PL206329B1 - Instalacja wiatrowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy instalacji wiatrowej posiadającej co najmniej jedno urządzenie przełączające dostosowane do pomiaru kąta natarcia łopaty wirnika i dostosowane do tego, że jest uruchamiane wtedy, gdy osiągnie założoną pozycję przełączania, przy czym urządzenie przełączające zawiera ponadto wał uruchamiający sztywno połączony z łopatą wirnika, zespół uruchamiający oraz co najmniej jeden wyłącznik oraz pokrywę.

Urządzenia przełączające tego typu są generalnie znane, w szczególności w formie wyłączników krzywkowych i znajdują zastosowanie w najróżniejszych urządzeniach i przeznaczone są do najróżniejszych zadań. Na wale uruchamiającym może być zamontowana jedna lub więcej tarcz krzywkowych. Te tarcze krzywkowe wyróżniają się szczególnie tym, że ich obrys różni się od kształtu koła, w co najmniej w jednym miejscu i posiada albo zagłębienia, które charakteryzuje mniejsza odległość krawędzi od wału uruchamiającego albo garby, które charakteryzuje większą odległość krawędzi od wału uruchamiającego.

Wzdłuż krawędzi takiego wału krzywkowego usytuowana jest dźwignia wyłącznika lub samej sprężyny styku, naprzeciw którego w kierunku promienia tarczy krzywkowej znajduje się drugi styk. Dźwignia ta może zostać uruchomiona za pomocą tej tarczy krzywkowej uruchamiając z kolei załączanie (wyłączanie) styków.

Zależnie od zastosowania możliwe jest użycie pojedynczej tarczy krzywkowej, która podczas pełnego obrotu uruchamia jeden lub więcej wyłączników. Możliwe jest również użycie większej liczby odsuniętych od siebie tarcz krzywkowych zamocowanych na jednym wale, które mogą uruchamiać większą ilość wyłączników zgodnie z zagłębieniami i/lub garbami tarcz krzywkowych. W ten sposób może być automatycznie uruchamiana większa ilość wyłączników w uprzednio założonej sekwencji.

Opis patentowy US 4,962,290 przedstawia urządzenie, które dostarcza elektryczne albo pneumatyczne sygnały wskazujące na położenie kątowe wału obrotowego. Na wale uruchamiającym umieszczone są krzywki współpracujące z elektrycznymi wyłącznikami typu łączniki migowe.

Te znane wyłączniki krzywkowe mają jednak tę wadę, że z powodu nieuniknionej tolerancji precyzja tych mechanizmów przełączających nie może być zwiększana zgodnie z życzeniami i często występuje konflikt między wymaganiem wysokiej precyzji i miniaturyzacją wyłącznika.

Dlatego celem niniejszego wynalazku jest zaprojektowanie wyłącznika, takiego jak przedstawiono w stanie techniki na wstępie, który będzie miał zwiększoną zarówno dokładność przełączania jak i poziom rozdzielczości, to znaczy możliwość bezpiecznego zróżnicowania dwóch różnych pozycji wyłącznika.

Tak więc wynalazek opiera się na spostrzeżeniu, że poziom rozdzielczości szczególnie w ruchu obrotowym, zależy w szczególności od długości łuku podczas obrotu i przez to od obrysu tarczy krzywkowej.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem instalacja wiatrowa zawierająca wirnik, posiadający co najmniej jedno urządzenie przełączające dostosowane do pomiaru kąta natarcia łopaty wirnika i dostosowane do tego, że jest uruchamiane wtedy, gdy osiągnie założoną pozycję przełączania, przy czym urządzenie przełączające zawiera ponadto wał uruchamiający sztywno połączony z łopatą wirnika, zespół uruchamiający oraz co najmniej jeden wyłącznik, zaś zespół uruchamiający i wyłącznik są umieszczone w obudowie, a ponadto zespół uruchamiający jest zaopatrzony w co najmniej jedno ślizgowe jarzmo, które zawiera pierwszy odcinek jarzma dołączony do wału uruchamiającego charakteryzuje się tym, że ślizgowe jarzmo posiada drugi odcinek jarzma, który co najmniej częściowo łukowo i/lub kołowo opasuje wał uruchamiający w uprzednio określonej odległości, zaś część łukowa i/lub kołowa zwrócona jest swoją częścią wewnętrzną w stronę wału uruchamiającego, określając odległość pomiędzy wewnętrzną częścią drugiego odcinka jarzma a wałem uruchamiającym, a na swojej części zewnętrznej posiada krzywkę, która podczas ruchu współpracuje z wyłącznikiem, przy czym drugi odcinek jarzma jest z wałem uruchamiającym połączony pośrednio, czyli poprzez pierwszy odcinek jarzma, tak że ruch obrotowy wału uruchamiającego pociąga za sobą ruch obrotowy odpowiednio pierwszego odcinka jarzma i drugiego odcinka jarzma, zaś urządzenie przełączające umieszczone jest na urządzeniu podtrzymującym po jednej stronie łożyska łopaty wirnika tak, że urządzenie przełączające jest nieruchome podczas obrotu łopaty, za pośrednictwem wału uruchamiającego wyłącznik jest połączony z łopatą wirnika, z urządzeniem podtrzymującym na końcu wału uruchamiającego urządzenia przełączającego tak, że wał uruchamiający urządzenia przełączającego, w celu pomiaru kąta natarcia łopaty wirnika, powoduje swój obrót.

