專利名稱：包括倍增的冗余控制系統(tǒng)的風(fēng)輪機(jī)以及控制風(fēng)輪機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的風(fēng)輪機(jī)、一種控制裝置、一種控制通過至少一個(gè)附加控制系統(tǒng)倍增的控制系統(tǒng)的方法及其使用，該附加控制系統(tǒng)用于控制相同的受風(fēng)輪機(jī)控制的設(shè)備。
背景技術(shù)：
風(fēng)輪機(jī)設(shè)計(jì)用于長(zhǎng)期面臨惡劣且多變的天氣并且仍能顯示高的可靠性。以前，可靠性是通過將風(fēng)輪機(jī)設(shè)計(jì)成具有與風(fēng)輪機(jī)在正常使用下的要求尺寸相比加大的尺寸來實(shí)現(xiàn)的。
塔架、風(fēng)輪機(jī)葉片和斷裂系統(tǒng)例如可具有加大的尺寸，以便處理極端惡劣的天氣狀況或者在故障例如電網(wǎng)丟失或風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子控制故障期間出現(xiàn)的過度力。
但是，運(yùn)輸和處理大型現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)輪機(jī)部件是越來越大的挑戰(zhàn)。因此，加大尺寸的部件就運(yùn)輸和處理期間的尺寸和重量而言是嚴(yán)重的問題，并且材料成本昂貴。
以前，還已知風(fēng)輪機(jī)的某種部件都多于一個(gè)。冗余對(duì)于面臨很大機(jī)械應(yīng)力的部件例如液壓俯仰致動(dòng)器特別有用。額外的部件會(huì)在主部件發(fā)生故障之后短期內(nèi)直至修理人員達(dá)到之前承擔(dān)工作負(fù)荷，從而提高風(fēng)輪機(jī)的可用性和可靠性。但是，對(duì)同類部件設(shè)置一個(gè)以上不能改變或解決上述關(guān)于風(fēng)輪機(jī)部件的尺寸和重量以及材料成本的問題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是建立允許構(gòu)建重量更有效且成本更有效的風(fēng)輪機(jī)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種風(fēng)輪機(jī)，其中控制系統(tǒng)由至少一個(gè)用于控制相同的所述受控制設(shè)備的附加控制系統(tǒng)倍增。
因此，建立了一種沒有現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷的風(fēng)輪機(jī)。通過將功能性固定在系統(tǒng)級(jí)上來消除在受控制的設(shè)備的控制中可能出現(xiàn)的單點(diǎn)故障是有利的。通過提高安全等級(jí)并從而提高風(fēng)輪機(jī)的可靠性，可針對(duì)正常的使用和疲勞而不是針對(duì)極端負(fù)荷設(shè)計(jì)不同的風(fēng)輪機(jī)部件。
風(fēng)輪機(jī)塔架例如可設(shè)計(jì)具有“正常尺寸的”材料緊密度，因?yàn)檫@可大大消除故障的危險(xiǎn)，例如由于失控而導(dǎo)致的危險(xiǎn)的轉(zhuǎn)子過速的危險(xiǎn)?！罢３叽绲摹彼芤约帮L(fēng)輪機(jī)的其它機(jī)構(gòu)部件節(jié)省的材料可超過25％。
術(shù)語“受控制設(shè)備”和“主要部件”尤其應(yīng)被理解為是風(fēng)輪機(jī)的風(fēng)輪機(jī)葉片、傳動(dòng)裝置(如果存在的話)和發(fā)電機(jī)。
術(shù)語“控制系統(tǒng)”應(yīng)被理解為管理和控制主要部件并包括這樣做所必須的部件的系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述受控制設(shè)備是風(fēng)輪機(jī)的主要部件，例如風(fēng)輪機(jī)葉片。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)同時(shí)并且相互獨(dú)立地運(yùn)行。因此不管一個(gè)控制系統(tǒng)是否故障都可連續(xù)控制主要部件。因此，風(fēng)輪機(jī)可連續(xù)發(fā)電直到發(fā)生故障的系統(tǒng)被替換或者以受控的方式被關(guān)閉。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行并且彼此進(jìn)行相關(guān)的管理。因此，可確?？刂葡到y(tǒng)共同對(duì)主要部件進(jìn)行有利的控制。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述受控制設(shè)備包括至少一個(gè)俯仰(傾斜)或主動(dòng)失速(停止)風(fēng)輪機(jī)葉片。本發(fā)明與大型風(fēng)輪機(jī)葉片一起使用是有利的，因?yàn)槊總€(gè)葉片的俯仰機(jī)構(gòu)也是轉(zhuǎn)子的唯一的制動(dòng)系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述至少一個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片是具有兩個(gè)或三個(gè)葉片的風(fēng)輪機(jī)的一部分。