用于風能設備的方法和調(diào)節(jié)裝置以及計算機程序產(chǎn)品、數(shù)字存儲介質(zhì)和風能設備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運行風能設備的方法，其中將轉(zhuǎn)子置于停止并且鎖定，其中將轉(zhuǎn)子制動，定位到停止位置上，并且在停止位置中固定。本發(fā)明也涉及一種用于運行風能設備的調(diào)節(jié)裝置以及一種相應的計算機程序產(chǎn)品和一種具有計算機程序產(chǎn)品的數(shù)字存儲介質(zhì)。本發(fā)明也涉及一種具有吊艙的風能設備，在所述吊艙上，能風驅(qū)動的轉(zhuǎn)子經(jīng)由轉(zhuǎn)子轂驅(qū)動耦聯(lián)到發(fā)電機上，其中通過制動、定位、固定轉(zhuǎn)子，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子置于停止并且固定。
【背景技術(shù)】
[0002]在開始提出的類型的風能設備中已知的是，為轉(zhuǎn)子設有制動功能，所述制動功能能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子從額定轉(zhuǎn)速向下制動至制動轉(zhuǎn)速；相應地，例如將用于轉(zhuǎn)子的機械的或空氣動力學的制動功能設作為驅(qū)動系的一部分或者耦聯(lián)到轉(zhuǎn)子上。機械的制動功能尤其在下述情況下提供，其中空氣動力學的制動功能證實為是不足的。如果將轉(zhuǎn)子在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片的節(jié)距角的條件下按照期望地制動，那么出現(xiàn)空氣動力學的制動功能；這能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子極其有效地置于更小的轉(zhuǎn)速，然而通常不將所述轉(zhuǎn)子置于停止或者置于可靠的停止位置上。在轉(zhuǎn)子葉片處流動離開的情況下或在類似的不期望的空氣動力學的作用的情況下，出現(xiàn)不期望的空氣動力學的制動功能。
[0003]如果風能設備處于轉(zhuǎn)子的充分制動的運行模式中，那么所述風能設備在估算轉(zhuǎn)子的剩余轉(zhuǎn)速以及借助機械的(例如能夠以電機械或液壓的方式驅(qū)動的)制動器進行制動的行進時間以及減速作用的條件下將所述轉(zhuǎn)子置于停止。然而，最終的停止位置關(guān)于轉(zhuǎn)子的剩余轉(zhuǎn)速的上述參數(shù)以及關(guān)于機械制動器的行進時間和減速位于維修人員的估算精度的范圍中并且就此是不可靠的。因此，為了能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子可靠地置于停止并且在停止時固定，必須在估算精度的范圍內(nèi)將轉(zhuǎn)子定位成，使得剛好達到能固定的位置并且轉(zhuǎn)子在該位置中足夠長地保持停止。另一方面，證實為耗費的是，尋找能固定的、尤其是能鎖定的位置，因為固定位置、尤其是鎖定位置在制動過程中定位的范圍內(nèi)不固定，而是由維修人員的經(jīng)驗所決定。
[0004]在轉(zhuǎn)子上的工作僅應在固定的、尤其是鎖定的狀態(tài)下允許；因此，用于固定、尤其是鎖定所述轉(zhuǎn)子的時間從實際的維修時間扣除并且應當保持得盡可能小。在緊急情況下，例外地，能夠以負面的行動方式進行例如僅通過動態(tài)的栓入將轉(zhuǎn)子最終鎖定，其中借助于鎖定栓捕獲仍轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子進而突然地置于停止。然而，在動態(tài)栓入時的行動方式對于風能設備的鎖定部件是不利的，這尤其當在固定設備上引起損壞時是災難性的。在嘗試在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時進行動態(tài)栓入時，例如鎖定栓沿著鎖定接片滑動并且在過載的情況下鎖入到鎖定槽中；這將磨損鎖定接片并且在鎖定槽的區(qū)域中，鎖定接片的一部分能夠折斷；這能夠引起:鎖定部件不再能夠確保風能設備的鎖定。