专利名称：风轮机及驱动一个或更多个液压变桨致动器的方法
技术领域：
本发明涉及包括用于为电网产生电カ的装置的风轮机。风轮机还包括具有ー个或更多个叶片的转子，其中该转子还包括用于主动地控制ー个或更多个叶片的变桨角度的一个或更多个液压变桨致动器。本发明还涉及ー种驱动一个或更多个液压变桨致动器以主动地控制风轮机的一个或更多个叶片的变桨角度的方法。
背景技术：
本领域已知的风轮机包括锥形的风轮机塔架以及位于塔架顶部的风轮机机舱。具有多个风轮机叶片的风轮机转子经由从机舱前部伸出的低速轴连接到机舱，如图I所示。现代风轮机通过使叶片变桨进出迎风来控制转子上的负载。叶片被变桨以优化功率输出或者保护风轮机免受过载损坏。为了进行变桨，每个叶片配置有变桨装置，该变桨装置包括位于轮毂与叶片之间的变桨轴承以及某种变桨装置，所述变桨装置例如呈液压致动器的形式，以提供力来使叶片变桨以及保持叶片处于给定位置。该液压致动器通常由液压泵来驱动，液压泵由电动马达驱动，该电动马达由电网驱动，风轮机为该电网产生电力。然而，在电网失效的情况下，仍有必要使叶片变桨，例如以通过使叶片顺桨来关闭风轮机，从而在空转期间控制转子的缓慢旋转或者作为在ー个或更多个叶片中弦向颤振时的应对措施。因此，例如从US 4，348，155已知，提供ー种具有压カ蓄能器的液压系统，使得当电网故障或出现类似故障的情况下叶片能够顺桨，但是从蓄能器传送的功率是有限的并且十分短暂。因此，从EP I 788 237 A2已知，在正常操作期间通过电网来驱动液压泵，以及例如在电网失效期间经由电池来驱动液压泵，但是这种电池既沉重又昂贵。因此，本发明的目的在于提供一种用于驱动风轮机的液压变桨致动器的有利技术。
发明内容
本发明提供ー种包括用于为电网产生电カ的装置的风轮机。所述风轮机还包括转子，所述转子包括一个或更多个叶片，其中，所述转子还包括用于主动地控制ー个或更多个所述叶片的变桨角度的ー个或更多个液压变桨致动器。该风轮机还包括一个或更多个致动器液压泵，所述ー个或更多个致动器液压泵适于驱动所述液压变桨致动器，其中，所述ー个或更多个致动器液压泵由正常操作能源驱动。所述风轮机还包括应急液压泵，所述应急液压泵也适于驱动所述液压致动器，所述应急液压泵由电能存储装置驱动。在正常操作期间驱动变桨致动器的一个或更多个致动器液压泵必须具有相对大的排量，以例如响应于持续变化的风カ状况来持续且快速地调节全部叶片的变桨角度，从而调节到给定的功率输出设置等。因此，在紧急情况下，例如当正常操作能源不再可用吋， 会需要大型能量存储装置来确保变桨操作，而这应当由正常操作致动器液压泵来进行。但是在电网故障或正常操作能源不可用的类似情况下，变桨系统仅需要相对缓慢且相对少有地调节叶片的变桨角度(即，当检测到叶片的弦向颤振时)或者确保转子的大致恒定的缓慢空转。因此，在正常操作能源不可用期间，泵的所需排量急剧降低，且因此有利的是向风轮机进一歩提供专用应急液压泵，因为这种泵使得更简单地使排量适合于紧急情况且因此确保在正常操作能源不可用期间的较低能量消耗。由此，借助于相对小且便宜的电能存储装置来确保长时间段内(即，数周和数月)的变桨系统操作。此外，通过电能存储装置来驱动独立的专用应急液压泵是有利的，因为这确保即使电网不可用或传动系不旋转时也能够调节叶片的变桨角度。同样地，通过使得应急液压泵独立于正常操作致动器液压泵，确保了冗余，因为如果致动器液压泵由于某些原因而发生故障或者停止运行，那么应急液压泵能够操作变桨系统并且使叶片变桨到安全位置。应当强调的是，术语“正常操作能源”应当被理解为在风轮机的正常操作期间 (即，当风轮机转子旋转以由此产生电カ并且将该电カ直接或间接馈送到电网时)能够驱动ー个或更多个致动器液压泵的任何类型的能源。