用于在强风事件中保护风力发电机的装置和方法以及具有此装置的风力发电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及可能显著地并且远程地降低风力发电机(1)的转子的直径的装置。本发明的特征在于连接件(5)，其将风力发电机(1)的叶片(6)连接到轮毂(4)，其组件的对应的端部(5.1-5.2)的中心轴(B1-B2)形成一定角度(α)，所述端部(5.1)能够围绕其中心轴(B1)旋转引起所述叶片(6)发生枢转并且一旦所述叶片已经枢转它是朝向机舱(3)倾斜的。当所述叶片(6)是以此方式倾斜时，所述连接件(5)和所述转子是固定的，形成所述风力发电机(1)在其中得到保护的位置。根据本发明的所述装置意图允许风力发电机在经受强风的区域中的最佳且安全的操作。
【专利说明】用于在强风事件中保护风力发电机的装置和方法以及具有此装置的风力发电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及水平轴风力发电机的领域，水平轴风发电机在下文中被称作“风力发电机”，并且尤其涉及用于在强风中保护风力发电机的装置和方法以及具有此装置的风力发电机。
[0002]根据本发明的装置尤其意图允许在遭受强风(例如，热带气旋)的区域中的风力发电机的最佳且安全的操作。本发明的原理在强风事件中由以下内容组成:显著减小风力发电机的叶片转子的直径并且随后阻断所述转子以形成用于在强风事件中保护风力发电机的位置。
[0003]来自主要资源(风)的电力生产允许产生电力而不会排放温室气体。此外,此主要资源是免费的并且与化石资源相反是可再生的。最后，由于主要资源是本地的，所以来自此资源的电力生产主动地促进了采用它的国家的自主性和能源安全。
[0004]作用在风力发电机上的载荷谱的起始点是作用在叶片转子上的负载。作用在转子的叶片上的负载被传输到其它组件并且在很大程度上决定了影响它们的负载。引起这些负载的主要外部条件是风。通常，风速越高且叶片转子的直径尺寸越大，由于风的转子的空气动力负载会越多的尝试用于风力发电机。
[0005]风力发电机的电力生产与叶片转子扫过的表面成比例，因此与叶片的长度以及风速成比例。通常，平均风速越低，风力发电机的转子的越大的直径尺寸就必须用于最佳地产生电力。
[0006]风力发电机的叶片转子的概念性研究设想出两种风力方案，主导的普通条件和偶然的极端条件。由于在本质上极端条件并不与普通条件相关，因此叶片转子直径尺寸选择由其用于普通条件的优化(以便优化电力生产)与其用于极端条件的优化(以便降低由这些条件在风力发电机上诱发的尝试负载影响)之间的妥协引起。
[0007]遵循上文可知在某一站点上出现极端风力条件(例如，热带气旋)的概率是显著地限制用于普通风力条件的转子直径的最佳尺寸选择的一个因素。更通常地，这些极端条件的风力的速度以及其它特征，例如湍流和阵风，使得不可能安装常规的风力发电机用于最佳且安全的操作，这是因为所招致的风险是组件的过早疲劳或机器损坏。
[0008]相应地，有利的是提供特定的装置以允许在强风预报事件中显著降低风力发电机的叶片转子直径。这将降低由这些极端条件诱发的负面负载的影响，这将允许安装具有用于在遭受强风的区域中的普通风力条件的经最佳化的转子直径尺寸的风力发电机。
【背景技术】
[0009]现有技术的分析表明已经尝试解决减小风力发电机的转子的直径尺寸的这个问题。
[0010]举例来说，文档US 6972498、US 7632070、US 20100310374 和 CA 2696822 是已知的。这些装置涉及具有不同尺寸的叶片转子，其叶片是可伸缩的、可收缩的或可扩展的，并且是主要意图在安装风力发电机的站点的不同风速下风力发电机的电力生产的不同操作状态期间适配由叶片转子扫过的表面的，因此适配叶片长度。通常，转子的直径尺寸在低风力条件下处于其最大值并且在高风力条件下处于其最小值，并且具有中间状态。这些装置需要用于叶片的特定的结构布置，所述叶片在它们的大约20年的使用寿命期间经历多达108个负载循环，所述负载循环是部分地高度可变的并且是不均匀的。这些结构布置不利地影响叶片的刚度和强度，并且由此影响它们的可靠性，此外在维护上也是昂贵的。
[0011]还已知的是文档US 7071578涉及具有用于根据风速主动地调节叶片转子组成的平坦的环形表面的系统的风力发电机。本文档提出用于将风力发电机的叶片主动地紧固到风力发电机的轮毂的弯曲的连接弯头的使用。此弯头的旋转引起叶片在轮毂的旋转轴的方向上倾斜并且因此允许根据风速主动地改变风力发电机的转子的直径尺寸，并且因此优化电力生产同时减小组件的疲劳。连接弯头的所述主动旋转是根据在与机舱的方向相反的方向上的角度α操作的，从而允许转子发生旋转而不会与风力涡轮机塔冲突。由于转子的风力根据风速主动地相对于旋转平面发生倾斜的空气动力负载是尤其复杂的，这使得此装置难以得到设计和实施。此外，使用的连接弯头是弯曲的中空管，所述中空管的壁代表了不利地影响风力发电机尺寸确定的相当大的质量。
[0012]还已知的是涉及用于风力发电机的折叠式叶片的文档US 20060045743。这种装置所需的叶片的结构布置显著地增大了其质量并且改变了其刚度和其强度，并且因此改变了其可靠性。此外，由于折叠式叶片上的风力的空气动力负载是复杂的，尤其是在强风事件中，这使得此装置难以得到设计和实施。另外，此装置造成了叶片维护成本的增大。
[0013]遵循上文可知有利的是提供简单的且特定的技术解决方案，其允许降低由风力发电机上的强风(尤其是热带气旋)诱发的极端负载，方法是显著减小叶片转子的直径而没有在现有技术中突显的缺点。这将允许设计具有用于普通风力条件的最佳化转子直径尺寸的风力发电机，并且因此能够在遭受这些强风事件的区域中以最佳且安全的操作安装风力发电机。
[0014]本发明的目的是提供对此问题的特定的解决方案并且克服已知装置的缺点，方法是提供易于进行设计、生产、安装、使用和维护同时是有效的、稳固的且经济的装置。
【发明内容】
[0015]本发明的一个目标在于用于在强风事件中保护风力发电机的装置，根据第一特征所述装置包括用于将风力发电机叶片连接到所述风力发电机的轮毂的部分。形成所述风力发电机的转子的叶片连接部分轮毂总成包括一个或若干叶片，以及与叶片一样多个的连接部分，所述叶片连接部分轮毂总成是由风的推力以旋转移动驱动的，驱动电力传输系统，该电力传输系统继而驱动产生电力的发电机。电力传输系统和发电机容纳在经由转子后面的取向机构可旋转地安装在支撑塔上的机舱内。所述连接部分的两个端部，一个连接到轮毂上而另一个连接到叶片上，其特征在于它们的对应的中心轴形成相对于彼此的非零角度，连接部分被适配成经由驱动机构连接到轮毂使得所述连接部分可以围绕其连接到所述轮毂的端部的中心轴旋转，当叶片是倾斜的时，此驱动机构的操作引起根据被适配成经由可变螺距设置机构连接到连接部分的另一端的所述叶片的角度的倾斜，它是根据机舱的方向上的所述角度倾斜的，这显著地降低了当此操作是在连接到所述风力发电机的轮毂的所有连接部分上执行时转子的直径尺寸。每个叶片的连接部分被适配成通过阻断元件通过刚性地与轮毂耦合而阻断的，所述风力发电机的电力传输系统还被适配成通过阻断叶片转子的旋转的阻断元件被刚性地阻断的。因此，叶片在机舱的方向上倾斜，到轮毂的连接被刚性地阻断的连接部分以及转子的阻断的旋转形成了在强风事件中可远程控制的所述风力发电机的保护位置。
