本发明专利技术涉及发电机装置和用于减小转子偏心度的方法。描述了一种发电机装置(4)，其具有定子(3)，所述定子(3)配备有至少两个相对的相绕组(X11……X32)，每个绕组(X11……X32)包括至少两个串联的子绕组(L111、L112)。该装置(4)还包括受控变阻器(V1)，其跨越所述相对的相绕组(X11……X32)的子绕组(L111、L112)的连接部。测量两个相对的相绕组(X11……X32)之间的电流不平衡，并且以这样的方式控制变阻器(V1)，使得当所述电流不平衡增加时，变阻器(V1)的电阻增加。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发电机装置，包括发电机，其具有定子和安装于所述定子自由地旋转的转子，其中所述定子配备有至少两个相反相绕组，每个绕组包括至少两个串联的子绕组。此外，本专利技术涉及一种控制发电机装置的转子倾斜/未同轴对准的方法，该发电机具有安装到定子自由地旋转的所述转子，其中所述定子配备有至少两个相对的相绕组，每个绕组包括至少两个串联的子绕组。此外，本专利技术涉及一种风力涡轮机，包括发电机装置。
技术介绍
控制发电机的气隙，这是现有技术中所公知的。由于公差、不均一性、外部负载状况和电流变化，发电机的转子可能倾斜和/或变得偏心。该转子的偏心度可能引起不想要的效应，例如电效率的降低，并且在发电机结构上引起较大的力，这可能对发电机的部件，特别是对其轴承，具有负面影响。而且，发电机上的极限力可能导致转子和定子之间的接触，并因此损坏部件。 迄今为止，对于控制气隙偏转的提议主要是基于定子绕组布置的惠斯通电桥原理，和/或利用机械停止手段。然而，惠斯通电桥绕组的应用仅限于小功率电机，其具有电悬浮电机轴承的特定应用。针对这种装置的示例在Khoo, Fittro, Garvey的“An ACself-bearing rotating machine with a single set of windings，，(Power Electronics.Machines and Drives.2002年4月16-18日，IEE 2002第487期的会议公布)中被公开。 然而，仍需要提供一种解决方案，其用于减小发电机的转子偏心度，尤其是对于大规模功率发电机，例如，在诸如风力涡轮机的应用中。
技术实现思路
这种需要可以由根据独立权利要求的主题来满足。通过从属权利要求来描述本专利技术的有利实施例。 根据本专利技术的第一方面，提供了一种如开头段络中所公开的发电机装置，另外包括: -受控变阻器，其跨越所述相对的相绕组的子绕组的连接部， -传感器，其用于测量所述发电机的两个相对的相绕组的电流不平衡，以及 -电子电路，其用于以这样的方式控制所述变阻器，使得当所述相反定子/相绕组之间的电流不平衡增加时，变阻器的电阻增加。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种控制如开头段落中所定义的发电机装置的转子偏心度的方法，其中所述装置包括受控变阻器，其跨越所述相对的相绕组的子绕组的连接部，并且其中该方法包括以下步骤: -测量所述发电机的两个相对的相绕组的电流不平衡，以及 -以这样的方式控制所述变阻器，使得当电流不平衡增加时，变阻器的电阻增加。 本专利技术的这一方面基于的想法在于，转子的偏心度可以借助于局部功率监控或直接经由气隙测量来推断，以及基于的想法在于，反作用力可以经由定子绕组来施加，以便减小气隙偏心度。尤其是，转子可以因此被安装到只具有单个轴承的所述定子。 尤其是，这种概念可以被应用到大功率发电机，例如，在诸如风力涡轮机的应用中。 因此，风力涡轮机可以包括发电机装置，该发电机装置具有与风力涡轮机的转子耦合的发电机。尤其是，发电机可以被直接连接到风力涡轮机的转子，例如借助于轴。通过这种方式，本专利技术尤其涉及一种构造用于具有单个驱动端轴承的直接驱动风力涡轮机的发电机的方法。 根据本专利技术的另一实施例，该定子配备有三对相对的相绕组，并且该发电机装置包括: -三个或更多个受控变阻器，其均被布置为跨越所述相对的相绕组的子绕组的连接部， -三个或更多个传感器，其用于测量所述发电机的两个相对的相绕组的电流不平衡，以及 -电子电路，其用于以这样的方式控制所述变阻器，使得当连接到所述变阻器的相对定子/相绕组之间的电流不平衡增加时，变阻器的电阻增加。 以这种方式，本专利技术可以被应用于多相发电机。 根据本专利技术的另一方面，用于测量两个相对的相绕组的电流不平衡的传感器包括在相绕组的每个分支中的电流传感器。以这种方式，可以将容易可得和证明的手段用于测量该电流不平衡。 根据本专利技术的又一方面，相绕组的子绕组具有基本上类似的电感。以这种方式，分支的桥式布置和变阻器中的状况是基本对称的。 必须注意的是，本专利技术的实施例已经参考不同的主题而被描述。尤其是，一些实施例已经参考方法类型的权利要求而被描述，而其他实施例已经参考装置类型的权利要求而被描述。然而，本领域技术人员将从以上和下面的描述获悉的是，除非另有通告，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合外，涉及不同主题的特征之间的任意组合，尤其是方法类型权利要求的特征和装置类型权利要求的特征之间的任意组合，也被视为是由本文档所公开的。 