DK2535570T3 - Krøjningsanordning i et vindkraftanlæg - Google Patents
Krøjningsanordning i et vindkraftanlæg Download PDFInfo
- Publication number
- DK2535570T3 DK2535570T3 DK12172274.8T DK12172274T DK2535570T3 DK 2535570 T3 DK2535570 T3 DK 2535570T3 DK 12172274 T DK12172274 T DK 12172274T DK 2535570 T3 DK2535570 T3 DK 2535570T3
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- monitoring device
- servo
- motor currents
- control device
- warning signal
- Prior art date
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 87
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 27
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 8
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0204—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/80—Diagnostics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
Beskrivelse [0001] Opfindelsen angår en krøjningsanordning til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg i afhængighed af en vindretning, omfattende to eller flere servodrev med hver især en servomotor og et servogear samt en styreanordning til styring af servod revene.
[0002] Opfindelsen angår endvidere en overvågningsanordning til en krøjningsanordning.
[0003] Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg i afhængighed af en vindretning, omfattende trinnet: styring af to eller flere servodrev med hver især en servomotor og et servogear ved hjælp af en styreanordning, fortrinsvis en styreanordning til styring af servodrev i en krøjningsanordning.
[0004] Krøjningsanordninger og fremgangsmåder af den indledningsvis nævnte type anvendes til vindretningskrøjning ved vindkraftanlæg. Vindretningskrøjningen sker ved hjælp af to eller flere servodrev, som også kaldes azimutdrev. Disse servodrev bevirker en drejning af gondolen med rotoren i et vindkraftanlæg omkring en i det væsentlige vertikal højdeakse i et vindkraftanlæg, det vil sige en i det væsentlige horisontal drejning af rotoren for at indstille rotoren svarende til den fremherskende vindretning.
[0005] I et vindkraftanlæg beregnes vindretningen normalt via sensorer, såkaldte vindfaner. Styringen af vindretningskrøjningen sker via en styreanordning, også kaldet en controller, som styrer servodrevene.
[0006] En krøjningsanordning betegnes også som krøjningssystem eller azimutsystem og omfatter normalt to eller flere servodrev med hver især en servomotor og et servogear samt en styreanordning eller controller til styring af servodrevene.
Som servomotorer anvendes fortrinsvis drejestrømsmotorer. Antallet af servodrev afhænger af anlægstypen og ligger fortrinsvis mellem fire og seks servodrev. Der kan dog også være to, tre eller flere end seks servodrev til stede.
[0007] Ved vindretningskrøjningen drejes den omkring en i det væsentlige vertikal højdeakse i vindkraftanlægget drejeligt i forhold til tårnet i vindkraftanlægget lejrede gondol med rotoren omkring højdeaksen og i forhold til tårnet i horisontal retning.
[0008] I eksisterende krøjningsanordninger sker der hele tiden skader på servod-revene og fuldstændigt udfald af krøjningsanordningen. Dette er for det første forbundet med finansielle skader ved tab af krøjningsanordningen hhv. den tilsvarende udgift til en reparation og fører for det andet til udfald af vindkraftanlægget, da en vindretningskrøjning ikke er mulig ved udfald af krøjningsanordningen, og endvidere til yderligere stilstandstider for vindkraftanlægget, som er påkrævet til reparation eller udskiftning af krøjningsanordningen eller dele heraf. Dokumentet US-A-2010/138 060 beskriver en krøjningsanordning ifølge den indledende del af krav 1. Formålet med opfindelsen er derfor at mindske eller fjerne en eller flere af de nævnte ulemper.
[0009] Dette formål opnås med en krøjningsanordning til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg i afhængighed af en vindretning, omfattende to eller flere servodrev med hver især en servomotor og et servogear samt en styreanordning til styring af servodrevene, endvidere omfattende en overvågningsanordning, som er udformet og indrettet til at registrere en motorstrøm til hver af de to eller flere servomotorer, idet overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
[0010] Til grund for opfindelsen ligger den erkendelse, at skader og udfald på krøjningsanordninger fører til komplet udfald navnlig i de tilfælde, hvor det først udelukkende er et servodrev eller enkelte servodrev, der falder ud, navnlig ved eksempelvis et brud på et servogears gearaksel, og hvis de øvrige servodrev på grund af dette enkelte eller af enkelte servodrevs udfald ydermere skal overtage lasten for det hhv. de udfaldne servodrev. Denne overbelastning af de øvrige servodrev som følge af udfaldet fører i stigende grad til, at også de øvrige servodrev falder ud eller beskadiges samtidig eller et efter et, navnlig ligeledes på grund af brud på servogearets gearaksel på grund af den yderligere belastning. Med hvert udfaldne servodrev forøges belastningen af de stadig resterende servodrev og dermed sandsynligheden for en beskadigelse hhv. et udfald af disse resterende servodrev.