在大多数情况下，正常操作能源是电网，但是该正常操作能源还可直接或间接联接到风轮机传动系，例如当风轮机发电机上的输出轴驱动泵时或当由专用发电机驱动的电动马达所包括的泵由风轮机传动系驱动或者电动马达可由一个或多个风轮机主发电机直接驱动时。还应当强调的是，术语“电能存储装置”应当被理解为能够存储电能的任何类型的电池、电气蓄能器、浓缩物/电容器或类似装置。在本发明的方面，所述应急液压泵是定排量液压泵。定排量液压泵相比于变排量液压泵更简单、更可靠且更便宜，且由于设想的是应急液压泵很少操作(即，仅在正常泵系统出故障、例如电网故障等的情况下操作)，因此尤其重要的是，泵是可靠的。此外，由于当风轮机未正常地操作(即，不为电网产生电力)时对于变桨驱动系统的需求急剧降低，因此有利的是在这些阶段期间使用“简单”且可靠的定排量液压泵。应当强调的是，术语“定排量液压泵”应当被理解为是输入RPM(毎分钟转数)和输出油量之间正相关的液压泵。已知类型的定排量液压泵是齿轮泵、螺杆泵和径向活塞泵， 但是其他泵类型用作定排量液压泵也是可行的，例如，旋转叶片泵、弯曲轴活塞泵以及轴向
活塞栗。在本发明的方面，所述ー个或更多个所述致动器液压泵是一个或更多个变排量液压栗。变排量液压泵更节能，这是有利的，因为在风轮机的正常操作期间，泵必须大致恒定地运行，并且该泵被赋予改变排量的能力，该泵类型尤其适于驱动液压变桨致动器，因为变桨需求持续且快速地变化。应当强调的是，术语“变排量液压泵”应当被理解为这样的液压泵，该液压泵包括通过增加或減少泵每转所传送的油体积来机械地调节或改变泵排量的装置。已知类型的变排量液压泵是旋转叶片泵、弯曲轴活塞泵以及轴向活塞泵，但是其他泵类型用作变排量液压泵也是可行的。在本发明的方面，一个或更多个所述致动器液压泵的每个的排量是所述应急液压泵的排量的2至100倍、优选地是5至20倍、且最优选地是7至15倍。如果应急液压泵的排量相比于致动器液压泵的排量而言太小，那么应急液压泵将不能够提供足够的功率给变桨致动器以确保例如在叶片的弦向颤振累积到潜在受损水平之前叶片能够变桨。然而，如果应急液压泵的排量相比于致动器液压泵的排量而言太大，那么应急液压泵变得太昂贵并且需要大大的功率以运行。因此，本尺寸范围代表了效率和成本之间的有利关系。在本发明的方面，所述应急液压泵的排量在0. 5至100升/分钟之间、优选地在I 至30升/分钟之间、最优选地在2至10升/分钟之间。这些尺寸范围代表了用于使大型现代风轮机的叶片以足够的速度进行变桨的有利能力，以确保在叶片变桨之前叶片的弦向颤振不会累积到潜在受损水平。在本发明的方面，所述风轮机还包括用于检测所述致动器液压泵的运行状态的指示的状态检测装置。由于应急液压泵的电能存储装置具有有限的容量，因此有利的是仅在需要时操作应急液压泵。因此有利的是，向风轮机提供用于检测应当允许应急液压泵操作的情况的状态检测装置。状态检测装置例如被设置成检测下述情形中的ー个或更多个电网失效；液压系统中的压降(或全部损失(complete loss));一个或更多个致动器液压泵的操作状态；叶片的变桨角度(即，叶片转动到正确位置的变桨角度)；以及电网接合状态(即，风轮机从电网断开(例如，在维护期间)或被连接到电网)。如果这些状态中的一个或更多个被操作状态检测装置检测到，那么该状态检测装置可引发的是，应急液压泵的操作是可能的。状态检测装置可以是任何类型的传感器(例如，温度传感器、压カ传感器、电压计或电流计)或者适合于用作能够检测致动器液压泵的操作状态的指示的状态检测器的任何其他类型的电子或机械装置。在本发明的方面，所述状态检测装置包括用于检测所述电网是否可用的电网状态检测装置。电网不可用(由于电网故障或者由于风轮机从电网意外断开)是迄今为止致使一个或更多个致动器液压泵的不能进行正常操作的最常见原因，且因此尤其有利的是向状态检测装置提供用于检测电网是否可用的电网状态检测装置。电网状态检测装置可以是电压计、电流计或者适合于用作能够检测电网是否可用的电网状态检测器的任何其他类型的电子或机械装置。在本发明的方面，所述风轮机还包括控制装置，所述控制装置根据所述状态检测装置的输出而使所述应急液压泵能够操作。由此实现了本发明的有利实施方式。控制装置可以是任何类型的PLC、微处理器、 PC或适合于用作能够根据所述状态检测装置的输出而使所述应急液压泵能够操作的控制器的任何其他类型的电子或机械装置。
