CN105089934A - 用于操作风力涡轮机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于操作风力涡轮机的方法。风力涡轮机包括发电机和控制装置，该方法包括：确定至少一个温度信息，其表示轴承的至少两个部件之间的温差；将温度信息与至少一个上限温度信息比较，其表示轴承的至少两个部件之间的上限阈值温差；如果轴承的至少两个部件之间的温差上升到高于上限阈值温差，则将转子和/或联接至转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速限制为一个值，该值不等于零而又低于转子的风力涡轮机特有的额定转速，和/或低于联接至转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将发电机的电功率输出限制为不等于零而又低于发电机的风力涡轮机特有的额定电功率输出的值。

Description

用于操作风力涡轮机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作风力涡轮机尤其是直接驱动型风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机包括：发电机，所述发电机包括定子和转子，其中所述转子通过至少一个轴承相对于所述定子被可旋转地支撑；以及控制装置，所述控制装置适配成控制转子和/或联接至所述转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速，和/或适配成控制所述发电机的电功率输出。
背景技术
已知相对于风力涡轮机的发电机的定子可旋转地支撑风力涡轮机的发电机的转子的轴承在风力涡轮机操作过程中会发热。很难在轴承上维持均匀的热分布，即，尤其是在相应的外圈和内圈上。尤其是在风力涡轮机的初始操作过程中（即在所谓的冷启动情形期间），轴承的外圈和内圈可能经历比较大的温差或温度梯度，这样会在轴承内相应地产生比较高的机械负荷，尤其是机械应力。
已知的一种操作风力涡轮机的方法涉及到在确定了轴承内的某些温差时，暂时乃至完全停止风力涡轮机的操作，即，暂时乃至完全关掉风力涡轮机。在这种情况下，风力涡轮机不产生电力。
由于轴承内会定期发生相应温差，所以这种方法通常会导致风力涡轮机经常关掉，在持续地操作风力涡轮机和持续地产生电力这个总体目标方面，上述情形是需要改善的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于操作风力涡轮机尤其是直接驱动型风力涡轮机的改进的方法。
如上所述，通过一种用于操作风力涡轮机尤其是直接驱动型风力涡轮机的方法来实现这个目的。
该方法的特征在于下列步骤：
-确定至少一个温度信息，其至少表示轴承的至少两个部件尤其是外圈与内圈之间的温差，
-将所述温度信息与至少一个上限阈值温度信息比较，所述上限阈值温度信息至少表示所述轴承的所述至少两个部件之间的上限阈值温差，
-如果所述轴承的所述至少两个部件之间的温差上升到高于所述上限阈值温差，
则将转子和/或联接至所述转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速限制为一个值，这个值不等于零，而又低于所述转子的风力涡轮机特有的额定转速，和/或低于联接至所述转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将发电机的电功率输出限制为一个值，这个值不等于零，而又低于所述发电机的风力涡轮机特有的额定电功率输出。
根据本发明的方法尤其适用于操作直接驱动型风力涡轮机，即设有被可旋转地支撑的转子轴毂与发电机的被可旋转地支撑的转子的直接机械连接的风力涡轮机，所述转子轴毂设有至少一个附接至其的转子叶片。因此，尤其是在转子轴毂与发电机的转子的机械连接之间未安置齿轮箱。
根据本发明的方法包括三个基本步骤，下文将更具体地予以说明。
