber vorteilhaft möglich. Schließlich ist der Deckel vorzugsweise flächig geschlossen. Das Vorsehen von Bohrungen in dem Deckel zu Befestigungszwecken und/oder zu Zwecken der
Kabeldurchführung ist dabei aber vorteilhaft möglich.
Die Haube, insbesondere die Hauben wandung, überdeckt und/oder ummantelt die Seitenwände vorzugsweise vollständig. Bevorzugt bildet der Schaltschrank eine hermetisch geschlossene Einheit.
Die Erfindung betrifft ferner eine Schaltschrankanordnung mit mehreren erfindungsgemäßen Schaltschränken, die aneinandergefügt sind und jeweils ein Segment oder Modul der Schaltschrankanordnung bilden, deren umlaufende Wandung insbesondere durch die Wandungen oder Außenwandungen der Schaltschränke gebildet ist. Vorteilhaft sind diese Außenwandungen durch die Hauben und/oder die Haubenwandungen der Schaltschränke gebildet. Bevorzugt sind die Schaltschränke, insbesondere innerhalb der Schaltschrankanordnung oder intern, auch elektrisch miteinander verbunden, wobei die Schaltschränke vorteilhaft komplett ausgestattet sind. Diese Schaltschrankanordnung kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltschrank erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet sein.
Die Schaltschrankanordnung kann derart ausgebildet sein, dass jedes Modul oder Segment, also jeder der Schaltschränke eine Konfektionierung oder vollständige Konfektionierung für jeweils einen Blattverstell antrieb der Windkraftanlage aufweist. Bei einer Windkraftanlage mit drei Rotorblättern und jeweils einem individuellen, elektrischen Blattverstellantrieb für jedes Rotorblatt umfasst die Schaltschrankanordnung somit insbesondere drei Schaltschränke. Dabei können die einzelnen Schaltschränke jeweils durch einen Deckel verschlossen sein, der insbesondere abnehmbar ist. Diese Deckel sind bevorzugt jeweils wie der bereits zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltschrank
beschriebene Deckel ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Schaltschränke mit einem gemeinsamen Deckel zu verschließen, der insbesondere abnehmbar ist. Mittels des gemeinsamen Deckels werden insbesondere die Innenräume der Schrankkörper der Schaltschänke und vorzugsweise auch die Zugangsöffnungen der Hauben der Schaltschänke abdeckt und/oder verschlossen. Der gemeinsame Deckel ist dabei vorteilhaft komplementär zur Geometrie der den Bodenplatten abgewandten Stirnseite der durch die aneinandergefügten Schaltschränke gebildeten Anordnung gestaltet, so dass er passgenau auf diese Anordnung aufgesetzt werden kann und diese insbesondere hermetisch abschließt. Die Schaltschränke sind insbesondere baugleich ausgeführt und weisen bevorzugt jeweils einen polygonalen Querschnitt auf. Jeder der Schaltschränke ist insbesondere kastenförmig gestaltet. Ferner ist jeder der Schaltschränke vorzugsweise fünfeckig ausgeführt, sodass die aus bevorzugt drei einzelnen Schaltschränken gebildete Schaltschrankanordnung insgesamt eine Sechseckform aufweist. Die fünfeckige Ausführung der Schaltschränke wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass jeder der Schaltschränke fünf Seitenwände umfasst, die sich vorzugsweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der jeweiligen Bodenplatte erstrecken, die fünfeckig ausgebildet ist. Insbesondere werden bei dieser Anordnung also insgesamt fünfzehn oder wenigstens fünfzehn
Montageplatten eingesetzt. Um eine Variantenreduzierung zu ermöglichen, werden vorteilhaft lediglich zwei unterschiedliche Größen der Seitenplatten zum Einsatz gebracht.
