用于根据风向跟踪调整风能设备的转子的方法和控制设备技术

技术编号:12850805 阅读:92 留言:0更新日期:2016-02-11 15:38
本发明专利技术涉及用于跟踪调整风能设备(100)的转子(112)的方法,其中,该方法具有提供用于所述转子(112)的调节信号(126)的步骤,其中,用于所述转子(112)的每个转子叶片(114)的调节信号(126)表示单独地周期性地匹配的偏转-冲角份额,以便引起用于跟踪调整转子(112)的、风力产生的偏转力矩(128)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及用于根据风向跟踪调整(化chfil虹en)风能设备的转子的方法,设及 相应的控制设备,设及风能设备W及设及相应的计算机程序。
技术介绍
风能设备应将转子平面总是尽可能垂直于来流(AnstrSmung)而被风通过地取向,W实现最优的功率获取。通过转子与风向的垂直取向,还降低了转子上的非对称载荷,由此 总体上降低了设备的载荷。 但是,在此因旋转的转子而产生的离屯、力(Kreise化raft)不允许对风力设备进行 频繁的调整。此离屯、力引起主轴的支承件W及塔头轴承的附加载荷。因此,仅当在风向和 实际取向之间的测量误差超过一定的界限时才跟踪调整风力设备的取向。因此应忍受:风 力设备具有平均的取向误差且因此具有减小了的能量收益。
技术实现思路
在此背景下,采用在此所提出的措施,根据主权利要求提出了用于根据风向跟踪 调整风能设备的转子的方法,还提出了使用此方法的控制设备,提出了风能设备,化及最后 提出了相应的计算机程序。有利的设计方案从各从属权利要求和随后的说明中得到。提出了例如根据风向跟踪调整风能设备的转子的方法,其中,该方法具有如下步 骤: 提供用于转子的调节信号,其中,用于转子的每个转子叶片的调节信号表示单独地周 期性地匹配的偏转-冲角份额(6161-4]131611¥;116;[1),^便引起风力产生的、用于 跟踪调整转子的偏转力矩。 所述方法可W包括读取适合用于跟踪调整转子的偏转力矩的额定值的步骤。在此 情况下,在提供的步骤中,调节信号可W通过使用额定值被提供,W便引起风力产生的、用 于跟踪调整转子的偏转力矩。通过额定值限定的偏转力矩可W不等于零。转子叶片可W 通过使用调节信号被如此调节,使得风力产生的偏转力矩对应于通过额定值限定的偏转力 矩,或者使得产生的偏转力矩对应于通过额定值限定的偏转力矩,其中,产生偏转力矩由风 力产生的偏转力矩和通过使用风能设备的方位调节装置、例如通过使用马达产生的偏转力 矩组成。采用运种方式,通过使用转子叶片产生至少起辅助作用的偏转力矩,由此可W支持 风能设备的方位-驱动器。 为了根据风向跟踪调整转子,所述方法可W包括读取角度信号的步骤,所述角度 信号表示风向和转子的转动轴线之间的角度。在提供的步骤中,可W通过使用角度信号来 提供调节信号,W便引起风力产生的、用于减小角度的偏转力矩。W此方式,风能设备的方 位-驱动器可W通过有针对性地通过转子叶片产生至少起辅助作用的偏转力矩而在根据 风向跟踪调整转子时起到支持作用。 风能设备可W理解为风力设备或风车。风向可W是在风能设备的转子平面上的风 的来流方向。角度信号可w从风向传感器中读取。为了确定角度,可w考虑风能设备或风 能设备的发电机舱的取向。调节信号可W是冲角信号。通过调节信号可W周期性地改变风 能设备的转子叶片的冲角。在此,冲角循环地改变,W产生用于使机舱转动的方位转矩。 在此提出的措施中,通过单独的奖距调节达到了对于偏航角度(Yawwinkel)的改 进的调节。由此可W对偏航驱动器(Yawantriebe)减载。此外,可W平衡离屯、力,从而在偏 航-运动时不出现风力设备的轴承的增大的载荷。因此,可W较为频繁地根据风跟踪调整 所述风力设备,而不出现不利的附加载荷(Me虹belas化ng)。由此实现了优化的功率获取, 且同时降低了由于倾斜来流导致的非对称载荷。转子叶片的奖矩可W称为转子叶片的冲 角。偏航角可W称为方位角。 此外,调节信号可W限定对于转子的每个转子叶片单独地周期性地匹配的俯 仰-冲角份额,W便引起风力产生的、用于平衡转子的巧螺力矩(Kreiselmoment)的俯仰力 矩。由此,可W减小由于巧螺力矩带给风力设备的轴承的载荷。俯仰-冲角份额可W基于 转子的转速被估计。 