膨胀设备和用于从热量获得电能的设备的制作方法

技术特征：
1.膨胀设备(30)，用于借助于热力学循环过程由热量获得电能，包括通过热力学循环过程的膨胀的工作介质运行的膨胀装置(32)和通过膨胀装置(32)驱动的发电机(34)，其特征在于，所述膨胀设备(30)配设有转速传感器(120)，所述转速传感器与膨胀设备(30)的、与发电机(34)的转子(82)成比例地转动的轴(98、56、58)耦联，并且所述转速传感器构造为传感器发生器(122)，所述传感器发生器产生电传感器信号。2.根据权利要求1所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)产生电压作为传感器信号3.根据权利要求1或2所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)设置在膨胀设备(30)的总壳体中并且尤其在所述总壳体中经受工作介质和/或润滑剂。4.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)包括具有永久的磁化的传感器转子(124)，所述传感器转子与具有定子绕组的定子(126)配合作用，其中，在传感器转子(124)转动时在定子(126)的定子绕组上出现取决于传感器转子(124)的转速的电压，所述电压为传感器信号。5.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器转子(124)为了实现永久的磁化而具有包含稀土的磁性材料。6.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)设计成，使得所述传感器发生器在发电机(34)的转速对应于产生的交流电压的频时产生在30v至48v之间、优选在40v至48v之间范围内的电压，所述交流电压的频率处于供电网络的网络频率范围内。7.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)的传感器转子(124)直接与轴端(96、172、182)不可相对转动地耦联，并且由所述轴端支承。8.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)的传感器转子(124)设置在与轴端(96、172、182)连接的转子支架(162、192)上。9.根据权利要求8所述的膨胀设备，其特征在于，所述转子支架(162、192)借助于定心螺杆(134)与轴端(96)连接。10.根据权利要求8或9所述的膨胀设备，其特征在于，所述转子支架(192)借助于定心锥体(194)相对于轴端(96)定心。11.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，与所述传感器发生器(122)的传感器转子(124)耦联并且支承所述传感器转子的轴端(96、172、182)由轴承(102、72、76)定心地引导。12.根据权利要求11所述的膨胀设备，其特征在于，所述轴端(96、172、182)与定心地引导所述轴端的轴承(102、72、76)最大程度上具有对应于轴端(96、172、182)直径的间距。13.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)设置在膨胀设备(30)的总壳体(110)中。14.根据权利要求13所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)设置在膨胀器壳体(62)中。15.根据权利要求14所述的膨胀设备，其中，所述传感器发生器(122)与螺杆轴(56、58)耦联。16.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)设
置在总壳体(86)中。17.根据权利要求16所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)与发电机轴(98)耦联。18.根据权利要求17所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)的传感器转子(124)与发电机轴的轴端(96)耦联，并且由所述轴端支承。19.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(120)的定子(136)保持在壳体元件(88)上、特别是保持在可从总壳体(110)拆下的壳体元件(88)上。20.根据权利要求19所述的膨胀设备，其特征在于，所述壳体元件(88)配设有电连接套管(152)。21.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，所述传感器发生器(122)的定子(126)静止地保持在膨胀设备(30)的总壳体(110)的凸起部(94、174、184)上。22.根据上述权利要求之一所述的膨胀设备，其特征在于，膨胀装置(32)具有至少一个通过膨胀的工作介质驱动的膨胀器螺杆(52、54)，借助于所述膨胀器螺杆驱动发电机(34)。23.用于由热量、尤其由废热获得电能的设备，包括在热力学循环过程中运行的膨胀设备(30)，其中，所述膨胀设备(30)根据权利要求1至16中的任一项所述地构造。24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述设备具有控制循环过程的回路(10)以及电源开关(206)，所述电源开关用于将发电机(34)与控制供电网络(210)的控制器(200)连接。25.根据权利要求24所述的设备，其特征在于，所述控制器(200)检测由传感器发生器(122)产生的电压，由所述电压确定针对发电机(34)的转速的值并且当发电机(34)的转速导致其频率对应于供电网络(210)的网络频率的交流电压时，则通过闭合电源开关(206)将发电机(34)与供电网络(210)连接。26.根据权利要求23至25之一所述的设备，其特征在于，所述控制器(200)监测与供电网络(210)耦联的发电机(34)的转速并且当产生的交流电压的频率与网络频率不同时，则在适配发电机(34)的转速的意义上控制地干预回路(10)。27.根据权利要求23至26之一所述的设备，其特征在于，所述控制器(200)监测与供电网络(210)耦联的发电机(34)的转速并且当在由发电机(34)产生的交流电压的频率与供电网络(210)的网络频率之间的差超过阈值时，通过打开电源开关(206)将发电机(34)与供电网络(210)断开。28.根据权利要求23至27之一所述的设备，其特征在于，所述控制器(200)在连接发电机(34)与供电网络(210)时将发电机(34)的定子绕组(254、256、258)并联接通电容器组(242)。29.根据权利要求23至28之一所述的设备，其特征在于，所述控制器(200)在将发电机(34)与供电网络(210)断开时保持定子绕组(254、256、258)与电容器组(242)的并联并且将所述电容器组附加地并联接通电阻器组(272)。30.根据权利要求23至29之一所述的设备，其特征在于，所述控制器(200)为了起动发电机(34)而将所述发电机与电容器组(242)和电阻器组(272)断开。31.根据权利要求23至30之一所述的设备，其特征在于，所述发电机(34)借助于转换器
单元(300)与供电网络(210)耦联。32.根据权利要求31所述的设备，其特征在于，所述转换器单元(300)将由发电机(34)以发电机频率产生的电能转化为具有供电网络(210)的网络频率的电能并且馈入到所述供电网络中。33.根据权利要求31或32所述的设备，其特征在于，当发电机频率处于从最小频率延伸直至高频率的运行频率范围内时，所述转换器单元(300)将发电机(34)的电能转化为用于馈入到供电网络(210)中的电能。34.根据权利要求33所述的设备，其特征在于，利用所述转换器单元(300)可预先确定用于发电机(34)的发电机频率。35.根据权利要求32至34之一所述的设备，其特征在于，通过控制器(200”)与转换器单元(300)的配合作用，所述发电机频率能够适配于在发电机(34)上由循环过程所释放的功率。36.根据权利要求31至35之一所述的设备，其特征在于，当发电机频率处于运行频率范围之外时，所述控制器(200)将发电机(34)与转换器单元(300)解耦。37.根据权利要求31至36之一所述的设备，其特征在于，所述转换器单元(300)具有直流中间回路(304)以用于在网络频率的情况下产生电能。38.根据权利要求37所述的设备，其特征在于，所述转换器单元(300)具有可与发电机(34)连接的第一转换器(302)以用于向直流中间回路(304)馈电。

技术总结
为了改进一种借助于热力学循环过程由热量获得电能的膨胀设备(30)，包括通过热力学循环过程的膨胀的工作介质运行的膨胀装置(32)和通过膨胀装置驱动的发电机(34)，提出：所述膨胀设备配设有转速传感器(120)，所述转速传感器与膨胀设备的、与发电机的转子成比例地转动的轴(98)耦联，并且所述转速传感器构造为传感器发生器(122)，所述传感器发生器产生电传感器信号。感器信号。感器信号。


技术研发人员：弗兰克
受保护的技术使用者：比泽尔制冷设备有限公司
技术研发日：2020.01.30
技术公布日：2021/9/21