[发明专利]用于调节风力发电机的调节设备的方法

说明书

为了能在调节时对风力发电机的可动部分更好地进行控制，可规定：在调节之前，驱动轴(11‑1、11‑2、11‑3、11‑4)相对于彼此这样张紧，即通过至少一根驱动轴(11‑1)相对于其它驱动轴(11‑2、11‑3、11‑4)旋转，并且在调节期间，各驱动轴(11‑1、11‑2、11‑3、11‑4)在保持驱动轴(11‑1、11‑2、11‑3、11‑4)张紧的情况下借助位置控制而共同沿相同的旋转方向旋转，直到达到可动部分期望的最终位置()为止。

技术领域

本发明涉及一种用于调节风力发电机的调节设备的方法，风力发电机的可动部分借助该调节设备转动，其中，调节设备包括至少两个驱动轴，驱动轴分别具有驱动电机，驱动轴与可动部分联接，并且本发明涉及一种包括这种调节设备的风力发电机。

背景技术

风力发电机通常具有用于风力发电机的不同可动部分的调节设备，例如是风轮桨叶调节或方位角调节，以便能针对变化的风力条件(风速、风向等)调整风力发电机，并且借此主要提高能量输出。这些调节设备常常具有多个较小的、共同作用的驱动电机，而不是单个较大的驱动电机。驱动电机通过传动小齿轮通常作用到共同的链轮齿，以便调节风力发电机的可动部分。链轮齿在此常常是位置固定地固定，例如在方位角调节时布置在塔处，或在机舱的轮毂(作为准静止部分)处用于风轮桨叶调节。驱动电机与传动小齿轮一起固定在可动部分处。但是，这一结构也可是反过来的。在此情况下，可动部分和位置固定部分通过轴承、滚动轴承或滑动轴承相互连接。在驱动电机与传动小齿轮之间通常也布置有传动机构、常常是行星齿轮，该行星齿轮作为液力变矩器起作用，即，驱动电机的高转速和低转矩在传动小齿轮处的更低的转速的情况下转化为较高的转矩。此外，常常尤其是在滚动轴承的情况下，也设有制动装置、通常是一个大多数情况下为液压的调节制动器，以便能对风力发电机的可动部分制动或固定。在滑动轴承中通常不设有大多数情况下为液压的制动装置。在制动装置中可设有位置固定的制动环，布置在可动部分处的制动块作用到该制动环上。这一布置(结构)也可以是反过来的。附加地或替代地，驱动电机也可配备有保持制动器(停止制动器)。

在风力发电机的调节设备的驱动轴中，即驱动电机(如果必要则有传动小齿轮与链轮齿之间的传动机构和啮合部)存在较大的机械间隙和较大的弹性。例如，在传动小齿轮的齿与链轮齿之间，范围为从0.5mm至1mm之间的间隙并不少见。附加地，在驱动轴中设有较大的传动比，传动比通常是在1:20000的数量级。因此，为了将驱动电机的转矩传递到链轮齿，必须首先克服驱动轴中的间隙和弹性。为此，驱动电机的驱动轴的多次转动是必要的。由于该原因，特别是在风载荷作用下，调节设备的调节比外部看起来的更复杂。如果调节设备的液压制动(器)和/或驱动电机的停止制动(器)松开，则风可使运动的部分不受控地沿电机旋转方向旋转，直到间隙和弹性能被克服，并且驱动电机能将转矩传递到链轮齿上。为了避免这种情况，在具有调节制动的风力发电机的情况下，调节制动不会被完全打开，由此剩余制动力矩能反作用于不受控的调节运动。但是，这在调节制动(器)处产生磨损，并且由于部分松开的调节制动器而导致较大的噪音负担(制动尖叫声)，这也可能在风力发电机认证时导致问题。

为了排除这一问题，在EP 2 101 058B1中也已提出了：将至少一种调节驱动件控制成其转速与其它调节驱动件的转速不同，使得该调节驱动件引起制动力矩。以此方式，调节驱动件被张紧并且克服机械间隙和弹性。调节驱动件实施为受变频器控制的电动马达，借此能调整转速或转矩。在这种情况下缺点在于，起作用的制动力矩是确定的。在较低的风载荷的情况下，这一制动力矩通常过高，这使得这类调节在所耗费的能量方面是低效率的。在高风载荷的情况下，在调节设备进行调节时，制动力矩仍会由外部负载来克服，并且调节设备的可动部分不受控地进行调节。由于转速控制或转矩控制，张力因此被消除，并且可能失去对可动部分(例如，机舱)的控制。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种用于调节风力发电机的可动部分的方法和调节设备，借助它们可在调节时对风力发电机的可动部分的运动进行控制。