| 摘要 |
Windkraftanlagen bzw. Windräder bestehen üblicherweise aus einem Turm an dessen oberen Ende ein Rotor sowie ein damit verbundener Generator angeordnet sind. Bei elektrischen Leistungen im Multi-Megawattbereich wird das Gewicht von Rotor und Generator sehr hoch und liegt im Bereich von bis 800 Tonnen. Dieses hohe Gewicht am oberen Ende des Turms erfordert natürlich eine entsprechend mechanische Stabilität des Turms, was die Baukosten der Windkraftanlage wesentlich erhöht. Um das hohe Gewicht und die damit verbundene massive Bauweise des Turms zu vermeiden, ist es bekannt am oberen Ende des Turms nur den Rotor anzuordnen und den Generator im Bodenbereich des Turms. Die Rotorwelle am oberen Ende des Turms ist mit der Generatorwelle über einen Zugmitteltrieb verbunden. Da der Turm nur das Gewicht des Rotors und die Windlasten aufnehmen muss, ergibt sich für den Turm eine einfachere bzw. weniger massive Konstruktion und damit geringere Kosten. Die mit Zugmitteltrieben übertragbare Leistung ist proportional zur Umlaufgeschwindigkeit des Zugmitteltriebes und proportional zur der auf das Zugmittel einwirkenden Kraft. Bei geringer Umlaufgeschwindigkeit müssen die Zugmittel für extrem hohe Kräfte ausgelegt werden, die im Störungsfall zu einer Zerstörung des Zugmittels führen können. Wird die Umlaufgeschwindigkeit zu hoch, besteht die Gefahr, dass die Schwingungen des Zugmittels nicht mehr in den Griff zu bekommen sind. Dadurch, dass zwischen Rotor und oberem Wellenrad ein Getriebe vorgesehen ist, lässt sich die Umlaufgeschwindigkeit so einstellen und optimieren, dass hohe Leistungen im Megawatt durch den Zugmitteltrieb übertragen werden und sich Umlaufgeschwindigkeit des Zugmittels und die auf das Zugmittel wirkenden Kräfte sich in technisch beherrschbaren Intervallen bewegen. |