Der erfindungsgemäße Schaltschrank und/oder die Schaltschrankanordnung wird bevorzugt in einer rotierenden Rotornabe der Windkraftanlage angeordnet, wobei die Rotornabe insbesondere um eine Rotorachse rotiert. Vorzugsweise ist die Schaltschrankanordnung radial mittig in der Rotornabe angeordnet und/oder als eine die Rotorachse umringende Anordnung ausgeführt. Der Ausdruck„radial" bezeichnet hierbei bevorzugt eine oder eine beliebige senkrecht zur Rotorachse verlaufende Richtung. Insbesondere ist ein die Rotornabe umfassender Rotor mit mehreren, insbesondere drei, Rotorblättern vorgesehen, der an einem
Maschinenträger der Windkraftanlage um die Rotorachse drehbar gelagert ist. Jedes der Rotorblätter erstreckt sich vorzugsweise in Richtung einer senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Rotorachse ausgerichteten Blattachse von der Rotornabe weg. Die Rotorblätter sind bevorzugt um ihre jeweilige Blattachse drehbar an der Rotornabe gelagert. Insbesondere ist jedes der Rotorblätter mittels eines Blattverstellantriebes um seine Blattachse relativ zur Rotornabe drehbar, wobei diese Blattverstellantriebe vorzugsweise den bereits im Zusammenhang mit der Schaltschrankanordnung beschriebenen Blattverstellantrieben entsprechen. Bevorzugt ist je Rotorblatt eine Blattverstelleinrichtung vorgesehen, wobei jede der Blattverstelleinrichtungen jeweils einen der Blattverstellantriebe umfasst. Vorzugsweise umfassen die Blattverstelleinrichtungen ferner die elektrischen Einrichtungen, wobei jeder der Schaltschränke insbesondere einem der Blattverstelleinrichtungen zugeordnet ist und dessen elektrische Einrichtungen umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Schaltschrankes ist insbesondere durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- Bestückung und/oder Konfektionierung der die Bodenplatte und die
Seitenwände umfassenden Montageplatten mit den elektrischen Einrichtungen,
- Herstellung eines den Schrankkörper bildenden Verbundteiles aus den bestückten und/oder konfektionierten Montageplatten und
- Einbringen des aus dem Verbundteil gebildeten Schrankkörpers in die Haube sowie anschließende Befestigung desselben in und/oder mit der Haube. Dieses Verfahren kann gemäß allen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schaltschrank erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet werden.
Das Verfahren zur Herstellung des Schaltschrankes vereinfacht in erheblichem Maße die Bestückung und/oder Konfektionierung sowie den Zusammenbau des Schrankkörpers. Es ist gegenüber bekannten Herstellungsverfahren wesentlich zeitsparender und damit kostengünstiger. Das Einbringen des aus dem
Verbundteil gebildeten Schrankkörpers in die Haube erfolgt bevorzugt durch Einschieben oder Einsetzen.
Die Herstellung des Verbundteiles aus den bestückten und/oder konfektionierten Montageplatten erfolgt insbesondere durch Zusammenbau der bestückten und/oder konfektionierten Montageplatten zu dem Schrankkörper. Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Bestückung und/oder Konfektionierung der die Bodenplatte und die Seitenwände umfassenden Montageplatten vor dem Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper, also insbesondere im zerlegten Zustand des Schrankkörpers. Hierdurch ist die Verletzungsgefahr der mit dem Aufbau befassten Monteure reduzierbar. Vorteilhaft werden die Montageplatten im oder jeweils im liegenden Zustand bestückt und/oder konfektioniert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden nach der Bestückung und/oder Konfektionierung der einzelnen Montageplatten die Seitenwände zur Herstellung und/oder zum Zusammenbau des Schrankkörpers, insbesondere an den
Fügestellen, fest mit der Bodenplatte verbunden. Dieses feste Verbinden kann z.B. durch Verschrauben und/oder durch Vernieten und/oder durch Ausbilden einer oder mehrerer Nut-Feder- Verbindungen und/oder oder mittels einer oder mehrerer anderer Fügeverfahren erfolgen. Alternativ werden nach der
Konfektionierung der einzelnen Montageplatten die Seitenwände zur Herstellung und/oder zum Zusammenbau des Schrankkörpers relativ zu der Bodenplatte um die Falzkanten gebogen.