PL 206 329 B1

Korzystnie urządzenie przełączające zawiera wiele wyłączników wzdłuż kierunku ruchu i/lub długości drugiego odcinka jarzma.

Korzystniej urządzenie przełączające posiada wiele krzywek dla wielu wyłączników, przy czym krzywki są usytuowane jedna obok drugiej ponad drugim odcinkiem jarzma.

Co najmniej jeden wyłącznik jest korzystnie wyłącznikiem elektronicznym.

Urządzenie przełączające korzystnie posiada płytę, przez którą przechodzi wał uruchamiający.

Korzystnie jest, gdy wał uruchamiający wystaje z płyty podstawowej na zadaną długość w stronę przeciwną niż jarzmo i kończy się w tulei łączącej.

Urządzenie przełączające posiada korzystnie pierwszą płytę nośną, która jest przymocowana do płyty podstawowej i podtrzymuje wyłącznik lub wyłączniki.

Korzystnie urządzenie przełączające posiada obrotowy układ pomiarowy uruchamiany za pomocą wału uruchamiającego.

Urządzenie przełączające korzystnie zawiera wał obrotowego układu pomiarowego połączony z wał em uruchamiają cym za pomocą sprzę g ł a.

Korzystnie obrotowy układ pomiarowy jest połączony z wałem uruchamiającym.

Urządzenie przełączające korzystnie posiada drugą płytę nośną, do której przymocowany jest obrotowy układ pomiarowy.

Enkoder obrotowy korzystnie jest enkoderem inkrementalnym albo potencjometrem.

Korzystnie wał uruchamiający jest przeprowadzony przez płytę podstawową za pomocą łożyska.

Do zewnętrznej strony urządzenia przełączającego korzystnie przymocowane jest co najmniej jedno złącze wtykowe.

Urządzenie przełączające korzystnie posiada pokrywę, która uformowana jest z jednego kawałka i posiada otwór zamykany przez płytę podstawową.

Korzystnie urządzenie przełączające posiada wewnątrz opór grzejny, przy czym wewnętrzna przestrzeń jest ukształtowana za pomocą płyty podstawowej i pokrywy.

Jak wynika z powyższego przedstawienia wynalazku, urządzenie przełączające jest udoskonalone za pomocą jarzma jako zespołu uruchamiającego w postaci co najmniej jednego odcinka jarzma połączonego z wałem i co najmniej częściowo obejmującej wał uruchamiający w zadanej odległości, przy czym na części wypukłej drugiego odcinka jarzma znajduje się prowadnica uruchamiająca będąca zestawem krzywek, wyłącznik lub wyłączniki, przy czym w co najmniej jednym zadanym położeniu odległość pomiędzy krawędzią krzywki i wałem uruchamiającym jest większa dla zadanego obszaru łukowego niż inne położenia drugiego odcinka jarzma.

Dzięki takiej konstrukcji odległość drugiego odcinka jarzma od wału uruchamiającego określa promień zespołu uruchamiającego, a zatem również długość łuku, o jaki ten zespół uruchamiający przesuwa się podczas ruchu obrotowego wału uruchamiającego przy zadanej wielkości tego obrotu. Ponieważ zależność pomiędzy promieniem i obwodem koła jest liniowa, długość łuku dla zadanego kąta wzrasta w takim samym stopniu co promień.

W korzystnym wykonaniu wynalazku drugi odcinek jarzma na zadanej długoś ci jest równoległ y do wału uruchamiającego i posiada wiele równolegle usytuowanych i odsuniętych od siebie krzywek dla wyłączników. W ten sposób wystarczy stosownie zaprojektowane jarzmo i jedno odpowiednie mocowanie do wału uruchamiającego, aby umożliwić uruchamianie w zadany sposób wielu wyłączników.

Szczególnie korzystne jest, że niniejszy wynalazek pozwala na stosowanie dostępnych na rynku wyłączników, które montuje się do pierwszej płyty nośnej. W ten sposób, na przykład, montowanie wyłączników na płycie i okablowanie tych wyłączników można przeprowadzić przed zabudową w urządzeniu przełączającym, tak że płyta noś na z wyłącznikami zamontowanymi na niej moż e być ostatecznie wprowadzona do urządzenia przełączającego jako strukturalna jednostka.