[0016]根据所述根据本发明的装置的其他特征:
[0017]-所述轮毂包括位于每个连接部分位置处的端口；
[0018]-所述连接部分的所述两个端部是由中空管连接的圆形连接凸缘，所述中空管的面向所述端部的壁是可部分地移除的并且是由强化杆连接的；
[0019]-连接到轮毂的连接部分的所述端部是距离连接到叶片的所述连接部分的另一端部的中心轴一段距离的；
[0020]-连接到叶片的连接部分的所述另一端部是距离连接到轮毂的所述连接部分的所述一个端部的中心轴一段距离的；
[0021]-所述连接部分在所述转子包括若干叶片的情况下是以距离彼此相等的距离连接到轮毂的，并且在所述轮毂的圆周方向上，连接到所述轮毂的所述连接部分的端部的中心轴在相对于所述轮毂的旋转轴的径向方向上延伸；
[0022]-所述驱动机构，通过所述驱动机构连接部分连接到轮毂，可以是摩擦或非摩擦或低摩擦的驱动机构，所述驱动机构可以并入，但不限于，冠部，所述冠部的上部内周是锯齿状的，此锯齿状冠部是圆形地附接到连接到轮毂的连接部分的端部的末端的，小齿轮与所述锯齿状冠部的齿啮合，所述小齿轮是通过可逆的电机操作的，滚动轴承附接到所述锯齿状冠部的下部内周并且附接到所述轮毂的端口的外周，使得连接到轮毂的所述连接部分的所述端部可以在所述电机操作时围绕其中心轴旋转，所述电机被适配成由控制命令装置控制，所述控制命令装置被适配成连接到所述风力发电机的控制命令；
[0023]-所述连接部分到轮毂的所述刚性耦合是经由阻断元件执行的，它可以是任何类型的阻断元件，这些阻断元件可以并入，但是不限于，提供在所述锯齿状冠部上方的所述连接部分的端部上用于第一阻断元件和在所述轮毂上用于第二阻断元件的板，所述板朝向连接到垂直于所述中心轴的轮毂的所述连接部分的所述端部的中心轴突出；
[0024]-所述第一阻断元件和第二阻断元件具有被适配成当所述连接部分必须被阻断时彼此对齐的圆锥形孔；
[0025]-圆锥形锁定棒包括固定的上部部分，所述上部部分被适配成接收被适配成垂直地移动的下部部分，形成第三阻断元件，锁定棒的所述下部部分被适配成插入在所述对齐孔中用于刚性地耦合所述连接部分与轮毂；
[0026]-所述锁定棒的所述固定的上部部分被适配成接收呈液压气缸形式的液压构件，所述液压气缸是液压电路的一部分，并且还被适配成附接到形成所述第一阻断元件的所述板，同时与所述第一阻断元件的所述圆锥形孔耦合；
[0027]-所述锁定棒的所述下部部分被适配成通过容纳在所述锁定棒的所述上部部分内的呈液压气缸形式的所述液压构件垂直地操作，以便替代地处于阻断位置或处于未阻断位置；
[0028]-所述液压气缸被适配成由控制命令装置控制，所述控制命令装置被适配成连接到所述风力发电机的控制命令装置；
[0029]-所述驱动机构的所述操作，通过所述驱动机构连接部分连接到轮毂，引起所述连接部分围绕连接到所述轮毂的所述连接部分的端部的中心轴旋转，所述旋转引起连接到所述连接部分的另一端部的叶片发生倾斜，所述倾斜经操作使得所述叶片一旦倾斜是根据相对于在机舱和支撑塔的方向上的其操作位置的角度而倾斜的，此倾斜位置是所述叶片的安全位置，或相反地所述叶片是根据相对于所述操作位置中的所述安全位置的角度倾斜的，在本发明中所述叶片的所述操作位置对应于允许所述风力发电机产生电力的所述叶片的位置，在所述叶片的所述操作位置中连接到所述轮毂的所述连接部分的所述端部的取向经确定用于获得由转子扫过的最大表面，而所述叶片不会由于其在转子的旋转期间的偏差而冒着与所述风力发电机的支撑塔发生冲突的风险，优选地，在所述叶片的所述安全位置中，并非受到限制的，所述叶片的纵轴大体上垂直于所述支撑塔的纵轴，并且优选地在所述风力发电机包括若干叶片并且并非受到限制的情况下，所述每个叶片的纵轴是大体上平行于彼此的，并且大体上垂直于所述支撑塔的所述纵轴；
[0030]-所述叶片的所述可变螺距设置机构，通过所述可变螺距设置机构连接部分连接到所述叶片，可以是摩擦或非摩擦或低摩擦的机构，所述叶片的所述可变螺距设置机构可以并入，但不限于，滚动轴承，所述滚动轴承由通过螺钉附接到所述叶片的基底的滚动内部冠部和通过螺钉附接到连接到所述叶片的所述连接部分的另一端部的滚动外部冠部组成，在所述滚动内部冠部与所述滚动外部冠部之间布置有滚珠或滚动件，通过这样所述滚动内部冠部、所述滚动外部冠部和所述滚珠或滚动件形成允许所述叶片的所述可变螺距设置的滚动轴承；
[0031 ]-为了达到此目标，所述可变螺距设置机构被适配成由电力或液压操作构件操作，所述操作构件被适配成由控制命令装置控制，所述控制命令装置被适配成连接到所述风力发电机的控制命令装置；
[0032]-所述叶片的所述可变螺距设置机构的操作引起所述叶片围绕其纵轴旋转，所述叶片的所述旋转允许主动地根据取决于风速的角度设置所述叶片的迎角，并且因此允许优化所述风力发电机的电力生产并且控制作用在所述叶片上的负载；
[0033]-所述叶片的所述可变螺距设置机构被适配成单独地用于所述每个叶片或共同地用于所述转子的所有叶片进行操作；
[0034]-将转子连接到所述风力发电机的发电机的所述风力发电机的所述电力传输系统被适配成由阻断元件刚性地阻断，它可以是任何类型的阻断元件，所述电力传输系统包括连接到倍增器的低速轴杆或连接到发电机的低速轴杆，所述倍增器连接到高速轴杆，所述高速轴杆连接到发电机，所述阻断元件可以并入，但不限于:第一阻断元件，所述第一阻断元件由提供在布置在机舱的支撑框架上的支撑件上的锯齿状的下颌部组成；第二阻断元件，所述第二阻断元件由两个连接杆组成，所述连接杆被适配成附接到所述风力发电机的支撑框架并且附接到在所述第一阻断元件的任一侧上以及由锯齿状上颌部)组成的第三阻断元件的任一侧上的所述第一阻断元件的支撑件，所述第一阻断元件和第三阻断元件分别在所述第四阻断元件的下方和上方对齐，所述第四阻断元件由提供在所述低速轴杆或所述高速轴杆上的锯齿状冠部组成，所述第四阻断元件被适配成通过用于形成电力传输系统的阻断位置的形状和位置互补性与所述第一阻断元件和第三阻断元件协作；
[0035]-为了达到此目标，所述第一阻断元件和第三阻断元件被适配成沿所述连接杆朝向所述第四阻断元件垂直地移动，并非受到限制的，经由锯齿状齿轮型驱动机构，所述驱动机构横向提供在所述第一和第三阻断元件的任一侧上，呈由可逆电机操作的小齿轮的形式，以及所述每个第二阻断元件的任一侧上，呈机架形式，所述机架被适配成通过形状和位置互补性与所述小齿轮协作，分别地，通过刚性地耦合所述第一阻断元件、第三阻断元件和第四阻断元件由此形成阻断转子的旋转的所述电力传输系统的阻断位置，并且相反地由此形成允许所述转子的所述旋转的所述电力传输系统的未阻断位置；