在本发明的方面，所述电能存储装置是ー个或更多个电池。电池是长时间段存储能量的十分可靠、便宜且简单的方式，且因此有利的是使用电池来驱动风轮机的应急液压泵。在本发明的方面，所述风轮机还包括适于检测所述一个或更多个叶片中的ー个或更多个叶片中的弦向颤振的颤振检测装置。如上所述，由于应急液压泵的电能存储装置具有有限的容量，因此有利的是在需要时仅操作应急液压泵。因此有利的是向风轮机提供颤振检测装置，从而使得在发生特定情形时(例如，当在一个或更多个叶片中检测到弦向颤振时)基本上仅操作应急液压泵。颤振检测装置可以是任何类型的传感器、应カ计、加速计、光纤线缆、照相机或者适合于用作能够检测一个或更多个风轮机叶片中的弦向颤振的颤振检测器的任何其他类型的电子或机械装置。在本发明的方面，所述风轮机还包括应急液压泵控制装置，所述应急液压泵控制装置适于在所述颤振检测装置检测到所述ー个或更多个叶片中的一个或更多个叶片中的弦向颤振超过预定水平时启动所述应急液压泵。由于可用于驱动应急液压泵的功率是有限的，因此有利的是当弦向颤振高于预定水平从而表明颤振自身不会停止并且要确保在颤振达到危险水平之前停止该颤振时仅操作应急液压泵。在本发明的方面，所述电能存储装置是ー个或更多个电容器。使用电容器是有利的，因为电容器被设置用作简单、耐用且便宜的能量存储装置。在本发明的方面，所述正常操作能源是所述电网。有利的是借助于电网来驱动该一个或更多个致动器液压泵，因为在风轮机的正常操作期间，所述电网提供了便宜且可靠的能源。本发明还提供一种驱动一个或更多个液压变桨致动器以主动地控制风轮机的一个或更多个叶片的变桨角度的方法。在所述风轮机的正常运行期间，所述液压变桨致动器借助于ー个或更多个致动器液压泵来驱动，所述致动器液压泵由正常操作能源驱动。所述方法包括以下步骤检测所述致动器液压泵的运行状态的指示；以及如果检测到所述致动器液压泵处于非运行状态，则使所述液压变桨致动器能够由应急液压泵来驱动。所述应急液压泵由电能存储装置驱动。有利的是利用电能存储装置来驱动应急液压泵，因为如果检测到致动器液压泵的非运行状态，那么该状态可能由电网故障或者致使正常操作电源不可用的其他情形引起。 并且通过使得电能存储装置驱动独立的应急液压泵，可能使得该泵特别地适于当检测到致动器液压泵的非运行状态(即，风轮机不产生电カ)时出现的特定情况，因此，不需要变桨系统的快速反应或持续反应。然而，由于从电能存储装置可获得的电量本质上是有限的，因此还有利的是，仅当检测到致动器液压泵的非运行状态时操作该应急液压泵。在本发明的方面，所述方法还包括步骤如果在所述风轮机叶片的ー个或更多个中检测到高于预定水平的弦向颤振，就致动所述应急液压泵。由于从电能存储装置可获得的电量本质上是有限的，因此还有利的是，仅在绝对需要时(当检测到致动器液压泵的非运行状态时)操作该应急液压泵。因此有利的是，仅当在所述叶片的一个或更多个中检测到高于预定水平的弦向颤振时才致动所述应急液压泵。在本发明的方面，所述方法是用于驱动根据任何上述风轮机的一个或更多个液压变桨致动器的方法。