在第一步骤中，确定至少一个温度信息。所述温度信息至少表示轴承的至少两个部件尤其是外圈与内圈之间的温差。所述温度信息可以另外表示轴承的至少一个部件尤其是外圈的温度，即，关于表示轴承的至少两个部件之间的温差的温度信息的所有注解，也适用于另外表示轴承的至少一个部件尤其是外圈的温度的温度信息。
所述温度信息通常是基于从温度传感器提交的传感器信号来确定的，所述温度传感器是随轴承提供的，或者是提供在轴承处的，即，尤其是随内圈和/或外圈提供的或者提供在内圈和/或外圈处的温度传感器。术语“内圈”和“外圈”还包含内圈和/或外圈的分区段的或多部分的构造。
可以用持续的方式或非持续的方式（即，以某些时间间隔）确定温度信息。温度信息可以表示轴承的至少两个部件之间的温差的平均值。平均值是从某一段时间（例如，10秒、20秒、30秒或60秒）求得的。
在第二步骤中，将温度信息与上限阈值温度信息比较。上限阈值温度信息至少表示轴承的至少两个部件之间的上限阈值温差。上限阈值温度信息可以另外表示轴承的至少一个部件的上限阈值温度。轴承的至少两个部件之间的上限阈值温差通常表示一个轴承特有的温差，高于这个温差，特定轴承部件和/或特定轴承的操作可能会因为热影响而受到不利的影响。因此，轴承的至少一个部件（尤其是涉及内圈和/或外圈，和/或安置在内圈与外圈之间的滚动元件）的上限阈值温度通常表示一个轴承部件特有的温度，高于这个温度，特定轴承部件和/或特定轴承的操作可能会因为热影响而受到不利的影响。
上限阈值温度信息，尤其包含上限阈值温差，是风力涡轮机特有的一个量值，并且因此通常对于不同规模和/或类型的风力涡轮机是不同的。
通常通过适当的比较装置来执行温度信息与上限温度阈值信息的比较。所述比较装置可以包含适当的比较算法。所述比较装置可以实施在风力涡轮机的控制装置中。
因此，第二步骤通常包含确定或生成比较信息，所述比较信息表示比较结果，所述比较结果至少表示轴承的至少两个部件之间的所确定的温差是否上升到高于上限阈值温差。
在第三步骤中，如果轴承的至少两个部件之间的确定的温差上升到高于（即超过）上限阈值温差，则在此情况下，执行如下操作：将转子和/或联接至转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速具体限制为一个值，这个值不等于零，而又低于转子和/或至少一个风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速，和/或将发电机的电功率输出限定地限制为一个值，这个值不等于零，而又低于发电机的风力涡轮机特有的额定电功率输出。
相反，如果轴承的至少两个部件之间的所确定的温差未上升到高于上限阈值温差，则维持风力涡轮机的正常操作。因此，将转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速设置成风力涡轮机特有的额定转速，和/或将发电机的电功率输出设置成风力涡轮机特有的额定电功率输出。
因此，在轴承的至少两个部件之间的所确定的温差上升到高于上限阈值温差的情况下，根据本发明的方法不是直接让风力涡轮机完全关掉，而是使得风力涡轮机在转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速受到限制或者降低的状态下操作，和/或使得风力涡轮机在发电机的电功率输出受到限制或者降低的状态下操作。风力涡轮机的这种（这些）操作模式可以称为“受到限制或降低的操作模式”。在这种受到限制或降低的操作模式下，目标是要降低在轴承（即，尤其是内圈）内部生成的热量，并且因此降低轴承的至少两个部件之间的温差，同时使得发电机的电功率输出保持尽可能得高。
关于风力涡轮机在上述受到限制或降低的操作模式下的操作，可以在用于冷却发电机的至少一个部件（尤其是定子的至少一个部件）的至少一个冷却装置的操作经过调适的状态下执行风力涡轮机的操作。下文将更具体地提到至少一个冷却装置的经过调适的操作。
因此，本发明的原理是基于如下观念：相应轴承内的发热主要与转子和/或相应风力涡轮机部件的转速成比例。转子和/或相应风力涡轮机部件的转速与发电机的电功率输出相关。
