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DE20306166U1 - Wind power unit for electricity production has two oppositely running rotors driving separated generator parts - Google Patents

Wind power unit for electricity production has two oppositely running rotors driving separated generator parts

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DE20306166U1
DE20306166U1 DE20306166U DE20306166U DE20306166U1 DE 20306166 U1 DE20306166 U1 DE 20306166U1 DE 20306166 U DE20306166 U DE 20306166U DE 20306166 U DE20306166 U DE 20306166U DE 20306166 U1 DE20306166 U1 DE 20306166U1
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Abstract

A wind power unit for electricity production has a mast (2) and mast head (4) with at least two rotors (6,8), one behind the other in the wind direction (R). A rotary electricity generator (18) has two corresponding parts (18a,18b) for inducing current or voltage, each driven by a corresponding rotor in opposite directions.

Description

WindkraftanlageWind turbine

TECHNISCHES GEBIET T ECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Windkraftanlage zur elektrischen Energiegewinnung.The present invention relates to a wind turbine for generating electrical energy.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

Windkraftanlagen nutzen die kinetische Energie von strömender Luft zur mechanischen oder elektrischen Energiegewinnung. In neuerer Zeit haben Windkraftanlagen zur elektrischen Energiegewinnung vermehrt an Bedeutung gewonnen. Es sind Windkraftanlage zur elektrischen Energiegewinnung bekannt, umfassend: einen Mast mit einem Mastkopf, wobei Mast und Mastkopf üblicherweise eine galgenförmige Anordnung bilden; einen am Mastkopf angeordneten Rotor (auch als Windrad bezeichnet) mit mindestens einem 0 Rotorblatt, sowie eine rotatorische elektrische Generatoreinrichtung zur induktiven Strom- bzw. Spannungserzeugung. Bei konventionellen Windkraftanlagen besitzt die Generatoreinrichtung üblicherweise zwei miteinander korrespondierende Generatorteileinheiten in Form einer Rotoreinheit und einer Statoreinheit, wobei die Rotoreinheit drehbar ist und die Statoreinheit stationär am Mastkopf angeordnet ist.Wind turbines use the kinetic energy of flowing air to generate mechanical or electrical energy. In recent times, wind turbines for generating electrical energy have become increasingly important. Wind turbines for generating electrical energy are known, comprising: a mast with a mast head, whereby the mast and mast head usually form a gallows-shaped arrangement; a rotor arranged on the mast head (also referred to as a wind turbine) with at least one rotor blade, and a rotary electrical generator device for inductive current or voltage generation. In conventional wind turbines, the generator device usually has two corresponding generator sub-units in the form of a rotor unit and a stator unit, whereby the rotor unit is rotatable and the stator unit is arranged stationary on the mast head.

5 Die Rotoreinheit wird direkt oder in der Regel über ein zwischengeschaltetes Getriebe von dem Rotor/Windrad angetrieben.5 The rotor unit is driven by the rotor/wind turbine directly or usually via an intermediate gearbox.

Obwohl vorbekannte Windkraftanlagen durchaus eine beträchtliche Energieausbeute erzielen, hat es sich doch gezeigt, dass bei diesen 0 konventionellen Konstruktionen ein bestimmter Wirkungsgrad nicht zu überschreiten ist und ein nicht unerheblicher Teil der kinetischen Windenergie, die in der durch eine Rotorkreisfläche der Windkraftanlage hindurchströmenden Luft enthalten ist, ungenutzt bleibt. Es wäre daher vorteilhaft, die Energieausbeute bezogen auf eineAlthough previously known wind turbines achieve a considerable energy yield, it has been shown that with these conventional designs a certain efficiency cannot be exceeded and a not insignificant part of the kinetic wind energy contained in the air flowing through a rotor area of the wind turbine remains unused. It would therefore be advantageous to calculate the energy yield in relation to a

gegebene Windgeschwindigkeit und Rotorkreisfläche noch weiter erhöhen zu können.to be able to further increase the given wind speed and rotor area.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG D PRESENTATION OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Windkraftanlage zu schaffen, mit der eine erhöhte Energieausbeute zu erzielen ist.The invention is therefore based on the task or technical problem of creating a wind turbine with which an increased energy yield can be achieved.