值得期望的是轉(zhuǎn)子在鎖定時的可靠的可定位性，以便能夠無錯地固定、尤其是鎖定所述轉(zhuǎn)子。尤其值得期望的是，防止動態(tài)栓入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]關(guān)于此點使用本發(fā)明，本發(fā)明的目的為:提出一種方法和一種設備，其允許在風能設備減速時能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子以改進的方式定位、尤其固定、優(yōu)選鎖定。優(yōu)選地，這涉及一種用于運行相關(guān)地將風能設備減速的方法。特別地，應可靠地進行定位，使得能夠在沒有損壞風能設備的靜止部件的情況下以自動的方式固定、尤其是鎖定在停止位置中。特別地，應能夠根據(jù)預設的最終位置將轉(zhuǎn)子定位。
[0006]與方法相關(guān)的目的通過本發(fā)明借助權(quán)利要求1的用于運行風能設備的方法來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明提出，預設最終位置，將轉(zhuǎn)子以調(diào)節(jié)的方式制動到與最終位置相關(guān)聯(lián)的停止位置上，并且為了針對預設的最終位置進行定位，將轉(zhuǎn)子自動地制動到在停止位置上停止，并且為了固定、尤其是鎖定在停止位置中，提供機械的固定設備。特別地，能夠自動地提供機械的固定設備。
[0007]本發(fā)明的設計提出一種用于風能設備的權(quán)利要求21的調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成用于執(zhí)行用于運行風能設備的根據(jù)本發(fā)明的方法，尤其是用于運行相關(guān)地將風能設備減速。本發(fā)明的設計也提出權(quán)利要求22的計算機程序產(chǎn)品以及權(quán)利要求23的數(shù)字存儲介質(zhì)。
[0008]與設備相關(guān)的目的通過本發(fā)明借助權(quán)利要求24的風能設備來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，風能設備具有調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成為:接收最終位置的輸入，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子到與最終位置相關(guān)聯(lián)的停止位置上的制動，并且在針對預設的最終位置進行定位時，將轉(zhuǎn)子自動地制動直到在停止位置上停止，和為了固定、尤其鎖定在停止位置中，檢測機械的固定設備的提供，尤其是自動地提供機械的固定設備。
[0009]本發(fā)明的設計在設定停止位置時證實為是足夠精確和可靠的。特別地，在一個尤其有利的改進形式中可行的是:為了固定、尤其是鎖定在停止位置中，設有機械的固定設備，所述固定設備自動地提供。這能夠借助保持轉(zhuǎn)矩的力來執(zhí)行，所述力設計成對應于轉(zhuǎn)子上的空氣動力學的力，例如能夠根據(jù)所存在的風速來設計。原則上，也可以手動地提供機械的固定設備。在自動的還有手動的提供過程中證實為有利的是，停止位置適合于固定、尤其是鎖定。特別地，這對于機械的固定設備證實為是有利的，所述固定設備使用風能設備的靜止部件和轉(zhuǎn)子的部件之間的形狀配合以用于鎖定在停止位置中。原則上，附加地或替選地，摩擦配合是可行的。因此，本發(fā)明的設計提供用于盡可能無阻力地且簡單地以及可靠地提供機械的固定設備的基礎(chǔ)，尤其以用于將轉(zhuǎn)子鎖定在停止位置中以防止轉(zhuǎn)子再次運轉(zhuǎn)。
