[发明专利]用于操作风力涡轮机的方法

说明书

本发明涉及一种用于操作风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机包括至少一个发电机和借助于至少一个滑动轴承相对于彼此被可旋转地支承的至少两个部件，由此使得指示所述风力涡轮机的操作状态的所述风力涡轮机的至少一个操作状态信息被确定。

公知的是为相对于彼此被可旋转地支承的风力涡轮机的部件提供滑动或普通轴承，而不是常规的滚动轴承。滑动轴承比起滚动轴承显示出优点，特别是在机械行为和寿命方面。

然而，相应滑动轴承显示出相对较高的静摩擦或所谓的静态摩擦，即用以在静止的相应滑动轴承中发起运动所需的作用力相对较高。具体地，当在风力涡轮机中使用相应滑动轴承作为主轴承时，必须施加高作用力或高扭矩来开始风力涡轮机的操作，即特别是开始传动系的旋转，以便迫使相应滑动轴承处于流体动力润滑的所需状态。

传统上，风能被利用来在风力涡轮机的起动期间克服高静摩擦。然而，在以下时候的情况中可能发生问题：风能不足和/或甚至不足以迫使风力涡轮机的转子叶片旋转，即迫使相应滑动轴承处于流体动力润滑的所需状态时。甚至是在具有转子叶片的叶片俯仰角的支持控制的情况下，在无风或无力不均、阵风情况中可能难以起动风力涡轮机。

本发明的目的是在考虑滑动轴承的高静摩擦的情况下提供一种用于操作风力涡轮机的改善方法。

该目的通过最初给出的方法得以创造性地实现，其中如果至少一个操作状态信息指示风力涡轮机的起动或停机，则发电机作为用于驱动风力涡轮机的电动机被操作。

本创造性原理提出在风力涡轮机的起动和停机期间将发电机用作电动机。在考虑风力涡轮机的(当前或预期)操作状态的情况下，通过相应操作状态信息来确定风力涡轮机的起动和停机。

操作状态信息本质上代表风力涡轮机的所有类型的可能操作状态，其可以基本上分类为起动状态、操作状态和停机状态。由此，起动状态通常涉及这样一种状态，其中风力涡轮机的转子毂开始运动，从静止即0rpm(每分钟转数)或仅数rpm到阈值rpm。风力涡轮机的操作状态通常覆盖高于前述阈值rpm的大范围的rpm。风力涡轮机的停机状态通常与起动状态相反地开始，从阈值rpm到仅数rpm或风力涡轮机的静止，即0rpm。

因此，需要一定量的电力来在风力涡轮机的起动和停机期间将发电机用作电动机。发电机是一种电机，其可用于通过应用一定的运动来生成电力，或者通过应用电力来生成一定的运动。发电机在风力涡轮机的所有其它操作状态期间被用作用于产生电力的常规发电机，风力涡轮机的起动或停机期间除外。

通过协调地使用发电机作为电动机，风力涡轮机的柔和、平稳起动和停机是可行的。逆转操作的发电机即电动机的适当控制克服滑动轴承的静态摩擦影响，进一步避免在风力涡轮机的结构内生成和传播振动和/或振荡，其通常发生于风力涡轮机的起动或停机期间。

操作状态信息通常由就中心风力涡轮机控制器或类似物而言的控制单元确定。由此，相应的起动信号或停止信号可以被输入至控制单元，以便发起或执行风力涡轮机的起动或停机。

借助于相应滑动轴承相对于彼此被可旋转地支承的可能部件可以是可旋转的轴特别是主轴、发电机的转子的转子支承件、相对于它们的纵向轴线可旋转的转子叶片、转子毂的部件等。

优选的是：通过考虑所述风力涡轮机的至少一个操作参数来确定所述操作状态信息。由此，所述风力涡轮机的所使用操作参数可以是或可以指示在所述风力涡轮机的所述或其它可旋转部件上的扭矩、和/或所述风力涡轮机的所述或其它可旋转部件的旋转速度、和/或所述至少一个滑动轴承的润滑状态特别是所述润滑剂的膜厚、和/或风速。因此，所提及的参数允许广泛且确切地确定操作状态信息，其是用于控制和/或监测风力涡轮机的起动和停机的基础。

由此，风力涡轮机的相应部件比如轴等的运动所涉及的扭矩、旋转速度或任何其它参数被视为用于风力涡轮机的相应操作状态的指标。在此背景中，与相应基准值相比，零或很少的扭矩或旋转速度可以指示风力涡轮机的静止状态或没有恰当的操作，即风力涡轮机基本已准备好起动。因此，相应的很少的扭矩或旋转速度可以被用作用于执行风力涡轮机的起动的初始信号。

此外，相应的可旋转部件的旋转速度关联于或者可以关联于就润滑剂比如油、油脂或类似物的膜厚的指标而言的支承相应部件的相应滑动轴承的润滑状态。基本上，高的旋转速度指示良好的流体动力润滑，其高润滑剂膜厚完全分离相对于彼此移动的可旋转部件的相应表面，比如特别是相应(滑动)支承表面，而相对较低的旋转速度指示相对较低的润滑膜厚，以及相对于彼此移动的可旋转部件的相应表面比如特别是相应(滑动)支承表面之间的可能接触。