Alternatywnie zamiast wyłączników mechanicznych, albo też dodatkowo, można zastosować wyłączniki elektroniczne. Takie wyłączniki elektroniczne są zwykle projektowane dla większej liczby cykli załączających niż w przypadku wyłączników mechanicznych i odznaczają się zatem większą pewnością działania. Tak więc niezawodność urządzenia przełączającego może być znacznie zwiększona za pomocą dodatkowych wyłączników, zarówno mechanicznych, jak i elektronicznych. Zatem odpowiednia konfiguracja wyłączników może ograniczyć wymiary urządzenia przełączającego.

W szczególnie korzystnym rozwinięciu wynalazku wał uruchamiający przepuszczony jest przez płytę podstawową, tak że może być obracany z zewnątrz pokrywy. Na tym końcu wału, który jest wewnątrz pokrywy, możliwe jest usytuowanie obrotowego układu pomiarowego określającego położenie tego wału niezależnie od uruchomienia wyłącznika lub większej ilości wyłączników.

PL 206 329 B1

W celu umożliwienia eksploatacji urządzenia przy możliwie najniższym poziomie naprężeń mechanicznych, w szczególnie korzystnym wykonaniu wynalazku, wał obrotowego układu pomiarowego służy jako wał uruchamiający tego obrotowego układu pomiarowego, niezależnie od wału uruchamiającego jarzma. W celu zrealizowania połączenia, które przenosi zarówno siły osiowe, jak i promieniowe, ale które jest sztywne na skręcanie, wał uruchamiający i wał obrotowego układu pomiarowego są korzystnie połączone za pomocą mieszka sprężystego jako sprzęgła.

W korzystnym wykonaniu obrotowy ukł ad pomiarowy jest potencjometrem i posiada bardzo prostą konstrukcję. Enkoder obrotowy może być też enkoderem inkrementalnym, który na przykład, tworzy urządzenie integralne w postaci autonomicznej strukturalnie jednostki będącej urządzeniem przełączającym i odpowiednio koduje informację o obrocie i taką zakodowaną informację przekazuje na wyjściu. W ten sposób położenie wału może być w sposób ciągły sprawdzane i dodatkowo do założonego położenia, niezależnie od obrotowego układu pomiarowego, wyłączniki mogą uruchamiać proces przełączania, przy czym są sterowane za pomocą jarzma. Pozwala to również na urzeczywistnienie układu bezpieczeństwa, który nawet w przypadku uszkodzenia obrotowego układu pomiarowego wciąż pozwala na kontynuowanie procesu przełączania wyłączników według zadanej procedury, gdy zadane położenie kątowe jest osiągnięte.

Zadana minimalna grubość pokrywy, w szczególnie wytrzymałym na ścinanie połączeniu pokrywy i płyty podstawowej i stosowne zamocowanie wyłączników umożliwiają osiągnięcie wystarczająco wysokiego stopnia odporności, co na przykład w podczas instalowania, pozwala na znoszenie krótkotrwałych dużych obciążeń takich, jak poprzeczne uderzenie i/lub czyjeś nieuważne traktowanie urządzenia, nie powodując zniszczeń.

Jeżeli pokrywa jest połączona z płytą bazową przy zastosowaniu uszczelnienia, zapobiega to wnikaniu wilgoci do wewnątrz urządzenia przełączającego. Umożliwia to długą, niezawodną eksploatację. Oczywiście pomiędzy płytą bazową a pokrywą można wprowadzić uszczelnienie. Zamocowanie pokrywy do płyty podstawowej może być takie, że uszczelka jest położona między pokrywę i płytę podstawową i dociskana przez pokrywę.

Dalsze korzystne rozwiązania wynalazku są podane w poniższych zastrzeżeniach.

Wykonanie wynalazku jest tytułem przykładu opisane bardziej szczegółowo z odniesieniem do rysunków, na których:

Fig. 1 jest uproszczonym rzutem na płytę podstawową urządzenia przełączającego, w pierwszym wykonaniu;

Fig. 2 jest widokiem z boku odsłoniętego urządzenia przełączającego według wynalazku, w pierwszym wykonaniu;

Fig 3 jest uproszczonym rzutem na płytę podstawową urządzenia przełączającego według wynalazku w drugim wykonaniu;

Fig. 4 jest widokiem z boku odsłoniętego urządzenia przełączającego według wynalazku w drugim wykonaniu;

Fig. 5 jest uproszczonym rzutem na płytę podstawową urządzenia przełączającego w trzecim wykonaniu;

Fig. 6 jest widokiem z boku odsłoniętego urządzenia przełączającego w trzecim wykonaniu;

Fig. 7 jest widokiem z boku odsłoniętego urządzenia przełączającego w czwartym wykonaniu;

Fig. 8 pokazuje widok zewnętrzny płyty podstawowej;

Fig. 9 jest ogólnym schematem układu regulacji przestawiania skoku łopaty wirnika;

Fig. 10 jest widokiem perspektywicznym łopaty wirnika z wyłącznikiem krańcowym.