[0010]特別地，如至今為止要手動地校準的手動的栓入或鎖定過程基于該設計從現(xiàn)在開始不必與人員的個人經(jīng)驗相關(guān)。也提高了工作安全性，因為人員不必一定在吊艙中前進到風能設備的旋轉(zhuǎn)區(qū)域，以便為了固定、尤其是鎖定必須執(zhí)行轉(zhuǎn)子的再定位。因此，該設計例如還能夠設有例如用于分離的保護裝置，所述保護裝置在將轉(zhuǎn)子固定、尤其鎖定在停止位置之后才能夠打開。于是，開始提出的動態(tài)栓入完全不可能并且由此防止可能的損壞。也降低維修情況下的維護時間，因為首先例如在維修人員進入塔底時能夠自動地啟動制動和定位過程。必要時，也能夠已經(jīng)自動地啟動固定過程、尤其是鎖定過程。整體上，因此減少設備的停止時間。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選的改進形式能夠在從屬權(quán)利要求中推出并且為各個從屬權(quán)利要求提出有利的可能性:在目的設置的范圍內(nèi)以及關(guān)于有利的可能性改進本發(fā)明的設計。
[0012]尤其優(yōu)選的是，設有一個或多個不同的制動功能；這提高了制動作用的效率。特別地，能夠以調(diào)節(jié)的方式提供機械的制動作用，和/或以調(diào)節(jié)的方式產(chǎn)生空氣動力學的制動作用，和/或調(diào)節(jié)發(fā)電機的、尤其發(fā)電機轉(zhuǎn)子的激勵。對此，尤其能夠以可通過摩擦配合和/或形狀配合提供的方式設有具有機械的運行制動器和/或空氣動力學的葉片制動器和/或電磁的發(fā)電機制動器和/或機械的固定設備的制動系統(tǒng)。特別地，已經(jīng)證實的是，在制動系統(tǒng)的范圍內(nèi)的一個或多個制動器連接到用于調(diào)節(jié)制動作用的調(diào)節(jié)裝置上。因此，經(jīng)由預設的最終位置能夠相對有效地進入停止位置并且可靠地鎖定。
[0013]優(yōu)選地，為了固定、尤其鎖定在停止位置中，設有機械的固定設備，所述固定設備自動地提供。這使得借助手動操作的制動器或類似的手動操作的制動機構(gòu)來手動地固定或鎖定轉(zhuǎn)子是盡可能多余的并且在維修情況下提高安全性。
[0014]優(yōu)選地，通過形狀配合、尤其附加地在摩擦配合的條件下能夠進行鎖定以用于穩(wěn)固轉(zhuǎn)子以防止再次運轉(zhuǎn)。形狀配合例如能夠通過多個機械類型的形狀配合的固定設備、例如通過一個、兩個或更多個用于引入到轉(zhuǎn)子的鎖定槽中的鎖定栓來實現(xiàn)。由此能夠在減少維護時間且同時提高安全可靠性的情況下鎖定轉(zhuǎn)子。
[0015]在尤其優(yōu)選的在結(jié)構(gòu)方面實現(xiàn)的改進形式的范圍中，能夠?qū)C械的運行制動器和機械的固定設備共同地集成到盤式制動器中。該制動系統(tǒng)能夠相對節(jié)約空間地且可靠地實現(xiàn)。尤其優(yōu)選的是，能夠?qū)⒐潭ń悠?、尤其是制動盤安置在風能設備的轉(zhuǎn)動部件上、尤其是安置在轉(zhuǎn)子轂殼體上和/或安置在發(fā)電機的轉(zhuǎn)動部件、例如發(fā)電機轉(zhuǎn)子、尤其是環(huán)形發(fā)電機的環(huán)形轉(zhuǎn)子上。尤其優(yōu)選的是，能夠?qū)⒅苿訖C構(gòu)(尤其是制動蹄和/或鎖定栓)安置在風能設備的固定部件上、尤其是安置在機器室殼體和/或發(fā)電機的靜止部件、例如發(fā)電機定子上。特別地，能夠?qū)⒅苿犹銟?gòu)成在風能設備的固定部件上以用于提供到固定接片、尤其是制動盤上，并且固定接片、尤其是制動盤具有多個鎖定槽，所述鎖定槽與多個能接合到鎖定槽中的鎖定檢相關(guān)聯(lián)。
[0016]在一個尤其優(yōu)選的改進形式中，在將發(fā)電機的停轉(zhuǎn)力矩用于鎖定的條件下設定停止位置。特別地，通過預設轉(zhuǎn)子的角位置并且將角位置與發(fā)電機的止動位置相關(guān)聯(lián)，能夠預設轉(zhuǎn)子的最終位置。
