角速度Φ和β被传输至第一计算单元，该第一计算单元确定指示叶片桨距角Q1的计算 桨距角Α。。
[0026] 在优选的实施方式中，第二角速度传感器测量围绕第二传感器轴线&的第二角速 度β，该第二传感器轴线&在第二预定位置固定地连接至叶片。该第二预定位置被选定为 使得第一传感器轴线色和第二传感器轴线色是线性独立的。该矢量色和色的线性独立保 证了 Φ ( Ω，Θ J和β ( Ω，Θ J随着Θ i的变化是函数独立的，从而一旦已知第一角速度Φ 和第二角速度β，则可计算桨距角。。因此，角速度Φ和β被传输至第一计算单元，该 第一计算单元确定指示叶片桨距角的计算桨距角Θ 1(；。
[0027] 在可选的实施方式中，第二角速度传感器测量围绕第二传感器轴线色的第二角速 度β，该第二传感器轴线色与转子的主旋转轴线对齐。那么β的大小等于主旋转速度Ω， 且不随着桨距角改变。
[0028] 因此，第一角速度Φ随着桨距角的改变与第二角速度β随着桨距角Θ i的改 变不同，从而允许一旦已知第一角速度Φ和第二角速度β的值，则可计算桨距角。。因 此，角速度Φ和β被传输至第一计算单元，该第一计算单元确定指示叶片桨距角Q 1的计 算桨距角?lc;。
[0029] 参考图1，风轮机1 (参见图8)包括塔10,连接至塔的机舱20,和可旋转地连接至 机舱20的毂30。该毂被设置成接收和结构地支撑一个或多个叶片，该叶片用于将风的空气 动力学能量转换为机械能。毂相对于机舱的旋转运动限定主旋转轴线32。毂围绕旋转轴线 32的旋转位置限定转子的方位角位置Φ (图8)。转子方位角位置Φ在弧度上的大小随着 转子进行一个完整的旋转从零改变至2π。主旋转轴线的方向可通过单位向量η被数学地 描述。该毂以主旋转速度Ω围绕旋转轴线32而旋转。本领域已知主旋转轴线32和主旋 转速度Ω可被数学地结合为向量_〇_= Ω η。在这里使用向量符号以有助于说明本发明的 具体方面。
[0030] 第一叶片100被可旋转地连接至毂且限定俯仰轴线110 (参见图2)用于关于其旋 转。第一叶片100围绕俯仰轴线110的旋转角位移通常在本领域被表示为叶片桨距角，在 此表示为Q 1。具体地，叶片桨距角Q1限定第一叶片100相对于毂30从预定第一叶片方 向的角位移。该预定第一叶片方向可例如通过在毂和第一叶片上的几何标记（geometric marking)被限定。第一叶片100至毂的旋转连接通常通过将第一叶片100的根部连接至 毂30的叶片轴承而完成，从而除了由于毂的、叶片的和叶片轴承的材料变形引起的小的运 动以外，第一叶片100的根部相对于毂30的方向完全地和唯一地被叶片桨距角限定。现在 使用的大多数叶轮机具有三个叶片，如图1中所示，其中第二叶片以200表示且第三叶片以 300表示。
[0031] 为了将风轮机产生的电功率保持在要求的范围，必须控制各叶片从风所获得的能 量。通过改变各叶片的叶片桨距角而影响各叶片的迎角（attack)的空气动力角度，从而实 现该控制。因此，为了电能控制的目的，直接测量各叶片的叶片桨距角是有利的。
[0032] 因此，本发明提供了在第一叶片100中的第一桨距角测量系统170,其能够提供表 示第一叶片100的叶片桨距角的计算桨距角Θ i。（未示出）。更优选地，各叶片被配置 有其自己的桨距角测量系统。参考图1，第二叶片200具有第二桨距角测量系统270,其提 供指示第二叶片200的叶片桨距角Θ 2的第二计算桨距角Θ2。（未示出），且第三叶片300 具有第三桨距角测量系统370,其提供指示第三叶片300的叶片桨距角Θ 3的第三计算桨 距角Q3。（未示出）。第二和第三桨距角测量系统优选具有与第一桨距角测量系统相同的 设计和功能，如这里所说明的。