[0036]-操作所述小齿轮与所述机架的齿啮合的所述电机被适配成各自由控制命令装置控制，所述控制命令装置被适配成连接到所述风力发电机的控制命令装置。
[0037]本发明的另一目标在于一种风力发电机，所述风力发电机具有用于在强风事件中保护所述风力发电机的装置，所述风力发电机的机舱被适配成经由取向机构可旋转地安装在转子后面的支撑塔上，它可以是面向风力或顺风的风力发电机，其具有布置在所述风力发电机的关键位置上的直接驱动器或倍增器、传感器，所述传感器被适配成能够抵抗强风事件，并且允许测量速度或风力的速度和方向，所述传感器传输以最适合的形式收集的信息给所述风力发电机的控制命令装置，所述装置界定并且实施叶片的适合的螺距设置角度，以及相对于在强风事件中的风向的所述机舱的适合的取向，所述风力发电机的所述控制命令装置是被适配成从所述风力发电机的操作中心远程控制的，用于接收并且随后操作用于操作用于保护所述风力发电机的所述装置所需的控制，所述风力发电机的所述控制命令装置还被适配成向风力发电机的操作中心远程地传输涉及用于保护所述风力发电机的所述装置的操作参数的信息以及涉及所述风力发电机的操作参数的信息；额外的且有利的是，所述风力发电机被适配成在发生电力切断的情况下由电力网络的自主的且独立的电源来供电。
[0038]另外，本发明的一个目标在于用于在强风事件中保护风力发电机的一种方法。此方法的特征在于它包括由以下步骤组成的阶段:
[0039]-对用于保护风力发电机的装置的部分、系统、过程、机构、电路、界面进行选择和尺寸确定；
[0040]-在风力发电机的概念性布置中考虑用于保护风力发电机的装置的特征的影响，以及由用于保护风力发电机的装置的安装和操作在风力发电机上诱发的负载和负载的情况；
[0041]-从专门的地区气象中心获得涉及强风现象的形成和移动的天气信息；
[0042]-当证明出现强风事件的概率时，作出操作用于保护风力发电机的装置的决策，使得风力发电机安装的站点上的风速在允许操作装置来保护风力发电机的范围内；
[0043]-如下文所示的涉及用于保护风力发电机的装置的操作的所有操作是从风力发电机操作中心自动的且远程的执行的，方法是通过选定的通信构件将用于放置在保护位置或放置在操作状态位置或用于起始风力发电机的命令发送到为此预编程的风力发电机的控制命令装置；
[0044]-用于将风力发电机放置在保护位置中的命令的远程操作触发了一系列根据风力发电机的叶片的数目而不同的自动操作，使得叶片的倾斜未被风力发电机的支撑塔阻断。在本文中呈现的非限制性的接下来的顺序涉及包括连接到三个连接部分的三个叶片的风力发电机，所述叶片分别以距离彼此的相等的距离在轮毂的圆周方向上连接到所述轮毂，并且是根据风力发电机的叶片的数目适配的。通过风力发电机的操作状态位置，其特征在于叶片的操作位置，连接部分刚性地耦合到轮毂并且不阻断转子的旋转，用于将所述风力发电机放置在保护位置的自动操作的顺序包括由以下步骤组成的阶段:
[0045].停止转子，连接到三个连接部分中的一个的轮毂的端部的中心轴相对于轮毂的旋转轴处于6点位置；
[0046].将风力发电机的叶片放置在羽状位置上；
[0047].通过操作风力发电机的电力传输系统的阻断元件阻断转子；
[0048]?解除阻断元件的阻断，所述阻断元件阻断了连接部分连接到轮毂，两个连接部分的端部的中心轴连接到轮毂，两个连接部分相对于轮毂的旋转轴其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置；
[0049]?操作两个连接部分的驱动机构，所述两个连接部分的端部的中心轴连接到轮毂，所述两个连接部分相对于轮毂的旋转轴其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置，连接到这两个连接部分的两个叶片的螺距设置是主动的以便促进驱动机构的旋转，驱动机构的操作弓I起这两个连接部分围绕连接到轮毂的它们的端部的中心轴旋转，这弓I起连接到这两个连接部分的另一端部的叶片发生倾斜，一旦相对于它们的操作位置根据一定角度发生倾斜，那么两个叶片是在它们的安全位置中在风力发电机的机舱的和支撑塔的方向上倾斜的，这两个叶片的可变螺距设置机构是主动的以便限制作用在其上的负载；
[0050]?对阻断元件进行阻断，所述阻断元件阻断了连接部分连接到轮毂，两个连接部分的端部的中心轴连接到轮毂，两个连接部分相对于轮毂的旋转轴其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置；
[0051].通过操作风力发电机的电力传输系统的阻断元件解除转子的阻断；
[0052]?根据相对于轮毂的旋转轴的60°角度在逆时针方向上旋转转子，连接部分的端部的中心轴连接到轮毂，连接部分相对于轮毂的旋转轴处于6点位置，所述连接部分的连接到轮毂的其端部的中心轴相对于轮毂的旋转轴处于4点位置；
[0053].通过操作风力发电机的电力传输系统的阻断元件阻断转子；
[0054]?解除阻断元件的阻断，所述阻断元件阻断了连接部分连接到轮毂，连接部分的端部的中心轴连接到轮毂，连接部分相对于轮毂的旋转轴处于4点位置；
[0055].操作连接部分的驱动机构，连接部分的连接到轮毂的端部的中心轴相对于轮毂的旋转轴处于4点位置；连接到此连接部分的叶片的螺距设置是主动的以便促进驱动机构的旋转，驱动机构的操作引起此连接部分围绕连接到轮毂的其端部的中心轴旋转，这引起连接到此连接部分的另一端部的叶片发生倾斜，一旦相对于它们的操作位置根据一定角度发生倾斜，那么叶片是在它们的安全位置中在风力发电机的机舱的和支撑塔的方向上倾斜的，此叶片的可变螺距设置机构是主动的以便限制作用在其上的负载；
[0056]?对阻断元件进行阻断，所述阻断元件阻断了连接部分连接到轮毂，连接部分的端部的中心轴连接到轮毂，连接部分相对于轮毂的旋转轴处于4点位置；
[0057].在发生电力切断的情况下通过所提供的电力网络的自主的且独立的电源为所述风力发电机供电。
[0058]因此形成的位置是用于在本发明的强风事件中保护风力发电机的位置。所述保护位置的特征在于处于它们的安全位置的叶片、刚性地阻断到轮毂的连接的连接部分以及转子的阻断的旋转。在此操作期间和此位置中，机舱的取向机构相对于风向是主动的。
[0059]-在强风事件已经消散并且此风险发生的概率被专门的地区气象中心明确地排除之后，用于将风力发电机放回到其操作状态的命令被远程发送到风力发电机的控制命令系统，这触发了与先前描述的使得在叶片的操作位置中连接部分是被阻断与轮毂的连接的相反的顺序，并且所述风力发电机的电力传输系统是未被阻断的；
[0060]-当所述风力发电机处于其操作状态位置时，风力发电机的功能的自动的自身控制顺序是由所述风力发电机的控制命令装置操作的并且产生被传输到所述风力发电机的操作中心的报告，如果传输的报告是正面的，那么所述风力发电机通过风力发电机的控制命令装置的对应的远程控制重新操作，如果所述风力发电机被损坏，那么风力发电机的操作中心则采取所需的措施。
