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)以预定方向固定地连接至所述至少一个叶片（100)，该预定方向被 选择以产生所述主旋转轴线（32)到所述第一传感器轴线（&)上的投影， 第一计算单元（160)，其根据所述第一角速度（〇)和所述主旋转速度（D)的数值来计 算计算桨距角（? lc)。
6. 如前述权利要求中任一项所述的测量系统，其特征在于包括倾斜速度传感器（22) 和侧转速度传感器（23)，所述倾斜速度传感器（22)产生指示所述塔（10)的弯曲的倾斜速 度信号，所述侧转速度传感器（23)产生指示所述机舱（20)围绕所述塔轴线的角度位置的 时间变化率的侧转速度信号，且所述倾斜速度信号和所述侧转速度信号由所述第一计算单 元（160)接收，所述第一计算单元（160)在所述计算桨距角（? lc;)的计算中包括所述侧转 速度信号和倾斜速度信号。
7. 如前述权利要求中任一项所述的测量系统，还包括脉冲发生器（27)，所述脉冲发生 器（27)在所述毂（30)相对于所述机舱（20)到达预定方位角位置时产生同步脉冲，所产生 的脉冲被传输至方位角计算单元（650)，所述方位角计算单元（650)在时间上积分所述主 旋转速度（D)以计算方位角（O，所述方位角计算单元（650)使用所述方位角（〇和所 述同步脉冲来计算所述至少一个叶片相对于所述机舱的主旋转角（W)。
8. 如前述权利要求中任一项所述的测量系统，其特征在于还包括用于改变所述至少一 个叶片的叶片桨距角的叶片俯仰致动器（180)，和与所述叶片俯仰致动器（180)和所述第 一计算单元（160)通信的俯仰控制单元（182)，所述俯仰控制单元（182)向所述叶片俯仰致 动器（180)指令所述叶片桨距角，所述俯仰控制单元（182)接收所述计算桨距角（0 lc)。
9. 如前述权利要求中任一项所述的测量系统，还包括产生指示所述叶片桨距角的编码 器信号的角度编码器（554)，所述编码器信号和所述计算桨距角（0 lc;)被传输至第一比较 器单元（556)，当在所述编码器信号和所述计算桨距角之间的偏差大于预定量时所述第一 比较器单元产生报警信号。
10. -种用于确定风轮机的至少一个叶片（100)的桨距角的方法，所述风轮机具有塔 (10)，连接至所述塔（10)上的机舱（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)的所述至少一个叶片（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（110)的旋转位置的叶片桨距角，该方法包括以下步骤： 测量相对于传感器轴线（&)的角速度，所述传感器轴线（&)以预定方向被固定地连接 至所述叶片，所述预定方向产生所述主旋转轴线（32)到所述传感器轴线（&)上的投影，以 及 计算指示所述叶片桨距角的计算桨距角（? lc)，该计算基于所测量的角速度的数值和 所述主旋转速度（D)的值。
11. 一种用于确定风轮机的至少一个叶片（100)的桨距角的方法，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)的所述 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 (110)的旋转位置的叶片桨距角，该方法包括以下步骤： 测量相对于第一传感器轴线（&)的第一角速度，所述第一传感器轴线（&)以第一预定 方向被固定地连接至所述叶片，所述第一预定方向产生所述主旋转轴线（32)到所述第一 传感器轴线（&)上的投影，以及 测量相对于第二传感器轴线（&)的第二角速度，所述第二传感器轴线（&)以第二预定 方向被固定地连接至所述叶片，所述第二预定方向产生所述主旋转轴线（32)到所述第二 传感器轴线（&)上的投影，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 地独立的， 计算指示所述叶片桨距角的计算桨距角（? lc)，所述计算基于所述第一角速度的数值 和所述第二角速度的值。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第一计算单元（160)根据所述第一角 速度（CD)和所述第二角速度（(6)的数值计算所述主旋转速度（D)。
13. 如权利要求11至12中任一项所述的方法，还包括第三角速度传感器（150)，所述 第三角速度传感器（150)以第三预定方向固定地连接至所述至少一个叶片（100)并测量围 绕第三传感器轴线（￡ 3)的第三角速度（A)，从而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，并且所述第三角速度（X)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（?lc;)的计算中包括所述第 三角速度（入）。
14. 如权利要求10至13中的任一项所述的方法，其特征在于倾斜速度传感器（22)用 于产生指示由于所述塔（10)的弯曲引起的所述主旋转轴线（32)的方向相对于地面的时间 变化率的倾斜速度信号，提供侧转速度传感器（23)，侧转速度传感器（23)产生指示所述机 舱（20)围绕所述塔轴线的角位置的时间变化率的侧转速度信号，从而所述倾斜速度信号 和所述侧转速度信号被所述第一计算单元（160)接收，且所述第一计算单元（160)在所述 计算桨距角（Qlc)的计算中包括所述侧转速度信号和倾斜速度信号。
15. -种风轮机，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（1〇〇)相对于所述毂（30)围绕所述俯仰轴线（110)的旋转位置的叶片桨距角， 其特征在于包括如权利要求1至10中任一项所述的桨距角测量系统以及如权利要求11至 14中任一项所述的用于产生指示所述叶片桨距角的计算桨距角（Q1)的方法。
【专利摘要】本发明涉及风轮机、用于风轮机的桨距角测量系统和方法。测量系统包括用于测量围绕第一传感器轴线(e1)的第一角速度()且以第一预定方向被固定地连接至叶片(100)的第一角速度传感器(130)，该第一预定方向被选定以产生主旋转轴线(32)到第一传感器轴线(e1)上的第一投影，用于测量围绕第二传感器轴线(e2)的第二角速度(β)且以第二预定方向被固定地连接至叶片(100)的第二角速度传感器(140)，该第二预定方向被选择以产生主旋转轴线(32)到第二传感器轴线(e2)上的第二投影，所述第一传感器轴线(e1)和所述第二传感器轴线(e2)是线性独立的，且第一计算单元(160)根据第一角速度()和第二角速度(β)计算桨距角(Θ1c)。
【IPC分类】F03D1-00, G01B21-22, F03D11-00
【公开号】CN104792294
【申请号】CN201510017596
【发明人】F.伯托洛蒂, C.博特
【申请人】Ssb风系统两合公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月14日
【公告号】EP2896827A1, US20150204208