[0011] Et særligt problem ved denne type skadesforløb og navnlig ved brud på servogearenes gearaksler er, at enkelte servodrevs udfald ikke identificeres ved gængs vedligeholdelse eller inspektion af et vindkraftanlæg, da både servomoto-ren drejer videre i tomgang, og servogearets tandhjul ved bevægelse eller drejning af gondolen drejer med ved hjælp af de øvrige servodrev selv ved et brud på et servogears gearaksel. Ved et beskadiget servodrev med brud på gearakslen sker der trods motordrejning og tandhjulsindgreb af servogearet dog ingen kraftoverførsel fra motoren til geartandhjulene. Dette kan dog ikke identificeres ved gængs vedligeholdelse eller inspektion, navnlig hvis der ikke sker nogen strømmåling. Skader på enkelte servodrev forbliver derfor ofte uidentificeret, fører til den ovenfor skildrede overbelastning af de øvrige servodrev og således endelig til komplet udfald af krøjningsanordningen med de indledningsvis nævnte ulemper.
[0012] Baseret på disse erkendelser består opnåelsen af opfindelsens formål i at tilvejebringe en overvågningsanordning, som muliggør en funktionskontrol af ser-vodrevene, og som tidligt kan påpege udfald af et eller flere servodrev. Hertil har krøjningsanordningen ifølge opfindelsen en overvågningsanordning, hvormed motorstrømmene i de enkelte servomotorer kan registreres. Dette er endvidere baseret på den erkendelse, at motorstrømmene hhv. ændring heraf tillader et udsagn om en beskadigelse, navnlig eksempelvis et brud på et servodrevs gearaksel. I tilfælde af brud på en gearaksel kører motoren ganske vist stadig, men kun med tomgangsstrømmen og ikke med mærkestrømmen.
[0013] Ved hjælp af registreringen af motorstrømmene ved hjælp af en overvågningsanordning gives der således mulighed for, eksempelvis ved hjælp af en efterfølgende evaluering af motorstrømmene, at identificere beskadigelser eller udfald af enkelte servodrev, inden hele krøjningsanordningen falder ud eller er beskadiget. En evaluering af motorstrømmene sker ved at sammenligne motorstrømmene med hinanden fortrinsvis med en eller forskellige forudbestemte værdier og/eller over et bestemt tidsrum.
[0014] På denne måde kan det beskadigede hhv. det udfaldne servodrev repareres eller udskiftes, inden der på grund af udfald eller beskadigelse sker en overbelastning af de øvrige servodrev og derved yderligere udfald hhv. beskadigelser. Udskiftningen hhv. reparationen af et enkelt servodrev, eksempelvis ved udskiftning af en knækket gearaksel eller af hele servogearet, er betydeligt billigere og forbundet med betydeligt mindre udfaldstider for vindkraftanlægget end udskiftningen hhv. reparationen af en hel krøjningsanordning.
[0015] Ved opfindelsen sammenlignes motorstrømmene i to eller flere servodrev med hinanden og/eller med en forudbestemt værdi og/eller over et forudbestemt tidsrum. Sammenligningen af motorstrømmene indbyrdes er særligt foretrukket, hvis servodrevenes servomotorer er udformet ens, da der så af en forskel mellem motorstrømmene let kan konkluderes en skade hhv. et udfald i et servodrev. Med en tilsvarende kalibrering er dette dog også muligt for servodrev af forskellige typer eller med forskellig effekt. Tilsvarende kan hver af motorstrømmene også sammenlignes med en fælles eller en til det pågældende servodrev knyttet forudbestemt værdi, således at der uafhængigt af de andre motorstrømme i de andre servodrev også kan konkluderes en skade hhv. et udfald i servodrevet for et enkelt servodrev ved hjælp af afvigelse fra den forudbestemte værdi. Alternativt eller supplerende kan de pågældende motorstrømme registreres over et bestemt tidsrum og evalueres for forandringer i dette tidsrum, da eksempelvis et pludseligt fald i en motorstrøms værdi kan tyde på en skade på det pågældende servodrev.
[0016] I en yderligere foretrukket udførelsesform er krøjningsanordningen kendetegnet ved, at overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at generere et advarselssignal på basis af et resultat af en sammenligning af motorstrømmene.
[0017] I denne udførelsesform anvendes resultatet af den indbyrdes sammenligning af motorstrømmene over et bestemt tidsrum og/eller med en hhv. flere i givet fald forskellige forudbestemte værdier til at generere et advarselssignal, navnlig i det tilfælde hvis sammenligningsresultatet når et bestemt resultat. Et advarselssignal genereres fortrinsvis navnlig, hvis motorstrømmene afviger indbyrdes fra hinanden, navnlig med en forudbestemt værdi eller procentsats, eller afviger fra den hhv. de forudbestemte værdier med en værdi eller procentsats, eller har ændret sig i et bestemt tidsrum med fortrinsvis den forudbestemte værdi eller mere.