本专利技术的以上限定的方面和另外的方面根据下文将要描述的实施例的示例是显而易见的，并且参考实施例的示例来被解释。下文将参考实施例的示例更详细地描述本专利技术，但本专利技术不限于该实施例的示例。 【附图说明】 图1示意性地示出了发电机的转子，其具有相对于其定子的偏心度； 图2示意性地示出了发电机装置的简化电路； 图3更详细地示出了气隙控制器； 图4示意性地示出了发电机的相绕组的圆周布置，以及 图5示意地示出了具有发电机装置的示例性风力润轮机。 【具体实施方式】 附图中的图示是示意性的。注意的是，在不同附图中，相似或相同的元件或特征具备相同的附图标记或者具备仅在第一位内与对应的附图标记不同的附图标记。为了避免不必要的重复，已经参照先前描述的实施例所解释的元件或特征在描述的之后部分不再次被解释。 图1示意性地示出了发电机I的转子2，其具有相对于其定子3的偏心度，以便展示本专利技术的基本问题。 图2示意性地示出了发电机装置4的简化电路，尤其是连接到电网5的发电机1，其具有电气接线图中所示的定子绕组。 发电机装置4，包括发电机I，其具有定子3和安装于所述定子3自由地旋转的转子2，其中所述定子3配备有三对或更多对相对的相绕组或定子段Xll……X32，每个绕组/段Xll……X32包括两个串联的子绕组L111、L112。为了简洁起见，在图2中仅将两个子绕组Llll、L112借助于参考标记来表示。然而，其他子绕组可以通过随后的编号方案用附图标记来容易地实际表示。 发电机装置4此外包括三个或更多个气隙控制器AGCl……AGC3，其均包括受控变阻器，该受控变阻器被布置为跨越所述相对的相绕组/段XlI……X32的子绕组L111、L112的连接部。为了简洁起见，在图2中仅示出每个气隙控制器AGCl……AGC3的变阻器。 图3现在更详细地示出了气隙控制器AGCl。它包括电子电路P1、连接到电子电路Pl的输出端的电控变阻器V1、以及在相绕组/段Xll……X12的每个分支中的两个电流传感器All和A12，其被连接到电子电路Pl的输入端。 相应地，图2中所示的装置4包括三个或更多个传感器，其用于测量发电机I的两个相对的相绕组/段Xll……X32的电流不平衡，每个传感器包括在相绕组/段Xll……X32的每个分支中的电流传感器All、A12。 最后，图4示意性示出了发电机I的相绕组/段Xll......X32的圆周布置。可以看出的是，段Xll和X12、X21和X22以及X31和X32彼此相对。 发电机装置4的功能如下。为了简洁起见，仅参照一对相绕组/段Xll……X32，即参照图3本文档来自技高网...
【技术保护点】
发电机装置(4)，包括：‑发电机(1)，其具有定子(3)和安装于所述定子(3)自由地旋转的转子(2)，其中所述定子(3)配备有至少两个相对的相绕组/段(X11……X32)，每个绕组/段(X11……X32)包括至少两个串联的子绕组(L111、L112)，‑受控变阻器(V1)，其跨越所述相对的相绕组/段(X11……X32)的子绕组(L111、L112)的连接部，‑传感器，其用于测量所述发电机(1)的两个相对的相绕组/段(X11……X32)的电流不平衡，以及‑电子电路(P1)，其用于以这样的方式控制所述变阻器(V1)，使得当所述相对的相绕组/段(X11……X32)之间的电流不平衡增加时，变阻器(V1)的电阻增加。
【技术特征摘要】
2013.09.20 EP 13185349.11.发电机装置(4)，包括: -发电机(I)，其具有定子(3)和安装于所述定子(3)自由地旋转的转子(2)，其中所述定子(3)配备有至少两个相对的相绕组/段(XII……X32)，每个绕组/段(XII……X32)包括至少两个串联的子绕组(L111、L112)， -受控变阻器(Vl)，其跨越所述相对的相绕组/段(XII……X32)的子绕组(L111、L112)的连接部， -传感器，其用于测量所述发电机(I)的两个相对的相绕组/段(XII……X32)的电流不平衡，以及 -电子电路(P1)，其用于以这样的方式控制所述变阻器(VI)，使得当所述相对的相绕组/段(XII……X32)之间的电流不平衡增加时，变阻器(Vl)的电阻增加。2.根据前述权利要求中所述的发电机装置(4)，其中所述定子(3)配备有三对相对的相绕组/段(XII……X32)，并且其中所述装置包括: -三个或更多个受控变阻器(Vl)，其均被布置为跨越所述相对的相绕组/段(XII……X32)的子绕组(L111、L112)的连接部， -三个或更多个传感器，其用于测量所述发电机(I)的两个相对的相绕组/段(XII……X32)的电流不平衡，以及 -电子电路(P1)，其用于以这样的方式控制所述变阻器(VI)，使得当连接到所述变阻器(Vl)的所述相对的相绕组/段(XII……X32)...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·莱马，A·托马斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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