本發(fā)明與兩葉片風(fēng)輪機(jī)一起使用是尤其有利的，因?yàn)橐粋€(gè)葉片的控制的丟失會(huì)導(dǎo)致不能停止風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述風(fēng)輪機(jī)包括搖擺機(jī)構(gòu)，該搖擺機(jī)構(gòu)包括搖擺角致動(dòng)器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)包括用于所述俯仰或主動(dòng)失速風(fēng)輪機(jī)葉片的管理系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)中的一個(gè)包括俯仰和/或搖擺部件例如傳感器-例如葉片負(fù)荷傳感器、俯仰位置傳感器、方位角傳感器和/或搖擺角傳感器，致動(dòng)器例如俯仰致動(dòng)器和/或搖擺致動(dòng)器，包括UPS的電源和/或控制器例如微型計(jì)算機(jī)。因此，可確保任何類型的故障都不是致命的，因?yàn)橄到y(tǒng)的部件倍增，從而一個(gè)或多個(gè)剩余的控制系統(tǒng)可繼續(xù)對(duì)風(fēng)輪機(jī)進(jìn)行正?？刂苹蛘咧辽僖允芸氐姆绞酵Ｖ癸L(fēng)輪機(jī)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)中的一個(gè)內(nèi)的傳感器相對(duì)于所述控制系統(tǒng)中的其它控制裝置內(nèi)的對(duì)應(yīng)傳感器位置不同地安置。從而可確保例如由于對(duì)控制系統(tǒng)的傳感器的雷擊造成對(duì)風(fēng)輪機(jī)部件例如俯仰風(fēng)輪機(jī)葉片的一部分的損害不會(huì)自動(dòng)影響附加控制系統(tǒng)的傳感器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，風(fēng)輪機(jī)包括多于兩個(gè)的控制系統(tǒng)，例如三個(gè)或四個(gè)控制系統(tǒng)?？筛鶕?jù)對(duì)系統(tǒng)的損害的危險(xiǎn)來選擇附加控制系統(tǒng)的數(shù)量以實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪機(jī)的必要的可靠性。該數(shù)量例如可根據(jù)風(fēng)輪機(jī)的類型-兩葉片或三葉片、風(fēng)輪機(jī)的豎立場(chǎng)地、雷暴的頻率以及風(fēng)輪機(jī)的可接近性例如離岸風(fēng)輪機(jī)來選擇。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，風(fēng)輪機(jī)包括至少兩個(gè)控制系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件倍增至少兩個(gè)或三個(gè)，例如多于兩個(gè)的俯仰部件、搖擺部件和/或控制器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)包括多個(gè)中央控制器。因此，容易將控制器安置在被保護(hù)且安全的環(huán)境中。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)包括多個(gè)分布式控制器，例如分布在風(fēng)輪機(jī)輪轂、主軸、風(fēng)輪機(jī)葉片的根部和/或葉片內(nèi)的控制器。因此，可提高控制系統(tǒng)的可靠性，因?yàn)榧词挂粋€(gè)受控制設(shè)備的分布式控制器發(fā)生故障它們?nèi)钥衫^續(xù)工作。其它受控制設(shè)備的分布式控制器可接收出故障的控制器的控制，例如一個(gè)葉片的控制器可由于由葉片上的雷擊導(dǎo)致一個(gè)葉片的控制器內(nèi)出故障而控制兩個(gè)葉片的控制系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)通過電纜例如部件之間的各個(gè)電纜連接。因此，可在不同組之間建立分離的連接電路，并從而進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的高可靠性。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，控制系統(tǒng)通過例如使用銅電纜和/或光纖通信電纜、無線電和/或無線通信連接例如藍(lán)牙連接的通信總線系統(tǒng)相連。使用分離的連接電路、光纖通信電纜和/或無線通信尤其可確保能在雷擊之后抵抗故障的較高可靠性。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)是部分或完全相同的系統(tǒng)。因此，可提高控制系統(tǒng)的共同安全等級(jí)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)由冗余系統(tǒng)倍增。因此實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例。
本發(fā)明還涉及用于包括至少兩個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子的控制裝置，其中所述裝置包括多個(gè)用于控制相同風(fēng)輪機(jī)葉片或風(fēng)輪機(jī)葉片的相同部分的控制系統(tǒng)，其中至少所述多個(gè)控制系統(tǒng)的控制器分布在被控制的風(fēng)輪機(jī)葉片或風(fēng)輪機(jī)葉片的相同部分上，并且所述控制系統(tǒng)連接。
