(57)【要約】【課題】ステータ部材の交換がより単純に行われることができるステータ配列、発電機、風力タービン及び方法を提供する【解決手段】ステータ配列が半径方向で、回転可能に取り付けられたロータ配列６２によって包囲されており、通常運転の間、ステータ配列が発電機の固定部分に相対回動不能に結合されており、ステータ配列が、発電機の固定部分に対して回転させられるために発電機の固定部分への相対回動不能な結合から解放される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状に構成された電気機械のステータ配列において、
該ステータ配列が半径方向で、回転可能に取り付けられたロータ配列（６２）によって包囲されており、
通常運転の間、ステータ配列が発電機の固定部分に相対回動不能に結合されており、
ステータ配列が、発電機の固定部分に対して回転させられるために発電機の固定部分への相対回動不能な結合から解放されることを特徴とする、円筒形状に構成された電気機械のステータ配列。
【請求項２】
ステータ配列が電気機械の回転部分と連結され、回転部分が回転するとステータ配列を回転させる、請求項１記載のステータ配列。
【請求項３】
電気機械が発電機（１１）である、請求項１又は２記載のステータ配列。
【請求項４】
電気機械が、風力タービン（１）のための発電機（１１）である、請求項１から３までのいずれか１項記載のステータ配列。
【請求項５】
ステータ配列が、電気機械のステータを実質的に円筒形状に形成する複数のステータセグメントを有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のステータ配列。
【請求項６】
回転部分とのステータ配列の連結が、回転部分とのステータ配列の機械的なロックによって行われる、請求項１から５までのいずれか１項記載のステータ配列。
【請求項７】
回転部分とのステータ配列のロックが、ステータ配列又はロータ配列（６２）の一方の電磁誘導のためにコイルに直流電流を提供することによって行われ、これにより、ステータ配列が電磁力によって回転部分とロックされる、請求項１から６までのいずれか１項記載のステータ配列。
【請求項８】
ステータ配列が、ステータセグメント（５０）の固定のための２つの端部プレート（１８，６３）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載のステータ配列。
【請求項９】
ステータセグメント（５０）及び結合された端部プレート（１８，６３）を含むステータ配列が、結合されたユニットとして回転可能である、請求項７及び８記載のステータ配列。
【請求項１０】
ステータ配列が、解離された端部プレート（１８，６３）及び解離されたステータセグメント（５０）を有しており、ステータ配列のそれぞれのステータセグメント（５０）が、別個に、電磁力を介して向き合ったロータ区分にロックされており、向き合ったロータ区分と一緒に回転可能である、請求項７及び８記載のステータ配列。
【請求項１１】
軸（１６）が、少なくとも１つのフランジ（４１）を備えた固定部分（１６Ｂ）を有しており、前記フランジに、ステータ配列が、ステータ配列の回転位置に関して所定位置において機械的にロックされることができる、請求項１から１０までのいずれか１項記載のステータ配列。
【請求項１２】
特にステータ配列が回転している時に、少なくとも１つのフランジが、ステータ配列を軸方向で所定の位置に保持する、請求項１１記載のステータ配列。
【請求項１３】
ステータ配列が請求項１から１２までのいずれか１項記載のように配置されていることを特徴とする、ステータ配列を含む発電機（１１）。
【請求項１４】
発電機（１１）を含む風力タービン（１）であって、発電機（１１）がステータ配列を含む形式のものにおいて、ステータ配列が請求項１から１２までのいずれか１項記載のように配置されていることを特徴とする、発電機を含む風力タービン。
【請求項１５】
円筒形状に構成された電気機械のステータ配列を位置決めするための方法において、ステータ配列が、半径方向で、回転可能に取り付けられたロータ配列（６２）によって包囲されており、
通常運転中に、ステータ配列が発電機の固定部分に相対回動不能に結合され、
ステータ配列が、発電機の固定部分に対して回転させられるために発電機の固定部分への相対回動不能な結合から解放されることを特徴とする、円筒形状に構成された電気機械のステータ配列を位置決めするための方法。
【請求項１６】
回転部分とのステータ配列の連結が、電気機械の保守の間に一時的に行われる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
