專利名稱：具有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)以及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。尤其本發(fā)明在總體上涉及電氣系統(tǒng)以及風(fēng)力渦輪機(jī)的保護(hù)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)使用發(fā)電機(jī)，用于將旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為電能。電能通常作為三相高壓來輸出。發(fā)電機(jī)的線圈或者繞組在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)提供電能。旋轉(zhuǎn)速度確定所述線圈中的交流電的頻率。對(duì)于發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障或者驗(yàn)收發(fā)電機(jī)這些情況或者對(duì)于風(fēng)向的改變來說必須使所述三個(gè)相的頻率穩(wěn)定。在電壓開始下降或者交流節(jié)電時(shí)，發(fā)電機(jī)會(huì)被磁化，這會(huì)導(dǎo)致功率峰值。這種突然的功率峰值則會(huì)導(dǎo)致與所述發(fā)電機(jī)相連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨損或者損壞。在此使用穩(wěn)定器件如晶閘管，用于將所有的相上的這些不穩(wěn)定的頻率的形式的功率峰值平滑濾波為穩(wěn)定的狀態(tài)。頻率穩(wěn)定通過晶間管的接通和斷開來進(jìn)行。所述晶間管的控制則由比如具有處理器或者微處理器的控制單元來承擔(dān)。所述晶間管允許連續(xù)地調(diào)節(jié)電流。所述控制單元從布置在風(fēng)力渦輪機(jī)的重要組件比如發(fā)電機(jī)、主軸承、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者機(jī)艙的框架上的傳感器處獲得數(shù)據(jù)。所述傳感器通常借助于同軸電纜與所述控制單元相連接。所述控制單元、傳感器和晶間管形成一個(gè)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的狀態(tài)可以傳輸給調(diào)度臺(tái)，在那里對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。所述數(shù)據(jù)傳輸可以通過比如每十秒鐘發(fā)送的GSM信息來實(shí)現(xiàn)。論文 “Protection for High-Voltage Systems" , ATZTechnology 6/2007 (2007 年12月)第27到28頁描述了一種用于混合動(dòng)力汽車的高壓電纜的保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于具有集成的傳感器的高壓電纜來說，可以識(shí)別出嚴(yán)重的狀態(tài)如外部的護(hù)套的機(jī)械損壞、短路和局部的過熱。所集成的傳感器將該信息傳輸給識(shí)別單元，該識(shí)別單元?jiǎng)t可以在出現(xiàn)嚴(yán)重的狀況之前切斷用于該電纜的高壓供給。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，進(jìn)一步改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)尤其電氣組件的安全性。該任務(wù)用權(quán)利要求1或者說12所述特征得到解決。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中得到定義。按照本發(fā)明的第一方面，具有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)擁有配備了發(fā)電機(jī)線圈的發(fā)電機(jī)、控制單元、與所述控制單元相連接的傳感器以及能夠由所述控制單元根據(jù)所述傳感器來控制的、設(shè)置在從所述發(fā)電機(jī)線圈通往電網(wǎng)的高壓線中的切斷元件。將所述控制單元與發(fā)電機(jī)線圈連接起來的線路擁有集成的線路監(jiān)控裝置。現(xiàn)在用本發(fā)明也可以監(jiān)控和保護(hù)所述線路本身。由此達(dá)到安全性的新的等級(jí)。以往可以對(duì)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 現(xiàn)在也可以對(duì)與傳感器的連接以及其它的線路進(jìn)行監(jiān)控?？梢詫?duì)信號(hào)線及高壓線進(jìn)行監(jiān)