[0061]已经呈现出用于在强风事件中保护风力发电机的装置和方法以及具有此装置的风力发电机。
[0062]此用于减小叶片转子的直径尺寸的装置是特定用于强风事件的问题的，并且仅简单地具有转子的两个远程可操作位置。连接部分的概念性布置允许降低其质量同时优化其强度和其刚度，并且并未改变叶片的结构布置。阻断连接部分连接到轮毂允许限制由于连接部分的驱动机构的风力的空气动力负载的影响，这增大了其可靠性。这种简单性使装置有效、稳固且经济。此外，用于保护风力发电机的装置允许风力发电机承受强风的爆发的影响，其方向不同于盛行风的方向。另外，此装置易于进行设计、生产、安装、使用和维护。因此，所述装置克服了现有技术的缺点。
【专利附图】
【附图说明】
[0063]通过本发明的一个非限制性实施例的以下描述并且参考附图，本发明的其他特征和优势将是更加显而易见的，在附图中:
[0064]-图1是现有技术的风力发电机的截面局部示意图；
[0065]-图2是根据本发明的连接部分的四分之三正面局部示意图；
[0066]-图3是根据本发明的配备有两个强化杆的连接部分的四分之三背面局部示意图；
[0067]-图4是根据本发明的配备有用于将风力发电机叶片连接到风力发电机轮毂的连接部分的风力发电机的前部局部示意图，每个叶片配备有所述连接部分；
[0068]-图5是根据本发明的连接到轮毂的连接部分的端部的截面局部示意图；
[0069]-图6是根据本发明的配备有用于将风力发电机叶片连接到风力发电机轮毂的连接部分的风力发电机的截面局部示意图，其示出了叶片的从其操作位置到其安全位置的倾斜的动作冲程；
[0070]-图7是根据本发明的装配有叶片的基底的滚动轴承以及连接到叶片的连接部分的端部的俯视局部示意图；
[0071]-图8是根据本发明的连接到叶片的连接部分的端部的截面局部示意图；
[0072]-图9是根据本发明的配备有电力传输系统的阻断元件的风力发电机的截面局部示意图；
[0073]-图10是根据本发明的相对于用于保护风力发电机的装置的风力发电机的控制命令装置的命令的局部示意性图示。
[0074]在附图中，相同或类似元件具有相同的参考标号，附图之间的标度并不彼此匹配，并且附图上的标度并不与部分和机构的尺寸匹配以便清楚地突出显示它们。
【具体实施方式】
[0075]在随后的详细描述中，对许多具体细节进行界定以便提供对表示本发明的基本功能的概念性布置的透彻理解。在此处将不再呈现对于所属领域的技术人员而言是众所周知的部分、系统、机构、过程、界面和电路，以便不会混淆本发明。
[0076]参考图1，现有技术的风力发电机(I)常规上包括以距离彼此的相等的距离附接至IJ轮毂⑷上的一个或若干叶片(6)，此叶片(6)-轮毂(4)总成形成转子，所述转子连接到由连接到倍增器(13)的低速轴杆(未呈现)组成的电力传输系统，所述倍增器(13)连接到高速轴杆(15),所述电力传输系统连接到产生电力的发电机(16)。电力传输系统和发电机(16)容纳在本身容纳在机舱(3)内的支撑框架(18)上，支撑框架(18)和机舱(3)经由取向机构(17)可旋转地安装在支撑塔(2)上。未呈现外周设备，例如，反相器、控制和处理设备、液压系统等。
[0077]参考图2、图3和图4，根据本发明的装置包括连接部分(5)，所述连接部分用于将风力发电机⑴的叶片(6)连接到所述风力发电机⑴的轮毂(4)，所述风力发电机⑴包括三个叶片(6)并且因此包括三个连接部分(5)，所述轮毂(4)包括位于所述连接部分(5)的每个位置处的一个端口。
[0078]参考根据本发明的图2，所述连接部分(5)包括两个端部(5.1-5.2)，所述端部是由中空管连接的两个圆形连接凸缘，其材料的特征在于其强度和其刚度。
[0079]参考根据本发明的图3，面向所述端部(5.1-5.2)的所述中空管的外周的壁是部分地移除的并且由两个强化杆(28)连接。
[0080]参考根据本发明的图4，所述连接部分(5)的所述端部(5.1)距离另一端部(5.2)的中心轴(B2) —段距离(b)，所述距离(2)取决于所述机舱(3)的尺寸，所述连接部分(5)的所述另一端部(5.2)距离所述端部(5.1)的中心轴(BI) —段距离(a)，所述距离(a)等于连接部分(5)的所述端部(5.1)的半径。
[0081]所述连接部分(5)的所述两个端部(5.1-5.2)的特征还在于:它们的对应的中心轴(B1-B2)相对于彼(BI)此(B2)形成90°的角度。
[0082]所述连接部分(5)以距离彼此的相等的距离围绕轮毂⑷连接，并且在所述轮毂
(4)的圆周方向上，所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的中心轴(BI)在相对于所述轮毂
(4)的旋转轴(A)在径向方向上延伸。
[0083]所述风力发电机(I)的机舱(3)经由用于对机舱(3)进行取向的取向机构(17)可旋转地安装在支撑塔(2)上，轮毂的旋转轴(A)垂直于支撑塔(2)的纵轴(D)。根据所述风力发电机(I)的图10,参考标号7对应于被适配成测量和传输速度或风力的速度和方向到控制命令设备(30)的传感器。
[0084]参考根据本发明的图5，连接到轮毂(4)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)被适配成经由驱动机构连接到所述风力发电机(I)的所述轮毂(4)的，所述驱动机构包括(并非受到限制的):冠部(21)，所述冠部的上部内周是锯齿状的，所述锯齿状冠部(21)是圆形地附接到所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的末端的；与所述锯齿状冠部(21)的齿啮合的小齿轮(22)，所述小齿轮(22)是由可逆的电动机(23)操作的。
[0085]滚动轴承(20)附接到所述锯齿状冠部(21)的下部内周并且附接到所述轮毂(4)的端口的外周，使得当操作所述电机(23)时所述连接部分(5)的所述端部(5.1)可以围绕其中心轴(BI)旋转。
[0086]所述电机(23)被适配成由控制命令装置(未呈现)控制，所述控制命令装置被适配成连接到根据所述风力发电机(I)的图10的控制命令装置(30)。
[0087]所述连接部分(5)的所述端部(5.1)还被适配成经由阻断元件(25)由到所述轮毂(4)的刚性耦合阻断，所述阻断元件包括(并非受到限制的):提供在形成第一阻断元件(25.1)的所述锯齿状冠部(21)上方的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)上的板(25.1)，以及在所述轮毂(4)上形成的第二阻断元件(25.2)，所述板(25.1-25.2)朝向垂直于所述中心轴(BI)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的中心轴(BI)突出。