在下文中将參考附图来描述本发明的若干个示例性实施方式，在附图中图I示出了从前方看的本领域已知的大型现代风轮机；图2示出了从前方看的包括三个叶片的本领域已知的风轮机转子；图3示出了从侧面看的本领域已知的风轮机机舱的简化剖视图；图4是用于风轮机叶片的液压叶片变桨系统的主要部件的视图；图5是用于风轮机叶片的液压叶片变桨系统的主要部件以及控制装置的视图；以及图6是用于风轮机的液压叶片变桨系统的液压泵的电气图。附图标记I风轮机
2塔架
3机舱
4转子
5叶片
6轮毂
7变桨轴承
8第一叶片的叶片变桨驱动器
9变速箱
10制动器
11发电机
12转换器
13机舱结构件
14致动器液压泵
15槽
16液压变桨致动器
17应急液压栗
18液压蓄能器
19蓄能器阀
20第二叶片的叶片变桨驱动器
21液压阀
22第三叶片的叶片变桨驱动器
23压カ计
24状态检测装置
25控制装置
26颤振检测装置27电网28电动马达29电能存储装置
具体实施例方式图I示出了本领域已知的现代风轮机1，所述风轮机I包括塔架2以及位于塔架2 上部的风轮机机舱3。风轮机转子4包括被安装到轮毂6上的三个风轮机叶片5，该风轮机转子4经由从机舱3的前部伸出的低速轴连接到机舱3。此外，该图示出了变桨轴承7被安装在叶片5的根部。图2示出了从前方看的本领域已知的风轮机转子4，该风轮机转子4包括轮毂6以及三个叶片5。如所示的，变桨轴承7被设置在叶片5与轮毂6之间，以使得叶片5能够绕其纵向轴线旋转并且传送主要来自三个不同源的力。叶片5(当然，还有轴承7本身)受重力的恒定影响。重力的方向根据叶片5的位置而变化，导致在变桨轴承7上存在不同负荷。当叶片在运转中时，轴承7还受离心力的影响，该离心力主要产生轴承7上的轴向拉力。最后轴承7受叶片5上的风カ负荷的影响。该カ是轴承7上的最大负荷并且产生了轴承7必须经受的巨大カ矩。所有变桨轴承7上的并且来自所有变桨轴承7的负荷必须被传递到轮毂6并且进一步传递到风轮机I的其余部分，并且同时每个变桨轴承7必须使叶片5能够变桨。在所示的实施方式中，转子4包括三个叶片5，但是在其他实施方式中，转子4可包括ー个、两个、四个或更多个叶片5。在所示的实施方式中，风轮机I是变桨调节风轮机1，但是在其他实施方式中，风轮机同样可以是主动失速调节风轮机1，因为变桨调节风轮机I和主动失速调节风轮机I两者都包括用于使叶片5变桨的变桨装置。图3示出了从侧面看的现有技术风轮机I的机舱3的简化剖视图。机舱3存在多种变型和构造，但是在大多数情况下，机舱3中的传动系包括下列部件中的ー个或更多个 变速箱9、联轴器(未示出)、某种制动系统10和发电机11。现代风轮机I的机舱3还可包括转换器12(也称逆变器)和附加的外围设备，诸如其他的功率处理设备、控制箱、液压系统、冷却系统等。包括机舱部件9、10、11、12的整个机舱3的重量由机舱结构件13承载。部件9、 10,11,12通常被放置在该公用负荷承载机舱结构件13上并/或连接至该公用负荷承载机舱结构件13。在所示的简化实施方式中，负荷承载机舱结构件13仅沿着机舱3的底部延伸，例如呈连接到部件9、10、11、12中的ー些或全部的床基架形式。在其他实施方式中，负荷承载结构件13可以包括齿轮罩(gear bell)，该齿轮罩能通过主轴承(未示出)将转子 4的负荷传递到塔架2 ;或者负荷承载结构件13可以包括诸如网格结构的若干个互连部件。在所示的实施方式中，风轮机I的叶片5经由变桨轴承7连接到轮毂6，从而使得叶片5能够绕其纵向轴线旋转。在该实施方式中，叶片变桨驱动器8被连接到第一叶片5， 第二叶片变桨驱动器20被连接到第二叶片5。叶片变桨驱动器8、20中的每个都包括呈连