Na fig. 1 w centrum płyty podstawowej znajduje się wał uruchamiający 16; usytuowanie wału uruchamiającego 16 może być również mimośrodowe. Wał uruchamiający przechodzi przez płytę podstawową 10 i może być poruszany od tej strony płyty podstawowej 10, która jest niewidoczna na rysunku.

Do wału uruchamiającego 16 przymocowane jest pierwsze ramię albo pierwszy odcinek jarzma 19. To zamocowanie może być, na przykład zaopatrzone we wstępne mocowane tak, aby obrót wału uruchamiającego 16 zawsze zabierał pierwszy odcinek jarzma 19.

Pierwszy odcinek 19 jarzma połączony jest z drugim odcinkiem 20 jarzma za pomocą stopy pokazanej na rysunku powyżej wału uruchamiającego 16. Ten drugi odcinek 20 jarzma posiada w zadanych miejscach garby krzywkowe 23. Przy wypukłej stronie drugiego odcinka 20 jarzma pokazany jest również wyłącznik 22, który znajduje się w obudowie i który posiada dźwignię uruchamiającą, która jest w niewielkiej odległości od powierzchni drugiego odcinka 20 jarzma. W takim przypadku, odlePL 206 329 B1 głość pomiędzy dźwignią uruchamiającą wyłącznika 22 i drugim odcinkiem 20 jarzma jest mniejsza niż wysokość obydwóch garbów krzywkowych 23 wystających ponad drugi odcinek 20 jarzma, który znajduje się pomiędzy nimi.

Pierwszy odcinek 19 jarzma obraca się wraz z ruchem obrotowym wału uruchamiającego 16 i drugi odcinek 20 jarzma przesuwa się pod dźwignią wyłącznika 22. Gdy którykolwiek z garbów krzywkowych 23 osiągnie dźwignię wyłącznika 22, dźwignia ta przechyli się w stronę wyłącznika 22 i uruchomi go. W ten sposób możliwe jest wykrywanie, czy wał uruchamiający 16 osiągnął zadaną pozycję.

Jeżeli wał uruchamiający 16 porusza się w przeciwną stronę, garb krzywkowy 23 usuwa się spod dźwigni wyłącznika 22 i wyłącznik 22 może powrócić do swej pozycji spoczynkowej. Umożliwia to również rozpoznawanie przeciwnego kierunku ruchu obrotowego wału uruchamiającego 16.

Fig. 2 ukazuje widok z boku odsłoniętego urządzenia przełączającego według wynalazku. Płyta podstawowa 10 posiada gniazdo łożyskowe 14, przez które przechodzi wał uruchamiający 16, którego długość może wynosić na przykład 80 cm. Wał uruchamiający 16 może być zamocowany na przykład w połączeniu obrotowym typu kulkowego - w postaci łoż yska 32. Oprócz tego płyta podstawowa 10 posiada otwór 12, spełniający rolę przepustu dla okablowania, przez który mogą być przepuszczone przewody połączeń z urządzenia przełączającego, które podczas pracy jest zamknięte. Celem szczelnego zamknięcia tego kablowego otworu 12 możliwe jest zastosowanie dławnic, które są powszechnie znane i dlatego nie są opisane tutaj szczegółowo.

Gdy urządzenie przełączające jest w stanie zmontowanym, rejon na prawo - na tej figurze - od płyty podstawowej jest przykryty pokrywą 36 (pokazaną linią przerywaną) i tworzy wewnętrzną część urządzenia przełączającego, podczas gdy rejon na lewo od płyty podstawowej 10 znajduje się na zewnątrz urządzenia przełączającego.

Można łatwo spostrzec, że wał uruchamiający 16 wystaje z obudowy na założoną odległość i koń czy się w tulei łączą cej 30. Za pomocą tej tulei łączą cej 30 wał uruchamiają cy 16 może być nieobrotowo połączony z dalszym wałem, którego pozycja obrotowa ma być ustalana.

Po wewnętrznej stronie płyty podstawowej 10 usytuowany jest pierwszy odcinek 19 jarzma, w ten sposób, ż e podąża on za ruchem obrotowym wał u uruchamiają cego 16. Moż na to uzyskać , na przykład poprzez połączenie sztywne.