電気機械が規定通常運転を行っていない場合に回転部分とのステータ配列のロックが行われる、請求項１５又は１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械、特に風力タービンのための発電機のステータ配列に関する。本発明は、発電機、例えばこのようなステータ配列を含む風力タービンのための直接駆動発電機、及びこのような発電機を含む風力タービンに関する。さらに、本発明は、ステータ配列を位置決めするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各風力タービンは、発電機、例えば、電気エネルギを発生するための発電機ステータ及び発電機ロータを有する大型の直接駆動発電機を有する。
【０００３】
風力タービンは、陸上及び洋上に設置される。特に、風力タービンが洋上に設置される場合、風力タービン全体、しかしながら発電機も、湿気、塩分粒子等の、苛酷な環境条件に曝される。十分に保護されていないと、特に風力タービン発電機のステータ部材は、腐食による損傷、及びこのような洋上環境条件における電気的な故障の増大した危険性にさらされる。さらに、洋上又は陸上で、故障が生じるその他の理由が存在するであろう。
【０００４】
明らかに、発電機の故障は回避されるべきであるが、故障の場合に迅速かつ容易な保守及び故障の修理が可能にされるべきである。
【０００５】
発電機ステータが一連の独立したステータセグメントを有すると有利である。セグメント化されたステータは、故障の場合に個々の影響されたステータセグメントが、ステータ全部の交換のために必要とされるコスト及び労力の一部で交換されることができるという利点を有する。
【０００６】
しかしながら、個々のステータセグメントの運搬及び取扱いの間、例えば風力タービンの設置の経過において、ステータセグメントは湿気及び塩分のある周囲条件に曝されることがあり、このことは単一のステータセグメントの損傷を生じることがある。
【０００７】
発電機が、ロータエレメント、例えば永久磁石と、ステータエレメント、例えば巻き線を備えた積層体とから成っていてよいことが認められなければならない。このような発電機、特に風力タービンの発電機は、場合によっては数メートルの直径を備える直接駆動又は直接被駆動発電機のように、大型であることがある。このような発電機において、ステータセグメントの故障の場合に、特に発電機全体が１つとして交換されるべきでないならば、寸法及び重量によりステータセグメントを交換することは困難であろう。発電機の修理又は発電機部材の交換のために、アクセス開口が利用可能であるが、依然として、この開口を通じて欠陥のある部材に到達する又はこの部材を交換することは困難である。
【０００８】
特に、コンパクトな機械構成を提供するために発電機がハブとタワーとの間に配置される直接駆動発電機の構成において困難が生じる。このような構成が図２に示されている。ここでは、通常は、結局発電機のステータを取り外すためにハブ全体を取り外すことが必要であろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、ステータ部材の交換がより単純に行われることができるような形式で、冒頭に言及されたような、ステータ配列、発電機、風力タービン及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、請求項１による特徴を備えたステータ配列と、請求項１３による特徴を備えた発電機と、請求項１４による特徴を備えた風力タービンと、請求項１５による特徴を備えた方法とによって達成される。
【００１１】
有利な実施形態は従属請求項に示されている。
【００１２】
電気機械の本発明によるステータ配列は、内側ステータ及び外側ロータに関する。電気機械は、特に風力タービンのための発電機であってよい。特に、本発明は、電気機械のステータ配列に関し、この場合、ステータ配列は、半径方向で、回転可能に取り付けられたロータ配列によって包囲されている。通常運転の間、つまり電気機械の運転の間の発電機の意図された使用の間、ステータ配列は、発電機の固定部分に相対回動不能に結合されている。ステータ配列は、発電機の固定部分に関して回転させられるために発電機の固定部分への相対回動不能な結合から解放可能である。
【００１３】
つまり、ステータ配列は、通常条件の間、ステータ配列が固定部分に固定されたままであるように電気機械の固定部分に連結されているが、ステータ配列は、例えば保守の間、又は発電機が負荷を受けていない発電機の非常運転の間、ステータの部分の交換の場合に固定部分に対して回転するように形成されていることができる。
