用于监视风力涡轮机的转子的锁定状态的时间段的监视系统和方法以及风力涡轮机技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监视风力涡轮机(1)的转子(60)的锁定状态的时间段的监视系统(50)，由此监视系统(50)包括至少一个运动传感器(51)和至少一个计算单元(52)，其中计算单元(52)被配置为从至少一个运动传感器(51)接收至少一个运动测量并且其中计算单元(52)被配置为确定转子(60)可以保持在锁定状态还是转子(60)应该基于至少一个运动测量被解锁。本发明专利技术还涉及一种具有监视系统(50)的风力涡轮机(1)和一种用于监视风力涡轮机(1)的转子(60)的锁定状态的时间段的方法(100)。的锁定状态的时间段的方法(100)。的锁定状态的时间段的方法(100)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监视风力涡轮机的转子的锁定状态的时间段的监视系统和方法以及风力涡轮机
[0001]本专利技术涉及一种用于监视风力涡轮机(turbine)的转子(rotor)的锁定状态的时间段的监视系统、一种包括监视系统的风力涡轮机、以及一种用于监视风力涡轮机的转子的锁定状态的时间段的方法。
[0002]必须对诸如轴承和齿轮之类的风力涡轮机的传动系(drive train)的部件进行锻炼(exercise)，即，旋转，以防止在其上的停顿痕迹(standstill mark)。这样的停顿痕迹最终可以导致这样的部件失效。
[0003]然而，在风力涡轮机，特别是传动系处的某些维护任务期间，必须锁定传动系，使得防止旋转以保护执行维护任务的技术人员免受由部件旋转引起的潜在危险。
[0004]因此，在维护任务期间，传动系被锁定并且存在发展停顿痕迹的风险。风险随着转子的锁定时间而明显增加。为了避免停顿痕迹，因此已知对锁定传动系的转子的时段或换言之对转子的锁定状态施加时间限制。这样的时间限制可能在几个小时的范围内。
[0005]然而，如果维护任务花费比时间限制长的时间，则由于停顿痕迹的增加的风险而在维护任务可以继续之前需要暂停维护任务并转动转子。然而，维护任务的暂停和转子的转动是麻烦的。
[0006]减少风力涡轮机中的负载的其他方法是已知的。US 2012/146333A1提出了一种用于减少风力电力单元在停放或空隙条件下的动态负载的系统。该系统被配置为响应于由传感器感测到的参数指示的动态负载信号而产生制动信号。制动系统响应于制动信号执行减小的扭矩制动模式以通过允许制动系统的间歇打滑来减小风力电力单元的动态负载。关于另外的现有技术，参考US 2020/232446A1、US 2008/181761A1、EP3073109A1和US2010/194114A1。
[0007]此外，即使采用上述预防措施，也只能降低而不能消除归因于转子的锁定的传动系的损坏的风险。
[0008]因此，本专利技术的目的是以归因于停顿痕迹的传动系的损坏的较低风险使能需要锁定风力涡轮机的传动系的转子的维护任务，而仍应以对于维护任务的长持续时间而言尽可能小的中断来执行维护任务。
[0009]该目的通过权利要求的主题解决。特别地，该目的通过根据权利要求1的用于监视风力涡轮机的转子的锁定状态的时间段的监视系统、根据权利要求8的风力涡轮机和根据权利要求12的用于监视风力涡轮机的转子的锁定状态的时间段的方法来解决。本专利技术的进一步细节从其他权利要求以及说明书和附图展开。因此，结合本专利技术的监视系统描述的特征和细节结合本专利技术的风力涡轮机和本专利技术的方法应用，使得关于本专利技术的各个方面的公开是或可以是互相参考的。
[0010]根据本专利技术的第一方面，该目的通过用于监视风力涡轮机的转子的锁定状态的时间段的监视系统来解决，由此该监视系统包括至少一个运动传感器和至少一个计算单元，其中计算单元被配置为从至少一个运动传感器接收至少一个运动测量，并且其中计算单元被配置为确定转子可以保持在锁定状态还是转子应该基于至少一个运动测量而被解锁。
[0011]因此，本专利技术提供了一种能够检测风力涡轮机的运动的监视系统。运动特别可以是振动和/或振荡的形式。因此，被配置为检测风力涡轮机的运动的运动传感器可以是振动传感器和/或振荡传感器并且运动测量可以是振动测量和/或振荡测量。
[0012]基于检测到的运动，计算单元确定，特别是通过计算，转子保持在锁定状态，即，保持锁定时的停顿痕迹的风险。只要测量到的运动小，形成停顿痕迹的风险就低，并且计算单元可以确定转子可以保持在锁定状态。转子的锁定状态可以是针对允许在风力涡轮机处执行维护任务的安全措施。技术人员执行的维护任务可能因此在确定转子可能保持在锁定状态期间继续。