[0018] Frembringelsen af et advarselssignal har den fordel, at det vises, at der foreligger en afvigelse, således at der kan tages tilsvarende forholdsregler til at undgå ulemper eller yderligere skader. Advarselssignalet kan være et optisk, akustisk og/eller elektrisk signal. Navnlig kan eksempelvis et elektrisk signal videregives til andre anordninger til videre forarbejdning, indikation og/eller indledning af tiltag.
[0019] I denne forbindelse er det særligt foretrukket, at overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at afgive et signal til styreanordningen, fortrinsvis det ovenfor beskrevne advarselssignal.
[0020] Videreledningen af signalet, navnlig af advarselssignalet, til styreanordningen har den fordel, at styreanordningen normalt er direkte eller indirekte forbundet med en displayanordning eller yderligere regneenheder i vindkraftanlægget eller på andre steder og således kan viderebehandle et af overvågningsanordningen frembragt signal eller advarselssignal i styreanordningen, udlæse det dér og/eller kan viderelede det til andre anordninger.
[0021] En yderligere foretrukket udførselsform for krøjningsanordningen er kendetegnet ved, at overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at afgive et signal til en computerenhed i et vindkraftanlæg, fortrinsvis det ovenfor beskrevne advarselssignal.
[0022] Videreledningen af signalet, navnlig af advarselssignalet, til en computerenhed i et vindkraftanlæg har den fordel, at en sådan computerenhed normalt er direkte eller indirekte forbundet med en displayanordning eller yderligere regneenheder i vindkraftanlægget eller på andre steder og et af overvågningsanordningen frembragt signal eller advarselssignal således kan viderebehandles i computerenheden, udlæses dér og/eller videreledes det til andre anordninger.
[0023] Krøjningsanordningen ifølge opfindelsen er kendetegnet ved, at overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at genere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
[0024] Det er navnlig foretrukket, at overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene i det væsentlige svarer til en difference mellem en mærkestrøm og en tomgangsstrøm i servomo-torerne.
[0025] Eksempelvis i tilfælde af brud på gearakslen i et servogear kører motoren ganske vist videre og også servogearets tandhjul, men dog i tomgang. Med den nævnte udførelsesform kan der således konkluderes en skade på et servodrev, hvis sammenligningen af motorstrømmene med hinanden viser, at enkelte servo-drev eller et enkelt servodrev ikke kører med mærkestrømmen, men derimod med tomgangsstrømmen.
[0026] Overvågningsanordningen kan også være udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med mærkestrømmen og at generere et advarselssignal, hvis en difference i en motorstrøm i forhold til mærkestrømmen overskrider en bestemt værdi, og/eller svarer til en difference mellem en mærkestrøm og en tomgangsstrøm i den tilsvarende servomotor. Overvågningsanordningen kan også være udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med en forhåndenværende tomgangsstrøm og at generere et advarselssignal, hvis en eller flere af motorstrømmene i det væsentlige stemmer overens med den pågældende tomgangsstrøm eller kun i ringe grad, navnlig eksempelvis med 10%, afviger fra tomgangsstrømmen.
[0027] Disse udførelsesformer har den fordel, at der ved hjælp af sammenligningen af de aktuelle motorstrømme med relevante sammenligningsstørrelser kan konkluderes den aktuelle tilstand i servomotorerne hhv. servodrevene samlet, og mulige skader eller udfald således kan identificeres.
[0028] En yderligere foretrukket udførelsesform for krøjningsanordningen er kendetegnet ved, at overvågningsanordningen er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en af motorstrømmene afviger med mere end 10 til 30 procent, navnlig med mere end 25 procent, fra en af de andre motorstrømme.
[0029] Det har vist sig, at disse afvigelser er særligt egnede til at kunne konkludere en skade eller et udfald i et servodrev.
[0030] En yderligere udførelsesform for krøjningsanordningen er kendetegnet ved, at overvågningsanordningen er således forbundet med styreanordningen, at overvågningsanordningen kan modtage motorstrømmen for hver af de to eller flere servomotorer.
[0031] Det er navnlig foretrukket, at overvågningsanordningen er sluttet til styreanordningen og kan modtage de enkelte motorstrømme via en tilknytning til styreanordningen.
[0032] Eksempelvis kan der være tilvejebragt en forbindelse pr. servomotor mellem overvågningsanordningen og styreanordningen.
[0033] I en mulig udformning udskiftes i selve styreanordningen pr. servomotor en klemmerække med en klemmerække i to lag, således at der er mulighed for at lede en udvendig leder gennem en omskifter i overvågningsanordningen og således modtage den pågældende motorstrøm i servomotorerne. De enkelte forbindelser kan til en mere enkel ledningsføring også være ført sammen i et fælles kabel mellem styreanordningen og overvågningsanordningen.
[0034] Der kan også være tilvejebragt en fælles forbindelse af servomotorerne mellem overvågningsanordningen og styreanordningen.
[0035] I en yderligere udførelsesform er krøjningsanordningen kendetegnet ved, at overvågningsanordningen er placeret i et hus, som kan fastgøres aftageligt på et vindkraftanlæg, fortrinsvis på styreanordningen.