【００１４】
特に、ステータ配列は、電気機械の回転部分と連結されてよく、回転部分が回転するとステータ配列を回転部分と共に一緒に回転させ、特にステータ配列とロータ配列とは同じ角速度を有している。
【００１５】
ステータ配列は、同心の軸の周囲に構成されていてよく、ロータ配列は軸に支持されていてよい。
【００１６】
本発明によるステータ配列は、ステータセグメントの保守又は修理が必要でありかつステータ配列への電気機械のケーシングにおけるアクセス開口が利用可能であるがアクセス開口からはステータセグメントの一部にしか到達することができないならば、特に有利である。本発明は、交換される必要があるステータセグメントがそのアクセス開口を介して保守人員又はサービス機器によって到達可能であるように、回転軸を中心とするステータ配列全体の回転により保守ステップにおいてステータを配置替えすることを許容する。
【００１７】
電気機械の通常運転の間にステータを回転不能な位置にロックするために、ボルト等の、場合によっては取外し可能な固定手段が使用されてよい。この固定手段、すなわちボルトは、次いで、回転対称軸線を中心にステータ配列を回転させることができるように取り外されてよい。
【００１８】
本発明は、発電のための発電機等の極めて大型の電気機械のために特に有利である。発電機の重さにより、単一のステータセグメントは、重く、交換される場合に取り扱うのが困難である。本発明は、ステータセグメントの交換を単純化する。これは、発電機が、風力タービン又は操作するための小さな空間を備えた別のコンパクトな配列に取り付けられているならば特に当てはまる。
【００１９】
電気機械の回転部分とのステータ配列の連結は、様々な形式で行われてよい。第１の好適な実施形態において、回転部分とのステータの連結は、回転部分とのステータ配列の機械的なロッキングによって行われることができる。この連結が行われることができる前に、電気機械の通常運転の間にステータ配列を相対回動不能に保持するために使用されるステータ配列の固定手段が取り外されてよい。さらに、ステータ配列の回転は、ステータ配列のための案内レールとして使用されるフランジによって回転運動だけが許容されるように案内されてよい。ロータ又はステータの対象軸線に対して平行な軸方向の移動はフランジによって阻止される。場合によっては、ステータ配列は、円筒状のステータ配列の軸方向端部に取り付けられた端部プレートから成り、端部プレートはフランジに正確に嵌合するように形成されている。
【００２０】
第２の好適な実施形態において、回転部分とのステータ配列の連結は、ステータ配列が回転部分、特に電気機械のロータに電磁力を介してロックされるように、スタータ配列及び／又はロータ配列の電磁誘導のためのコイルに直流電流を提供することによって行われることができる。多くの場合、ロータ配列は永久磁石を有し、ステータ配列は、金属ボディの周囲のコイルを有しているが、反対の構成も可能であり、コイルに電流を流すことによりロータとステータの隣接する部分の間に電磁力を生じさせる。
【００２１】
第１の実施形態の場合のように、この連結が生じることができる前に、電気機械の通常運転の間はステータ配列を相対回動不能に保持するために使用されるステータ配列の固定手段が除去されてよい。さらに、この場合も、ステータセグメントの、例えばボルトを介する固定のために、２つの端部プレートが使用されてよく、保守の間の端部プレートの回転がフランジによって案内されてよいことが仮定される。次いで、ステータセグメント及び結合された端部プレートを有するステータ配列は、結合されたユニットとして回転可能であり、回転するロータによって電磁力を介して引き付けられながら、対称軸線を中心にして一緒に回転してよい。ステータ及びロータが電磁力により互いに引き付け合うが、端部プレートは、ステータ又はステータセグメントの半径方向移動が可能ではないように支持を提供する。
【００２２】