9接到轮毂6以及相应叶片5的液压致动器16形式的用于主动调节叶片变桨角度的装置。图4是用于风轮机叶片5的液压叶片变桨系统的主要部件的视图。在本发明的该实施方式中，风轮机I包括三个风轮机叶片5，每个风轮机叶片都包括叶片变桨驱动器8、20、22。在该实施方式中，仅具体地描述用于第一叶片5的叶片变桨驱动器8，并且用于第二叶片5和第三叶片5的叶片变桨驱动器20、22的存在仅用空框体20、 22表示。然而，用于第二叶片5和第三叶片5的叶片变桨驱动器20、22在原理上类似于用于第一叶片5的所述叶片变桨驱动器8。在本发明的该实施方式中，液压叶片变桨系统包括全部并联联接的三个致动器液压泵14和一个应急液压泵17。在本发明的另ー实施方式中，液压叶片变桨系统可包括其他数量的致动器液压泵14，例如ー个、两个、四个或更多个；该系统还可包括其他数量的应急液压泵17，例如两个、三个、四个或更多个，并且泵14和17能够按照不同的方式联接。在本发明的该实施方式中，全部的致动器液压泵14都是变排量液压泵，但是在其他实施方式中，致动器液压泵14中的一个或更多个可以是定排量液压泵。类似地，在该实施方式中，应急液压泵17是定排量液压泵，但是在其他实施方式中，应急液压泵17可以是变排量液压泵。在本发明的该实施方式中，液压泵14、17将适当加压的液压流体(例如，液压油) 供应到变桨驱动器8、20、22，在该变桨驱动器8、20、22中，流体经由阀21(在该实施方式中， 阀21是比例阀21)被引导到液压变桨致动器16的活塞的ー侧。液压变桨致动器16的活塞杆被直接或间接连接(未示出)到风轮机转子4的轮毂6，并且液压变桨致动器16的缸壳体被直接或间接连接到叶片5，或者活塞杆被直接或间接连接到叶片5而缸壳体被直接或间接连接到轮毂6,以便当处于压力下的流体被施加到液压变桨致动器16的活塞的任ー侧上时实现叶片5的角位移(变桨)。在该实施方式中，变桨驱动器8还包括液压蓄能器18，该液压蓄能器18也通过来自于泵14、17的加压流体增压。如果例如在高风カ和最大功率生成期间电网突然失效，那么叶片5将必须十分快速地变桨离开风，以防止转子速度増加，该转子速度増加会导致灾难性故障。在本发明的该实施方式中，致动器液压泵14由电网供电，并且当电网失效时，致动器液压泵14不能够提供用于使叶片5顺桨的压力。在这种情况下，借助于蓄能器阀19 来释放液压蓄能器18内部的加压流体，由此提供了瞬时但短暂的压力増加，从而提供足够的功率来将叶片变桨到“安全”的顺桨位置。在变桨驱动器不包括液压蓄能器18的本发明的另ー实施方式中，在电网失效或类似情况下，叶片5的紧急变桨可完全借助于应急液压泵17所提供的加压流体来实施， 或叶片5的紧急变桨可经由例如一个或更多个液压蓄能器18的压カ备份系统(pressure back-up system)和应急液压泵17之间的协作来实施。一旦叶片5达到其驻车位置，理论上直到重新开始正常功率生成才再次需要使叶片5变桨，其中再次经由致动器液压泵14来使叶片5变桨。然而，为了避免在风轮机传动系的轴承和齿轮中形成停顿记号，有利的是，至少在较长时段的停顿期间使得转子4以及因此使传动系持续地空转。为了确保转子4恒定地空转而不加速旋转或停止，有必要时常调节ー个或更多个叶片5的变桨角度。类似地，在停顿期间，紊流和类似风力现象能够导致在叶片5中累积弦向颤振。高于一定水平的弦向颤振能够导致叶片结构破裂，为了防止颤振累积，有利的是使受影响的叶片5变桨以移除或减轻导致叶片5进行弦向颤振的状況。同样，在竖立风轮机I或维护风轮机I期间，此时风轮机I会从电网断开，因此出现了使叶片 5变桨的需要。因此，有利的是提供ー种具有应急液压泵17的风轮机，该应急液压泵17由电池或类似的电能存储装置29供电，使得即使在正常操作能源(例如电网)在长时段内不可用时也能够使叶片5变桨。在本发明的该优选实施方式中，液压泵14、17被设置用于将加压流体提供给用于全部叶片5的液压叶片变桨系统，但是在其他实施方式中，ー组泵14、17能够被设置为分别用于每个叶片5。对于本领域技术人员显而易见的是，该系统仅在图4中示意性地示出并且该系统的许多变形也是可能的，例如包括控制进出蓄能器18和变桨缸16的流体流以及控制变桨驱动器部件之间的相互作用的其他方法。