因此，因?yàn)樵撗b置包括分布式的但相互連接的控制器，從而即使一個(gè)或多個(gè)控制器出現(xiàn)故障，該控制裝置都可繼續(xù)控制風(fēng)輪機(jī)葉片，所以可提高風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子的控制的安全性。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制器包括一個(gè)或多個(gè)微處理器。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)通過例如使用銅電纜和/或光纖通信電纜、無線電和/或無線通信連接例如藍(lán)牙連接的通信總線系統(tǒng)相連。總線系統(tǒng)確保任何數(shù)據(jù)都可在控制系統(tǒng)和控制器之間共享。因此，即使控制系統(tǒng)和控制器的一部分出現(xiàn)故障，仍可確保風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)的任何葉片可保持受控制。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制器分布在風(fēng)輪機(jī)輪轂、主軸、風(fēng)輪機(jī)葉片的根部和/或葉片內(nèi)。通過將控制器局部地安放在受控制設(shè)備的附近，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)具有更簡(jiǎn)單且更可靠的控制裝置。
本發(fā)明還涉及一種控制系統(tǒng)的控制方法，該方法用于控制根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)的由至少一個(gè)用于控制風(fēng)輪機(jī)的相同受控制設(shè)備的控制系統(tǒng)倍增的控制系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制系統(tǒng)同時(shí)并且相互獨(dú)立地或通過交換控制通信而相互相關(guān)地運(yùn)行。由此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利實(shí)施例。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，控制通信在連接所述控制系統(tǒng)的通信總線系統(tǒng)上傳送(傳輸)。在本發(fā)明的另一方面，所述通信在中央或分布式控制器之間的通信總線系統(tǒng)上傳送。由此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利實(shí)施例。
本發(fā)明還涉及風(fēng)輪機(jī)、控制裝置和方法使用，所述使用與在極端惡劣狀況例如天氣狀況或電網(wǎng)丟失期間的風(fēng)輪機(jī)的緊急停止有關(guān)。


下面將參照

本發(fā)明，在附圖中圖1示出在風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)包括三個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片的大型現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)，圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)段，圖3示意性地示出三葉片風(fēng)輪機(jī)的中央控制系統(tǒng)，圖4更詳細(xì)地示出圖3的控制系統(tǒng)，圖5針對(duì)兩葉片風(fēng)輪機(jī)詳細(xì)地示出圖3的控制系統(tǒng)，圖6示意性地示出包括三葉片風(fēng)輪機(jī)的分布式控制系統(tǒng)的控制裝置，圖7詳細(xì)地示出包括兩葉片風(fēng)輪機(jī)的分布式控制系統(tǒng)的控制裝置，圖8示出包括兩葉片風(fēng)輪機(jī)的分布式控制系統(tǒng)的控制裝置的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出現(xiàn)代風(fēng)輪機(jī)1，該風(fēng)輪機(jī)具有塔架2和定位在塔架頂部的風(fēng)輪機(jī)引擎艙3。風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片通過從引擎艙正面延伸出的低速軸連接到該引擎艙。
如圖所示，超過一定等級(jí)的風(fēng)會(huì)致動(dòng)轉(zhuǎn)子并允許轉(zhuǎn)子沿垂直于風(fēng)向的方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成電能，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，電能通常被提供給電網(wǎng)。