これに対して、第３の実施形態においては、ステータ又はステータセグメントのこのような半径方向移動は、前述の解決手段のための択一手段として使用される。通常運転の間、ステータ配列は、例えばボルトを介して２つの端部プレートと結合されたステータセグメントから成ってよい。保守のために、ステータ配列は、例えばボルトを緩めることによって端部プレート及びステータセグメントを取り外すことによって分解されてよい。その前に、ロータとステータとの間に電磁力が提供されるようにステータのコイルに直流電流が提供されてよい。また、分解の前に、ロータとステータとが互いに引き付けられた時にそれ自体を損傷しないように、ナイロン又はゴムのプレート等のある種の保護材料が、ロータとステータとの間の空隙に挿入されてよい。直流電流を提供することによって、ステータ配列のステータセグメントのそれぞれは、電磁力により、向き合ったロータ区分に別個にロックされてよい。次いで、ロータは回転させられることができ、ステータセグメントも回転させる。なぜならば、ステータセグメントは、向き合ったロータ区分と一緒に回転するからである。端部プレート自体は全く回転しない。また、正しい位置に位置すると、ステータセグメントは端部プレートに再びボルト留めされてよい。その後、電流は遮断される。
【００２３】
上述の全ての３つの言及された実施形態において、ステータを回転させることにより保守又は修理のためにステータを配置替えすることができ、これにより、修理されるべき特定のステータセグメントが、特定の位置に調整されてよく、これにより、そのステータセグメントへの容易なアクセスが整備工にとって可能である。
【００２４】
本発明の目的は、発明によれば、前述のステータ配列を有する発電機、及び前述のステータ配列を備えた発電機を有する風力タービンによっても達成される。さらに、本発明の目的は、発明によれば、ステータ配列を位置決めするための方法によっても達成される。
【００２５】
本発明を以下に概略的な図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】風力タービンを示す図である。
【図２】風力タービンのモジュールを示す図である。
【図３】ハウジング内の風力タービンの発電機を示す図である。
【図４】発電機を示す図である。
【図５】発電機の軸に機械的に固定可能な発電機ステータの断面図である。
【図６】発電機のロータに電磁的に固定可能なステータを備えた発電機の三次元図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、タワー２と、ナセル３と、ロータ翼５を備えるハブ４とを有する風力タービン１を示している。ナセル３には、図２に概略的に示されているように発電機１１等の風力タービンの複数の別の構成部材が配置されている。発電機１１は、図示されていない形式で、電気エネルギを発生するためにハブ４に結合されており、実質的に水平に延びた中心軸線Ａを有している。
【００２８】
図２は、風力タービン１の幾つかの基本的な構成部材を示している。図示された構成部材の間には僅かな間隙が設けられており、組み立てられた場合でさえも、これらの間隙は閉鎖されている。再び、ロータ翼（図示せず）が取り付けられるハブ４が示されている。それぞれ互いに隣接した別の構成部材は、発電機１１と、負荷／軸受区分１２とであり、この負荷／軸受部分は、図示されていないタワー２への結合部を有する。次に、別の構成部材は、制御ユニット１３と、冷却機器１４と、端部キャップ１５とである。
【００２９】
図２において、発電機１１は、ロータ翼とタワーとの間に、タワーの前方に設置されているのに対し、図３において、択一的な風力タービンがハウジング内に示されており、発電機１１はタワーの後方に配置されている。特に、図３において、発電機１１は軸１６に取り付けられている。半径方向で発電機１１のロータによって包囲された発電機１１の内側ステータを備えるこのような設計において、発電機１１のステータ構成部材の保守は困難であり、軸方向マンホール（図３には示されていない）を介してのみ可能である。
【００３０】
図４は、発電機１１を示しており、図４Ａは三次元の図、図４Ｂは断面図である。主に、発電機１１の円筒形のハウジングのみが示されており、このハウジングは発電機端部プレート６０を有している。発電機１１の対称軸線は線Ａによって示されている。発電機端部プレート６０は、発電機１の内部部材へのアクセスを可能にする典型的なマンホール６１を有している。外側ロータ６２及びステータ６４等の発電機１１の内部部材も、破線によって示されており、ステータ６４はステータセグメント（図示せず）及びステータ端部プレート６３を有しており、ステータ端部プレート６３は、選択的に、保守のために又は重量を減じるために幾つかの切欠６５を有していてもよい。
【００３１】
ステータ端部プレート６３は、ステータセグメントに永久に固定されていてよいが、例えば、保守のために取り外されてよいボルト６６を使用することによって、取外し可能であってもよい。図４Ｂにおいて、対称軸線Ａを中心として風力タービンの軸１６も示されている。
【００３２】