[0088]所述第一阻断元件(25.1)和第二阻断元件(25.2)具有被适配成当所述连接部分
(5)必须被阻断时彼此对齐的圆锥形孔(25.4)。
[0089]由被适配成接收被适配成垂直地移动的下部部分的固定的上部部分组成的圆锥形锁定棒(25.3)形成第三阻断元件(25.3)，所述锁定棒(25.3)的下部部分被适配成插入在所述孔(25.4)中，所述孔对齐用于将所述连接部分(5)刚性地耦合到所述轮毂(4)。
[0090]所述锁定棒(25.3)的所述固定的上部部分被适配成接收呈液压气缸(未呈现)形式的液压构件，所述液压构件形成液压电路的一部分(未呈现)，并且还被适配成附接到形成所述第一阻断元件(25.1)的所述板(25.1)，方法是耦合到所述第一阻断元件(25.1)的所述圆锥形孔(25.4)。
[0091]所述锁定棒(25.3)的所述下部部分被适配成通过容纳在所述锁定棒(25.3)的所述上部部分内的呈液压气缸形式的所述液压构件垂直地操作，以便交替地处于阻断位置或处于未阻断位置。
[0092]所述液压气缸被适配成由控制命令装置(未呈现)控制，所述控制命令装置被适配成连接到根据所述风力发电机(I)的图10的控制命令装置(30)。
[0093]所述第一阻断元件(25.1)、第二阻断元件(25.2)和第三阻断元件(25.3)形成阻断机构(25)，并非受到限制的，四个阻断机构(25)提供用于每个连接部分(5)，这些阻断机构(25)的所述液压气缸是相同液压电路的一部分，所述四个阻断机构(25)是以距离彼此的相等的距离圆形地附接的。
[0094]参考根据本发明的图6，所述驱动机构的操作引起所述连接部分(5)围绕所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的中心轴(BI)旋转，所述旋转引起连接到所述连接部分(5)的另一端(5.2)的所述叶片(6)发生倾斜，连接部分(5)是通过所述驱动机构连接到所述轮毂⑷的。
[0095]所述倾斜经执行使得所述叶片(6)要么一旦倾斜是根据相对于机舱(3)的和支撑塔⑵的方向上的其操作位置(6.1)倾斜90°角度(β )的，此倾斜位置(6.2)是所述叶片
(6)的安全位置(6.2)，要么相反地所述叶片(6)是根据相对于所述操作位置(6.1)中的所述安全位置(6.2)的90°角度(β)倾斜的。
[0096]在本发明中，所述叶片(6)的所述操作位置(6.1)对应于允许所述风力发电机(I)产生电力的所述叶片(6)的位置，在所述叶片(6)的所述操作位置(6.1)中连接到轮毂(4)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的取向经确定以便获得所述转子扫过的最大表面，而无需所述叶片￠)由于在所述转子的旋转期间的其偏差而冒着与所述风力发电机(I)的所述支撑塔(2)发生冲突的风险，在本发明的实施例中所述叶片(6)的所述操作位置(6.1)对应于相对于由连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)形成的旋转平面的所述叶片(6)的纵轴(C)的0°倾角。
[0097]参考根据本发明的图7和图8，连接到所述风力发电机⑴的所述叶片(6)的所述连接部分(5)的所述另一端部(5.2)被适配成经由所述叶片(6)的可变螺距设置机构连接到所述风力发电机(I)的所述叶片(6)，并非受到限制的，所述可变螺距设置机构包括:由通过螺钉(10)附接到所述叶片(6)的所述叶片(6)的基底的滚动内部冠部(9)组成的滚动轴承⑶；以及通过螺钉(10)附接到连接到所述叶片(6)的所述连接部分(5)的所述另一端部(5.2)的滚动外部冠部(11)，在所述滚动内部冠部(9)与所述滚动外部冠部(11)之间容纳有滚珠或轴承(12)，通过这样所述滚动内部冠部(9)、所述滚动外部冠部(11)和所述滚珠或轴承(12)形成允许所述叶片￠)的所述可变螺距设置的滚动轴承(8)。
[0098]为了达到此目标，所述可变螺距设置机构可以由电力或液压构件(未呈现)来操作，所述构件被适配成由控制命令装置(未呈现)控制，所述控制命令装置被适配成连接到根据所述风力发电机(I)的图10的控制命令装置(30)。
[0099]所述叶片(6)的所述可变螺距设置机构的操作引起所述叶片(6)围绕其纵轴(C)旋转，所述叶片￠)的所述旋转允许根据风力的速度以一些角度主动地设置所述叶片(6)的迎角，并且因此允许优化所述风力发电机(I)的电力生产并且控制作用在所述叶片(6)上的负载，所述叶片出)的所述可变螺距设置机构被适配成单独地用于所述每个叶片(6)或共同地用于转子的所有叶片(6)进行操作。
[0100]参考根据本发明的图9，将转子连接到所述风力发电机(I)的发电机(16)的所述风力发电机(I)的电力传输系统由低速轴杆(未呈现)、倍增器(13)和高速轴杆(15)组成，所述高速轴杆(15)被适配成被阻断元件(14)刚性地阻断，并非受到限制的，所述阻断元件(14)包括:第一阻断元件(14.1)，所述第一阻断元件由提供在容纳在机舱(3)的支撑框架(18)上的支撑件(14.5)上的锯齿状的下颌部(14.1)组成；第二阻断元件(14.2)，所述第二阻断元件由两个连接杆(14.2)组成，所述连接杆被适配成附接到所述风力发电机(I)的支撑框架(18)并且附接到在所述第一阻断元件(14.1)的任一侧上以及由锯齿状上颌部(14.3)组成的第三阻断元件(14.3)的任一侧上的所述第一阻断元件(14.1)的支撑件(14.5)，所述第一阻断元件(14.1)和第三阻断元件(14.3)分别在所述第四阻断元件(14.4)的下方和上方对齐，所述第四阻断元件由提供在所述高速轴杆(15)上的锯齿状冠部(14.4)组成，并且所述第四阻断元件被适配成通过用于形成电力传输系统的阻断位置的形状和位置互补性与所述第一阻断元件(14.1)和第三阻断元件(14.3)协作。
[0101]为了达到此目标，所述第一阻断元件(14.1)和第三阻断元件(14.3)被适配成沿所述连接杆(14.2)朝向所述第四阻断元件(14.4)垂直地移动，并非受到限制的，经由由此形成的锯齿状齿轮型驱动机构(未呈现)，通过刚性地耦合所述第一阻断元件(14.1)、第三阻断元件(14.3)和第四阻断元件(14.4)，由此形成阻断转子的旋转的所述电力传输系统的阻断位置，并且相反地由此形成允许所述转子的所述旋转的所述电力传输系统的未阻断位置。
[0102]并非受到限制的，所述锯齿状齿轮型驱动机构包括:提供在所述每个连接杆(14.2)上的机架；横向容纳在所述第一阻断元件(14.1)内的两个小齿轮，即，一个小齿轮在所述第一阻断元件(14.1)的任一侧上，所述小齿轮通过形状和位置互补性被适配成与提供在所述连接杆(14.2)上的每个机架协作；横向容纳在所述第三阻断元件(14.3)内的两个其他小齿轮，即，一个小齿轮在所述第三阻断元件(14.3)的任一侧上，所述小齿轮通过形状和位置互补性被适配成与提供在所述连接杆(14.2)上的所述每个机架协作。