圖2示意性地示出受控制的設(shè)備，即風(fēng)輪機(jī)葉片5、傳動(dòng)裝置9和發(fā)電機(jī)7。受控制的設(shè)備由根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)的控制系統(tǒng)14管理。風(fēng)輪機(jī)還包括連接風(fēng)輪機(jī)葉片5、傳動(dòng)裝置9和發(fā)電機(jī)7的低速軸和高速軸10、8。搖擺機(jī)構(gòu)使得風(fēng)輪機(jī)葉片能相對(duì)于垂直平面形成角度。
控制系統(tǒng)14可在風(fēng)輪機(jī)的正常使用和停止期間管理并控制任何受控制的設(shè)備，例如風(fēng)輪機(jī)葉片5。
根據(jù)本發(fā)明，控制系統(tǒng)14包括第一控制系統(tǒng)14A，該第一控制系統(tǒng)由至少一個(gè)用于管理和控制同一受控制設(shè)備的附加控制系統(tǒng)14B倍增。
控制系統(tǒng)14A、14B優(yōu)選地是結(jié)構(gòu)相同的系統(tǒng)并且執(zhí)行相同功能。它們可同時(shí)并相互獨(dú)立地運(yùn)行以管理同一受控制設(shè)備。
圖3示意性地示出三葉片風(fēng)輪機(jī)的中央控制系統(tǒng)。
該圖示出如何利用居中的中央控制系統(tǒng)控制風(fēng)輪機(jī)葉片，其中控制系統(tǒng)內(nèi)的部件和葉片之間的通信在通信總線上進(jìn)行。通信總線可以是帶電線的連接，例如使用銅電纜和/或光纖通信電纜的通信總線系統(tǒng)。此外，通信總線可包括無線電和/或無線通信連接，例如控制系統(tǒng)之間的藍(lán)牙連接。通信總線可例如使用標(biāo)準(zhǔn)LAN技術(shù)。
控制系統(tǒng)的各個(gè)部件和葉片之間的連接可通過單獨(dú)的或共用的電纜例如向每個(gè)相關(guān)部件傳遞電能的單獨(dú)的電力電纜建立。
圖4更詳細(xì)地示出圖3的中央控制系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)14A、14B是三葉片風(fēng)輪機(jī)的一部分。
每組控制系統(tǒng)14A、14B包括一個(gè)或多個(gè)收集、處理和傳輸數(shù)據(jù)的微控制器17、μCtrlA、μCtrlB，它們例如從受控制的相關(guān)設(shè)備內(nèi)的控制系統(tǒng)傳感器收集數(shù)據(jù)，并將控制數(shù)據(jù)傳輸給控制該受控制的相關(guān)設(shè)備的控制系統(tǒng)部件。
控制系統(tǒng)傳感器和部件的示例是俯仰位置傳感器和葉片負(fù)荷傳感器，以及相對(duì)于一個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片5的俯仰致動(dòng)器。所有葉片5的葉片設(shè)置相同。
此外，每組控制系統(tǒng)14A、14B可包括向葉片微控制器17傳輸數(shù)據(jù)的方位角傳感器15。
控制系統(tǒng)14A、14B的兩個(gè)微控制器17由各自的獨(dú)立電源16供電，其中每個(gè)電源包括不間斷電源UPS A、UPS B。這兩個(gè)UPS向控制系統(tǒng)供電，并允許當(dāng)例如由輸電線上的直接雷擊導(dǎo)致的停電時(shí)停止并控制風(fēng)輪機(jī)。
不同組的控制系統(tǒng)傳感器可彼此靠近安放，例如一個(gè)葉片負(fù)荷傳感器靠近下一個(gè)葉片負(fù)荷傳感器，但優(yōu)選不將它們安放在風(fēng)輪機(jī)葉片5上的相同位置。
圖5示出在兩葉片風(fēng)輪機(jī)內(nèi)的圖3的中央控制系統(tǒng)。
圖5的控制系統(tǒng)14A、14B的結(jié)構(gòu)基本對(duì)應(yīng)于圖4的系統(tǒng)。一個(gè)葉片的情況比較不會(huì)起動(dòng)對(duì)多于兩個(gè)的相同控制系統(tǒng)-例如三個(gè)或四個(gè)控制系統(tǒng)-的使用，以便提高抵抗由于多于一個(gè)的控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致風(fēng)輪機(jī)損壞的安全等級(jí)。
根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)還可與除風(fēng)輪機(jī)葉片之外的其它主要部件一起使用。該控制系統(tǒng)還可例如用于管理和控制發(fā)電機(jī)，并從而確保發(fā)電機(jī)不會(huì)由于控制系統(tǒng)故障而面臨破壞性工作條件。
圖6示意性地示出包括三葉片風(fēng)輪機(jī)的分布式控制系統(tǒng)的控制裝置。
該圖示出如何通過安置在每個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片本地的控制系統(tǒng)控制每個(gè)葉片。控制系統(tǒng)內(nèi)的部件和葉片之間的通信在例如與結(jié)合圖3提到的通信總線對(duì)應(yīng)的通信總線上進(jìn)行。
圖7詳細(xì)示出包括兩葉片風(fēng)輪機(jī)的分布式控制系統(tǒng)的控制裝置。
該圖示出每個(gè)葉片的控制系統(tǒng)如何例如在傳感器、控制器和包括UPS的電源方面倍增?？刂破骺蛇B接在局域網(wǎng)LAN內(nèi)，并且可相互通信并在功能上彼此管理。
圖8示出包括兩葉片風(fēng)輪機(jī)內(nèi)的分布式控制系統(tǒng)的控制裝置的另一實(shí)施例。
該圖的控制器在LAN內(nèi)通過通信總線連接，并因而建立倍增控制器控制器1、控制器2和附圖的控制器。
