风力涡轮机叶片的失速检测.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103528670103528670A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310266128.8(22)申请日2013.06.28(30)优先权数据12174097.12012.06.28EP(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人T.埃斯本森G.赫格(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人马红梅刘春元(51)Int.Cl.G01H17/00(2006.01)G01B21/00(2006.01)G01P15/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称风力涡轮机叶片的失速检测(57)摘要本发明涉及风力涡轮机叶片的失速检测。提供了一种用于风力涡轮机的失速传感器、一种包括这样的失速传感器的风力涡轮机以及一种操作这样的风力涡轮机的方法。所述失速传感器包括：检测器装置(10)，其被适配成测量所述风力涡轮机的转子叶片的振动并且输出表示所述转子叶片的所述振动的振动信号；转换装置(11)，其被连接到所述检测器装置(10)并且被适配成确定表示从所述检测器装置(10)接收到的所述振动信号的频带内的频谱信号成分的噪声系数；以及仲裁器装置(12)，其被连接到所述转换装置(11)并且被适配成基于从所述转换装置(11)接收到的所述噪声系数来用信号发送失速的存在或不存在。CN103528670ACN10352867ACN103528670A权利要求书1/1页1.一种用于风力涡轮机的失速传感器，所述失速传感器包括：检测器装置(10)，其被适配成测量所述风力涡轮机的转子叶片的振动并且输出表示所述转子叶片的所述振动的振动信号；转换装置(11)，其被连接到所述检测器装置(10)并且被适配成确定表示从所述检测器装置(10)接收到的所述振动信号的频带内的频谱信号成分的噪声系数；以及仲裁器装置(12)，其被连接到所述转换装置(11)并且被适配成基于从所述转换装置(11)接收到的所述噪声系数来用信号发送失速的存在或不存在。2.根据前述权利要求所述的失速传感器，其中，所述检测器装置(10)包括适配成测量所述转子叶片相对于所述转子叶片的旋转的平面的位置的位移传感器、适配成测量声压的声传感器以及适配成测量所述转子叶片相对于所述转子叶片的旋转的所述平面的运动的加速度传感器中的至少一个。3.根据前述权利要求中一项所述的失速传感器，其中，所述转换装置(11)包括适配成确定所述振动信号和/或信号值在所述振动信号的频谱的一个或多个离散频率下的频谱的处理器或适配成确定所述振动信号在所述频带内或在所述频带的相应部分内的所述振动信号的瞬态信号电平的一个或多个带通音量峰值表中的至少一个。4.根据前述权利要求中一项所述的失速传感器，其中，所述仲裁器装置(12)被适配成将所述噪声系数与门限噪声系数相比较并且如果所述噪声系数超过所述门限噪声系数则用信号发送失速的存在以及否则用信号发送失速的不存在。5.根据前述权利要求中一项所述的失速传感器，其中，所述仲裁器装置(12)被适配成：确定所述噪声系数的方差；将所述噪声系数的所述方差与门限方差相比较；并且如果所述方差超过所述门限方差则用信号发送失速的存在；以及否则用信号发送失速的不存在。6.根据前述权利要求中一项所述的失速传感器，其中，所述仲裁器装置(12)被适配成：将针对第一转子定位所确定的所述噪声系数的第一值与针对第二转子定位所确定的所述噪声系数的第二值相比较；并且如果所述第二值超过所述第一值预定噪声容限或预定因数则用信号发送失速的存在；以及否则用信号发送失速的不存在。7.一种风力涡轮机，其包括根据前述权利要求中一项的至少一个失速传感器和具有多个转子叶片的转子。8.一种操作根据前述权利要求所述的风力涡轮机的方法，包括步骤：-感测失速的存在或不存在；并且-依照所述感测的结果来改变所述风力涡轮机的至少一个操作参数。9.根据前述权利要求所述的方法，其中，失速的存在在所述至少一个失速传感器在第一预定持续时间期间用信号发送失速的存在时、在所述至少一个失速传感器在第二预定持续时间期间用信号发送失速的存在超过第一预定数目的次数时、在所述至少一个失速传感器在预定数目的转子转数期间用信号发送失速的存在超过第二预定数目的次数时、或者在所述至少一个失速传感器对于所述风力涡轮机的多于一个转子叶片用信号发送失速的存在时被感测到。10.根据权利要求8或9中一项所述的方法，其中，改变所述风力涡轮机的所述至少一个操作参数包括改变一个或所有转子叶片的螺距角中的至少一个、改变所述风力涡轮机的发电机或转换器的功率或转矩基准、使所述风力涡轮机偏转或者改变所述风力涡轮机的所述转子的转