Die zuvor genannte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Windkraftanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The aforementioned object is achieved by a wind turbine according to the invention with the features of claim 1.

Diese Windkraftanlage zur elektrischen Energiegewinnung umfasst: einen Mast mit einem Mastkopf; mindestens zwei an dem Mastkopf in einer Anström- oder Windrichtung hintereinander angeordnete gegenläufige Rotoren (Windräder) mit jeweils mindestens einem Rotorblatt, sowie mindestens eine rotatorische, elektrische Generatoreinrichtung mit mindestens zwei miteinander korrespondierenden, drehbaren Generatorteileinheiten zur induktiven Strom- bzw. Spannungserzeugung, von denen jede einem jeweiligen Rotor zugeordnet ist, und 0 die durch die Rotoren (Windräder) gegenläufig angetrieben sind.This wind turbine for generating electrical energy comprises: a mast with a mast head; at least two counter-rotating rotors (wind turbines) arranged one behind the other on the mast head in a flow or wind direction, each with at least one rotor blade, and at least one rotary, electrical generator device with at least two mutually corresponding, rotatable generator sub-units for inductive current or voltage generation, each of which is assigned to a respective rotor, and which are driven in opposite directions by the rotors (wind turbines).

Die zwei miteinander korrespondierenden Generatorteileinheiten können ähnlich wie eine elektrische Rotor- und Statoreinheit eines konventionellen elektrischen Generators aufgebaut sein. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist jedoch nicht nur 5 die Rotor-, sondern gewissermaßen auch die „Statoreinheit" drehbar angeordnet.The two corresponding generator sub-units can be constructed in a similar way to an electrical rotor and stator unit of a conventional electrical generator. In the solution according to the invention, however, not only the rotor but also, to a certain extent, the "stator unit" is arranged to be rotatable.

Mit anderen Worten, sie ist ebenfalls als eine Art Rotoreinheit ausgebildet. Beide Rotoreinheiten sind demnach als solche drehbar ausgeführt und wiederum relativ zueinander gegenläufig drehbar. Beispielsweise kann bei der Generatoreinrichtung eine Rotoreinheit eine Wicklung und die andere Rotoreinheit Mittel zur 0 Bereitstellung eines magnetischen Feldes tragen, oder umgekehrt. Auch Mischformen sind möglich. Im laufenden Betrieb der erfindungsgemäßen Windkraftanlage wird die erste elektrische Rotoreinheit durch das einer Windströmung zugewandte Windrad angetrieben und in Drehung versetzt. DieIn other words, it is also designed as a type of rotor unit. Both rotor units are therefore designed to rotate as such and in turn to rotate in opposite directions relative to one another. For example, in the generator device, one rotor unit can carry a winding and the other rotor unit can carry means for providing a magnetic field, or vice versa. Mixed forms are also possible. During operation of the wind turbine according to the invention, the first electrical rotor unit is driven and set in rotation by the wind turbine facing a wind flow. The

zweite elektrische Rotoreinheit wird durch das in Strömungsrichtung des Windes gesehen hinter dem ersten Windrad angeordnete Windrad angetrieben und in Drehung versetzt, wobei als Antrieb die aus dem ersten Windrad heraustretende Windströmung dient, die bereits am ersten Windrad Arbeit verrichtet hat, und der folglich bereits kinetische Energie entzogen wurde. Das zweite Windrad dreht also langsamer als das erste Windrad, kann aber der aus dem ersten Windrad tretenden Restströmung weitere kinetische Energie entziehen, die andernfalls ungenutzt bliebe. Die Energieausbeute kann daher gesteigert werden.The second electric rotor unit is driven and rotated by the wind turbine located behind the first wind turbine in the direction of wind flow, with the wind flow emerging from the first wind turbine serving as the drive, which has already done work on the first wind turbine and from which kinetic energy has therefore already been extracted. The second wind turbine therefore rotates more slowly than the first wind turbine, but can extract further kinetic energy from the residual flow emerging from the first wind turbine, which would otherwise remain unused. The energy yield can therefore be increased.