発電機端部プレート６０における切欠としてのマンホール６１は、保守のために発電機端部プレート６０を通過する可能性を保証する。マンホール６１が発電機端部プレート６０の区分に制限されているとしても、マンホール６１を介して到達されることができるように欠陥のあるステータセグメントを調整するための本発明によるアプローチは、欠陥のあるステータ部材の容易な保守、修理、又は交換を可能にする。複数のマンホールも可能であろう。
【００３３】
以下で説明される全ての実施形態のための基礎は、発電機１１が、半径方向で外側ロータによって包囲されている内側ステータを有するということである。"内側"及び"外側"とは、円筒形の発電機１１の回転軸線Ａに対する位置に関する。"内側"は軸線Ａにより近く、"外側"は軸線Ａからより離れていることを意味する。
【００３４】
幾つかの図面において、外側ロータは示されていないが、外側ロータが発電機１１に存在し、本発明の目的は、ロータが保守のために取り外されないということに気づくべきである。
【００３５】
その他に、ステータ配列及びロータ配列のうちの一方が磁力のための磁石を提供し、ステータ配列及びロータ配列のうちの他方がコイルを有すると仮定される。特に以下の実施形態においては、内側ステータが、積層された金属薄板に埋設されたコイルから成ることが仮定される。磁石は、周方向の外側ロータに設けられる。さらに、ステータの外側の周方向の半径方向面と、ロータの内側の半径方向面との間に狭い空隙が存在すると仮定される。
【００３６】
図５において、発電機１１が断面図として示されており、発電機１１の中心軸線Ａに沿った断面を示している。図は極めて概略的であり、発明の概念を明瞭に示すために単純化されている。図において、軸１６の回転部分１６Ａが、中央に、回転軸線Ａの周囲に配置されている。軸１６のこの回転部分１６Ａは、図５に示されていない、図２に示されたハブ４のようなハブと、図示されていないロータとに結合されており、これらは全て中心軸線Ａを中心に回転する。
【００３７】
軸１６の回転部分１６Ａの周囲に、軸１６の固定された非回転部分１６Ｂが、場合によっては軸受２０を介して連結される。
【００３８】
発電機１１の通常運転中は、断面図においては１つのステータセグメントだけが示されているステータセグメント５０は、２つの端部プレート１８と結合され、端部プレート自体は、軸１６の非回転部分１６Ｂと結合されている。端部プレート１８は、図４によるステータ端部プレート６３に対応する。ステータセグメント５０と端部プレート１８との間の結合は、端部プレート１８の外側半径方向面と、ステータセグメント５０の内側半径方向面との間の接触面によって単純に概略的に図示されている。あらゆる種類の分離可能な又は分離不能なリンクが可能である。なぜならば、図５に関して説明された過程のために、ステータセグメント５０は、端部プレート１８と継続的に組み付けられて保持されるからである。端部プレート１８と軸１６の非回転部分１６Ｂとの間の結合は、分離可能なリンクとして、例えばボルト４０を介して配置される。図５の断面図において、２つのボルト４０のみが示されているが、軸１６の非回転部分１６Ｂの円周に亘って多数のボルトが設けられてもよい。
【００３９】
図５において、軸１６の非回転部分１６Ｂは、２つの周方向フランジ４１を有し、これらの周方向フランジは、図５において、ボルト４０を挿入するための管状の凹所を示す間隙と共に示されており、端部プレート１８はボルト４０を介してフランジ４１に結合させられることができる。このために、各端部プレート１８は、フランジ４１のうちの１つに対応して形成されていてよく、対応する断面形状を有することによって、フランジ４１にほぼ完全に嵌合している。フランジ４１に隣接しかつこのフランジを包囲している、端部プレート１８の半径方向内側の部分は、孔を有しており、これにより、ボルト４０は、端部プレート１８の孔と、フランジ４１の管状の凹所とを貫通して挿入されることができ、これにより、これらの２つの部材を物理的に結合する。発電機１１の通常運転中には、ボルト４０が挿入され、ステータは回転しない。これは、発電機の意図された作業モードである。
【００４０】
フランジ４１は、フランジ４１の外側半径方向面におけるいかなる突出部をも有することなく、回転対称であってよく、これにより、ステータセグメント５０及び端部プレート１８を含むステータ１１はフランジ４１によって案内されてよく、これにより、ボルトが外され、フランジ４１にロックされていないとしても、ステータ１１の軸方向の移動は実質的に不可能であり、軸線Ａを中心とするステータ１１の回転のみを許容する。
【００４１】