Die vereinfachte Herstellung des erfindungsgemäßen Schaltschrankes setzt sich gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens dadurch fort, dass, insbesondere zum Abschluss der Herstellung, der Schrankkörper in die Haube eingebracht und durch den Deckel verschlossen wird. Vorzugsweise wird der Schrankkörper mit der Haube fest verbunden, beispielsweise durch Verschrauben und/oder Vernieten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine räumliche Ansicht eines Schaltschrankes gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung in Explosivdarstellung,
Figur 2 eine Draufsicht auf Montageplatten eines zerlegten Schrankkörpers des Schaltschrankes, Figur 3 eine räumliche Darstellung des aus den Montageplatten zusammengebauten Schrankkörpers,
Figur 4 in den Darstellungen a) bis d) vier verschiedene Möglichkeiten der
Ausführung von Fügestellen an den Montageplatten,
Figur 5 eine räumliche Darstellung einer aus mehreren erfindungsgemäßen
Schaltschränken zusammengesetzten Schaltschrankanordnung mit einem Deckel in Explosivdarstellung und
Figur 6: eine schematische Darstellung einer Windkraftanlag
Schaltschrankanordnung nach Figur 5.
Der in der Figur 1 als Explosivdarstellung gezeigte Schaltschrank 17 besteht aus einem Schrankkörper 3, der seinerseits durch die Verbindung mehrerer
Montageplatten gebildet ist. Die Montageplatten sind dabei eine Bodenplatte 1 sowie fünf senkrecht zu der Bodenplatte 1 angeordnete und mit der Bodenplatte 1 verbundene Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 und 2.5. Zur Herstellung der
Verbindung zwischen der Bodenplatte 1 und den Seitenwänden 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 weisen diese Montageplatten in ihren Verbindungsbereichen Fügestellen auf, wobei die Fügestellen der Bodenplatte 1 mit 9 und die Fügestellen der
Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 mit 8 bezeichnet sind. Gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform weist der Schaltschrank 17 eine fünfeckige
Querschnittsform auf. Der durch die Montageplatten gebildete Schrankkörper 3 wird insgesamt in eine Haube 4 eingeschoben und mit dieser verbunden, deren Haubenwandung mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet ist. An der Außenseite der Haube 4 sind darüber hinaus zusätzliche Anbauten 15 vorhanden, die im vorliegenden Fall aus zwei Trägern 18 mit daran befestigten Akkumulatoren 19 (vgl. Fig. 5) bestehen. Die Haube 4 ist zur Verbesserung ihrer Stabilität bei gleichzeitiger Reduzierung ihres Gesamtgewichts an ihrer oberen, der
Einführungsseite des Schrankkörpers 3 abgewandten Seite mit mehreren
Zugangsöffnungen 5.1, 5.2 und 5.3 ausgestattet, deren Geometrie durch fest mit der Haube 4 verbundene Verstrebungen 6.1 und 6.2 und durch die
Haubenwandung 41 definiert ist. An inneren Ecken der Haubenwandung 41 sind darüber hinaus fest mit der Haube 4 verbundene Eckstützen 7.1 und 7.2 vorgesehen, die ferner fest mit den Verstrebungen 6.1, 6.2 verbunden sind. Mit dieser Bauweise steht ein modular aufgebauter Schaltschrank zur Verfügung, der insgesamt wegen der Ummantelung des Schrankkörpers 3 mit der Haube 4 eine hohe Stabilität aufweist und damit für den Einbau in einer Windkraftanlage geeignet ist.