3控。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，維修間隔期可以變得更長(zhǎng)，因?yàn)轱L(fēng)力渦輪機(jī)可以更好地保持在所定義的狀態(tài)范圍內(nèi)并且就這樣不會(huì)出現(xiàn)過度的磨損狀況。許多故障可以在其達(dá)到嚴(yán)重的程度之前被發(fā)現(xiàn)。在此可以立即采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施比如將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)分開。線路監(jiān)控的信息流入到狀態(tài)模型中，因而在一定程度上總體上得到使用而不是僅僅局部地用于有待監(jiān)控的線路。相應(yīng)地，對(duì)特定的線路進(jìn)行線路監(jiān)控的信息可以用于在所述系統(tǒng)的完全不同的范圍內(nèi)采取應(yīng)對(duì)措施。用于將所述控制單元與所述傳感器連接起來的線路可以具有集成的線路監(jiān)控裝置。這能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)與所述傳感器的線路的監(jiān)控和保護(hù)。由此除了通過傳感器進(jìn)行的監(jiān)控之外也對(duì)與所述傳感器的線路進(jìn)行監(jiān)控，這提高了系統(tǒng)的安全性。所述線路監(jiān)控裝置可以用于所有的傳感器或者用于所選擇的重要的部件組。所述傳感器可以具有用于接收關(guān)于線路監(jiān)控的信息的信號(hào)輸入端。該傳感器接收所述信號(hào)或者線路監(jiān)控的信號(hào)并且對(duì)線路本身進(jìn)行監(jiān)控。該傳感器作為原來的傳感器信號(hào)的補(bǔ)充對(duì)所述線路監(jiān)控裝置的信號(hào)進(jìn)行處理并且在出現(xiàn)故障的情況下用信號(hào)告知所述控制單元。這可以是純粹的“存在故障”信息或者特殊的故障信息。所述特殊的故障信息比如可以包括精確的故障地點(diǎn)、故障的原因和/或重要性。可以以編碼的方式來傳輸故障信肩、O將所述控制單元與斷開元件連接起來的線路可以具有集成的線路監(jiān)控裝置。這允許對(duì)與所述對(duì)安全性來說重要的斷開元件的線路進(jìn)行監(jiān)控，所述斷開元件在緊急情況下應(yīng)該將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)分開。在在出現(xiàn)線路故障的情況下，可以采取措施比如限制運(yùn)行或者立即斷開。在出現(xiàn)故障之前就已經(jīng)可以部分地識(shí)別出危害情況。而后可以通過合適的措施比如單個(gè)組件的斷開或者停止來防止受到危害的組件遭到損壞。所述風(fēng)力渦輪機(jī)可以具有用于風(fēng)力渦輪機(jī)的制動(dòng)器，并且將所述控制單元與該制動(dòng)器連接起來的線路可以具有集成的線路監(jiān)控裝置。如果在發(fā)電機(jī)的運(yùn)行過程中與電網(wǎng)的連接比如通過電路中的故障而中斷，則風(fēng)力渦輪機(jī)會(huì)加速。為避免這種情況，所述控制單元激活空氣動(dòng)力的和/或機(jī)械的制動(dòng)器。這個(gè)重要的子系統(tǒng)的安全性通過所述線路監(jiān)控裝置得到提高，因?yàn)楝F(xiàn)在可以識(shí)別發(fā)給和來自制動(dòng)器的信號(hào)傳輸中的故障并且采取相應(yīng)的措施。所述控制單元可以為具有集成的線路監(jiān)控裝置的線路而具有用于接收關(guān)于線路監(jiān)控方面的信息的信號(hào)輸入端。由此所述控制單元可以得到所述線路監(jiān)控裝置的信號(hào)并且直接對(duì)其進(jìn)行分析。對(duì)于所述傳感器來說，所述控制單元相應(yīng)地得到兩方面的信號(hào)，一方面來自所述傳感器，并且另一方面來自所述線路監(jiān)控裝置。也可以為每個(gè)傳感器或者每個(gè)其它與所述控制單元相連接的系統(tǒng)設(shè)置多個(gè)信號(hào)和信號(hào)輸入端。因此所述用于傳感器的電路可以配備集成的線路監(jiān)控裝置。對(duì)于與兩條分開的線路之間的雙向的信號(hào)傳輸來說，所述兩條線路可以具有集成的線路監(jiān)控裝置?？梢詾槊總€(gè)線路監(jiān)控裝置在所述控制單元中分配一個(gè)自己的信號(hào)輸入端，從而在一定程度上通過硬件將故障信息配屬于所述線路。