図において、フランジ４１は、実質的に矩形の断面を備えた環の形式である。この場合、端部プレート１８は、半径方向内側端部において、Ｕ字形の周方向ピットとして形成されている。Ｕ字形の断面は、実質的に完全にフランジ４１の断面形状に合致し、これにより、Ｕ字形は、実質的に直角の側部からも成る。
【００４２】
図５には示されていないが、ステータを、発電機の回転部分、例えば軸１６の回転部分１６Ａ又は外側ロータの部分に一時的に物理的に結合する可能性もある。
【００４３】
故障の場合、ステータセグメント５０を修理又は交換する必要があるので、発電機１１は、自動的に又は手作業による介入によって回転を停止させる。整備工は、ステータセグメント５０における欠陥を特定し、ステータセグメント５０の修理又は交換が可能ではないと気付くかもしれない。なぜならば、発電機の端部プレート６０におけるマンホール６１と、交換されるステータセグメント５０とが、適切に整合させられておらず、マンホールを使用した交換が直接に可能ではないからである。ここでは、本発明による概念が利用され、ステータは、交換されるべきステータセグメント５０がマンホール６１に関して整合させられるような角度だけ回転させられ、個々のステータセグメントが、マンホール６１からアクセスされることができる。
【００４４】
ステータを回転させるために、端部プレート１８を軸１６の非回転部分１６Ｂに結合しているボルト４０が全周に亘って取り外される。全てのステータセグメント５０を備えたステータはここで、フランジ４１によって案内される回転運動に関して"緩く"なっていてよい。フランジ４１は、ステータセグメント５０の軸方向移動も阻止する。次のステップは、ステータセグメント５０を発電機１１の回転部分と連結させ、回転部分が回転した時に、ステータセグメント５０を備えたステータ配列を回転させることである。これは、ステータセグメント５０を軸１６の回転部分１６Ａ又はロータと機械的にロックさせることによって行われることができる。
【００４５】
この相互に連結されたロータ−ステータ統一体を回転させることは、軸１６の回転部分１６Ａに回転力を提供することによって行われてよい。１つの可能性は、発電機１１、特に軸１６の回転部分１６Ａ又はロータに一時的に結合されることができるモータを有することである。付加的なモータが設けられていない場合、連結されたロータ−スタータ統一体は、風力タービン１の翼５によって駆動されることができる。翼５は、極めて低速の回転を保証するためにアイドリング位置にあってよい。回転が極めて低速であることを保証するために、回転しながら付加的なブレーキが加えられてもよいか、又は翼５、ひいてはハブ４及び軸１６の回転部分１６Ａに僅かな駆動力のみが作用するように翼５が傾斜させられてよい。場合によっては、ロータ又はステータに別の不都合な効果、例えば損傷を生じることなく、連結されたロータ−ステータ統一体の極めて正確な回転が可能となるように、回転速度を減じるために歯車が設けられていてもよい。
【００４６】
適切に調整されると、軸１６の回転部分１６Ａの回転は停止させられる。ボルト４０のための孔及びフランジ４１との、ステータ端部プレート１８における孔の正確な整合は、再びボルトを締め付けることを可能にするために必要である。次いで、フランジ４０、ひいては軸１６の非回転部分１６Ｂにステータ配列を固定するために再びボルト４０が挿入されてよい。次いで、ロータ又は軸の回転部分１６Ａへのステータセグメント５０の一時的な固定は、再び取り外される。
【００４７】
この位置において、最終的に欠陥のあるステータセグメント５０がマンホール６１を通って容易に取り外される又は修理される。このために、移動する部材が整備工を負傷させないように、ロータは、ピン又はその他の手段によって手作業でロックされてよい。
【００４８】
図６に進むと、ステータ配列の回転を許容し、かつ発電機の回転部分へのステータ配列のロックを提供するために、２つの択一例を説明する。これらの択一例において、連結は、ロータ、特にロータの永久磁石に電磁力を介してステータセグメントをロックすることによって行われる。
【００４９】
発電機に、三相電流を発生するためのコイル及び磁石が設けられている。しかしながら、発電機の通常運転であるロータの回転によりコイルに電流を誘導する代わりに、ステータコイルがロータの向き合った永久磁石によって引き付けられるように全て又は幾つかのコイルに能動的に直流電流が提供される。ロータとステータとの間の空隙が小さいということを考慮して、磁石は"強力"であってよく、多くのコイルが存在し、ステータが軸１６の非回転部分１６Ｂにボルトで締め付けられていないとしてもステータがロータと同じ速度で回転するような力でステータを引き付けることが可能である。このように、ロータとステータとは、１つの一体化された回転するユニットとして連結される。
