用于风力机的偏航系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102341595A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102341595A(43)申请公布日2012.02.01(21)申请号201080011121.6C·哈格(22)申请日2010.03.05(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(30)优先权数据司720010950127-12009.03.05SE代理人李强谭祐祥61/1862112009.06.11US(51)Int.Cl.(85)PCT申请进入国家阶段日F03D7/02(2006.01)2011.09.05(86)PCT申请的申请数据PCT/EP2010/0528632010.03.05(87)PCT申请的公布数据WO2010/100271EN2010.09.10(71)申请人通用电气风能(挪威)有限公司地址挪威奥斯陆(72)发明人M·比约克A·维克斯特隆权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称用于风力机的偏航系统(57)摘要本发明涉及一种用于风力机(1)的偏航系统(5)，风力机包括塔架(2)和机舱(3)，塔架和机舱由偏航系统联结，并且偏航系统进一步包括：固定到塔架上的轴承，机舱安置在该轴承上且在偏航运动中在该轴承上滑动；以及布置成允许机舱沿着轴承进行旋转运动的至少一个偏航马达，其中，偏航系统(5)进一步包括用于以这样的方式持续地运行该至少一个偏航马达的控制机构(8)：使得偏航马达争取根据设定点来操纵机舱。本发明还涉及一种用于控制风力机(1)的偏航的方法，包括以下步骤：确定风力机(1)的设定点，基于风力机的设定点和当前对准情况来计算偏航误差，至少基于偏航误差来确定扭矩的大小和方向，以及对偏航系统的至少一个偏航马达施加扭矩以转动涡轮，其中，该方法还包括持续地计算偏航误差和施加扭矩以便争取朝向设定点的步骤。CN1023459ACCNN110234159502341609A权利要求书1/2页1.一种用于风力机的偏航系统(5)，所述风力机(1)包括塔架(2)和机舱(3)，所述塔架(2)和所述机舱(3)由所述偏航系统(5)联结，并且所述偏航系统(5)进一步包括固定到所述塔架(2)上的轴承(51)，所述机舱(3)安置在所述轴承(51)上且在偏航运动中在所述轴承(51)上滑动，所述偏航系统(5)进一步包括布置成允许所述机舱(3)沿着所述轴承(51)进行旋转运动的至少一个偏航马达(52)，其特征在于，所述偏航系统(5)进一步包括用于以如下方式持续地运行所述至少一个偏航马达(52)的控制机构(8)：使得所述至少一个偏航马达(52)争取操纵所述机舱(3)朝向设定点；以及使得所述偏航系统布置成只要所述机舱(3)上的外部偏航方向的扭矩超过所述至少一个偏航马达的允许的扭矩容量，就允许所述机舱(3)转向离开所述偏航设定点。2.根据权利要求1所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述偏航马达(52)布置成分别提供负扭矩和正扭矩(-M，+M)两者。3.根据权利要求1或2所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述控制机构(8)布置成实现四象限控制。4.根据权利要求3所述的偏航系统(5)，其特征在于，来自所述四象限控制的至少一个偏航马达特性布置成被所述控制机构(8)用来控制涡轮(4)的至少一个涡轮叶片(41)的桨距角或所述涡轮(4)本身。5.根据前述权利要求中的任一项所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述偏航系统(5)布置成独立于彼此来控制至少两个涡轮叶片(41)的所述桨距角。6.根据前述权利要求中的任一项所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述控制机构(8)布置成至少使用所述至少一个偏航马达特性来检测所述涡轮(4)的失衡。7.根据前述权利要求中的任一项所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述控制机构(8)在检测到所述失衡之后布置成通过改变至少一个涡轮叶片(41)的所述桨距角来将所述失衡减到最小。8.根据前述权利要求中的任一项所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述控制机构(8)进一步布置成至少使用所述至少一个偏航马达特性来确定所述机舱(3)的对于影响所述风力机(1)的状况最有利的方向。9.根据前述权利要求中的任一项所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述控制机构(8)进一步布置成至少基于所述至少一个偏航马达特性来确定风况，例如风速、风向、风切变或上升流。10.根据前述权利要求中的任一项所述的偏航系统(5)，其特征在于，所述控制系统(8)布置成在检测到的所述失衡超过预定值的情况下通过激活警报功能来起作用。11.一种用于控制风力机的偏航的方法，包括以下步骤：a)确定所述风力机的设定点；b)基于所述风力机的所述设定点和当前对准情况来确定偏航误差；c)至少基于所述偏航误差来确定扭矩(M)的大小和方向；以及d)对偏航系统(5)的至少一个偏航马达(52)施加所