[0103]与所述每个机架的齿啮合的小齿轮被适配成由可逆的电动机(未呈现)单独地操作，所述电动机被适配成由控制命令装置(未呈现)控制，所述控制命令装置被适配成连接到根据所述风力发电机(I)的图10的控制命令装置(30)。
[0104]参考根据本发明的图10，所述风力发电机⑴的控制命令装置(30)被适配成从所述风力发电机(I)的操作中心(31)远程地控制，所述操作中心用于接收并且随后操作所述命令用于放置在保护位置(30.1)中，或者放置在操作状态位置(30.2)中或用于起始用于根据本发明的方法保护所述风力发电机(I)的所述装置的操作所需的所述风力发电机(I)的电力生产(30.3)。
[0105]所述风力发电机(I)的所述控制命令装置(30)还被适配成向风力发电机操作中心(31)远程传输涉及用于保护所述风力发电机(I)的所述装置的操作参数(30.5)的信息以及涉及所述风力发电机(I)的操作参数的信息(30.4)。在强风事件之后，当处于操作状态时用于控制所述风力发电机(I)的功能的自动顺序(30.6)是由所述风力发电机(I)的控制命令装置(30)操作的，并且产生被传输到所述风力发电机(I)的操作中心(31)的报告(30.7)。
[0106]在强风事件中用于保护风力发电机(I)的装置根据本发明按以下方式操作:
[0107]当证明发生强风事件的概率时，作出决策来操作用于保护风力发电机(I)的装置，使得风力发电机(I)所安装的站点上的风速在允许操作用于保护风力发电机(I)的装置的范围内。
[0108]如下文所示涉及用于保护风力发电机(I)的装置的操作的所有操作是从风力发电机操作中心(31)自动地且远程地执行的，方法是通过选定的通信构件发送用于放置在保护位置(30.1)中或放置在操作状态位置(30.2)中或用于起始风力发电机(30.3)的命令到为此预编程的风力发电机的控制命令装置(30)。
[0109]用于将风力发电机放置在保护位置(30.1)中的命令的远程操作触发了一系列根据风力发电机⑴的叶片(6)的数目而不同的自动操作，使得叶片(6)的倾斜未被风力发电机(I)的支撑塔(2)阻断。在本文中呈现的非限制性的接下来的顺序涉及包括连接到三个连接部分(5)的三个叶片(6)的风力发电机(I)，所述叶片分别以距离彼此的相等的距离在轮毂⑷的圆周方向上连接到所述轮毂(4)，并且是根据风力发电机⑴的叶片(6)的数目适配的。通过风力发电机(I)的操作状态位置，其特征在于叶片(6)的操作位置(6.1),连接部分(5)刚性地耦合到轮毂(4)并且不阻断转子的旋转，用于将所述风力发电机(I)放置在保护位置的自动操作的顺序包括由以下步骤组成的阶段:
[0110]?停止转子，连接到三个连接部分(5)中的一个的轮毂(4)的端部(5.1)的中心轴相对于轮毂的旋转轴(A)处于6点位置；
[0111].将风力发电机(I)的叶片(6)放置在羽状位置上；
[0112].通过操作风力发电机(I)的电力传输系统的阻断元件(14)阻断转子；
[0113]?解除阻断元件(25)的阻断，所述阻断元件阻断了连接部分(5)连接到轮毂(4)，两个连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)连接到轮毂(4)，两个连接部分(5)相对于轮毂的旋转轴(A)其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置；
[0114].操作两个连接部分(5)的驱动机构，所述两个连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)连接到轮毂(4)，所述两个连接部分(5)相对于轮毂的旋转轴(A)其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置，连接到这两个连接部分(5)的两个叶片￠)的螺距设置是主动的以便促进驱动机构的旋转，驱动机构的操作引起这两个连接部分(5)围绕连接到轮毂(4)的它们的端部(5.1)的中心轴(BI)旋转，这引起连接到这两个连接部分(5)的另一端部(5.2)的叶片(6)发生倾斜，一旦相对于它们的操作位置(6.1)根据角度(β)发生倾斜，那么两个叶片(6)是在它们的安全位置(6.2)中在风力发电机(I)的机舱(3)的和支撑塔(2)的方向上倾斜的，这两个叶片￠)的可变螺距设置机构是主动的以便限制作用在其上的负载；
[0115]?对阻断元件(25)进行阻断，所述阻断元件阻断了连接部分(5)连接到轮毂⑷，两个连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)连接到轮毂(4)，两个连接部分(5)相对于轮毂的旋转轴(A)其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置；
[0116].通过操作风力发电机(I)的电力传输系统的阻断元件(14)解除对转子的阻断；
[0117]?根据相对于轮毂的旋转轴(A)的60°角度在逆时针方向上旋转转子，连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)连接到轮毂(4)，连接部分(5)相对于轮毂的旋转轴(A)处于6点位置，所述连接部分(5)的连接到轮毂(4)的其端部(5.1)的中心轴(BI)相对于轮毂的旋转轴(A)处于4点位置；
[0118].通过操作风力发电机(I)的电力传输系统的阻断元件(14)阻断转子；
[0119]?解除阻断元件(25)的阻断，所述阻断元件阻断了连接部分(5)连接到轮毂(4)，连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)连接到轮毂(4)，连接部分(5)相对于轮毂的旋转轴㈧处于4点位置；
[0120]?操作连接部分(5)的驱动机构，连接部分(5)的连接到轮毂⑷的端部(5.1)的中心轴(BI)相对于轮毂的旋转轴(A)处于4点位置；连接到此连接部分(5)的叶片(6)的螺距设置是主动的以便促进驱动机构的旋转，驱动机构的操作引起此连接部分(5)围绕连接到轮毂(4)的其端部(5.1)的中心轴(BI)旋转，这引起连接到此连接部分(5)的另一端部(5.2)的叶片(6)发生倾斜，一旦相对于它们的操作位置(6.1)根据角度(β )发生倾斜，那么叶片(6)是在其安全位置(6.2)中在风力发电机⑴的机舱(3)的和支撑塔(2)的方向上倾斜的，此叶片￠)的可变螺距设置机构是主动的以便限制作用在其上的负载；
[0121]?对阻断元件(25)进行阻断，所述阻断元件阻断了连接部分(5)连接到轮毂(4)，连接部分(5)的端部(5.1)的中心轴(BI)连接到轮毂(4)，连接部分(5)相对于轮毂的旋转轴㈧处于4点位置；
[0122]?在发生电力切断的情况下通过所提供的电力网络的自主的且独立的电源为所述风力发电机(I)供电。