Da überdies die beiden Rotoreinheiten gegenläufig drehen, besteht zwischen beiden Rotoreinheiten eine Relativgeschwindigkeit, die größer ist als bei einer vergleichbaren konventionellen Rotor-/Statoranordnung. Folglich kann die erzielbare Gesamtenergieausbeute der erfindungsgemäßen Windkraftanlage pro projizierter durchströmter Rotorkreisfläche (d.h. nur eine projizierte durchströmte Rotorkreisfläche für beide Rotoren/Windräder) im Vergleich zu konventionellen Windkraftanlagen erheblich gesteigert werden.Furthermore, since the two rotor units rotate in opposite directions, there is a relative speed between the two rotor units that is greater than in a comparable conventional rotor/stator arrangement. Consequently, the achievable total energy yield of the wind turbine according to the invention per projected rotor circle area through which air flows (i.e. only one projected rotor circle area through which air flows for both rotors/wind turbines) can be increased considerably compared to conventional wind turbines.

Natürlich ist in Folge des zweiten (oder weiteren) Windrads ein etwas größerer baulicher Aufwand zu betreiben. Jedoch ist zu berücksichtigen, dass zwei 0 Rotoren/Windräder an einem Mast, wie bei der vorliegenden Erfindung, eine baulich kompaktere und kostengünstigere Einheit mit einem weitaus geringeren Raumbedarf bilden als zwei separate Einzelrotoren auf zwei separaten Masten, wie bei vorbekannten Windkraftanlagen. Zwei Rotoren/Windräder lassen sich im Vergleich zu der bei konventionellen Windkraftanlagen üblichen Galgenanordnung 5 von Mast und Mastkopf auch besser ausbalancieren und statisch günstiger am Mastkopf anordnen, was die Belastung am Mastkopf reduziert.Of course, the second (or additional) wind turbine requires a somewhat greater construction effort. However, it must be taken into account that two 0 rotors/wind turbines on one mast, as in the present invention, form a structurally more compact and cost-effective unit with a much smaller space requirement than two separate individual rotors on two separate masts, as in previously known wind turbines. Compared to the usual gallows arrangement 5 of mast and mast head in conventional wind turbines, two rotors/wind turbines can also be better balanced and arranged in a more statically favorable manner on the mast head, which reduces the load on the mast head.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Windkraftanlage sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 0 2 bis 10.Further preferred and advantageous design features of the wind turbine according to the invention are the subject of the dependent claims 0 2 to 10.

&Lgr;*&Lgr;*

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.A preferred embodiment of the invention with additional design details and further advantages is described and explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
It shows:

Fig. 1 eine schematische, stark vereinfachte Schnittansicht durch einenFig. 1 is a schematic, highly simplified sectional view through a

&iacgr;&ogr; wesentlichen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage;&iacgr;&ogr; essential part of a wind turbine according to the invention;

undand

Fig. 2 ein Diagramm, welches qualitativ die Leistung einerFig. 2 is a diagram showing qualitatively the performance of a

erfindungsgemäßen Windkraftanlage im Vergleich zu einer konventionellen Windkraftanlage darstellt.wind turbine according to the invention compared to a conventional wind turbine.

DARSTELLUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS PRESENTATION OF A PREFERRED EMBODIMENT

In der Fig. 1 ist eine schematische, stark vereinfachte Schnittansicht durch einen 0 wesentlichen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage zur elektrischen Energiegewinnung dargestellt. Diese Windkraftanlage umfasst einen Mast 2 bzw. Turm mit einem Mastkopf 4 und zwei an dem Mastkopf 4 in einer Anström- oder Windrichtung R hintereinander und koaxial zueinander angeordnete gegenläufige Rotoren 6, 8 mit jeweils einem oder mehreren Rotorblättern 10. Wie in 5 der Zeichnung angedeutet, sind die beiden gegenläufigen Rotoren 6, 8 an einem aim Mastkopf 4 vorgesehenen Grundrahmen 12 angeordnet und jeweils über eine Welle 14 in geeigneten Lagereinrichtungen 16, z.B. einer Wälzlageranordnung, drehbar gelagert. Eine jeweilige Welle 14 erstreckt sich in diesem Beispiel durch die zugehörige Lagereinrichtung 16 hindurch zu einem Zentralbereich des Grundrahmens 12.Fig. 1 shows a schematic, highly simplified sectional view through an essential part of a wind turbine according to the invention for generating electrical energy. This wind turbine comprises a mast 2 or tower with a mast head 4 and two counter-rotating rotors 6, 8 arranged one behind the other and coaxially to one another on the mast head 4 in a flow or wind direction R, each with one or more rotor blades 10. As indicated in 5 of the drawing, the two counter-rotating rotors 6, 8 are arranged on a base frame 12 provided on the mast head 4 and are each rotatably mounted via a shaft 14 in suitable bearing devices 16, e.g. a roller bearing arrangement. In this example, a respective shaft 14 extends through the associated bearing device 16 to a central region of the base frame 12.

Die Gegenläufigkeit der beiden Rotoren 6, 8 ergibt sich aufgrund von entgegengesetzten Blatteinstellwinkeln ihrer jeweiligen Rotorblätter 10.The counter-rotation of the two rotors 6, 8 is due to opposite blade pitch angles of their respective rotor blades 10.

Grundsätzlich kann die Länge der Rotorblätter 10 so gewählt sein, dass beide Rotoren 6, 8 einen gleichen Durchmesser besitzen. Da sich im laufenden Betrieb der Windkraftanlage die Luftströmung hinter dem in Anströmrichtung bzw. Windrichtung R gesehen vorderen Rotor 6 aufweitet, ist es vorteilhaft, wenn der in Anströmrichtung bzw. Windrichtung R gesehen hintere Rotor 8 einen etwas größeren Durchmesser als der vordere Rotor 6 besitzt.In principle, the length of the rotor blades 10 can be selected such that both rotors 6, 8 have the same diameter. Since the air flow behind the front rotor 6, as seen in the direction of flow or wind direction R, expands during operation of the wind turbine, it is advantageous if the rear rotor 8, as seen in the direction of flow or wind direction R, has a slightly larger diameter than the front rotor 6.

Ferner ist die Windkraftanlage mit einer rotatorischen, elektrischen Generatoreinrichtung 18 ausgestattet, die ebenfalls im Zentralbereich des Grundrahmens 12 angeordnet ist. Die Generatoreinrichtung 18 besitzt zwei miteinander korrespondierende, drehbare Generatorteileinheiten 18a, 18b zur induktiven Strom- bzw. Spannungserzeugung. Hierbei ist jede Generatorteileinheit 18a, 18b einem jeweiligen Rotor 6, 8 zugeordnet und wird von diesem angetrieben. Aufgrund der Gegenläufigkeit der beiden Rotoren 6, 8 werden die Generatorteileinheiten 18a, 18b folglich gegenläufig in Drehung versetzt. Wie der Fig. 1 entnehmbar, sind die Rotoren 6, 8 über ihre jeweilige Welle 14 direkt mit den Generatorteileinheiten 18a, 18b verbunden und treiben diese direkt an. Je nach Ausgestaltungsform und Größe der erfindungsgemäßen Windkraftanlage können die Rotoren 6, 8 natürlich aber auch über jeweils ein zwischengeschaltetes Getriebe 0 mit den Generatorteileinheiten 18a, 18b verbunden sein.Furthermore, the wind turbine is equipped with a rotary, electrical generator device 18, which is also arranged in the central area of the base frame 12. The generator device 18 has two mutually corresponding, rotatable generator sub-units 18a, 18b for inductive current or voltage generation. Each generator sub-unit 18a, 18b is assigned to a respective rotor 6, 8 and is driven by it. Due to the opposing rotation of the two rotors 6, 8, the generator sub-units 18a, 18b are consequently set in rotation in opposite directions. As can be seen from Fig. 1, the rotors 6, 8 are directly connected to the generator sub-units 18a, 18b via their respective shaft 14 and drive them directly. Depending on the design and size of the wind turbine according to the invention, the rotors 6, 8 can of course also be connected to the generator sub-units 18a, 18b via an intermediate gear 0.