通過信號(hào)編碼，可以將故障配屬于相應(yīng)的線路，如果比如在所述控制單元上僅僅設(shè)置了一個(gè)或者少數(shù)幾個(gè)信號(hào)輸入端。通過所述控制單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控和分析，這允許獲得靈活的方案并且快速地對(duì)故障情況作出反應(yīng)，因?yàn)樗隹刂茊卧俪蓱?yīng)該采取的措施。所述線路監(jiān)控裝置可以具有集成的傳感器。該傳感器包含在所述線路中，在理想情況下包含在所述線路的包覆的內(nèi)部，并且比如在外皮的損傷、短路和過熱方面對(duì)所述線路進(jìn)行監(jiān)控。也可以為每條線路使用多個(gè)例如專為特定的監(jiān)控作業(yè)而設(shè)置的傳感器。同樣可以實(shí)現(xiàn)在線端上對(duì)連接(比如插頭)的監(jiān)控。所述傳感器可以布置在所述線路的外側(cè)面上。因此可以在更加靠里的線路受到損壞之前發(fā)現(xiàn)大多數(shù)干擾或者故障?？偩€系統(tǒng)也可以裝備著所述集成的線路監(jiān)控裝置。所述集成的傳感器可以具有有傳導(dǎo)能力的層，這個(gè)層螺旋狀地圍繞著線芯來卷繞。在所述線芯與所述有傳導(dǎo)能力的層之間可以布置絕緣子。這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)允許以微小的制造成本進(jìn)行良好的監(jiān)控。所述將控制單元與發(fā)電機(jī)線圈連接起來的線路可以具有高壓線的一部分。除了信號(hào)線之外，整條高壓線或其一部分也可以裝備著集成的線路監(jiān)控裝置。因此用來傳輸由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量的線路區(qū)域可以受到監(jiān)控和保護(hù)。從所述發(fā)電機(jī)線圈一直通往所述斷開元件的高壓線可以具有集成的線路監(jiān)控裝置。由此對(duì)在一定程度上處于里面的從電網(wǎng)看位于所述斷開元件后面的電路進(jìn)行監(jiān)控。所述風(fēng)力渦輪機(jī)可以具有三個(gè)發(fā)電機(jī)線圈和三條各具有一個(gè)斷開元件的高壓線。 這允許容易地用在三相交流電系統(tǒng)(也稱為交流電)中，所述三相交流電系統(tǒng)在電能供應(yīng)方面得到了廣泛推廣。按照本發(fā)明的第二方面，用于如上面所描述一樣的風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)具有控制單元、與所述控制單元相連接的傳感器、能夠由所述控制單元根據(jù)所述傳感器控制的設(shè)置在從發(fā)電機(jī)線圈通往電網(wǎng)的高壓線中的斷開元件以及將所述控制單元與所述發(fā)電機(jī)線圈連接起來的設(shè)有集成的線路監(jiān)控裝置的線路。這樣的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)可以直接在制造時(shí)安裝到風(fēng)力渦輪機(jī)中或者后來加裝到風(fēng)力渦輪機(jī)中。


下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖示出如下 圖1是用于風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的方框圖，
圖2是具有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)。附圖僅僅用于解釋本發(fā)明并且不限制本發(fā)明。附圖和各個(gè)部件不一定按比例。相同的附圖標(biāo)記表示相同的或者類似的部件。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于示范性地在圖2中示出的風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1。所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1包括具有計(jì)算機(jī)、微型控制器或者類似的計(jì)算單元的控制單元2。所述控制單元2用一定的可以在硬件和/或軟件中編程的算法對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?？梢允褂帽O(jiān)控器也就是內(nèi)部的控制算法對(duì)所述計(jì)算情況進(jìn)行監(jiān)控。在新收到的并且已經(jīng)在所述控制單元2中存在信息的基礎(chǔ)上，所述控制單元2計(jì)算風(fēng)力渦輪機(jī)的狀態(tài)模型。