[0036] Overvågningsanordningen installeres fortrinsvis i et separat hus, og dette hus anbringes igen, fortrinsvis aftageligt, på et vindkraftanlæg. Det er navnlig foretrukket, at overvågningsanordningen installeres i et hus, og at dette hus fastgøres aftageligt på eksempelvis en sidevæg i styreanordningen. En aftagelig fastgørelse kan eksempelvis fortrinsvis realiseres ved hjælp af magneter. På denne måde er det muligt, at en overvågningsanordning uden store omkostninger og alt efter rummæssige forhold i forskellige typer vindkraftanlæg kan anbringes på eksisterende vindkraftanlæg og således kan forbindes med de andre komponenter i vindkraftanlægget.
[0037] På denne måde kan ikke bare vindkraftanlæg, der skal nyopføres, men også forskellige eksisterende og allerede i drift værende vindkraftanlæg af forskellig type efterudstyres, og fordelene ifølge opfindelsen kan således også opnås i eksisterende anlæg.
[0038] En yderligere foretrukket udførelsesform er kendetegnet ved, at styreanordningen er udformet og indrettet til at modtage et signal, fortrinsvis det ovenfor beskrevne advarselssignal, fra overvågningsanordningen.
[0039] Styreanordningen modtager fortrinsvis direkte eller indirekte et signal fra overvågningsanordningen, fortrinsvis det genererede advarselssignal. Hertil kan styreanordningen være forbundet med overvågningsanordningen via en kabelforbindelse, signaloverførslen kan eksempelvis også ske via (mobil-)net eller andre forbindelser.
[0040] En yderligere foretrukket udførelsesform er kendetegnet ved, at styreanordningen er udformet og indrettet til ændre styringen af servodrevene i afhængighed af det modtagne signal.
[0041] Ved udfald af et eller flere servodrev kan det være foretrukket at ændre styringen af de øvrige servodrev for at forhindre, reducere og/eller forsinke en overbelastning af disse servodrev. Eksempelvis kan styringen ændres således, at der ved små ændringer af vindretningen ikke sker nogen krøjning, det vil sige, at servodrevene ikke bliver aktive. En yderligere eksemplarisk mulighed er først at foretage krøjningen ved at aktivere servodrevene, når den ændrede vindretning er forblevet konstant over et bestemt tidsrum for at undgå en krøjning for blot korte udsving i vindretningen.
[0042] Disse tiltag kan ganske vist føre til ubetydelige tab i vindkraftanlæggets effekt, men kan hjælpe med at undgå større skader hhv. udfald i krøjningsanord-ningen og dermed også længere stilstandstider for vindkraftanlægget.
[0043] Ifølge et yderligere aspekt for opfindelsen opnås det ovenfor nævnte formål ved hjælp af en overvågningsanordning til en krøjningsanordning, fortrinsvis en tidligere beskrevet krøjningsanordning, som er udformet og indrettet til at registrere en motorstrøm for to eller flere servomotorer i krøjningsanordningen.
[0044] Overvågningsanordningen ifølge opfindelsen tjener navnlig til at blive indbygget i eksisterende vindkraftanlæg eller vindkraftanlæg, der skal nyopføres, og at blive forbundet med andre komponenter i vindkraftanlægget således, at en krøjningsanordning, navnlig en krøjningsanordning som beskrevet tidligere, kan realiseres, og fordelene ifølge opfindelsen på denne måde kan opnås.
[0045] I en foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme.
[0046] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen udformet og indrettet til at generere et advarselssignal på basis af et resultat af en sammenligning af motorstrømmene.
[0047] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen udformet og indrettet til afgive et signal til en styreanordning, fortrinsvis en styranordning til styring af servodrev i et vindkraftanlæg, fortrinsvis det tidligere beskrevne advarselssignal.
[0048] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen udformet og indrettet til at afgive et signal til en computerenhed i et vindkraftanlæg, fortrinsvis det tidligere beskrevne advarselssignal.
[0049] Ifølge opfindelsen er overvågningsanordningen udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
[0050] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene i det væsentlige svarer til en difference mellem en mærkestrøm og en tomgangsstrøm i servomotorerne.
[0051] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en af motorstrømmene afviger med mere end 10 til 30 procent, navnlig med mere end 25 procent, fra en af de andre motorstrømme.
[0052] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen forbundet således med en styreanordning, fortrinsvis en styreanordning til styring af servodrev i et vindkraftanlæg, at overvågningsanordningen kan modtage motorstrømmen fra to eller flere servomotorer.
[0053] Det er endvidere foretrukket, at overvågningsanordningen er kendetegnet ved en forbindelse pr. servomotor mellem overvågningsanordningen og en styreanordning, fortrinsvis en styreanordning til styring af servodrev i et vindkraftanlæg.
[0054] I en yderligere foretrukket udførelsesform er overvågningsanordningen placeret i et hus, som kan fastgøres aftageligt på et vindkraftanlæg, fortrinsvis på styreanordningen.