根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)可以是風(fēng)場(chǎng)的一部分，其中每個(gè)風(fēng)輪機(jī)連接到中央控制站，該中央控制站例如通過向風(fēng)輪機(jī)發(fā)送維護(hù)人員或停止信號(hào)而響應(yīng)來自風(fēng)輪機(jī)的例如出現(xiàn)故障的故障消息。
上面已經(jīng)參照具有控制系統(tǒng)的風(fēng)輪機(jī)的特定示例舉例說明了本發(fā)明。該系統(tǒng)可在使用時(shí)或在一個(gè)控制系統(tǒng)出故障而停止期間例如緊急停止期間控制風(fēng)輪機(jī)。但是，應(yīng)理解，本發(fā)明并不局限于上文所述的特定示例，而是可在如權(quán)利要求指定的本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行多種變型和改變。
列表1風(fēng)輪機(jī)或風(fēng)輪機(jī)系統(tǒng)2風(fēng)輪機(jī)塔架3風(fēng)輪機(jī)引擎艙4風(fēng)輪機(jī)輪轂5風(fēng)輪機(jī)葉片6轉(zhuǎn)子7發(fā)電機(jī)8高速軸9傳動(dòng)裝置10低速軸11搖擺機(jī)構(gòu)12風(fēng)輪機(jī)葉片的俯仰機(jī)構(gòu)13偏航機(jī)構(gòu)14風(fēng)輪機(jī)葉片的控制系統(tǒng)14A、14B控制系統(tǒng)和附加控制系統(tǒng)15兩組方位角傳感器16兩組包括UPS的電源17兩組微控制器18兩組搖擺角傳感器
權(quán)利要求
1.風(fēng)輪機(jī)(1)，該風(fēng)輪機(jī)包括受控制設(shè)備(5，7，9)，以及用于一個(gè)或多個(gè)所述主要部件(5，7，9)的控制系統(tǒng)(14，14A，14B)其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A)由至少一個(gè)用于控制相同的所述受控制設(shè)備的控制系統(tǒng)(14B)倍增。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述受控制設(shè)備是風(fēng)輪機(jī)的主要部件(5，7，9)，例如風(fēng)輪機(jī)葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)同時(shí)并且相互獨(dú)立地運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)同時(shí)并且相互管理地運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述受控制設(shè)備包括至少一個(gè)俯仰或主動(dòng)失速風(fēng)輪機(jī)葉片(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述至少一個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片(5)是具有兩個(gè)或三個(gè)葉片的風(fēng)輪機(jī)的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)包括用于所述俯仰或主動(dòng)失速風(fēng)輪機(jī)葉片(5)的管理系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述風(fēng)輪機(jī)(1)包括搖擺機(jī)構(gòu)，該搖擺機(jī)構(gòu)包括搖擺角傳感器(18)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)中的一個(gè)包括俯仰和/或搖擺部件、致動(dòng)器、帶有UPS的電源(16)和/或控制器，該俯仰和/或搖擺部件例如為傳感器，如葉片負(fù)荷傳感器、俯仰位置傳感器、方位角傳感器和/或搖擺角傳感器(18)，該致動(dòng)器例如俯仰致動(dòng)器和/或搖擺致動(dòng)器，該控制器例如微型計(jì)算機(jī)(17)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A)中的一個(gè)控制系統(tǒng)內(nèi)的傳感器相對(duì)于所述控制系統(tǒng)(14B)中的其它控制系統(tǒng)內(nèi)的對(duì)應(yīng)傳感器位置不同地安置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，該風(fēng)輪機(jī)包括多于兩個(gè)的控制系統(tǒng)(14A，14B)，例如三或四個(gè)控制系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，該風(fēng)輪機(jī)包括至少兩個(gè)控制系統(tǒng)(14A，14B)，其中所述控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件倍增至少兩個(gè)或三個(gè)例如多于兩個(gè)的俯仰部件、搖擺部件和/或控制器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)包括多個(gè)中央控制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)包括多個(gè)分布式控制器，例如分布在風(fēng)輪機(jī)輪轂、主軸、風(fēng)輪機(jī)葉片的根部和/或葉片內(nèi)的控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)通過電纜例如部件之間的各個(gè)電纜連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)通過例如使用銅電纜和/或光纖通信電纜、無線電和/或無線通信連接例如藍(lán)牙連接的通信總線系統(tǒng)相連。