在該狀態(tài)模型的基礎(chǔ)上，所述控制單元2探測(cè)到嚴(yán)重的狀況或者故障并且采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。所述控制單元2也可以具有在層級(jí)方面下級(jí)的控制單元比如發(fā)電機(jī)控制單元。在這種情況下，所述狀態(tài)模型至少不是完全在所述發(fā)電機(jī)控制單元上運(yùn)行。更確切地說，所述發(fā)電機(jī)控制單元可以是所述狀態(tài)模型的組成部分。所述計(jì)算過程在布置在風(fēng)力渦輪機(jī)或者調(diào)度臺(tái)中的中央計(jì)算機(jī)上或者在分布的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。所述控制單元2擁有通信接口，比如GSM調(diào)制解調(diào)器，用于連續(xù)地或者至少在故障情況下將消息發(fā)送給調(diào)度臺(tái)或者總機(jī)(Zentrale)。所述控制單元同樣可以接收消息，從而可以從調(diào)度臺(tái)對(duì)所述控制單元2進(jìn)行控制?？梢匀绱藢?duì)所述控制單元2進(jìn)行編程，從而在出現(xiàn)特定的狀況或者故障時(shí)所述控制單元2不是自動(dòng)地進(jìn)行處理，而是將消息發(fā)送給總機(jī)，從調(diào)度臺(tái)得到指示并且隨后執(zhí)行該指示。所述風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)3擁有三個(gè)用于三相交流電系統(tǒng)的類型的能量傳輸系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)線圈或者發(fā)電機(jī)繞組4。所述發(fā)電機(jī)線圈4相應(yīng)地用高壓線5連接到電網(wǎng)6上。 在所述高壓線5中，在電網(wǎng)之前中間連接了其它元件比如控制電子裝置或者變換器。在每條高壓線5中存在著晶閘管的形式的切斷元件7。所述晶閘管通過控制線8 與所述控制單元2相連接，使得該控制單元2可以控制所述斷開元件7。所述斷開元件7 — 方面可以用于使所述三個(gè)相的頻率穩(wěn)定并且另一方面用于將所述發(fā)電機(jī)3與電網(wǎng)6分開。 在這兩種情況下，所述斷開元件7由所述控制單元2來控制。所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1為所選擇的線路或者線路的區(qū)段而包括集成的線路監(jiān)控裝置9。所述集成的線路監(jiān)控裝置9尤其對(duì)所分配的線路的比如通過酸或者氣體造成的機(jī)械或者化學(xué)損壞、對(duì)地短路或者通過比如由于電弧、放電或者火災(zāi)引起的過熱所造成的損壞情況進(jìn)行監(jiān)控。為此，所述集成的線路監(jiān)控裝置9包括集成到線路中的傳感器，該傳感器布置在線路的外部的區(qū)域上，用于在可能的損壞或者危險(xiǎn)到達(dá)更靠里面的線路之前對(duì)其進(jìn)行探測(cè)。所述集成的傳感器對(duì)熱敏感，用于也可以識(shí)別出過熱的情況。所述傳感器可以具有有傳導(dǎo)能力的層，這個(gè)層螺旋狀地圍繞著線芯來卷繞。在所述線芯與所述有傳導(dǎo)能力的層之間可以布置絕緣子。通過對(duì)所述有傳導(dǎo)能力的層的電氣特性的監(jiān)控，可以推斷出相應(yīng)的狀況。首先在所述也可以雙向運(yùn)行的控制線8的實(shí)例上并且在所述高壓線5的處于所述斷開元件7與發(fā)電機(jī)線圈4之間的區(qū)段上對(duì)所述集成的線路監(jiān)控裝置9進(jìn)行描述。這些區(qū)域設(shè)有集成的線路監(jiān)控裝置9。這些區(qū)段(在所有三個(gè)相上)對(duì)所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1來說是重要的，因?yàn)樗霭l(fā)電機(jī)在某種情況上是所述電氣系統(tǒng)的核心部分。通過這些線路，所述控制單元2直接與所述發(fā)電機(jī)線圈4以及所述發(fā)電機(jī)的未示出的內(nèi)部的傳感器相連接。作為替代方案，所述發(fā)電機(jī)線圈4和所述發(fā)電機(jī)3的內(nèi)部的傳感器也可以通過額外的單獨(dú)的線路(未示出)與所述控制單元2相連接，所述額外的單獨(dú)的線路而后同樣具有集成的線路監(jiān)控裝置。通過所述發(fā)電機(jī)線圈4和所述發(fā)電機(jī)的內(nèi)部的傳感器，所述控制單元2尤其得到關(guān)于所述三個(gè)相的電壓、電流和頻率以及所述發(fā)電機(jī)3的溫度的信息。