[发明专利]用于对于设备的状态变化进行识别的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对于设备的、尤其是风力发电设备的状态变化进行识别的方法。

背景技术

风力发电设备也被安装在受到结冰危害的地方。在美国，比如风力发电设备的大约65%处于可能结冰的地方。通过不同的气象学上的现象，冰可能沉积在风力发电设备的转子叶片上。这部分地引起了高达数百千克的质量增加。

在转子叶片上的、如此高的质量增加可能导致巨大的负荷，乃至毁坏风力发电设备。此外，可能出现所谓的冰抛（Eisabwurf），也就是说，冰被从转子叶片上甩掉。后果可能就是人员、牲畜伤害及物品损坏。

一种用于在风能发电机组上进行结冰识别的可行方案部分地在法律上得到规定，或者用于进行设备保护。在识别到结冰之后，可以采取相应的应对措施，比如给设备除霜或者使设备停机。

由DE 100 65 314 B4比如公开了一种方法，用该方法可以识别风力发电设备的转子叶片的状态变化、比如结冰。在转子停止时，也可以进行这样的识别。但是为此需要特殊的、高分辨的传感器，所述传感器被安装在转子叶片上，并且与测评单元相连接。这样的方法由于所述传感器或者多个处于多个转子叶片上的传感器而成本很高。

因此，值得追求的是，说明一种可行方案，用于成本低廉地识别一种风力发电设备的转子叶片上的状态变化、尤其是结冰或者损坏。

发明内容

按照本发明，建议一种具有权利要求1的特征的方法。有利的设计方案是从属权利要求的以及接下来的说明书的主题。

在一种用于对设备的、尤其是风力发电设备的转子叶片上的状态变化、尤其是结冰或者损坏进行识别的方法中，所述设备具有至少一个第一组件，所述第一组件通过能够旋转的连接部与另一组件相连接，其中检测所述第一组件的振动并且就变化对其进行研究；对于所述方法来说有利的是，利用一种在所述设备、尤其是风力发电设备中本来就存在的驱动装置尤其能够再现地激发所述振动。

优选利用一种传感器来检测所述振动，所述传感器被安装在所述第一组件上，并且所述传感器可以检测至少一种加速度和/或至少一种旋转速率。可以通过这种方式特别容易并且精确地检测一种振动。一种不如在现有技术中分辨率高的、比如来自汽车领域的传感器也是足够的，因为通过有针对性的激励引起的振动足够明显。这能够使用成本低廉的传感器。

合适的传感器比如是惯性传感器、尤其是加速度传感器、比如MEMS传感器。为了特别容易地将本发明付诸实践，可以将双轴的（x和y）加速度传感器用作惯性传感器。已经由本申请人为本发明的实施提供合适的MEMS传感器装置，比如名称为MM3.10、MM5.8或者MM5.10，所述MEMS传感器装置可以测量至少一种旋转速率和两种垂直于所述旋转速率的加速度。

有利的是，所述至少第一组件是所述风力发电设备的至少一个转子叶片，并且所述另一组件是所述风力发电设备的轮毂。所述转子叶片在这里通过能够旋转的连接部与所述轮毂相连接，并且所述转子叶b片可以利用一种驱动装置、尤其是一种斜度-驱动装置围绕着所述轮毂旋转。所述斜度-驱动装置或者所述能够旋转的连接部本来就存在，因为为了所述转子叶片的、在风中的最佳的定向而需要所述斜度-驱动装置或者所述旋转的连接部。

此外，有利的是，所述第一组件包括一个整个的、具有转子叶片的转子和一吊舱，并且所述另一组件是所述风力发电设备的塔架。在这里，能够旋转的连接部连同一种驱动装置、尤其是一种方位角-驱动装置本来就存在。在此需要这二者，用于使所述整个转子根据风向进行最佳的定向。

优选使用所述方法，如果所述轮毂相对于所述吊舱停止不动，比如在风停时。由此在运行所述风力发电设备之前就已经可以识别出转子叶片上的结冰或者损坏情况，并且可以采取相应的应对措施。

一种按本发明的方法也能够在设备停止时利用一种成本低廉的传感装置来识别固有频率。在设备停止并且风速较低、比如小于3km/h时，所述转子叶片的固有频率只能很弱地通过从旁边吹过的风来激发。在现有技术中，而后需要特殊的、成本较高的传感器，用于识别所述振动。通过主动的、能够再现的激励，所述振动的幅度变得足够大，从而也可以利用一种成本低廉的传感装置来识别所述振动。

此外有利的是，所述方法被集成到一种风力发电设备的、已经存在的设备控制机构和/或条件监控系统（CMS）中。由此可以降低必需的、比如用于完整的附加的监控控制机构的开销，并且/或者风力发电设备的运行和/或监控可以得到简化。

风力发电设备的、一种按本发明的计算单元、比如控制仪尤其在程序技术上被设立用于实施按本发明的方法。