在风力涡轮机正常操作的过程中，转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速值被限制为通常在转子和/或至少一个风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速的10-90%的范围内，尤其是在30-70%的范围内。这也适用于发电机的电功率输出被限制成的值。上述值的性质只是示例性的。
因此，即便轴承的至少两个部件之间的所确定的温差上升到高于上限阈值温差，根据本发明的方法总体上也允许维持电力的产生。
因此，根据本发明的方法进一步允许减少轴承的温度相对较低的部件（即，尤其是外圈）与发电机之间的热传递，这样可以减少因为外圈比较“凉”而内圈比较“烫”而导致在外圈与内圈之间给出温差。这个温差是基于如下事实：外圈的温度通常比内圈低很多，因为外圈在更大程度上暴露于周围条件，因此可能受到周围空气的冷却。
通常通过控制装置来执行对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速的限制。控制装置可以包含适当的限制算法。控制装置可以是风力涡轮机的中央控制单元，或者可以实施在风力涡轮机的中央控制单元中。
风力涡轮机部件通常直接用机械方式联接至转子，从而使得风力涡轮机部件的旋转移动被直接传递至转子。因此，例如可以使用设有至少一个附接至其的转子叶片的转子轴毂作为相应的风力涡轮机部件。
根据所述方法的一个实施例，不但在轴承的至少两个部件之间的所确定的温差上升到高于上限阈值温差的情况下执行风力涡轮机的上述受到限制或降低的操作，而且在满足另一标准时也执行这种操作。这个另一标准可能与转子和/或风力涡轮机部件的转速有关。
根据所述方法的优选实施例，执行下列步骤：
-另外，确定至少一个转速信息，其表示转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速，
-将转速信息与至少一个最低操作速度信息比较，最低操作速度信息表示转子和/或至少风力涡轮机部件的最低操作转速，
-如果所述轴承的至少两个部件之间的温差是上限阈值温差，或者上升到高于上限阈值温差，并且
如果转子的转速是转子的最低操作转速，或者上升到高于转子的最低操作转速，和/或如果至少一个风力涡轮机部件的转速是至少一个风力涡轮机部件的最低操作转速，或者上升到高于至少一个风力涡轮机部件的最低操作转速，
则将所述转子和/或联接至所述转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速限制为一个值，这个值不等于零，而又低于所述转子的风力涡轮机特有的额定转速，和/或低于联接至所述转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将发电机的电功率输出限制为一个值，这个值不等于零，而又低于所述发电机的风力涡轮机特有的额定电功率输出。
转子和/或至少一个风力涡轮机部件的最低操作转速通常表示转子特有的和/或风力涡轮机部件特有的转速，低于这个转速，风力涡轮机不被视为在操作，并且因此被视为不在操作或者在空转。
最低操作速度信息，包含转子的最低操作转速以及至少一个风力涡轮机部件的最低操作转速，也是风力涡轮机特有的量值，并且因此通常对于不同规模和/或类型的风力涡轮机是不同的。
根据所述方法的另外一个实施例，如果满足至少一个取消标准，则取消对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速施加的限制和/或对发电机的电功率输出施加的限制。对于多个相应取消标准的情况，通常必须同时满足这些标准。
根据主要取消标准，如果轴承的至少两个部件之间的温差降低（即，下降）到低于轴承的至少两个部件之间的上限阈值温差，或者进一步降低到低于轴承的至少两个部件之间的另一阈值温差，所述另一阈值温差低于所述上限阈值温差，则取消对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速施加的限制和/或对发电机的电功率输出施加的限制。