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)是部分或完全相同的系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1到17中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)是倍增的冗余系統(tǒng)。
19.用于包括至少兩個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片的風(fēng)輪機(jī)轉(zhuǎn)子的控制裝置，其中所述裝置包括多個(gè)用于控制相同風(fēng)輪機(jī)葉片或風(fēng)輪機(jī)葉片的相同部分的控制系統(tǒng)(14A，14B)，其中至少所述多個(gè)控制系統(tǒng)(14A，14B)的控制器(17)分布在被控制的風(fēng)輪機(jī)葉片或風(fēng)輪機(jī)葉片的相同部分上，并且所述控制系統(tǒng)(14A，14B)相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的控制裝置，其特征在于，所述控制器(17)包括一個(gè)或多個(gè)微處理器。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20的控制裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(14A，14B)通過例如使用銅電纜和/或光纖通信電纜、無線電和/或無線通信連接例如藍(lán)牙連接的通信總線系統(tǒng)相連。
22.根據(jù)權(quán)利要求19到21中任何一項(xiàng)的控制裝置，其特征在于，所述控制器分布在風(fēng)輪機(jī)輪轂、主軸、風(fēng)輪機(jī)葉片的根部和/或葉片內(nèi)。
23.用于控制根據(jù)權(quán)利要求1-18中任何一項(xiàng)的由至少一個(gè)用于控制風(fēng)輪機(jī)的相同受控制設(shè)備(5)的附加控制系統(tǒng)倍增的控制系統(tǒng)的方法。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)同時(shí)并且相互獨(dú)立地運(yùn)行。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24的方法，其特征在于，所述控制系統(tǒng)通過交換控制通信而同時(shí)并且相互相關(guān)地運(yùn)行。
26.根據(jù)權(quán)利要求23到25中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，控制通信在連接所述控制系統(tǒng)的通信總線系統(tǒng)上進(jìn)行傳輸。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其特征在于，所述通信在中央或分布式控制器之間在通信總線系統(tǒng)上傳輸。
28.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任何一項(xiàng)的風(fēng)輪機(jī)的使用，該使用與在極端狀況例如天氣狀況或電網(wǎng)丟失期間的風(fēng)輪機(jī)(1)的緊急停止有關(guān)。
29.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任何一項(xiàng)的控制裝置的使用，該使用與在極端狀況例如天氣狀況或電網(wǎng)丟失期間的風(fēng)輪機(jī)(1)的緊急停止有關(guān)。
30.根據(jù)權(quán)利要求23或27的方法的使用，該使用與在極端狀況例如天氣狀況或電網(wǎng)丟失期間的風(fēng)輪機(jī)(1)的緊急停止有關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包括受控制設(shè)備的風(fēng)輪機(jī)(1)，該風(fēng)輪機(jī)包括用于風(fēng)輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)所述主要部件(5，7，9)的至少一個(gè)控制系統(tǒng)(14，14A，14B)。該控制系統(tǒng)(14A)由至少一個(gè)用于同一受控制設(shè)備的附加控制系統(tǒng)(14B)。本發(fā)明還提供了一種控制設(shè)備、一種方法及其使用。
文檔編號(hào)F03D7/02GK101091056SQ200480044731
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者O·M·杰普森, J·本特森, T·M·漢森 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司