Wie in der Fig. 1 des weiteren dargestellt ist, sind die beiden drehbaren Generatorteileinheiten 18a, 18b im vorliegenden Ausführungsbeispiel koaxial und ineinander greifend angeordnet und frei gegeneinander beweglich. Generell 5 könnten die zwei Generatorteileinheiten 18a, 18b jedoch auch über ein zwischengeschaltetes Zwangsgetriebe gegenläufig zueinander beweglich ausgebildet sein. In dem gegebenen Ausführungsbeispiel ist die erste Generatorteileinheit 18a am Innenumfang eines ringartigen oder auch glockenförmigen Gehäuses 20 befestigt, welches drehfest mit der Welle 14 0 verbunden ist. Die zweite Generatorteileinheit 18b sitzt direkt auf der ihr zugeordneten Welle 14 und greift passgenau koaxial in das ringartige Gehäuse 20 und die erste Generatorteileinheit 18a ein. Bei einer gegenläufigen Drehung der Generatorteileinheiten 18a, 18b wird eine elektrische Spannung induziert, welcheAs is further shown in Fig. 1, the two rotatable generator sub-units 18a, 18b in the present embodiment are arranged coaxially and interlockingly and can move freely relative to one another. In general, however, the two generator sub-units 18a, 18b could also be designed to move in opposite directions relative to one another via an intermediate forced gear. In the given embodiment, the first generator sub-unit 18a is attached to the inner circumference of a ring-like or bell-shaped housing 20, which is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 14. The second generator sub-unit 18b sits directly on the shaft 14 assigned to it and fits coaxially into the ring-like housing 20 and the first generator sub-unit 18a. When the generator sub-units 18a, 18b rotate in opposite directions, an electrical voltage is induced, which

über Stromabnehmer 22, z.B. berührende Stromabnehmer aus Kohle oder einem anderen leitfähigen Materialen, abgegriffen und über elektrische Leitungen 24 an einen Verbraucher 26 angelegt werden kann.can be tapped via current collectors 22, e.g. contact current collectors made of carbon or another conductive material, and applied to a consumer 26 via electrical lines 24.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, welches qualitativ die Leistung P über der Rotationsgeschwindkeit VRot einer erfindungsgemäßen Windkraftanlage mit zwei koaxialen Rotoren (Kurve A) im Vergleich zu einer konventionellen Windkraftanlage (Kurve B) vergleichbarer Größe mit einem einzelnen Rotor darstellt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, verfügt die erfindungsgemäße Windkraftanlage (Kurve A) bei einer gegebenen Drehzahl, die bei einer bestimmten Wind- bzw. Anströmgeschwindigkeit erreicht wird, über eine höhere Leistung P und damit über eine höhere Energieausbeute als die vorbekannte Anlage nach dem Stand der Technik (Kurve B).Fig. 2 shows a diagram which qualitatively represents the power P over the rotational speed V Rot of a wind turbine according to the invention with two coaxial rotors (curve A) in comparison to a conventional wind turbine (curve B) of comparable size with a single rotor. As can be seen from the diagram, the wind turbine according to the invention (curve A) has a higher power P and thus a higher energy yield than the previously known system according to the state of the art (curve B) at a given speed which is achieved at a certain wind or flow speed.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient, beschränkt. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Windkraftanlage vielmehr auch eine andere als die oben konkret beschriebene Ausgestaltungsform annehmen. Als Generatoreinrichtung kommt grundsätzlich jeder geeignete 0 Generatortyp in Frage, bei dem die übliche Rotor-Stator-Konfiguration in die eirfindungsgemäße Rotor-Rotor-Konfiguration abgewandelt wurde, so z.B. Asynchron-, Synchron- als auch Gleichstrommaschinen. Da „koaxial" im Sinne der Erfindung als „über eine gemeinsame Achse/Drehachse verfügend" verstanden werden soll, müssen die zwei drehbaren koaxialen Generatorteileinheiten nicht 5 zwangsläufig wie in der Fig. 1 ineinander greifen. Je nach Art des Generators können die beiden Generatorteileinheiten auch über eine gemeinsame Drehachse verfügen und sich z.B. stirnseitig gegenüberliegen. Dies ist besonders bei kleineren Generatoren, die nur relativ geringe Spannungen erzeugen, eine durchaus gängige Anordnung.The invention is not limited to the above embodiment, which merely serves to generally explain the core idea of the invention. Within the scope of protection, the wind power plant according to the invention can also take on a different design form than that specifically described above. In principle, any suitable generator type can be used as a generator device in which the usual rotor-stator configuration has been modified into the rotor-rotor configuration according to the invention, such as asynchronous, synchronous and direct current machines. Since "coaxial" in the sense of the invention is to be understood as "having a common axis/rotational axis", the two rotatable coaxial generator sub-units do not necessarily have to mesh with one another as in Fig. 1. Depending on the type of generator, the two generator sub-units can also have a common axis of rotation and, for example, be located opposite one another at the front. This is a very common arrangement, particularly for smaller generators that only generate relatively low voltages.