關(guān)于其它的傳感器，在示范性地且不局限于此的情況下示出了兩個(gè)傳感器10和 11，這些傳感器向所述控制單元2提供尤其關(guān)于風(fēng)速、風(fēng)跟蹤系統(tǒng)的方向、快速運(yùn)轉(zhuǎn)和慢速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸的旋轉(zhuǎn)速度、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)油和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸承的溫度的信息。不同的液壓回路、液壓的壓力水平、閥功能、機(jī)械的制動(dòng)器以及緊急制動(dòng)器的制動(dòng)鉗同樣用傳感器來監(jiān)控并且將相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)傳輸給所述控制單元2。所述傳感器10借助于用于傳輸傳感器數(shù)據(jù)比如測(cè)量數(shù)據(jù)的傳感器線路12與所述控制單元2相連接。所述傳感器線路12包含集成的線路監(jiān)控裝置9。所述控制單元2擁有用于所述傳感器線路12的第一信號(hào)輸入端13和用于所述線路監(jiān)控裝置9的第二信號(hào)輸入端14。因此在與所述控制單元2分開的情況下接收所述傳感器數(shù)據(jù)和所述線路監(jiān)控裝置的信息并且而后相應(yīng)地對(duì)其進(jìn)行處理。輸出線路15將所述控制單元2與所述傳感器10連接起來。所述輸出線路15用于將數(shù)據(jù)從控制單元2傳輸給傳感器10。比如可以將配置數(shù)據(jù)傳輸給所述傳感器10。所述輸出線路15同樣包含集成的線路監(jiān)控裝置9，用于對(duì)所述輸出線路15的狀態(tài)和可能的損壞情況進(jìn)行監(jiān)控。所述傳感器11通過中間線路16與所述傳感器10相連接，該中間線路16同樣配備線路監(jiān)控裝置9。這個(gè)傳感器11間接地也就是說通過傳感器10與所述控制單元2相連接。所述傳感器10擁有信號(hào)輸入端10a，所述中間線路16連接到該信號(hào)輸入端IOa上，用于所述接收線路監(jiān)控裝置的信息。該傳感器10承擔(dān)對(duì)所述傳感器11和所述中間線路16 的線路監(jiān)控裝置9的監(jiān)控和分析工作，并且將這些數(shù)據(jù)通過傳感器線路12傳遞給控制單元 2以進(jìn)行分析。所述傳感器11在某種程度上是所述傳感器10的子傳感器?？梢詫?duì)從傳感器10傳送給控制單元2的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，用于減少布線開銷。也可以取代單根的傳感器線路而使用多條并聯(lián)的線路或者總線系統(tǒng)，該總線系統(tǒng)而后同樣裝備著線路監(jiān)控裝置。用于風(fēng)力渦輪機(jī)的制動(dòng)器17比如機(jī)械的或者空氣動(dòng)力的制動(dòng)器，擁有一個(gè)或者多個(gè)內(nèi)部傳感器將關(guān)于所述制動(dòng)器17的狀態(tài)的數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制單元2。為此，所述制動(dòng)器17用線路18與所述控制單元2相連接。所述線路18設(shè)有線路監(jiān)控裝置9。所述控制單元2擁有用于具有集成的線路監(jiān)控裝置9的線路18的第三信號(hào)輸入端19。將所述線路監(jiān)控裝置9的信息傳送給所述制動(dòng)器17的信號(hào)輸入端20，在那里作為傳感器信號(hào)對(duì)其進(jìn)行處理并且象所述制動(dòng)器17的傳感器數(shù)據(jù)一樣將其傳輸給所述控制單元2?？梢詫?duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。傳感器數(shù)據(jù)和線路監(jiān)控裝置的信息的共同傳輸不僅對(duì)于執(zhí)行器而且對(duì)傳感器來說都是可能的，在此為所述執(zhí)行器示范性地示出了所述制動(dòng)器17。所述制動(dòng)器17由能源21供應(yīng)電能并且為此借助于供電線路22與所述能源21相連接。所述供電線路22包含用于進(jìn)行監(jiān)控的線路監(jiān)控裝置9。該線路監(jiān)控裝置9用信號(hào)線 23與所述控制單元2相連接，用于將所述線路監(jiān)控的信息直接傳輸給所述控制單元2。因而在這里所述集成的線路監(jiān)控裝置9直接與所述控制單元2相連接，盡管所述具有集成的線路監(jiān)控裝置9的線路22沒有直接連接到所述控制單元2上。這條線路22也可以配備集成的線路監(jiān)控裝置。在此示出了大量的具有不同配置的線路，所述線路全部擁有集成的線路監(jiān)控裝置 9。