Die Figur 2 veranschaulicht die Montageplatten, welche zur Herstellung des Schrankkörpers 3 erforderlich sind, wenn dieser eine fünfeckige Geometrie aufweist. Die einzelnen Montageplatten sind dabei die Bodenplatte 1, an deren Außenrändern die Fügestellen 9 angeformt sind, die zur Verbindung mit den korrespondierenden Fügestellen 8 an den Seitenwänden 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 dienen. In dem in Figur 2 gezeigten Vormontage Stadium werden die einzelnen Montageplatten konfektioniert, das heißt mit elektrischen Einrichtungen 20 (siehe Fig. 3) und vorzugsweise auch mit anderen Einbauten versehen und/oder bestückt, deren Montage auf diese Weise stark vereinfacht ist. Insbesondere erfolgt die Bestückung und/oder Konfektionierung jeder Montageplatte im liegenden
Zustand derselben.
Wie aus der Figur 3 hervorgeht, werden die fertig konfektionierten Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 im Anschluss an ihre Bestückung ausgerichtet und mit der fertig konfektionierten Bodenplatte 1 verbunden. Die elektrischen Einrichtungen 20 sind dabei schematisch in Figur 3 angedeutet. Zur Verbindung der
Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 mit der Bodenplatte 1 dienen die bereits erwähnten Fügestellen 8, 9 an den Rändern der Seitenwände 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 und der Bodenplatte 1.
In der Figur 4 sind verschiedene Ausführungsvarianten für die Gestaltung der Fügestellen 8, 9 dargestellt.
Im Bildteil a) der Figur 4 ist erkennbar, dass die Bodenplatte 1 an ihrem äußeren Rand einen zu ihrer Ebene um einen Winkel α = 45° abgewinkelten Randabschnitt als Fügestelle 9 aufweist. Hierzu korrespondierend verfügt die Seitenwand 2.1 über einen zu dem abgewinkelten Randabschnitt 9 der Bodenplatte 1
korrespondierenden Verbindungsabschnitt 8, sodass nach Herstellung der
Verbindung zwischen der Bodenplatte 1 und der Seitenwand 2.1 der
Randabschnitt 9 der Bodenplatte 1 und der Verbindungsabschnitt 8 miteinander zur Anlage gebracht sind. Der Verbindungsabschnitt 8 wird dann mit dem
Randabschnitt 9 fest verbunden, beispielsweise durch Verschrauben und/oder Vernieten. Diese Verbindungsart erleichtert das Ansetzen von Werkzeugen zur Herstellung der festen Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt 8 und dem Randabschnitt 9. Die anderen Seitenwände werden in entsprechender Weise an der Bodenplatte 1 montiert.
Dieses Grundprinzip ist für die übrigen, in der Figur 4 gezeigten Ausführungen ebenfalls vorgesehen.
Die Darstellung im Bildteil b) der Figur 4 variiert insofern, als hier im
Übergangsbereich zwischen der Seitenwand 2.1 und der Bodenplatte 1 eine im Querschnitt rechteckige Ausbuchtung 11 vorhanden ist, in die zur zusätzlichen Versteifung ein Träger 12 eingesetzt ist.
Bei der im Bildteil c) der Figur 4 gezeigten Version der Fügestellen 8, 9 weist die Fügestelle 8 einen Überlappungsabschnitt 14 auf, der das Ende der Fügestelle 9 der Bodenplatte 1, insbesondere in senkrechter Richtung, überragt. Die senkrechte Richtung bezieht sich dabei bevorzugt auf die Plattenebene der Bodenplatte 1. Dadurch kann beispielsweise ein zusätzlicher Spritzschutz erreicht werden, der die Vermeidung des Eindringens von Feuchtigkeit und Verunreinigungen in das Innere des Schrankkörpers in verbesserter Weise vermeidet.
Schließlich veranschaulicht die Ausführung im Bildteil d) der Figur 4 im unteren, bodenplattennahen Abschnitt der Seitenwand 2.1 eine in die Seitenwand 2.1 eingebrachte Kehlung 10, die eine zusätzliche Stabilisierung in diesem Abschnitt der Seitenwand 2.1 mit sich bringt. Auch in diese Kehlung 10 kann ein zusätzlicher Träger eingesetzt sein, was bei dem gezeigten Beispiel jedoch nicht vorgesehen wurde.