[0017]有利地，將最終位置的連續(xù)的角調(diào)節(jié)標度經(jīng)由發(fā)電機的離散的止動標度與停止位置的近似離散的角標度相關(guān)聯(lián)，特別地，經(jīng)由發(fā)電機上的角分布來預設離散的止動標度，所述角分布通過在發(fā)電機環(huán)、尤其是定子環(huán)和/或轉(zhuǎn)子環(huán)之上的鎖定槽分布和/或極分布來預設。
[0018]用于制動的方法已經(jīng)證實為是尤其有效且可有利調(diào)節(jié)的，其中調(diào)節(jié)發(fā)電機的、尤其是發(fā)電機轉(zhuǎn)子的激勵。有利地，在制動時，借助下述激勵來激勵發(fā)電機轉(zhuǎn)子的極靴，所述激勵由激勵調(diào)節(jié)裝置根據(jù)激勵制動調(diào)節(jié)變量來預設，特別地，激勵制動調(diào)節(jié)變量包括一個或多個選自下述變量組的變量:轉(zhuǎn)速、減速度、外部溫度、風速。
[0019]該改進形式基于下述考量:能夠通過發(fā)電機的、尤其是發(fā)電機轉(zhuǎn)子的、例如發(fā)電機的極靴的激勵實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的制動。此外，該改進形式已經(jīng)得知:為了引起制動作用，能夠有利地在調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)使用發(fā)電機的適當?shù)募?，以便以調(diào)節(jié)的方式設定停止位置，所述停止位置能夠以預設的方式與預設的最終位置相關(guān)聯(lián)。結(jié)果為，該設計允許相對于風能設備的吊艙的靜止部件自動地定位轉(zhuǎn)子。有利地，該設計允許通過調(diào)節(jié)發(fā)電機的激勵以調(diào)節(jié)的方式制動轉(zhuǎn)子直至在停止位置中停止。
[0020]該改進形式有利地已經(jīng)得知:通過將用于減速的激勵用于鎖定，能夠明顯更準確地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的減速度，因為為了制動或示出轉(zhuǎn)子的常見的減速度能夠手動地設定激勵。例如，激勵能夠選擇成例如30%等的特定值。相反，電機械的制動器如今僅能夠示出兩個運行狀態(tài)，即通常僅能夠示出關(guān)閉或打開狀態(tài)，如其還具有部分不可靠的作用。相反，激勵能夠在調(diào)節(jié)回路的范圍中與負載相關(guān)地并且相對準確地設定，使得原則上根據(jù)預設的最終位置能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子的非常精確的定位。
[0021]優(yōu)選地，在制動時測量轉(zhuǎn)子的至少一個轉(zhuǎn)速和減速度并且用于調(diào)節(jié)激勵。對此，例如增量感測器能夠提供關(guān)于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和/或減速度的測量變量作為實際值。理論轉(zhuǎn)速和理論減速度于是能夠在調(diào)節(jié)器中、例如在PID調(diào)節(jié)器等中在激勵用于鎖定的情況下設作為調(diào)節(jié)變量。
[0022]在一個尤其優(yōu)選的改進形式的范圍內(nèi)，能夠使用發(fā)電機的停轉(zhuǎn)力矩，以便設定與預設的最終位置相關(guān)聯(lián)的停止位置。例如，通過預設轉(zhuǎn)子的角位置，能夠有利地預設轉(zhuǎn)子的最終位置。這例如能夠是12點鐘位置或在O和360°之間的、例如為10°、20。、30。、40°、50°、60°、70°、80°、90°或其多倍的其余的角位置。如果預設轉(zhuǎn)子的角位置，那么能夠?qū)l(fā)電機的止動位置與角位置相關(guān)聯(lián)。換而言之，已經(jīng)證實為有利的是，將最終位置的連續(xù)的角調(diào)節(jié)標度與發(fā)電機的離散的止動標度相關(guān)聯(lián)。該關(guān)聯(lián)能夠是直接在預設轉(zhuǎn)子的最終位置之后的第一關(guān)聯(lián)并且然后在制動時動態(tài)地匹配于在風能設備減