當(dāng)然未配備線路監(jiān)控裝置的線路也可以連接到所述控制單元2或者所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 1的其它元件上。所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1包括所述控制單元2、傳感器10和11、執(zhí)行器17、斷開元件7 以及線路監(jiān)控裝置9。所述發(fā)電機(jī)線圈4以及發(fā)電機(jī)內(nèi)部的傳感器(未示出)同樣可以屬于所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1，因?yàn)樵谄渖厦鏈y(cè)量直接的數(shù)據(jù)比如電流和電壓。所述控制單元2連續(xù)地并且/或者在有故障的情況下從傳感器和線路監(jiān)控裝置處得到信息，將這些信息導(dǎo)送到所述狀態(tài)模型中并且在所述狀態(tài)模型的基礎(chǔ)上作出決定。這些決定可以傳送給調(diào)度臺(tái)并且/或者直接地比如用執(zhí)行器如制動(dòng)器17或者斷開元件7得到實(shí)施。圖2示出了風(fēng)力渦輪機(jī)M，該風(fēng)力渦輪機(jī)M配備了所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1。該風(fēng)力渦輪機(jī)M具有塔架25，該塔架25固定在地面中并且可以具有超過100米的高度。在塔架 25的上面布置了主軸26。在該主軸沈的前面的端部上布置了主軸承27，該主軸承27可活動(dòng)地將所述固定的主軸26與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子輪轂觀連接起來。在所述轉(zhuǎn)子輪轂觀上固定了兩個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片四。機(jī)艙30將所述塔架25的上端部上的固定的組成部分包圍。所述發(fā)電機(jī)3擁有固定的設(shè)有發(fā)電機(jī)繞組或線圈4的定子31以及旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子32。 所述線圈4也可以布置在所述轉(zhuǎn)子32上。高壓線5從所述發(fā)電機(jī)線圈4通過塔架25伸展到電網(wǎng)6處。所述狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)1在圖2中出于簡(jiǎn)明原因僅僅用幾個(gè)組件來示出。所有的以及還有其它的附加的來自圖1的詳細(xì)示意圖的組件也可以套用到圖2中。相應(yīng)地，關(guān)于圖1 所作的解釋也適用于圖2。所述控制單元2固定在主軸沈上并且借助于具有集成的線路監(jiān)控裝置9的傳感器線路12與傳感器10相連接。這一點(diǎn)示范性地為傳感器10而示出，該傳感器10布置在轉(zhuǎn)子輪轂觀中并且比如對(duì)用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子葉片四的液壓系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。所述傳感器線路12 比如可以包含設(shè)置在固定的與旋轉(zhuǎn)的部件之間的過渡帶上的集電環(huán)。這個(gè)集電環(huán)以及同樣所述線路的插塞連接器或者其它連接器連接到所述集成的線路監(jiān)控裝置上，比如可以通過自己的與所述線路的原來的連接并聯(lián)布置的插塞連接或者旋轉(zhuǎn)連接。所述控制單元2對(duì)所接收的傳感器數(shù)據(jù)和所述線路監(jiān)控的信息進(jìn)行處理并且控制出于簡(jiǎn)明原因未示出的執(zhí)行器比如制動(dòng)器和斷開元件。如果出現(xiàn)故障情況或者先于故障的嚴(yán)重的狀態(tài)比如高壓線5的機(jī)械損壞，那么所述控制單元2就直接激活所述相應(yīng)的高壓線5的斷開元件7或者所有三個(gè)斷開元件7，用于避免放電或者短路。將關(guān)于故障情況和所采取的措施的信息發(fā)送給調(diào)度臺(tái)，以便可以著手進(jìn)行維修。
8
權(quán)利要求
1.擁有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)(1)的風(fēng)力渦輪機(jī)，具有配備了發(fā)電機(jī)線圈(4)的發(fā)電機(jī)(3)、控制單元(2)和與所述控制單元(2)相連接的傳感器(10、11)以及能夠由所述控制單元(2) 根據(jù)所述傳感器(10、11)控制的、設(shè)置在從所述發(fā)電機(jī)線圈(4 )通往電網(wǎng)(6 )的高壓線(5 ) 中的斷開元件(7)，其特征在于，將所述控制單元(2)與所述發(fā)電機(jī)線圈(4)連接起來的線路(5、8)具有集成的線路監(jiān)控裝置(9)。