[0123]因此形成的位置是用于在本发明的强风事件中保护风力发电机的位置。所述保护位置的特征在于处于安全位置(6.2)的叶片(6)，刚性地阻断到轮毂⑷的连接的连接部分
(5)以及转子的阻断的旋转。在此操作期间和此位置中，机舱⑶的取向机构(17)相对于风向是主动的。
[0124]在强风事件已经消散并且此风险发生的概率被专门的地区气象中心明确地排除之后，用于将风力发电机(I)放回到其操作状态的命令(30.2)被远程传输到风力发电机
(I)的控制命令系统(30)，这触发了与先前描述的使得在叶片(6)的操作位置(6.1)中连接部分(5)是被阻断与轮毂⑷的连接的相反的顺序，并且所述风力发电机⑴的电力传输系统是未被阻断的。
[0125]当所述风力发电机处于其操作状态位置时，风力发电机(I)的功能的自动的自身控制顺序(30.6)是由所述风力发电机(I)的控制命令装置(30)操作的并且产生被传输到所述风力发电机(I)的操作中心(31)的报告(30.7)，如果传输的报告(30.7)是正面的，那么所述风力发电机(I)通过风力发电机(I)的控制命令装置(30)的对应的远程命令(30.3)重新操作，如果所述风力发电机⑴被损坏，那么风力发电机⑴的操作中心31则采取所需的措施。
[0126]根据本发明的装置尤其意图允许在遭受强风事件(例如，热带气旋)的区域中的风力发电机(I)的最佳且安全的操作。
【权利要求】
1.一种用于在强风事件中保护风力发电机(I)的装置，其特征在于其包括风力发电机(I)的叶片(6)的连接部分(5)，所述连接部分连接到所述风力发电机(I)的轮毂(4)，所述轮毂包括一个或若干叶片出)以及与叶片(6) —样多个的连接部分(5)，所述连接部分(5)的两个端部(5.1-5.2)，一个连接到所述轮毂(4)并且另一个连接到所述叶片(6)，其特征在于它们的对应的中心轴(B1-B2)相对于彼(BI)此(B2)形成非零角度(α)，所述连接部分(5)被适配成经由驱动机构连接到所述轮毂(4)使得所述连接部分(5)可以围绕连接到所述轮毂(4)的其端部(5.1)的所述中心轴(BI)旋转，此驱动机构的操作引起根据叶片(6)的角度(β)的倾斜，所述叶片被适配成经由可变螺距设置机构连接到所述连接部分(5)的另一端部(5.2)，当所述叶片(6)倾斜时，它是根据在安全位置(6.2)中在机舱(3)的方向上的所述角度(β)倾斜的，或相反地在操作位置(6.1)中，所述连接部分(5)被适配成通过阻断元件(25)被阻断与所述轮毂(4)的刚性的耦合，所述风力发电机(I)的电力传输系统还被适配成由阻断元件(14)刚性地阻断，所述阻断元件阻断所述转子的旋转，因此阻断在所有连接部分(5)上执行的操作，所述叶片(6)在所述机舱(3)的方向上倾斜，刚性地阻断与所述轮毂(4)的连接的所述连接部分(5)和所述转子的阻断的旋转形成在强风事件中可远程控制的所述风力发电机(I)的保护位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述连接部分(5)的所述两个端部(5.1-5.2)是由中空管连接的圆形连接凸缘，所述中空管的面向所述端部(5.1-5.2)的壁是可部分地移除的并且是由强化杆(28)连接的，连接到所述轮毂(4)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)是距离连接到所述叶片(6)的所述连接部分(5)的另一端部(5.2)的所述中心轴(Β2) —段距离(b)的，连接到所述叶片(6)的所述连接部分(5)的所述另一端部(5.2)是距离连接到所述轮毂(4)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI) 一段距离(a)的，所述连接部分(5)在所述转子包括若干叶片(6)的情况下是以距离彼此相等的距离连接到所述轮毂(4)的，并且在所述轮毂(4)的圆周方向上，连接到所述轮毂(4)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)在相对于所述轮毂的所述旋转轴㈧的径向方向上延伸。
3.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其特征在于所述叶片￠)的所述操作位置(6.1)在本发明中对应于允许所述风力发电机(I)产生电力的所述叶片(6)的位置，在所述叶片(6)的所述操作位置(6.1)中连接到所述轮毂(4)的所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的取向经确定以便获得由所述转子扫过的最大表面，而连接到所述连接部分(5)的所述另一端部(5.2)的所述叶片(6)不会由于其在所述叶片转子的旋转期间的偏差而冒着与所述风力发电机(I)的所述支撑塔(2)发生冲突的风险。
4.一种风力发电机(I)，其特征在于它具有根据前述权利要求中任一权利要求所述的>j-U ρ?α装直。
5.根据前述权利要求所述的风力发电机(1)，其特征在于传感器(7)布置在所述风力发电机(I)的关键位置上，所述传感器(7)被适配成能够抵抗强风事件，并且允许测量速度或风力的速度和方向，所述传感器(7)传输以最适合的形式收集的信息给所述风力发电机的控制命令装置(30)，所述装置界定并且实施所述叶片￠)的适合的螺距设置角度，以及相对于在强风事件中的风向的所述机舱(3)的适合的取向，所述风力发电机的所述控制命令装置(30)是被适配成从所述风力发电机(I)的操作中心(31)远程控制的，用于接收并且随后操作用于操作用于保护所述风力发电机的所述装置所需的控制(30.1-30.2-30.3-30.6-30.7)，所述风力发电机(I)的所述控制命令装置(30)还被适配成远程地传输涉及用于保护所述风力发电机(I)的所述装置(30.5)的操作参数的信息以及涉及所述风力发电机(I)的操作参数(30.4)的信息。
6.一种用于在强风事件中保护风力发电机(I)的方法，其特征在于它包括由以下步骤组成的阶段: 对用于保护所述风力发电机(I)的装置的部分、系统、过程、机构、电路、界面进行选择和尺寸确定； 在所述风力发电机(I)的概念性布置中考虑用于保护所述风力发电机(I)的所述装置的特征的影响，以及由用于保护所述风力发电机(I)的所述装置的安装和操作在所述风力发电机(I)上诱发的负载和负载的情况； 从专门的地区气象中心获得涉及强风现象的形成和移动的天气信息； 当证明出现强风事件的概率时，作出操作用于保护所述风力发电机(I)的所述装置的决策，使得所述风力发电机(I)安装的站点上的风速在允许操作所述装置来保护所述风力发电机⑴的范围内。 如下文所示涉及用于保护所述风力发电机(I)的所述装置的操作的所有操作是从风力发电机操作中心(31)自动地且远程地执行的，方法是通过选定的通信构件发送用于放置在保护位置(30.1)中或放置在操作状态位置(30.2)中或用于起始所述风力发电机(30.3)的命令到为此预编程的所述风力发电机(I)的控制命令装置(30)。