Die Explosivdarstellung der Figur 5 zeigt eine Schaltschrankanordnung 13, die aus drei Schaltschränken 17, 21 und 22 zusammengefügt ist, wobei der
Schaltschrank 17 dem zuvor beschriebenen Schaltschrank entspricht und die Schaltschränke 21 und 22 analog zum Schaltschrank 17 aufgebaut sind. Im vorliegenden Fall weist die Schaltschrankanordnung 13 eine sechseckige
Querschnittsgeometrie auf, die durch die insgesamt drei miteinander verbundenen und intern miteinander verdrahteten, einzelnen Schaltschränke 17, 21 und 22 gebildet ist. Die gesamte Schaltschrankanordnung 13 weist an ihrer Oberseite mehrere Zugangsöffnungen auf, die durch einen Deckel 16 verschlossen werden. Von den Zugangsöffnungen sind stellvertretend lediglich die Zugangsöffnungen 5.1, 5.2 und 5.3 des Schaltschranks 17 gekennzeichnet. An den Außenseiten der Hauben 4 befinden sich ferner die Anbauten 15, die vorliegend aus den Trägern 18 mit den daran montierten Akkumulatoren 19 bestehen. Obwohl nur ein die zwei übereinander angeordneten Akkumulatoren 19 umfassendes
Akkumulatorpaar dargestellt ist, sind im betriebsfertigen Zustand der
Schaltschrankanordnung 13 insgesamt sechs Akkumulatorpaare vorgesehen, die jeweils zwischen zwei benachbarten der Träger 18 angeordnet sind und von diesen getragen werden. Die Akkumulatorpaare bilden dabei eine ringförmige Anordnung. Aus Figur 6 ist in schemati scher Darstellung eine Windkraftanlage 23 ersichtlich, die einen auf einem Fundament 24 aufstehenden Turm 25 umfasst, an dessen dem Fundament 24 abgewandten Ende ein Maschinenhaus 26 angeordnet ist. Das Maschinenhaus 26 weist einen Maschinenträger 27 auf, an dem ein Rotor 28 um eine Rotorachse 29 drehbar gelagert ist, der eine Rotornabe 30 und mehrere mit dieser verbundene Rotorblätter 31 und 32 umfasst, die jeweils um eine Blattachse 33 bzw. 34 drehbar an der Rotornabe 30 gelagert sind. Die Rotorblätter 31 und 32 erstrecken sich in Richtung ihrer Blattachsen 33 und 34 von der Rotornabe 30 weg, wobei die Blattachsen 33 und 34 quer zur Rotorachse 29 verlaufen. Der Rotor 28 wird durch Wind 35 um die Rotorachse 29 gedreht und ist mittels einer Rotorwelle 36 mit einem am Maschinenträger 27 befestigten elektrischen Generator 37 mechanisch gekoppelt, der von dem Rotor 28 angetrieben wird. Der Generator 37 erzeugt elektrische Energie und speist diese in ein elektrisches Netz 38 ein. Die Rotorblätter 31 und 32 sind jeweils über einen Blattverstell antrieb 39 bzw. 40 um ihre jeweilige Blattachse relativ zu der Rotornabe 30 drehbar. Der Rotor 28 umfasst ferner ein drittes Rotorblatt, welches an der Rotornabe 30 um eine quer zur Rotorachse 29 verlaufende Blattachse drehbar gelagert ist, sich in Richtung dieser Blattachse von der Rotornabe 30 wegerstreckt und relativ zu der Rotornabe um diese Blattachse mittels eines Blattverstellantriebs drehbar ist. Das dritte Rotorblatt ist aus der Darstellung gemäß Fig. 1 nicht ersichtlich. Die Rotorblätter sind rings der Rotorachse 29 gleichmäßig verteilt angeordnet, sodass zwei benachbarte Blattachsen jeweils einen Winkel von 120° einschließen. Die Blattverstellantriebe sind mit den elektrischen Einrichtungen 20 elektrisch verbunden, die in der Schaltschrankanordnung 13 angeordnet sind, die bezüglich der Rotorachse 29 radial mittig in der Rotornabe 30 angeordnet ist und vorteilhaft die Rotorachse 29 umringt. Bezugszeichenliste
1 Bodenplatte
2.1 Seitenwand
2.2 Seitenwand
2.3 Seitenwand
2.4 Seitenwand