图5是用于风轮机叶片5的液压叶片变桨系统的主要部件和控制装置的视图。在本发明的该实施方式中，风轮机I还配置有状态检测装置24。状态检测装置24 适于检测致动器液压泵14是否正确地工作，即用于检测致动器液压泵14的运行状态的指示。在本发明的该实施方式中，状态检测装置24包括用于检测电网是否可用的电网状态检测装置，该电网状态检测装置例如呈电压计或电流计(未示出)形式；开关位置检测器 (未示出)，其用于检测将风轮机I连接到电网的主风轮机开关的开关位置；压カ计23，其測量在变桨系统中的ー个或更多个位置处的流体压カ；以及温度传感器(未示出)，其用于检测致动器液压泵14的过热情形。然而，在本发明的其他实施方式中，状态检测装置24能够包括更少的检测器，例如在一个实施方式中，状态检测装置24可仅包括电网状态检测装置；或在其他实施方式中，状态检测装置24可包括能够检测致动器液压泵14的运行状态的指示的其他检测器或其他检测器组合。在该实施方式中，状态检测装置24被设置在中央，但是在其他实施方式中，状态检测装置24能够被设置在风轮机I的不同位置处。来自于状态检测装置24的ー个或更多个信号被馈送给控制装置25，并且如果这些信号表明致动器液压泵14的运行状态不是所期望的，那么控制装置25将使应急液压泵 17能够操作。因此，如果状态检测装置24例如检测到电网不再可用，那么该信息被提供给控制装置25，该控制装置25将使应急液压泵17能够操作。这并非必然意味着应急液压泵 17将立即开始操作。例如，即使叶片已经借助于正常运行致动器液压泵14而被顺桨，也会直到例如检测到空转转子4的旋转速度増加超过预定水平或者颤振检测装置26检测到一个或更多个叶片5进行弦向颤振时才开始操作应急液压泵17。在该实施方式中，控制装置25被示出为独立装置，例如独立的微处理器、PLC或类似控制装置；但是在其他实施方式中，控制装置25可以是风轮机I中的另ー控制装置(例如，风轮机主控制器)的一体部分。与致动器液压泵14相比，应急液压泵17具有相对小的尺寸，即例如应急液压泵17 的排量比每个致动器液压泵14的排量小十倍。这意味着，当变桨系统仅由应急液压泵17 来驱动时，变桨速度急剧降低；但这同样意味着，驱动应急液压泵17的电能存储装置29的尺寸能够显著地減少。
图6是风轮机I的液压叶片变桨系统的液压泵14、17的电气图。在本发明的该实施方式中，三个致动器液压泵14中的每个均借助于电动马达28 来驱动，并且在该情况下正常操作能源是电网27，风轮机I所产生的电カ被传送到该电网 27。应急液压泵17也借助于电动马达28驱动，并且在该情况下驱动电动马达28的电能存储装置是电池。在上文已经结合风轮机I、变桨驱动器8、20、22、液压变桨系统等的具体实施例来示例化本发明。但是应当理解的是，本发明不局限于上述的具体实施例，而是能够在由权利要求书规定的本发明范围内以多种变化进行设计和更改。
权利要求
1.一种风轮机，所述风轮机包括用于为电网产生电カ的装置，所述风轮机还包括转子，所述转子包括一个或更多个叶片，其中，所述转子还包括用于主动地控制ー个或更多个所述叶片的变桨角度的ー个或更多个液压变桨致动器；一个或更多个致动器液压泵，所述ー个或更多个致动器液压泵适于驱动所述液压变桨致动器，并且其中，所述ー个或更多个致动器液压泵由正常操作能源驱动；并且其中，所述风轮机还包括应急液压泵，所述应急液压泵也适于驱动所述液压致动器，所述应急液压泵由电能存储装置驱动。
2.根据权利要求I所述的风轮机，其中，所述应急液压泵是定排量液压泵。
3.根据权利要求I或2所述的风轮机，其中，所述ー个或更多个致动器液压泵是ー个或更多个变排量液压泵。