Do pierwszego odcinka 19 jarzma przymocowany jest drugi odcinek 20 jarzma, który - w tym wykonaniu - rozpościera się nad wałem uruchamiającym 16 w określonej od niego odległości, w postaci koncentrycznego z nim odcinka koła (patrz szczególnie fig. 1). W tym przypadku długość tego drugiego odcinka 20 jarzma, jest taka, że wzdłuż niego usytuowanych jest wiele krzywek, które niezależnie uruchamiają wiele wyłączników 22, umieszczonych jeden obok drugiego.

Ponadto, do płyty podstawowej 10 przymocowana jest płyta nośna 21, w taki sposób, że rozciąga się równolegle do wału uruchamiającego 16 na ustalonej z góry odległości. Do tej pierwszej płyty nośnej 21 przymocowanych jest obok siebie wiele wyłączników 22, w takiej odległości, że dźwignia uruchamiająca każdego z wyłączników 22 jest umieszczona na przeciw danej krzywce drugiego odcinka 20 jarzma. Dzięki ruchowi obrotowemu wału uruchamiającego 16 obraca się pierwszy odcinek 19 jarzma a wraz z nim drugi odcinek 20 jarzma wraz z zagłębieniami i garbami krzywkowymi 23 umieszczonymi na nim w określonych miejscach co powoduje uruchamianie wyłączników 22 (patrz szczególnie fig. 1).

Prostopadle do pierwszej płyty nośnej 21, do jej boku od strony przeciwnej niż płyta podstawowa, przymocowana jest druga płyta nośna 24. Podtrzymuje ona enkoder inkrementalny 26.

Ten enkoder inkrementalny 26 jest z kolei połączony z wałem uruchamiającym 16 i w formie odpowiednio zakodowanego elektrycznego sygnału dostarcza na wyjściu informację o pozycji obrotowej wału uruchamiającego 16.

Ruch obrotowy wału uruchamiającego 16 zawsze bezpośrednio oddziaływuje na enkoder inkrementalny 26, tak że każdy obrót wału jest przedstawiony w formie elektrycznego sygnału. Niezależnie od niego założone pozycje obrotowe wału uruchamiającego 16 mogą być określane za pomocą stanu wyłączników 22, ponieważ usytuowanie garbów krzywkowych 23 na krzywce drugiego odcinka 20 jarzma powoduje odpowiednie załączanie wyłączników 22, niezależnie od enkodera inkrementalnego 26.

W celu skompensowania nadmiernych wahań w warunkach pracy urządzenia przełączającego, przewidziany jest na przykład opór grzejny 34, który jest załączany w razie potrzeby i dzięki zamianie energii elektrycznej na ciepło, podgrzewa wnętrze urządzenia przełączającego.

PL 206 329 B1

Mocowanie pokrywy 36 (pokazanej na tym rysunku linią przerywaną) do płyty podstawowej 10 można przeprowadzić, na przykład, skręcając gwint wewnętrzny pokrywy 36, który znajduje się w pobliżu płyty podstawowej 10, z odpowiadającym mu gwintem zewnętrznym płyty podstawowej 10. Możliwe jest również zaopatrzenie płyty podstawowej w nagwintowane pręty (dla przejrzystości obrazu nie pokazane), które wystają z niej równolegle do wału uruchamiającego 16, powyżej enkodera inkrementalnego 26. W takim przypadku pokrywa 36 może posiadać, od strony oddalonej od płyty podstawowej 10, otwory, przez które te nagwintowane pręty wystają na określoną odległość, tak że od zewnątrz mogą na nie zostać nakręcone nakrętki w celu przyciśnięcia pokrywy do płyty podstawowej 10.

Fig. 3 ukazuje uproszczony rzut na płytę podstawową urządzenia przełączającego według wynalazku w drugim wykonaniu, a fig. 4 ukazuje widok z boku w tym wykonaniu. Ponieważ to wykonanie i wykonania opisane poniż ej oparte s ą na tej samej zasadzie, co wykonanie pierwsze, omówione b ę d ą przede wszystkim różnice pomiędzy tymi wykonaniami a wykonaniem pierwszym.

W wykonaniu drugim podstawową różnicą jest to, że drugi odcinek 20 jarzma całkowicie opasuje dookoła wał uruchamiający 16. W tym przypadku powierzchnia zamknięta przez drugi odcinek 20 jarzma rozciąga się promieniowo w stosunku do wału uruchamiającego 16.