通过使用轴承的至少两个部件之间的相应的另一阈值温差，可以确保相应轴承部件之间的温差充分低于上限阈值温差，从而使得不会过早地取消对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速的限制和/或取消对发电机的电功率输出的限制，即，后面将不会直接进行新的限制。
例如，轴承的至少两个部件之间的另一阈值温差可以比上限阈值温差低10-50%，尤其是30%。上述值的性质只是示例性的。
根据可能的二级取消标准，如果轴承的至少一个部件尤其是外圈的温度上升到高于最低可容许阈值温度，则取消对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速施加的限制和/或对发电机的电功率输出施加的限制。这个取消标准的目的是使风力涡轮机一直保持在受到限制或降低的操作模式，直到轴承的至少一个部件尤其是外圈的温度达到一个点为止，在这个点，内圈能在额定转速下操作，而温度又不会上升过快而使内圈的温度与外圈相比达到较大差值。
最低可容许阈值温度也是风力涡轮机特有的量值，并且因此通常对于不同规模和/或类型的风力涡轮机是不同的。仅举一个例子，最低可容许阈值温度可以是20℃。这尤其适用于作为轴承的相应部件的外圈。
当然，还可以由使用者手动地取消对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速施加的限制和/或对发电机的电功率输出施加的限制。
根据所述方法的另外一个实施例，从对转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速施加的限制开始，和/或从对发电机的电功率输出施加的限制开始，如果轴承的至少两个部件之间的温差持续上升到高于上限阈值温差并且尤其是达到最高可容许阈值温差，则暂时完全中断风力涡轮机的操作。以此方式，可以相应地避免由于轴承内的温差比较大而导致机械负荷即尤其是机械应力比较高的情形，并且因此避免轴承部件或整个轴承受到损坏的风险。
根据所述方法的另外一个实施例，在中断风力涡轮机的操作之后，当满足至少一个恢复标准时，恢复操作。如果轴承的至少两个部件之间的温差降低到低于轴承的至少两个部件之间的所述最高可容许阈值温差或一个最高可容许阈值温差，则可以满足相应的恢复标准。因此，可以实现风力涡轮机的操作的自动恢复。
最高可容许阈值温差也是风力涡轮机特有的量值，并且因此通常对于不同规模和/或类型的风力涡轮机是不同的。仅举一个例子，最高可容许阈值温差可以是8℃。
当然，也可以在中断风力涡轮机的操作之后，由使用者手动地恢复风力涡轮机的操作。
根据所述方法的另外一个实施例，在恢复风力涡轮机的操作之后，风力涡轮机的操作至少暂时执行为将转子和/或至少一个风力涡轮机部件的转速限制为所述或一个值，这个值不等于零，而又低于转子和/或至少一个风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将发电机的电功率输出限制为所述或一个值，这个值不等于零，而又低于发电机的风力涡轮机特有的额定电功率输出。以此方式，可以避免或者至少减少在风力涡轮机冷启动过程中可能发生的上述问题。
根据所述方法的另一个实施例，在中断风力涡轮机的操作之后，对风力涡轮机的操作的恢复执行为使得用于冷却发电机的至少一个部件尤其是定子的至少一个部件的至少一个冷却装置的操作经过调适。以此方式，可以根据风力涡轮机的冷启动的具体情形来调适对发电机的冷却，从而例如使轴承内的大温度梯度最小化。冷却装置这个术语涵盖所有种类的允许冷却发电机的至少一个部件即尤其是搅动装置的设备，搅动装置是用于搅动冷却流体使其沿着和/或穿过发电机的至少一个部件流动。因此，搅动装置可以构造成风扇、泵等等，或者可以包括风扇、泵等等。
如上文提到的，在风力涡轮机在上述受到限制或降低的操作模式中操作的过程中，也可以操作风力涡轮机，使得在用于冷却发电机的至少一个部件尤其是定子的至少一个部件的至少一个冷却装置的操作经过调适。
在任一种情况下，可以用如下方式来调适用于冷却发电机的至少一个部件尤其是定子的至少一个部件的至少一个冷却装置的操作：使得对发电机的至少一个部件启动冷却时发电机的所述至少一个部件的启动温度上升到高于风力涡轮机正常操作过程中所使用的风力涡轮机特有的额定启动温度。