2.按權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中將所述控制單元(2)與所述傳感器(10、11) 連接起來的線路(12、15、16)具有集成的線路監(jiān)控裝置(9)。
3.按權(quán)利要求2所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述傳感器(10)具有用于接收關(guān)于線路監(jiān)控的信息的信號(hào)輸入端(10a)。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中將所述控制單元(2)與所述斷開元件(7)連接起來的線路(8)具有集成的線路監(jiān)控裝置(9)。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，具有用于該風(fēng)力渦輪機(jī)(24)的制動(dòng)器(17)，其中將所述控制單元(2)與所述制動(dòng)器(17)連接起來的線路(18)具有集成的線路監(jiān)控裝置(9)。
6.按權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述控制單元(2)為具有集成的線路監(jiān)控裝置(9)的線路(12)而具有用于接收關(guān)于線路監(jiān)控的信息的信號(hào)輸入端(14)。
7.按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述線路監(jiān)控裝置(9)具有集成的傳感器。
8.按權(quán)利要求7所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述集成的傳感器具有有傳導(dǎo)能力的層，這個(gè)層螺旋狀地圍繞著線芯來卷繞，并且其中在所述線芯與所述有傳導(dǎo)能力的層之間布置了絕緣子。
9.按權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述將控制單元(2)與發(fā)電機(jī)線圈(4)連接起來的線路(5、8)具有所述高壓線(5)的一部分。
10.按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，其中所述從發(fā)電機(jī)線圈(4)一直通往所述斷開元件(7 )的高壓線(5 )具有集成的線路監(jiān)控裝置(9 )。
11.按權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)，具有三個(gè)發(fā)電機(jī)線圈(4)以及三條各具有一個(gè)斷開元件(7)的高壓線(5)。
12.狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，用于按權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(24)，該狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)具有控制單元(2)、與所述控制單元(2)相連接的傳感器(10、11)、能夠由所述控制單元(2 )根據(jù)所述傳感器(10、11)控制的、設(shè)置在從發(fā)電機(jī)線圈(4 )通往電網(wǎng)(6 )的高壓線(5)中的斷開元件(7)以及將所述控制單元(2)與所述發(fā)電機(jī)線圈(4)連接起來的設(shè)有集成的線路監(jiān)控裝置(9)的線路(5、8)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)(1)的風(fēng)力渦輪機(jī)(24)，該風(fēng)力渦輪機(jī)(24)具有配備了發(fā)電機(jī)線圈(4)的發(fā)電機(jī)(3)、控制單元(2)和與所述控制單元(2)相連接的傳感器(10、11)。能夠由所述控制單元(2)根據(jù)所述傳感器(10、11)控制的切斷元件(7)布置在從所述發(fā)電機(jī)線圈(4)通往電網(wǎng)(6)的高壓線(5)中。將所述控制單元(2)與所述發(fā)電機(jī)線圈(4)連接起來的線路(5、8)具有集成的線路監(jiān)控裝置(9)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102235306SQ20111011672
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者M.沃勒布 申請(qǐng)人:西門子公司