[0013]然而，如果测量到的运动高，则形成停顿痕迹的风险也高，并且计算单元可以基于至少一个运动测量来确定应该解锁转子。因此，当转子被解锁时，它可以被转动以随后继续维护任务，或者如果运动非常高，则维护任务可能需要暂停或推迟。计算单元可以被配置为在需要转动转子以继续维护任务或需要暂停或推迟维护任务的此类确定之间进行区分。这样，当确定转子应该被解锁时，这些确定可以是子(sub)确定。
[0014]因此，本专利技术将风力涡轮机的运动考虑为比现有技术中先前已经考虑的时间更进一步的风险因素。由此，如下是可能的：显著降低传动系由于停顿痕迹而损坏的风险，因为该风险相比于时间与由于风力涡轮机周围的环境条件而经历的风力涡轮机，特别是传动系的运动更相关。因此，当环境条件良好并且相应地测量到的运动小时，可以完全不中断地并且持续非常长的持续时间地执行维护任务。
[0015]显然，监视系统可配置为通过连续测量风力涡轮机的运动，特别是传动系的至少一个部件或多个部件的运动来连续监视转子的锁定状态。然后，计算单元连续地从至少一个运动传感器接收运动测量值并且可以取决于环境条件基于运动测量连续地确定转子可以保持在锁定状态还是转子应该被解锁。因此，可以快速注意到导致较大运动的环境条件的改变。因此，可以通过计算单元快速确定转子应该被解锁以防止对风力涡轮机的传动系的任何损坏。
[0016]该确定可以基于至少一个运动测量和预定阈值的比较。阈值可以被预先确定，使得它的超过，即，当至少一个运动测量超过它时，虑及确定转子因为传动系的部件上的停顿痕迹的增加的风险而应该被解锁。只要至少一个运动测量值低于预定阈值，就可替代地确定转子可以保持在锁定状态。
[0017]预定阈值可以基于对风力涡轮机的受损传动系和导致传动系故障的时间段内的至少一个运动传感器的至少一个测量的研究。因此，预定阈值是基于先前的经验的并且因此可以非常准确地预先确定。与所研究的传动系的故障时的经验运动相比，实际预定的阈值可以配备有安全缓冲器(buffer)。替代地或附加地，预定阈值可以基于风力涡轮机的传动系的计算机模拟。
[0018]此外，如果存在多于一个的运动传感器，则可以将运动传感器中的每一个的运动测量中的每一个与针对运动传感器中的每一个的一个预定阈值或不同的预定阈值进行比较。替代地，预定阈值可以是代表多个运动传感器的所有运动测量的值，诸如测量的运动的平均值。
[0019]此外，预定阈值可以基于至少一个运动测量和指定时间段。因此，该确定可以基于由环境条件引起的风力涡轮机的运动和维护工作的持续时间两者。因此，计算单元关于转
子可以保持在锁定状态还是转子应该被解锁的确定可以不仅基于至少一个运动测量而且基于锁定状态的时间段的指定时间段。从而甚至可以进一步降低停顿痕迹的风险。例如，预定阈值可以具有运动阈值和时间阈值的格式。当达到或超过这些中的任何一个时，计算单元可以相应地确定转子应该被解锁。替代地，预定阈值可以包括考虑运动和时间两者的运动阈值和时间阈值。
[0020]根据本专利技术，监视系统还包括被配置用于基于计算单元的确定输出一个或多个信号。信号可以被配置为用于执行维护任务的技术人员的信号。由此，技术人员可以容易地获知关于计算单元的确定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于监视风力涡轮机(1)的转子(60)的锁定状态的时间段的监视系统(50)，由此所述监视系统(50)包括至少一个运动传感器(51)和至少一个计算单元(52)，其中所述计算单元(52)被配置为从所述至少一个运动传感器(51)接收至少一个运动测量并且其中所述计算单元(52)被配置为基于所述至少一个运动测量确定所述转子(60)可以保持在锁定状态还是所述转子(60)应该被解锁，其特征在于，所述监视系统(50)还包括信令系统(53)，被配置用于基于所述计算单元(52)的确定输出信号。2.根据权利要求1所述的监视系统(50)，其特征在于，所述确定基于所述至少一个运动测量与预定阈值的比较。3.根据权利要求2所述的监视系统(50)，其特征在于，所述预定阈值基于对风力涡轮机(1)的损坏的传动系(10)和导致所述传动系(10)故障的时间段中的至少一个运动传感器的至少一个测量的研究。4.根据权利要求2或3所述的监视系统(50)，其特征在于，所述预定阈值基于所述至少一个运动测量和指定时间段。5.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统(50)，其特征在于，信令系统(53)被配置用于基于所述计算单元(52)的确定输出三个不同信号中的一个。6.根据前述权利要求中任一项所述的监视系统(50)，其特征在于，所述信令系统(53)被配置为使得所述信号是视觉的和/或听觉的。7.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：西门子歌美飒可再生能源公司，
类型：发明
国别省市：