7.根据前述权利要求所述的保护风力发电机(I)的方法，其特征在于在本文中呈现的接下来的顺序，其涉及包括连接到三个连接部分(5)的三个叶片￠)的风力发电机(1)，所述叶片分别以距离彼此的相等的距离在轮毂(4)的圆周方向上连接到所述轮毂(4)，并且是根据所述风力发电机(I)的叶片(6)的数目适配的。通过所述风力发电机(I)的所述操作状态位置，其特征在于所述叶片(6)的所述操作位置(6.1)，刚性地耦合到所述轮毂(4)的所述连接部分(5)以及所述转子的不阻断的旋转，用于将所述风力发电机(I)放置在所述保护位置的自动操作的顺序包括由以下步骤组成的阶段: 停止所述转子，连接到所述三个连接部分(5)中的一个的所述轮毂(4)的端部(5.1)的中心轴相对于所述轮毂的旋转轴(A)处于6点位置； 将所述风力发电机(I)的所述叶片(6)放置在羽状位置上； 通过操作所述风力发电机(I)的电力传输系统的阻断元件(14)阻断所述转子； 将阻断了所述连接部分(5)连接到所述轮毂(4)的阻断元件(25)解除阻断，两个连接部分(5)的所述端部(5.1)的中心轴(BI)连接到所述轮毂(4)，两个连接部分(5)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置； 操作两个连接部分(5)的驱动机构，所述两个连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)连接到所述轮毂(4)，所述两个连接部分(5)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置，连接到这两个连接部分(5)的所述两个叶片￠)的螺距设置是主动的以便促进所述驱动机构的旋转，所述驱动机构的操作引起这两个连接部分(5)围绕连接到所述轮毂(4)的它们的端部(5.1)的所述中心轴(BI)旋转，这引起连接到这两个连接部分(5)的另一端部(5.2)的所述叶片(6)发生倾斜，一旦相对于它们的操作位置(6.1)根据一角度(β)发生倾斜，那么所述两个叶片(6)是在它们的安全位置(6.2)中在所述风力发电机(I)的机舱(3)的和支撑塔(2)的方向上倾斜的，这两个叶片(6)的可变螺距设置机构是主动的以便限制作用在其上的负载； 对所述阻断元件(25)进行阻断，所述阻断元件阻断了所述连接部分(5)连接到轮毂(4)，两个连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)连接到所述轮毂(4)，两个连接部分(5)相对于所述轮毂的旋转轴(A)其中一个处于10点位置并且另一个处于2点位置； 通过操作所述风力发电机(I)的所述电力传输系统的所述阻断元件(14)将所述转子解除阻断； 根据相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)的60°角度在逆时针方向上旋转所述转子，所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)连接到所述轮毂(4)，连接部分(5)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)处于6点位置，所述连接部分(5)的连接到所述轮毂(4)的其端部(5.1)的中心轴(BI)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)处于4点位置； 通过操作所述风力发电机(I)的所述电力传输系统的所述阻断元件(14)阻断所述转子; 将所述阻断元件(25)解除阻断，所述阻断元件阻断了所述连接部分(5)连接到所述轮毂(4)，所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)连接到所述轮毂(4)，所述连接部分(5)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)处于4点位置； 操作所述连接部分(5)的所述驱动机构，所述连接部分(5)的连接到所述轮毂(4)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)处于4点位置；连接到此连接部分(5)的所述叶片(6)的所述螺距设置是主动的以便促进所述驱动机构的旋转，所述驱动机构的操作引起此连接部分(5)围绕连接到所述轮毂⑷的其端部(5.1)的所述中心轴(BI)旋转，这引起连接到此连接部分(5)的另一端部(5.2)的所述叶片(6)发生倾斜，一旦相对于它们的操作位置(6.1)根据一角度(β)发生倾斜，那么所述叶片(6)是在其安全位置(6.2)中在所述风力发电机⑴的所述机舱(3)的和所述支撑塔(2)的方向上倾斜的，此叶片￠)的所述可变螺距设置机构是主动的以便限制作用在其上的负载；对所述阻断元件(25)进行阻断，所述阻断元件阻断了所述连接部分(5)连接到所述轮毂(4)，所述连接部分(5)的所述端部(5.1)的所述中心轴(BI)连接到所述轮毂(4)，所述连接部分(5)相对于所述轮毂的所述旋转轴(A)处于4点位置； 在发生电力切断的情况下通过所提供的电力网络的自主的且独立的电源为所述风力发电机(I)供电。 因此形成的位置是用于在本发明的强风事件中保护所述风力发电机的位置。所述保护位置的特征在于处于所述安全位置(6.2)的所述叶片(6)，刚性地阻断到所述轮毂(4)的连接的所述连接部分(5)以及所述转子的阻断的旋转。在此操作期间和此位置中，所述机舱(3)的取向机构(17)相对于风向是主动的。 在强风事件已经消散并且此风险发生的概率被专门的地区气象中心明确地排除之后，用于将所述风力发电机(I)放回到其操作状态的命令(30.2)被远程传输到所述风力发电机(I)的控制命令系统(30)，这由此触发了与先前描述的使得在所述叶片￠)的所述操作位置(6.1)中所述连接部分(5)是被阻断与所述轮毂(4)的连接的相反的顺序，并且所述风力发电机(I)的所述电力传输系统是未被阻断的。 当所述风力发电机处于其操作状态位置时，所述风力发电机(I)的功能的自动的自身控制顺序(30.6)是由所述风力发电机(I)的所述控制命令装置(30)操作的并且产生被传输到所述风力发电机(I)的所述操作中心(31)的报告(30.7)，如果传输的报告(30.7)是正面的，那么所述风力发电机⑴通过所述风力发电机⑴的所述控制命令装置(30)的对应的远程控制(30.3)重新操作，如果所述风力发电机(I)被损坏，那么所述风力发电机(I)的所述操作中心(31)则采取所需的措施。
【文档编号】F03D7/02GK104204511SQ201280069087
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年12月6日 优先权日:2011年12月7日
【发明者】帕斯卡·库森那尔德 申请人:帕斯卡·库森那尔德