Usytuowanie wyłączników 22 nad zewnętrznym obszarem zależy od przewidzianego maksymalnego kąta obrotu urządzenia przełączającego. W przedstawionym przykładzie wykonania kąt obrotu nie przekracza 120o i w związku z tym nad zewnętrznym obszarem mogą być rozmieszczone trzy wyłączniki (patrz szczególnie fig. 3). Takie usytuowanie pozwala na bardziej zwartą strukturę urządzenia przełączającego według wynalazku. Oprócz tego fig. 4 przedstawia układ z trzecią płytą nośną 25 na której usytuowane są dwa wyłączniki 22.

Czas załączenia jest wynikiem usytuowania garbów krzywkowych 23. Jak pokazano na fig. 3, w przypadku dwóch wyłączników 22, przewidziane są dwa garby krzywkowe 23, tak ż e te dwa wyłączniki 22 są uruchamiane w obu kierunkach obrotu w stronę końca drogi obrotu, ale przy różnych pozycjach, a więc i w różnych momentach czasu. Trzeci wyłącznik 22 znajdujący się po lewej stronie rysunku pokazany jest w stanie uruchomionym. Garb krzywkowy 23 przycisnął dźwignię uruchamiającą w stronę wyłącznika 22 i spowodował operację przełączenia. W tym przypadku wyłącznik 22 jest uruchamiany mniej więcej w środku drogi obrotu niezależnie od kierunku. Możliwe są oczywiście również różne inne kombinacje.

Na fig. 5 i 6 przedstawione są dalsze wykonania, w których zamiast wyłączników mechanicznych zastosowane są wyłączniki optyczne w postaci na przykład widlastej zapory świetlnej. Można zauważyć na fig. 5, że drugi odcinek 20 jarzma również i w tym przypadku obejmuje dookoła wał uruchamiający 16. Na fig. 6 widok z boku ukazuje, że garby do uruchamiania wyłącznika mogą być obecnie znacznie węższe niż te wymagane przy solidnym mechanicznym uruchamianiu przełączania.

Fig. 7 ukazuje widok z boku odsłoniętego urządzenia przełączającego według wynalazku w czwartym wykonaniu. W tym przypadku jako wyłączniki 22 zamiast widlastej zapory ś wietlnej zastosowane są wyłączniki odblaskowe, które ponownie mają wytworzyć odpowiednie sygnały za pomocą środków optycznych. W celu uniknięcia wpływu jednego wyłącznika 22 na drugi w przypadku zagłębienia krzywki, wyłączniki 22 są usytuowane w dwóch płaszczyznach, ale tak rozmieszczone, aby żadne z nich nie były umieszczone naprzeciw siebie. W ten sposób odpowiedni wybór usytuowania garbów i zagłębień na krzywce pozwala na uzyskanie jeszcze bardziej zwartej struktury urządzenia przełączającego według wynalazku.

Sposób działania wyłącznika odblaskowego jako wyłącznika 22 różni się pod tym względem od sposobu działania widlastej zapory świetlnej. W przypadku widlastej zapory świetlnej nadajnik i odbiornik są umieszczone oddzielnie w przeciwległych ramionach. Dopóki wiązka światła nie zostanie przerwana przez garb krzywkowy 23 trwa proces przełączania. Gdy garb krzywkowy 23 znajdzie się pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem optyczne połączenie zostaje przerwane i przerywa się proces przełączania. W przypadku wyłącznika odblaskowego nadajnik i odbiornik są rozmieszczone po tej samej stronie. Jak tylko garb krzywkowy 23 znajdzie się przed wyłącznikiem odblaskowym światło emitowane przez nadajnik jest odbijane przez ten garb krzywkowy 23 i uruchamia proces przełączania w odbiorniku. Gdy przed wyłącznikiem odblaskowym nie ma garbu krzywkowego 23 ś wiatł o emitowane przez nadajnik nie jest odbijane i proces przełączania jest przerwany.

Oczywiście możliwe jest również zastosowanie wyłączników opartych na innych fizycznych zjawiskach, jak czujniki Halla, zestyki kontaktronowe i tak dalej. Gdy ma być zwiększona niezawodność celowe jest również zastosowanie kombinacji wyłączników elektrycznych i mechanicznych. W przypadku usterki wyłącznika mechanicznego, sygnał z wyłącznika elektronicznego może wciąż uruchaPL 206 329 B1 miać wymagany proces i w tym samym czasie wykrywać usterki funkcjonalne na podstawie różnicy pomiędzy sygnałami od tych dwóch wyłączników (bardziej szczegółowo na przykład przez wykrycie nieobecności sygnału z wyłącznika mechanicznego). Procedura eliminacji funkcjonalnej usterki, może więc zostać uruchomiona nie powodując zakłóceń w pracy urządzenia przełączającego.