[0055] Overvågningsanordningen ifølge opfindelsen og dens videreudviklinger har træk, som gør den særligt egnet til at blive anvendt til en krøjningsanordning ifølge opfindelsen og dens videreudviklinger. For fordelene, udførselsvarianterne og udførselsdetaljerne i overvågningsanordningen og dens videreudviklinger henvises til den ovenstående beskrivelse af de pågældende træk ved krøjningsanord-ningen og dens videreudviklinger.
[0056] Ifølge et yderligere aspekt ved opfindelsen opnås det ovenfor nævnte formål ved hjælp af en fremgangsmåde til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg i afhængighed af en vindretning, omfattende trinnene: styring af to eller flere ser-vodrev med hver især en servomotor og et servogear ved hjælp af en styreanordning, fortrinsvis en styreanordning til styring af servodrev i en krøjningsanordning, registrering af en motorstrøm for hver af de to eller flere servomotorer ved hjælp af en overvågningsanordning.
[0057] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet sammenligning af de registrerede motorstrømme.
[0058] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet generering af et advarselssignal på basis af et resultat af en sammenligning af motorstrømmene.
[0059] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet afgivelse af et signal til styreanordningen, fortrinsvis det tidligere beskrevne advarselssignal.
[0060] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet afgivelse af et signal til en computerenhed i et vindkraftanlæg, fortrinsvis det tidligere beskrevne advarselssignal.
[0061] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet sammenligning af de registrerede motorstrømme med hinanden og generering af et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
[0062] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet sammenligning af de registrerede motorstrømme med hinanden og generering af et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene i det væsentlige svarer til en difference mellem en mærkestrøm og en tomgangsstrøm i servomo-torerne.
[0063] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet sammenligning af de registrerede motorstrømme med hinanden og generering af et advarselssignal, hvis en af motorstrømmene afviger med mere end 10 til 30 procent, navnlig med mere end 25 procent, fra en af de andre motorstrømme.
[0064] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet forbindelse af overvågningsanordningen med styreanordningen på en sådan måde, at overvågningsanordningen kan modtage motorstrømmen for hver af de to eller flere servomotorer.
[0065] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet forbindelse af overvågningsanordningen med styreanordningen ved hjælp af en forbindelse pr. servomotor mellem overvågningsanordningen og styreanordningen.
[0066] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet placering af overvågningsanordningen i et hus, som aftageligt kan fastgøres på et vindkraftanlæg, fortrinsvis på styreanordningen.
[0067] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet modtagelse af et signal, fortrinsvis det tidligere beskrevne advarselssignal, fra overvågningsanordningen ved hjælp af styreanordningen.
[0068] Ifølge en foretrukket udførselsform er fremgangsmåden kendetegnet ved trinnet ændring af styringen af servodrevene i afhængighed af det modtagne signal.
[0069] Fremgangsmåden ifølge opfindelsen og dens videreudviklinger har træk hhv. fremgangsmådetrin, som gør den særligt egnet til at blive anvendt til en krøj-ningsanordning ifølge opfindelsen og/eller en overvågningsanordning ifølge opfindelsen samt de respektive videreudviklinger. For fordelene, udførselsvarianterne og udføringsdetaljerne i fremgangsmåden ifølge opfindelsen og dens videreudviklinger henvises til de tidligere beskrevne, tilsvarende aspekter ved krøjningsanord-ningen hhv. overvågningsanordningen og deres respektive videreudviklinger.
[0070] En foretrukket udførselsform for opfindelsen beskrives eksemplarisk ved hjælp af den vedlagte figur. Fler viser:
Fig. 1: en skematisk blokdiagramanordning i en foretrukket udførselsform for en krøjningsanordning ifølge opfindelsen.
[0071] Fig. 1 viser skematisk et blokdiagram i en foretrukket udførelsesform for en krøjningsanordning 1 ifølge opfindelsen til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg (ikke vist) i afhængighed af en vindretning. Krøjningsanordningen 1 omfatter fire servodrev 300 med hver især en servomotor 310 og et servogear 320.
[0072] Krøjningsanordningen 1 omfatter endvidere en styreanordning 200 til styring af servodrevene 300 via en styreledning 210 og en overvågningsanordning 100, som er forbundet med styreanordningen 200 via forbindelserne 410, 420. Forbindelsen 410 tjener til spændingsforsyning, forbindelsen 420 til overførsel af motorstrømmene fra de enkelte servomotorer 310, som registreres af overvågningsanordningen 100.
[0073] Hertil er overvågningsanordningen 100 udformet og indrettet til at registrere en motorstrøm for hver af de fire servomotorer 300. Overvågningsanordningen 100 har en klemmerække 120, fire omskiftere 130, et GSM-modul 140, en hukommelsesprogrammerbar styring (SPS)-logik 150 og en netdel 160. Disse komponenter er placeret i et hus 110. Huset 110 kan fortrinsvis fastgøres aftageligt på et vindkraftanlæg, navnlig fortrinsvis på styreanordningen 200.