W11] 此外,可W读取转子上的俯仰力矩。在此,可W通过使用俯仰力矩调节周期性的俯 仰-冲角份额。俯仰力矩可W被调节为零。由此,也可W校正来自风切变(Windscherung) 的影响。 此外,在读取的步骤中可W读取转子上的偏转力矩。所述方法可W具有确定偏 转-冲角份额的步骤,在所述步骤中当偏转力矩大于偏转力矩的额定值时,限制偏转-冲角 份额。换言之,可W通过预先确定的额定-偏转力矩引导转子上的偏转力矩,其中,偏转-冲 角份额被一直放大直至达到额定-偏转力矩。当超过额定-偏转力矩时,降低偏转-冲角 份额。 此外,在提供的步骤中可W提供用于风力设备的方位驱动器的控制信号,W获取 附加的、用于跟踪调整转子特别地用于减小角度的转矩。也可W控制塔和机舱之间的制动 装置和/或锁止装置。附加的转矩可W确保机舱的转动。 调节信号可W在角度大于阔值时被提供。因此,可W避免由于反馈在总系统内导 致的跃起(Aufschwingen)。但可W通过在此所提出的措施比目前已知的措施明显更早地进 行跟踪调整。 还提出了用于根据风向跟踪调整风能设备的转子的控制设备,其中,控制设备被 构造用于执行所述方法的所有步骤。 控制设备在此可W理解为电设备,所述电设备处理传感器信号且根据所述传感器 信号输出控制信号和/或数据信号。控制设备可W具有接口,所述接口可硬件和/或 软件的方式构造。在硬件式的构造中,接口例如可W是包含控制设备的不同的功能的、所谓 的系统-ASIC的部分。但也可W使得接口是独立的集成的电路,或者可W使得接口至少部 分地由分立的部件组成。在软件式的构造中,接口可W是软件模块,例如在微控制器上除了 其他软件模块外具有所述软件模块。 还提出了风能设备,所述风能设备包括:转子,用于通过使用调节信号来调节转子 的转子叶片的冲角的调节装置,和用于根据风向跟踪调整转子的所述控制设备。 带有程序代码的计算机程序产品或计算机程序也是有利的,所述程序代码可W存 储在机器可读取的载体上或存储介质上,例如可W存储在半导体存储器、硬盘存储器或光 学存储器上,并且特别是当程序产品或程序在计算机或设备上执行时,所述程序代码用于 执行、实施和/或控制根据前述实施方式中任一个所述方法的步骤。【附图说明】 W下借助于附图示例地详细解释本专利技术。各图为: 图1示出了带有根据本专利技术的实施例的控制设备的风能设备的图示;和 图2示出了根据本专利技术的实施例的用于根据风向跟踪调整风能设备的转子的方法的 流程图。【具体实施方式】 相同的或类似的元件可W提供W相同的或类似的附图标号。此外,说明书W及权 利要求包含组合中的多个特征。在此,对于本领域技术人员显见的是,运些特征也可W被单 独地考虑,或者运些特征可W组合为其他、在此未详细描述的组合。 图1示出了带有根据本专利技术的实施例的控制设备102的风能设备100的图示。控 制设备102具有用于读取的装置104和用于提供的装置106。 风能设备100具有塔架108,在所述塔架上水平可转动地支承了发电机舱110。在 发电机舱110或机舱110内布置有发电机,所述发电机通过转子轴由风能设备100的转子 112驱动。转子112相对于发电机轴向地布置。在转子112和发电机之间可W布置变速器。 转子112在此具有Ξ个转子叶片114,所述转子叶片可转动地支承在转子112的转子轮穀 内,W便可W调节转子叶片114的冲角。转子叶片相互间W120度的角度布置。转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于跟踪调整风能设备(100)的转子(112)的方法(200),其中,该方法具有如下步骤:提供(204)用于所述转子(112)的调节信号(126),其中,所述调节信号(126)对于所述转子(112)的每个转子叶片(114)限定了单独地周期性地匹配的偏转‑冲角份额,以便引起用于跟踪调整所述转子(112)的、风力产生的偏转力矩(128)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:F黑斯B布赫塔拉T赫尔曼
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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