W celu uzyskania jednoznacznej i wyraź nej charakterystyki wy łączania, każ dy wyłącznik posiada histerezę pomiędzy punktami załączania i wyłączania. W zależności od natury wyłącznika histereza ta może powstać mechanicznie (na przykład za pomocą wyłącznika migowego) i/lub elektronicznie (na przykład za pomocą przerzutnika Schmitta). Ponadto możliwe jest dostarczenie urządzenia, które sprawdza w szczególności wiarygodność sygnałów przełączających, na przykład porównując równoległe wyłączniki i/lub założoną kolejność uruchamiania i w razie potrzeby uruchamia odpowiednią procedurę sygnalizacyjną. Urządzenie to może zawierać na przykład dyskretne i/lub zintegrowane układy cyfrowe i w szczególności mikroprogramator albo mikroprocesor.

Dodatkowo na fig. 7 pierwszy odcinek 19 jarzma i drugi odcinek 20 jarzma są przesunięte do jednej płaszczyzny i dlatego w widoku z boku tworzą jedną całość.

Fig. 8 jest widokiem zewnętrznym płyty podstawowej 10 z centralnie przedstawionym wałem uruchamiającym 16 i tuleją łączącą 30 wokół niego. Obok tej tulei łączącej 30 znajduje się złącze wtykowe 38. To złącze wtykowe 38 jest solidnie przymocowane i zaopatrzone w łącza elektryczne wyprowadzenia od środka urządzenia przełączającego przez odpowiednie wycięcie (nie pokazane) w płycie podstawowej 10. Można zatem wymieniać urządzenie przełączające bez jednoczesnej wymiany kabli podłączonych do urządzenia i vice-versa, tak że przebieg pracy jest przez to ułatwiony.

W przedstawionym wykonaniu złącze wtykowe jest w postaci trzyrzędowego złącza 14-stykowego. Przedstawione złącze jest podobne do tak zwanego złącza nożowego, w którym złącze wtykowe może być zarówno w postaci gniazda jak i wtyczki. Oczywiście wykonanie to nie ogranicza się do zestyków nożowych. Raczej możliwe jest zastosowanie jakiegokolwiek odpowiedniego złącza wtykowego.

Fig. 9 pokazuje powiązania między sterowaniem 6 łopaty wirnika, napędem do przestawiania (skoku) tej łopaty wirnika oraz urządzeniem przełączającym 8, które jest sterowane za pomocą kompaktowego wyłącznika krańcowego 2 i które również ma postać przekaźnika. Jak widać, napęd do przestawiania łopaty wirnika jest sterowany przez urządzenie sterujące. Zadaje ono orientację kątową łopaty wirnika, przy czym ta orientacja kątowa jest za pomocą tego sterowania optymalizowana w zależności od odpowiadających warunków wiatrowych. W sytuacji wymagającej wyłączania instalacji, może to również oznaczać ustawienie łopat wirnika w tak zwaną chorągiewkę. Jak można zauważyć, łopata wirnika za pomocą wału uruchamiającego 16 steruje ustawieniem łukowatego odcinka 20 przełącznika 2. Jeżeli w tym przypadku jeden z garbów krzywkowych 23 wejdzie w kontakt z wyłącznikiem 22, wtedy uruchomi on urządzenie przełączające 8 i napęd zostanie odłączony. Urządzenie sterujące 6 również otrzyma sygnał z kompaktowego wyłącznika krańcowego 2 i może stosownie sterować napędem 4 w pożądany sposób tak, że uniknie się zniszczenia łopaty wirnika.

Fig. 10 pokazuje konfigurację wyłącznika krańcowego 2 w połączeniu z łopatą wirnika. Należy zauważyć, że wyłącznik krańcowy umieszczony jest na wsporniku 44, po jednej stronie łożyska 46 łopaty 42 wirnika (i jest nieruchomy względem łopaty wirnika podczas jej obrotu przy zmianie kąta natarcia). Za pośrednictwem wału uruchamiającego 16, wyłącznik krańcowy 2 jest znowu połączony z ł opatą wirnika, ze stosownym uchwytem 48 na koń cu wał u uruchamiającego 16. Gdy ł opata 42 wirnika obraca się, automatycznie powoduje to odpowiedni obrót wału i odpowiednią pozycję wyłącznika w wyłączniku krań cowym 2.