[0074] Overvågningsanordningen 100 er desuden udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme. Overvågningsanordningen 100 kan endvidere generere et advarselssignal på basis af et resultat fra en sammenligning af motorstrømmene. Dette advarselssignal kan afgives af overvågningsanordningen 100 til styreanordningen 200, eksempelvis via en ikke vist yderligere forbindelse mellem overvågningsanordningen 100 og styreanordningen 200. Styreanordningen 200 er igen fortrinsvis udformet og indrettet til at modtage advarselssignalet fra overvågningsanordningen 100, eksempelvis via en ikke vist yderligere forbindelse mellem overvågningsanordningen 100 og styreanordningen 200.
[0075] Alternativt eller supplerende kan overvågningsanordningen 100 være udformet og indrettet til at udsende et advarselssignal til en computerenhed i et vindkraftanlæg.
[0076] Advarselssignalet kan fortrinsvis også overføres via en trådløs forbindelse til styreanordningen 200, en computerenhed i et vindkraftanlæg og/eller andre modtagere, eksempelvis via mobilnet ved hjælp af GSM-modulet 140.
[0077] Overvågningsanordningen 100 kan endvidere være udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi, og/eller hvis en difference i motorstrømmene i det væsentlige svarer til en difference mellem en mærkestrøm og en tomgangsstrøm i servomotorerne 300. I denne forbindelse er det særligt foretrukket, hvis der genereres et advarselssignal, hvis en af motorstrømmene afviger med mere end 10 til 30 procent, navnlig med mere end 25 procent, fra en af de andre motorstrømme. De nævnte differenceværdier kan anvendes både til en indbyrdes sammenligning af motorstrømmene og til en sammenligning af udviklingen i en motorstrøm i et bestemt tidsrum.
[0078] Overvågningsanordningen 100 er via forbindelsen 420 forbundet med styreanordningen 200 på en sådan måde, at overvågningsanordningen 100 kan modtage motorstrømmen for hver af de fire servomotorer 320. Inden for den samlede forbindelse 420 er der fortrinsvis tilvejebragt en forbindelse pr. servomotor 300 mellem overvågningsanordningen 100 og styreanordningen 200.1 klemmerækken 220 på styreanordningen 200 er der derfor fortrinsvis tilvejebragt en klemmerække i to lag pr. servomotor 310, således at en udvendig leder i hvert enkelt tilfælde kan ledes via klemmerækken 120 på overvågningsanordningen 100 gennem i hvert enkelt tilfælde en omskifter 130 på overvågningsanordningen 100 til at modtage den pågældende motorstrøm.
[0079] Der kan opnås yderligere fordele, hvis styreanordningen 200 er udformet og indrettet til i afhængighed af det modtagne signal at ændre styringen af servo-drevene 300, navnlig til for i tilfælde af udfald af en eller flere servodrev 300 at forhindre, reducere og/eller forsinke en overbelastning af de øvrige servodrev 300. Hertil kan der eksempelvis ved små ændringer af vindretningen kunne undværes en krøjning, således at servodrevene 300 ikke bliver aktive. Eksempelvis kan en krøjning også kun gennemføres ved i det væsentlige konstante ændringer i vindretningen over et bestemt tidsrum for at undgå en krøjning for blot kortvarige udsving i vindretningen.
[0080] Overvågningsanordningen 100 ifølge formålet ifølge opfindelsen muliggør ved hjælp af registreringen af motorstrømmene i de enkelte servomotorer 310 en funktionskontrol af servodrevene 300 og kan således tidligt vise et udfald af en eller flere af servodrevene 300. Motorstrømmene hhv. ændringen heraf tillader et udsagn om en beskadigelse, navnlig eksempelvis et brud på gearakslen i et ser-vogear 320. Idet overvågningsanordningen 100 registrerer motorstrømmene og analyserer hhv. evaluerer dem, navnlig ved sammenligning indbyrdes eller sammenligning med en eller flere forudbestemte værdier eller ved sammenligning over et tidsrum, kan der af afvigelser konkluderes fejlfunktion, beskadigelse eller udfald, også og netop hvis fejfunktion, beskadigelse eller udfald endnu ikke ville kunne identificeres ved en konventionel vedligeholdelse eller inspektion eller kun med en særlig indsats. Dette er eksempelvis navnlig tilfældet ved brud på en gearaksel, hvis servomotoren 310 stadig kører, og tandhjulene i servogearet 320 ved indgrebet i det drivende hjul stadig drejer med rundt, men der dog ikke længere finder nogen kraftoverførsel sted fra servomotoren 310 til servogearet 320 på grund af bruddet på gearakslen, og servomotoren 310 derfor også kun kører med tomgangsstrøm og ikke med mærkestrøm.