【００５０】
この効果は本発明の実施形態によって利用され、これにより、前の実施形態のように、ステータは軸１６の非回転部分１６Ｂから緩められるが、回転部分１６Ａへの固定はステータを回転部分に機械的にロックすることによって行われるのではなく、コイルに直流電流を提供することのみによって行われ、これにより、図６において参照符号７０を備えた破線によって示された電磁力によって、ステータセグメント５０はロータ６２に引き付けられ、ロータ６２との連結が生じる。
【００５１】
次いで、前述のように、ロータ６２は、軸１６の回転部分１６Ａに回転力を提供することによって回転させられてよい。このことは、前に説明した実施形態と相違しないのでさらに説明しない。最後に、適切な位置において回転は停止させられ、ステータ配列は軸１６の非回転部分１６Ｂに再び機械的にロックされ、直流電流が停止させられ、これにより、電磁力７０を終了させる。次いで、保守作業が行われることができる。
【００５２】
この実施形態の場合、全てのステータセグメント５０及びステータ端部プレート６３を含むステータ配列は１つの統一体として物理的に存在し、ステータを回転させるために分解されないということが認められる必要がある。同じことが図５による第５の実施形態にも当てはまる。
【００５３】
別の実施形態も図６を参照して説明する。この実施形態において、ステータは、分解されたステータセグメント５０を回転させる前に分解される。ステータは分解されるが、全てのステータセグメント５０は、直流電流を提供することによって及び電磁力７０を利用することによって、再び強制される相対位置にとどまる。これを以下に説明する。
【００５４】
開始状況は再び、ステータセグメント５０が端部プレート６３に取り付けられており、端部プレート６３はボルト４０を介して軸１６の非回転部分１６Ｂに取り付けられている。ここで、ロータ６２とステータセグメント５０との間の空隙にある種の保護シートが挿入される。端部プレート６３は軸１６の非回転部分１６Ｂと取り付けられたままであり、ステータセグメント５０のステータのコイルに直流電流が提供される。ここで、ステータセグメントがロータ６２に引き付けられると、ステータ端部プレート６３へのステータセグメント５０の固定が、例えばボルト６６を取り外すことによって手作業で取り外される。ここで、全てのステータセグメント５０自体はロータ６２に引き付けられている。軸及び／又はロータ６２が翼５又は余分なモータによって駆動されて回転させられると、ロータ６２は、解離された複数のステータセグメント５０と一緒に、ただしステータ配列のステータ端部プレート６３を備えずに、一体として回転する。最後に、適切な位置に到達すると、１つのステータセグメントが、再びボルト６６を挿入することによって端部プレート６３に再び取り付けられる。完了すると、電流が遮断され、電磁力７０を停止させる。
【００５５】
最後の実施形態は、ステータ端部プレート６３内の切欠６５も、ステータセグメント５０が回転させられている間もその位置にとどまるという点で、前の実施形態とは異なる。これは、特定の状況において、その切欠６５を通じて欠陥のあるステータ部分に到達するために有利であってよい。
【００５６】
全ての実施形態は、発電機の欠陥のある内側部分への容易なアクセスが、発電機全体又は包囲する外側ロータを取り外すことなく提供されるという利点を有する。
【００５７】
その他に、実施形態は、位置の調整の間、空隙が変化しない又は柔軟な材料を挿入することによって保護されているという利点を有する。したがって、ステータセグメントへのさらなる損傷が回避されることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  風力タービン、  ２  タワー、  ３  ナセル、  ４  ハブ、  ５  ロータ翼、  １１  発電機、  １２  負荷／軸受区分、  １３  制御ユニット、  １４  冷却機器、  １５  端部キャップ、  １６  軸、  １６Ａ  回転部分、  １６Ｂ  回転部分、  １８  端部プレート、  ４０  ボルト、  ４１  フランジ、  ５０  ステータセグメント、  ６０  端部プレート、  ６１  マンホール、  ６２  外側ロータ、  ６３  ステータ端部プレート、  ６４  ステータ、  ６５  切欠、  ６６  ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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