2.5 Seitenwand
3 Schrankkörper
4 Haube
5.1 Zugangsöffnung
5.2 Zugangsöffnung
5.3 Zugangsöffnung
6.1 Verstrebung
6.2 Verstrebung
7.1 Verstärkungsab schnitt
7.2 Verstärkungsabschnitt
8 Fügestelle
9 Fügestelle
10 Kehlung
11 rechteckige Ausbuchtung
12 Träger
13 Schaltschrankanordnung
14 Überlappungsabschnitt
15 Anbau
16 Deckel
17 Schaltschrank
18 Träger
19 Akkumulator elektrische Einrichtungen
Schaltschrank
Schaltschrank
Windkraftanlage
Fundament
Turm
Maschinenhaus
Maschinenträger
Rotor
Rotorachse
Rotornabe
Rotorblatt
Rotorblatt
Blattachse
Blattachse
Wind
Rotorwelle
elektrischer Generator elektrisches Netz
Bl attver st el 1 antri eb
B 1 attver stell antri eb
Haub enwandung

Claims

Patentansprüche
1. Schaltschrank einer Windkraftanlage, der modular aufgebaute Montageplatten in Form einer Bodenplatte (1) und mehrerer Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfasst, wobei ein durch die Montageplatten gebildeter, einen Innenraum begrenzender Schrankkörper (3) eine umlaufende, aus den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) gebildete Wandung aufweist und an den nach innen gerichteten Seiten der Montageplatten elektrische Einrichtungen angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Haube (4) eine Ummantelung der Wandung des Schrankkörpers (3) bildet.
2. Schaltschrank nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schrankkörper (3) in die Haube (4) eingebracht und an dieser befestigt ist.
3. Schaltschrank nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haube (4) mit der Bodenplatte (1) des Schrankkörpers (3) fest verbunden ist.
4. Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Montageplatten (1, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) bereits vor dem Zusammenbau des Schrankkörpers (3) mit den elektrischen Einrichtungen (20) bestückt sind.
5. Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) mindestens eine Verstärkung in Form einer doppelwandigen Ausführung aufweisen.
6. Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die eine umlaufende Haubenwandung (41) umfassende Haube (4) an ihrer der Bodenplatte (1) abgewandten Stirnseite mindestens eine Zugangsöffnung aufweist, die durch die Haubenwandung (41) begrenzt ist.
7. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die eine umlaufende Haubenwandung (41) umfassende Haube (4) an ihrer der Bodenplatte (1) abgewandten Stirnseite eine oder mehrere fest mit der Haube (4) verbundene Verstrebungen (6.1, 6.2) und mehrere Zugangsöffnungen (5.1, 5.2, 5.3) aufweist, die durch die eine oder mehreren Verstrebungen (6.1, 6.2) und die Haubenwandung (41) definiert sind.
8. Schaltschrank nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer oder mehreren Ecken der Haubenwandung (41) jeweils ein
Verstärkungsabschnitt (7.1, 7.2) angeordnet und fest mit der Haube (4) verbunden ist.
9. Schaltschrank nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der oder die Verstärkungsabschnitte (7.1, 7.2) jeweils eine Eckstütze der Haube (4) bilden.
10. Schaltschrank nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass,
die eine oder mehreren Verstrebungen (6.1, 6.2) fest mit dem oder den
Verstärkungsabschnitten (7.1, 7.2) verbunden sind.
11. Schaltschrank nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
gekennzeichnet durch
wenigstens einen abnehmbaren Deckel (16), der die mindestens eine oder die mehreren Zugangsöffnungen (5.1, 5.2, 5.3) der Haube (4) abdeckt.
12. Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bodenplatte (1) eine Einlage aufweist, die mit einem Teil der elektrischen Einrichtungen (20) bestückt ist.
13. Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur festen Verbindung der Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) mit der
Bodenplatte (1) die Seitenwände und die Bodenplatte an ihren Rändern
Fügestellen (8, 9) oder Falzkanten aufweisen, an denen die Seitenwände fest mit der Bodenplatte verbunden sind.
14. Schaltschrank nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bodenplatte (1) an ihrem äußeren Rand eine oder mehrere zu ihrer
Bodenplattenebene abgewinkelte Randabschnitte als Fügestellen (9) aufweist.
15. Schaltschrank nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) zu dem oder den abgewinkelten
Randabschnitten (9) der Bodenplatte (1) korrespondierende
Verbindungsabschnitte (8) als Fügestellen aufweisen, sodass nach Herstellung einer Verbindung zwischen der Bodenplatte (1) und den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) der oder die Randabschnitte (9) der Bodenplatte (1) und die Verbindungsabschnitte (8) miteinander zur Anlage gebracht sind.
16. Schaltschrank nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindungsabschnitte (8) der Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) überlappend zu dem oder den korrespondierenden Randabschnitten (9) der Bodenplatte (1) ausgeführt sind.
17. Schaltschrank nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
in den Übergangsbereichen zwischen den Seitenwänden (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) und den abgewinkelten Verbindungsabschnitten (8) der Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) jeweils eine Kehlung (10) oder eine im Querschnitt rechteckige Ausbuchtung (11) vorhanden ist.
18. Schaltschrank nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jeder der Kehlungen (10) oder der Ausbuchtungen (11) der Seitenwände ein Träger (12) zur Stabilisierung eingebracht ist.
19. Schaltschrankanordnung mit mehreren Schaltschränken, die jeweils durch einen Schaltschrank nach einem vorstehend genannten Ansprüche gebildet sind, wobei
die Schaltschränke (17, 21, 22) aneinandergefügt sind und jeweils ein Segment der Schaltschrankanordnung (13) bilden, deren umlaufende Wandung durch die Außenwandungen der Schaltschränke gebildet ist.
20. Schaltschrankanordnung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltschränke (17, 21, 22) innerhalb der Schaltschrankanordnung (13) elektrisch miteinander verbunden sind.
21. Schaltschrankanordnung nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Schaltschränke (17, 21, 22) eine Konfektionierung für jeweils einen Blattverstellantrieb der Windkraftanlage (23) aufweist.
22. Schaltschrankanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltschränke (17, 21, 22) baugleich ausgeführt sind und jeweils einen polygonalen Querschnitt aufweisen.
23. Schaltschrankanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltschrankanordnung (13) in einer um eine Rotorachse (29) rotierenden Rotornabe (30) der Windkraftanlage (23) angeordnet ist.
24. Schaltschrankanordnung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaltschrankanordnung (13) radial mittig in der Rotornabe (30) angeordnet ist.
25. Schaltschrankanordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
an den Außenseiten der Hauben (4) der Schaltschränke (17, 21, 22) zusätzliche Anbauten (15) befestigt sind.
26. Verfahren zur Herstellung eines Schaltschrankes nach einem der vorstehend genannten Ansprüche,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Bestücken der die Bodenplatte (1) und die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfassenden Montageplatten mit den elektrischen Einrichtungen,
- Herstellung eines den Schrankkörper (3) bildenden Verbundteiles aus den bestückten Montageplatten und
- Einbringen des aus dem Verbundteil gebildeten Schrankkörpers (3) in die Haube (4) sowie anschließende Befestigung desselben mit der Haube (4).
27. Verfahren nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bestückung der die Bodenplatte (1) und die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) umfassenden Montageplatten vor dem Zusammenbau der Montageplatten zu dem Schrankkörper (3) erfolgt.
28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seitenwände (2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5) und die Bodenplatte (1) zur Herstellung des Schrankkörpers (3) an den Fügestellen (8, 9) miteinander verbunden werden.
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