Überdies ist es möglich, die beiden Generatorteileinheiten in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen und zu lagern, welches zum Beispiel an dem Grundrahmen befestigt ist. In welchen gegenläufigen Richtungen die GeneratorteileinheitenIt is also possible to arrange and store the two generator sub-units in a common housing, which is attached to the base frame, for example. In which opposite directions the generator sub-units

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angetrieben werden, hängt von den Blatteinstellwinkeln der beiden Rotoren sowie der verwendeten Generatoreinrichtung ab, auf welche die Drehrichtungen abzustimmen sind. Die beiden Rotoren können auch dazu verwendet werden, anstelle einer elektrischen Generatoreinrichtung z.B. direkt eine mechanisch oder hydraulisch arbeitende Einrichtung wie z.B. eine Wasserpumpe, ein Schöpfwerk oder dergleichen anzutreiben. Dies wird in der Regel ein besonderes Getriebe erfordern. Die dabei zu erzielenden Vorteile sind jedoch im wesentlichen die gleichen, wie sie in Verbindung mit der elektrischen Generatoreinrichtung beschrieben wurden.The way in which the two rotors are driven depends on the blade pitch angles of the two rotors and the generator device used, to which the directions of rotation must be coordinated. The two rotors can also be used to directly drive a mechanically or hydraulically operated device such as a water pump, a pumping station or the like, instead of an electrical generator device. This will generally require a special gear. However, the advantages to be achieved are essentially the same as those described in connection with the electrical generator device.

Die erfindungsgemäße Windkraftanlage kann zudem mit weiteren Zusatzeinrichtungen wie z.B. einer Windrichtungsnachführungseinrichtung, einer Sturmsicherung, Rotorblatteinstelleinrichtungen, Wellenbremsen, Kupplungen, Steuer- und/oder Kontrolleinrichtungen, einer aerodynamisch günstigen Verkleidungen des Mastkopfes und der Generatoreinrichtung usw. ausgerüstet werden.The wind turbine according to the invention can also be equipped with further additional devices such as a wind direction tracking device, a storm protection device, rotor blade adjustment devices, shaft brakes, couplings, control and/or monitoring devices, an aerodynamically favorable cladding of the mast head and the generator device, etc.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang 0 nicht einschränken.Reference signs in the claims, the description and the drawings serve only to improve the understanding of the invention and are not intended to limit the scope of protection.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

