[发明专利]用于确定风力涡轮机转子的角位置的系统和方法

权利要求书

1.一种用于确定风力涡轮机转子(102)的角位置的方法，所述方法的特征在于：

测量所述转子(102)的切向加速度(At)(114)和径向加速度(Ar)(112)；

测量所述转子(102)的速度；

至少部分地基于转子(102)的速度随时间的变化确定所述转子(102)的旋转切向加速度(cAt)(120)；

至少部分地基于所述转子(102)的速度确定旋转径向加速度(cAr)(110)；

至少部分地基于该确定的旋转切向加速度(cAt)(120)调整该测量的切向加速度(At)(114)；

至少部分地基于该确定的旋转径向加速度(cAr)(110)调整该测量的径向加速度(Ar)(112)；

至少基于该调整的切向加速度(aAt)和该调整的径向加速度(aAr)确定所述转子(102)的角位置。

2.如权利要求1所述的方法，其进一步的特征在于：

至少部分地基于所述转子(102)的所述确定的角位置控制所述风力涡轮机(100)的一个或多个参数，其中，所述一个或多个参数包括叶片桨距、转子(102)的位置以及转子(102)的速度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述转子(102)的切向加速度(At)(114)和径向加速度(Ar)(112)包括感测多轴线加速计(118)的正交轴线输出。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述转子(102)的速度包括感测轴编码器(234)的脉冲输出，其中所述轴编码器(234)与驱动轴通信，所述驱动轴以与所述转子(102)的旋转速度成比例的速度旋转。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述测量的切向加速度(At)(114)和调整所述测量的径向加速度(Ar)(112)被用于确定所述转子(102)的角位置，并且其中调整所述测量的切向加速度(At)(114)包括从所述测量的切向加速度(At)(114)减去所述确定的旋转切向加速度(cAt)(120)，且其中调整所述测量的径向加速度(Ar)(112)包括从所述测量的径向加速度(Ar)(112)减去确定的旋转径向加速度(cAr)(110)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述转子(102)的角位置包括确定由所述调整的切向加速度(aAt)测量值除以所述调整的径向加速度(aAr)测量值限定的数量的反正切，以及使用所述调整的切向加速度(aAt)测量值和调整的径向加速度(aAr)测量值的符号(+/-)来确定所述转子(102)的位置的象限。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述转子(102)的角位置包括：

当所述转子(102)静止的时候测量所述转子(102)的切向加速度(At)(114)和径向加速度(Ar)(112)；

至少基于该测量的切向加速度(At)(114)和所述径向加速度(Ar)(112)确定该静止的转子(102)的角位置；

测量旋转的所述转子(102)的增量位置，其中测量增量位置包括对轴编码器(234)的脉冲输出进行计数；以及

至少基于所述静止的转子(102)的该加速度测量值以及所述旋转的转子(102)的增量位置测量值确定所述旋转的转子(102)的角位置。

8.如权利要求1所述的方法，其进一步的特征在于：

基于所述调整的切向加速度(aAt)测量值和所述调整的径向加速度(aAr)测量值确定重力矢量(116)的大小(M)；以及

通过将该确定的大小(M)与重力的预期大小进行比较而至少核实所述转子(102)的所述确定的角位置。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量切向加速度(At)(114)和径向加速度(Ar)(112)包括同时在所述转子(102)的两个或更多测量位置处测量切向加速度(At)(114)和径向加速度(Ar)(112)，且在所述两个或更多测量位置处的各对测量值被用于确定冗余的转子(102)的位置。

10.一种用于确定风力涡轮机转子(102)的角位置的系统，所述系统的特征在于：

至少一个加速计(118)，其可操作以在所述转子(102)上的一个或多个测量位置处测量切向加速度(At)(114)和径向加速度(Ar)(112)；

轴编码器(234)，其可操作以测量转子(102)的速度；

一个或多个处理器(206)，其可操作以：

至少部分地基于所述转子(102)的速度随时间的变化而确定在所述一个或多个测量位置处所述转子(102)的旋转切向加速度(cAt)(120)；

至少部分地基于所述转子(102)的速度确定所述转子(102)的旋转径向加速度(cAr)(110)；

用该确定的旋转切向加速度(cAt)(120)调整该测量的切向加速度(At)(114)；

用该确定的旋转径向加速度(cAr)(110)调整该测量的径向加速度(Ar)(112)；以及

至少基于该调整的切向加速度(aAt)和该调整的径向加速度(aAr)确定所述转子(102)的角位置。