[0033] 参考图2,第一桨距角测量系统170包括第一角速度传感器130,其以相对于第一 叶片的第一预定方向固定地连接至第一叶片1〇〇。该角速度传感器的一个示例是陀螺仪。 该第一角速度传感器130测量围绕第一传感器轴线的第一角速度Φ，该第一传感器轴线以 单位向量&指示。该第一传感器轴线&相对于第一角速度传感器130的本体被固定，因此 其还相对于第一叶片100本身固定。该第一预定方向被选定为使得第一传感器轴线&不 实质上与俯仰轴线Iio平行，从而在第一叶片的叶片桨距角的至少一些范围内可获得主旋 转轴线32在第一传感器轴线上的可测量投影。在向量形式中，
[0034] Φ = Ω e,
[0035] 该第一角速度Φ被传输至第一计算单元160 (参见图8)。
[0036] 在本发明的第一实施方式中，桨距角测量系统170包括第二角速度传感器24 (参 见图1)，其用于测量关于主旋转轴线Π 的角速度Ω。该第一计算单元160 (参见图8)接收 所测量的角速度Φ和Ω，且根据图1的主旋转速度Ω的大小及其测量值来计算指示叶片 桨距角的计算桨距角Θ i。：
【主权项】
1. 一种用于风轮机的桨距角测量系统，该风轮机具有塔（10)，连接至所述塔（10)的机 舱（20)，可旋转地连接至所述机舱（20)并限定主旋转轴线（32)的毂（30)，可旋转地连接 至所述毂并限定用于围绕其旋转的俯仰轴线（110)的至少一个叶片（100)，限定所述至少 一个叶片（100)相对于所述毂（30)围绕所述俯仰轴线（130)的旋转位置的叶片桨距角，该 桨距角测量系统包括 第一角速度传感器（130)，其测量围绕第一传感器轴线（&)的第一角速度（〇>)，该第 一角速度传感器（130)以第一预定方向固定地连接至所述至少一个叶片（100)，该第一预 定方向被选择以产生所述主旋转轴线（32)在所述第一传感器轴线（&)上的第一投影， 第二角速度传感器（140)，其测量围绕第二传感器轴线（&)的第二角速度（0)，该第 二角速度传感器（140)以第二预定方向被固定地连接至所述至少一个叶片（100)，该第二 预定方向被选择以产生所述主旋转轴线（32)到所述第二传感器轴线匕 2)上的第二投影， 所述第一传感器轴线（S1)和所述第二传感器轴线匕2)是线性独立的，以及 第一计算单元（160)，其从所述第一角速度（〇)和所述第二角速度（0 )计算指示所述 叶片桨距角的计算桨距角（Qlc)。
2. 如权利要求1所述的测量系统，其特征在于所述第一计算单元（160)根据所述第一 角速度（〇)和所述第二角速度（0)的数值计算所述主旋转速度（D)。
3. 如权利要求1或2所述的测量系统，具有以第三预定方向固定地连接至所述至少一 个叶片（100)的第三角速度传感器（150)，所述第三角速度传感器（150)测量围绕第三传感 器轴线（&)的第三角速度（A)，所述第三预定方向产生所述主旋转轴线（32)到所述第三 传感器轴线（&)上的投影，所述第三角速度（A)被传输至所述第一计算单元（160)，所述 第一计算单元（160)在所述计算桨距角（Qle)的计算中包括所述第三角速度（A)的值，所 述第三传感器轴线（&)基本与所述俯仰轴线（110)对齐。
4. 如前述权利要求中任一项所述的测量系统，其特征在于所述第一传感器轴线（&)、 所述第二传感器轴线（色）和所述第三传感器轴线（&)基本形成三维正交基。
5. -种用于风轮机的桨距角测量系统，该风轮机具有塔（10)，连接至所述塔（10)的 机舱（20)，可旋转地连接至所述机舱（20)并限定主旋转轴线（32)的毂（30)，所述毂以主 旋转速度（D)旋转，可旋转地连接至所述毂并限定用于围绕其旋转的俯仰轴线（110)的 至少一个叶片（100)，限定所述至少一个叶片（100)相对于