4.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述ー个或更多个致动器液压泵中的每个的排量是所述应急液压泵的排量的2至100倍、优选地是5至20倍、且最优选地是7至15倍。
5.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述应急液压泵的排量在0.5至 100升/分钟之间、优选地在I至30升/分钟之间、最优选地在2至10升/分钟之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述风轮机还包括状态检测装置， 该状态检测装置用于检测所述致动器液压泵的运行状态的指示。
7.根据权利要求6所述的风轮机，其中，所述状态检测装置包括用于检测所述电网是否可用的电网状态检测装置。
8.根据权利要求6或7所述的风轮机，其中，所述风轮机还包括控制装置，所述控制装置根据所述状态检测装置的输出而使所述应急液压泵能够操作。
9.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述电能存储装置是ー个或更多个电池。
10.根据前述权利要求中任一项所述的风轮机，其中，所述风轮机还包括适于检测所述一个或更多个叶片中的一个或更多个叶片中的弦向颤振的颤振检测装置。
11.根据权利要求10所述的风轮机，其中，所述风轮机还包括应急液压泵控制装置，所述应急液压泵控制装置适于在所述颤振检测装置检测到所述ー个或更多个叶片中的ー个或更多个叶片中的弦向颤振超过预定水平时启动所述应急液压泵。
12.根据权利要求I至8中任一项所述的风轮机，其中，所述电能存储装置是ー个或更多个电容器。
13.一种用于驱动ー个或更多个液压变桨致动器以主动地控制风轮机的ー个或更多个叶片的变桨角度的方法，在所述风轮机的正常运行期间，所述液压变桨致动器由一个或更多个致动器液压泵驱动，其中，所述致动器液压泵由正常操作能源驱动，并且其中，所述方法包括以下步骤检测所述致动器液压泵的运行状态的指示；以及如果检测到所述致动器液压泵处于非运行状态，则使所述液压变桨致动器能够由应急液压泵来驱动，所述应急液压泵由电能存储装置驱动。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤如果在所述风轮机叶片的ー个或更多个叶片中检测到高于预定水平的弦向颤振，就启动所述应急液压泵。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述方法是用于驱动权利要求I至12中任一项所述的风轮机的一个或更多个液压变桨致动器的方法。
全文摘要
本发明涉及风轮机以及驱动一个或更多个液压变桨致动器的方法。风轮机(1)包括用于为电网(27)产生电力的装置。风轮机(1)还包括具有一个或更多个叶片(5)的转子(4)，其中，转子(4)还包括用于主动地控制一个或更多个叶片(5)的变桨角度的一个或更多个液压变桨致动器(16)。风轮机(1)还包括适于驱动液压变桨致动器(16)的一个或更多个致动器液压泵(14)，且其中，所述一个或更多个致动器液压泵(14)由正常操作能源驱动。风轮机(1)还包括应急液压泵(17)，应急液压泵也适于驱动液压致动器(16)，应急液压泵(17)由电能存储装置(29)驱动。本发明还涉及一种驱动一个或更多个液压变桨致动器(16)以主动地控制风轮机(1)的一个或更多个叶片(5)的变桨角度的方法。
文档编号F03D7/04GK102606397SQ201110455448
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年1月24日
发明者J·B·马德森, J·L·安德森 申请人:维斯塔斯风力系统有限公司