Claims (16)

1. Instalacja wiatrowa zawierają ca wirnik, posiadają cy co najmniej jedno urzą dzenie przełączające dostosowane do pomiaru kąta natarcia łopaty wirnika i dostosowane do tego, że jest uruchamiane wtedy, gdy osiągnie założoną pozycję przełączania, przy czym urządzenie przełączające zawiera ponadto wał uruchamiający sztywno połączony z łopatą wirnika, zespół uruchamiający oraz co najmniej jeden wyłącznik, zaś zespół uruchamiający i wyłącznik są umieszczone w obudowie, a ponadto zespół uruchamiający jest zaopatrzony w co najmniej jedno ślizgowe jarzmo, które zawiera pierwszy odcinek jarzma dołączony do wału uruchamiającego, znamienna tym, że ślizgowe jarzmo posiada drugi odcinek (20) jarzma, który co najmniej częściowo łukowo i/lub kołowo opasuje wał uruchamiają8

PL 206 329 B1 cy (16) w uprzednio określonej odległości większej od zera, zaś część łukowa i/lub kołowa zwrócona jest swoją częścią wewnętrzną w stronę wału uruchamiającego (16) określając odległość pomiędzy wewnętrzną częścią drugiego odcinka (20) jarzma a wałem uruchamiającym, a na swojej części zewnętrznej posiada krzywkę, która podczas ruchu współpracuje z wyłącznikiem (22), przy czym drugi odcinek (20) jarzma jest z wałem uruchamiającym (16) połączony pośrednio, czyli poprzez pierwszy odcinek (19) jarzma, tak że ruch obrotowy wału uruchamiającego (16) pociąga za sobą ruch obrotowy pierwszego odcinka (19) jarzma, a wraz z nim drugiego odcinka (20) jarzma, zaś urządzenie przełączające umieszczone jest na urządzeniu podtrzymującym po jednej stronie łożyska łopaty wirnika tak, że urządzenie przełączające jest nieruchome podczas obrotu łopaty (42) wirnika, zaś za pośrednictwem wału uruchamiającego (16) wyłącznik jest połączony z łopatą (42) wirnika, z urządzeniem podtrzymującym na końcu wału uruchamiającego (16) urządzenia przełączającego tak, że wał uruchamiający (16) urządzenia przełączającego, w celu pomiaru kąta natarcia łopaty (42) wirnika powoduje swój obrót.

2. Instalacja według zastrz. 1, znamienna tym, ż e urządzenie przełączające zawiera wiele wyłączników (22) wzdłuż kierunku ruchu i/lub długości drugiego odcinka (20) jarzma.

3. Instalacja wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e urzą dzenie przełączają ce posiada wiele krzywek dla wielu wyłączników (22), przy czym krzywki są usytuowane jedna obok drugiej ponad drugim odcinkiem (20) jarzma.

4. Instalacja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że co najmniej jeden wyłącznik (22) jest wyłącznikiem elektronicznym.

5. Instalacja wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e urzą dzenie przełączające posiada pł ytę podstawową (10), przez którą przechodzi wał uruchamiający (16).

6. Instalacja według zastrz. 5, znamienna tym, że wał uruchamiający (16) wystaje z płyty podstawowej (10) na zadaną długość w stronę przeciwną niż jarzmo i kończy się w tulei łączącej (30).

7. Instalacja wiatrowa według zastrz. 1 albo 5, albo 6, znamienna tym, ż e urządzenie przełączające posiada pierwszą płytę nośną (21), która jest przymocowana do płyty podstawowej (10) i podtrzymuje wyłącznik lub wyłączniki (22).

8. Instalacja wiatrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie przełączające posiada obrotowy układ pomiarowy uruchamiany za pomocą wału uruchamiającego (16).

9. Instalacja wiatrowa wedł ug zastrz. 8, znamienna tym, ż e urzą dzenie przełączają ce zawiera wał obrotowego układu pomiarowego połączony z wałem uruchamiającym (16) za pomocą sprzęgła.

10. Instalacja wiatrowa według zastrz. 8, znamienna tym, że obrotowy układ pomiarowy jest połączony z wałem uruchamiającym (16).

11. Instalacja wiatrowa według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że urządzenie przełączające posiada drugą płytę nośną (24), do której przymocowany jest obrotowy układ pomiarowy.

12. Instalacja wiatrowa według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że enkoder obrotowy jest enkoderem inkrementalnym (26) albo potencjometrem.

13. Instalacja wiatrowa według zastrz. 1 albo 6, albo 8, albo 9, znamienna tym, że wał uruchamiający (16) jest przeprowadzony przez płytę podstawową (10) za pomocą łożyska (32).

14. Instalacja wiatrowa według zastrz. 1 albo 6, albo 8, albo 9 znamienna tym, że do zewnętrznej strony urządzenia przełączającego przymocowane jest co najmniej jedno złącze wtykowe (38).

15. Instalacja wiatrowa według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie przełączające posiada pokrywę (36), która uformowana jest z jednego kawałka i posiada otwór zamykany przez płytę podstawową (10).

16. Instalacja wiatrowa według zastrz. 15, znamienna tym, że urządzenie przełączające posiada wewnątrz opór grzejny (34), przy czym wewnętrzna przestrzeń jest ukształtowana za pomocą płyty podstawowej (10) i pokrywy (36).