[0081] På denne måde kan det beskadigede eller udfaldne servodrev 300 repareres eller udskiftes, inden der på grund af udfald eller beskadigelse sker en overbelastning af de øvrige servodrev 300, og der dermed sker yderligere udfald hhv. beskadigelser. Udskiftningen hhv. reparationen af et enkelt servodrev 300, eksempelvis ved udskiftning af en brækket gearaksel eller af servogearet 320, er betydeligt billigere og forbundet med mindre udfaldstider for vindkraftanlægget end udskiftning hhv. reparation af hele krøjningsanordningen 1.
Claims (12)
1. Krøjningsanordning (1) til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg i afhængighed af en vindretning, omfattende to eller flere servodrev (300) med hver især en servomotor (310) og et servogear (320) samt en styreanordning (200) til styring af servodrevene (300), endvidere omfattende en overvågningsanordning (100), som er udformet og indrettet til at registrere en motorstrøm for hver af de to eller flere servomotorer (300), kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og til at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
2. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er udformet og indrettet til at afgive et signal til styreanordningen (200), fortrinsvis advarselssignalet ifølge det foregående krav.
3. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er udformet og indrettet til at afgive et signal til en computerenhed i et vindkraftanlæg, fortrinsvis advarselssignalet ifølge krav 1.
4. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene i det væsentlige svarer til en difference mellem en mærkestrøm og en tomgangsstrøm i servomotorerne (300).
5. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er udformet og indrettet til at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en af motorstrømmene afviger med mere end 10 til 30 procent, navnlig med mere end 25 procent, fra en af de andre motorstrømme.
6. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er forbundet med styreanordningen (200) på en sådan måde, at overvågningsanordningen (100) kan modtage motorstrømmen for hver af de to eller flere servomotorer (320).
7. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved en forbindelse pr. servomotor (300) mellem overvågningsanordningen (100) og styreanordningen (200).
8. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at overvågningsanordningen (100) er placeret i et hus (110), som kan fastgøres aftageligt på et vindkraftanlæg, fortrinsvis på styreanordningen (200).
9. Krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at styreanordningen (200) er udformet og indrettet til at modtage et signal, fortrinsvis advarselssignalet ifølge krav 1, fra overvågningsanordningen (100).
10. Krøjningsanordning (1) ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at styreanordningen (200) er udformet og indrettet til at ændre styringen af servodrevene (300) i afhængighed af det modtagne signal.
11. Overvågningsanordning (100) til en krøjningsanordning, fortrinsvis en krøjningsanordning (1) ifølge et af de foregående krav, som er udformet og indrettet til at registrere en motorstrøm for to eller flere servomotorer (300) i krøjningsan-ordningen, at sammenligne de registrerede motorstrømme med hinanden og at generere et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
12. Fremgangsmåde til krøjning af en rotor i et vindkraftanlæg i afhængighed af en vindretning, omfattende trinnene: - styring af to eller flere servodrev (300) med hver især en servomotor (310) og et servogear (320) ved hjælp af en styreanordning (200), fortrinsvis en styreanordning til styring af servodrev (300) i en krøjningsanordning, - registrering af en motorstrøm for hver af de to eller flere servomotorer (320) ved hjælp af en overvågningsanordning (100), - sammenligning af de registrerede motorstrømme med hinanden, - generering af et advarselssignal, hvis en difference i motorstrømmene overskrider en forudbestemt værdi.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011077613A DE102011077613A1 (de) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Windnachführungsanordnung und Verfahren zur Nachführung eines Rotors einer Windenergieanlage sowie Überwachungsvorrichtung hierfür |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK2535570T3 true DK2535570T3 (da) | 2016-09-19 |
Family
ID=46318978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK12172274.8T DK2535570T3 (da) | 2011-06-16 | 2012-06-15 | Krøjningsanordning i et vindkraftanlæg |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2535570B1 (da) |
| DE (1) | DE102011077613A1 (da) |
| DK (1) | DK2535570T3 (da) |
| ES (1) | ES2589794T3 (da) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013207322A1 (de) | 2013-04-23 | 2014-10-23 | AVAILON GmbH | Verfahren und Steuerungsvorrichtung zum Verspannen einer Windnachführungsanordnung einer Windenergieanlage |
| DE202014006541U1 (de) | 2014-08-14 | 2015-11-19 | AVAILON GmbH | Unbemanntes Fluggerät zur Durchführung einer Blitzschutzmessung an einer Windenergieanlage |