EsIt bezeichnet:designated: 22 Mastmast 44 MastkopfMasthead 66 Erster RotorFirst rotor 88th Zweiter RotorSecond rotor 1010 RotorblätterRotor blades 1212 GrundrahmenBase frame 1414 WelleWave 1(31(3 LagereinrichtungStorage facility 1J31J3 GeneratoreinrichtungGenerator setup 2020 Ringartiges GehäuseRing-shaped housing 2222 StromabnehmerPantograph 2424 Elektrische LeitungenElectric lines 2(32(3 Verbraucherconsumer

R Anström-oder WindrichtungR Inflow or wind direction

Claims (10)

1. Windkraftanlage zur elektrischen Energiegewinnung, umfassend: - einen Mast (2) mit einem Mastkopf (4); - mindestens zwei an dem Mastkopf (4) in einer Anström- oder Windrichtung (R) hintereinander angeordnete gegenläufige Rotoren (6, 8) mit jeweils mindestens einem Rotorblatt (10); sowie - mindestens eine rotatorische, elektrische Generatoreinrichtung (18) mit mindestens zwei miteinander korrespondierenden, drehbaren Generatorteileinheiten (18a, 18b) zur induktiven Strom- bzw. Spannungserzeugung, von denen jede (18a, 18b) einem jeweiligen Rotor (6, 8) zugeordnet ist, und die (18a, 18b) durch die Rotoren (6, 8) gegenläufig angetrieben sind. 1. Wind turbine for generating electrical energy, comprising: - a mast ( 2 ) with a mast head ( 4 ); - at least two counter-rotating rotors ( 6 , 8 ) arranged one behind the other on the mast head ( 4 ) in a flow or wind direction (R), each having at least one rotor blade ( 10 ); and - at least one rotary, electrical generator device ( 18 ) with at least two mutually corresponding, rotatable generator sub-units ( 18 a, 18 b) for inductive current or voltage generation, each of which ( 18 a, 18 b) is assigned to a respective rotor ( 6 , 8 ) and which ( 18 a, 18 b) are driven in opposite directions by the rotors ( 6 , 8 ). 2. Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (6, 8) koaxial zueinander angeordnet sind. 2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the rotors ( 6 , 8 ) are arranged coaxially to one another. 3. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Anströmrichtung bzw. Windrichtung (R) gesehen hintere Rotor (8) einen größeren Durchmesser als der vordere Rotor (6) besitzt. 3. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rear rotor ( 8 ) seen in the direction of flow or wind direction (R) has a larger diameter than the front rotor ( 6 ). 4. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei drehbaren Generatorteileinheiten (18a, 18b) koaxial zueinander angeordnet sind. 4. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least two rotatable generator sub-units ( 18 a, 18 b) are arranged coaxially to one another. 5. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei drehbaren Generatorteileinheiten (18a, 18b) koaxial ineinander greifend angeordnet sind. 5. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least two rotatable generator sub-units ( 18 a, 18 b) are arranged coaxially interlocking. 6. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mindestens zwei drehbaren Generatorteileinheiten (18a, 18b) stirnseitig koaxial gegenüberliegen. 6. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least two rotatable generator sub-units ( 18 a, 18 b) are coaxially opposite one another at the end. 7. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (6, 8) direkt mit den Generatorteileinheiten (18a, 18b) verbunden sind. 7. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotors ( 6 , 8 ) are directly connected to the generator subunits ( 18a , 18b ). 8. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (6, 8) jeweils über ein zwischengeschaltetes Getriebe mit den Generatorteileinheiten (18a, 18b) verbunden sind. 8. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotors ( 6 , 8 ) are each connected to the generator subunits ( 18a , 18b ) via an intermediate gear. 9. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei drehbaren Generatorteileinheiten (18a, 18b) frei gegeneinander beweglich sind. 9. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least two rotatable generator sub-units ( 18 a, 18 b) are freely movable relative to one another. 10. Windkraftanlage nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei drehbaren Generatorteileinheiten (18a, 18b) über ein zwischengeschaltetes Zwangsgetriebe gegeneinander beweglich sind. 10. Wind power plant according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least two rotatable generator sub-units ( 18 a, 18 b) are movable relative to one another via an intermediate positive gear.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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