| JP6476089B2 (ja) * | 2015-07-28 | 2019-02-27 | 株式会社日立製作所 | 風力発電システム |
| EP3559455B1 (en) | 2016-12-22 | 2022-02-02 | Vestas Wind Systems A/S | Measuring transducer currents in a wind turbine generator |
| CN110139982A (zh) * | 2016-12-22 | 2019-08-16 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 测量风力涡轮发电机中的换能器的电特性 |
| EP3594493B1 (en) * | 2018-07-12 | 2020-09-09 | Bonfiglioli Riduttori S.p.A. | Method to monitor mechanical loads of an actuator for the rotational positioning of a movable part of a wind turbine |
| DE102022214018A1 (de) * | 2022-12-20 | 2024-06-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Anordnung und Verfahren zur Überwachung eines elektrisch angetriebenen Systems und System, insbesondere Windenergieanlage, mit einer solchen Anordnung |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5278773A (en) | 1990-09-10 | 1994-01-11 | Zond Systems Inc. | Control systems for controlling a wind turbine |
| DE19539656A1 (de) * | 1995-10-25 | 1997-04-30 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Verfahren zum Anlaufen drehzahlveränderlicher elektrischer Antriebe |
| WO2006010377A1 (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-02 | General Electric Company | Mechanical emergency brake for wind turbines and method for operating same |
| DE102007021632A1 (de) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Ssb-Antriebstechnik Gmbh & Co. Kg | Elektrischer Antrieb |
| EP2037119B1 (en) | 2007-09-12 | 2011-10-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Controller for wind turbine yaw system and method for reducing the loads acting on such a yaw system |
| DE102009005516A1 (de) | 2009-01-20 | 2010-07-22 | Repower Systems Ag | Motorbelastungsreduktion bei einer Windenenergieanlage |
| SE535044C2 (sv) | 2009-03-05 | 2012-03-27 | Ge Wind Energy Norway As | Girsystem för ett vindkraftverk |
| SE534957C2 (sv) * | 2009-05-20 | 2012-02-28 | Ge Wind Energy Norway As | Metod för att bestämma ett balanserat läge hos en vindturbin |
| US8279073B2 (en) * | 2009-09-18 | 2012-10-02 | General Electric Company | Systems, methods, and apparatus for monitoring and controlling a wind driven machine |
| US9869298B2 (en) | 2010-06-29 | 2018-01-16 | Vestas Wind Systems A/S | Rotational positioning system in a wind turbine |
| EP2402597B1 (en) | 2010-06-29 | 2016-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Wind turbine yaw system and method of controlling the same |
-
2011
- 2011-06-16 DE DE102011077613A patent/DE102011077613A1/de not_active Ceased
-
2012
- 2012-06-15 DK DK12172274.8T patent/DK2535570T3/da active
- 2012-06-15 ES ES12172274.8T patent/ES2589794T3/es active Active
- 2012-06-15 EP EP12172274.8A patent/EP2535570B1/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102011077613A1 (de) | 2012-12-20 |
| ES2589794T3 (es) | 2016-11-16 |
| EP2535570A2 (de) | 2012-12-19 |
| EP2535570B1 (de) | 2016-06-08 |
| EP2535570A3 (de) | 2014-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK2535570T3 (da) | Krøjningsanordning i et vindkraftanlæg | |
| CN102022266B (zh) | 用于监测和控制风力驱动机的系统、方法和设备 | |
| DK177538B1 (da) | System og fremgangsmåde til at drive en vindmøllepark ved høje vindhastigheder | |
| CN102378860B (zh) | 风车用桨距控制装置 | |
| DK176915B1 (da) | Fremgangsmåde og system til justering af alarmniveauet i en komponent i en vindturbine. | |
| CN102654100B (zh) | 用于操作风力涡轮机的方法和系统 | |
| US20090309360A1 (en) | Method for controlling a wind energy plant | |
| US8922039B2 (en) | Wind turbine and a method for powering one or more hydraulic pitch actuators | |
| EP2589800A1 (en) | Windmill pitch control device | |
| US20090309361A1 (en) | Method for controlling a wind energy park | |
| CA2616502A1 (en) | Wind energy installation with individual pitch devices | |
| DK2807370T5 (da) | Sikkerhedskæde og fremgangsmåde til drift af vindmølle | |
| JP6782777B2 (ja) | 風力発電設備または風力発電所のための制御命令またはイベントメッセージの出力方法、そのための評価装置およびシステム | |
| EP3663573B1 (en) | Method for reducing vibrations in rotor blades of a wind turbine | |
| EP2754886B1 (en) | Method of operating a wind turbine rotational system and wind turbine rotational system | |
| DK2132440T3 (da) | Drivindretning til at drive flere aksler | |
| DK2580471T3 (da) | Vindenergianlæg og fremgangsmdåde til testning af et omdrejningstalsrelæ i et vindenergianlæg | |
| JP6847118B2 (ja) | 風力発電設備 | |
| EP3543523A1 (en) | System and method for testing an energy storage device of a wind turbine pitch system | |
| EP2902621A1 (en) | Wind farm and operation method for the same | |
| EP3796016B1 (en) | System and method for detecting battery faults in a pitch system of a wind turbine | |
| RU2626901C2 (ru) | Ветряная электростанция и способ управления ветряной электростанцией | |
| US20160003222A1 (en) | Wind turbine rotational system | |
| EP3091227B1 (en) | Autonomous yaw control for a wind turbine | |
| CN103189641B (zh) | 风力发电设备和用于风力发电设备的受控停机的方法 |