上升的启动温度可以比风力涡轮机正常操作过程中所使用的风力涡轮机特有的启动温度高10-50%，尤其是30%。上述值的性质只是示例性的。
而且，本发明涉及一种风力涡轮机，尤其是一种直接驱动型风力涡轮机。所述风力涡轮机即尤其是风力涡轮机的控制装置适配成执行所述方法。因此，关于所述方法的所有注解也适用于所述风力涡轮机。
所述风力涡轮机至少包括：
-发电机，其包括定子和转子，其中所述转子通过至少一个轴承相对于所述定子被可旋转地支撑，
-至少一个温度确定装置，其适配成确定至少一个温度信息，所述温度信息至少表示所述轴承的至少两个部件尤其是外圈与内圈之间的温差，
-至少一个比较装置，其适配成将所述温度信息与至少一个上限阈值温度信息比较，所述上限阈值温度信息至少表示所述轴承的所述至少两个部件之间的上限阈值温差，以及
-控制装置，其适配成控制所述转子和/或联接至所述转子的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速，和/或控制所述发电机的电功率输出。
根据风力涡轮机的一个实施例，所述风力涡轮机还包括转速确定装置，其适配成确定至少一个操作速度信息，所述操作速度信息表示转子和/或至少风力涡轮机部件的转速，其中，所述比较装置适配成将操作速度信息与至少一个最低转速比较，所述最低转速表示转子和/或至少一个风力涡轮机部件的最低操作转速。
比较装置和转速确定装置两者都可以实施在控制装置中。
附图说明
下文中将参照各图详细说明本发明的具体实施例，其中：
图1示出了根据本发明的示例性实施例的风力涡轮机的原理图；并且
图2、图3两者示出了用于操作根据本发明的示例性实施例的风力涡轮机的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的示例性实施例的风力涡轮机1的原理图。风力涡轮机1是直接驱动型风力涡轮机。
风力涡轮机1包括塔架结构2，塔架结构2固定至地面。塔架连接件3附接至塔架结构2的自由端。塔架连接件3支撑风力涡轮机1的主轴4。
风力涡轮机1还包括发电机5。发电机5包括定子6和转子7。转子7通过轴承8相对于定子6被可旋转地支撑。轴承8可以称为风力涡轮机1的主轴承。轴承8包括内圈9和外圈10。
内圈9以抗扭矩的方式支撑在主轴4上。外圈10连接至转子轭11。转子轭11支撑转子轴毂12，转子轴毂12设有多个附接至其的转子叶片（未示出）。转子轭11还支撑转子7。转子轭11和转子轴毂12两者都可以视为联接至转子7的被可旋转地支撑的风力涡轮机部件。定子6被定子轭13支撑，定子轭13连接至主轴4。
与内圈9不同的是，外圈10暴露于周围空气。因此，外圈10可以通过周围空气得到冷却。与外圈10相比，内圈9安置在径向内侧位置，这样使得内圈9不可能通过周围空气得到冷却。
因此，内圈9的温度通常高于外圈10。以此方式，可能相应地在轴承8内（即，尤其在内圈9与外圈10之间）发生温差或温度梯度。相应的温差或温度梯度可能进一步相应地受到内圈和/或外圈10的不同质量、导热涂层等等的影响。
风力涡轮机1还包括控制装置14。控制装置14可以称为是用于控制风力涡轮机1及其功能部件的操作的中央控制单元。控制装置14尤其适配成控制转子7的转速，并且因此控制联接至转子7的相应的被可旋转地支撑的风力涡轮机部件（即，尤其是转子轭11和转子轴毂12）的转速，并且控制发电机5的电功率输出。
控制装置14包括温度确定装置（未示出）或者与温度确定装置（未示出）通信。温度确定装置适配成确定温度信息，该温度信息表示轴承8的至少一个部件（尤其是内圈9和/或外圈10）的温度，和/或轴承的至少两个部件之间（尤其是内圈9与外圈10之间）的温差。温度确定装置因此可以包括温度传感器（未示出）或者可以与温度传感器（未示出）通信，这些温度传感器是随轴承8或轴承8的相应部件（即，尤其是内圈9和外圈10）提供的，或者提供在轴承8或轴承8的相应部件（即，尤其是内圈9和外圈10）处。
控制装置14还包括比较装置（未示出）或者与比较装置（未示出）通信。该比较装置适配成将相应温度信息与至少一个上限阈值温度信息（并且，如果需要的话，与最高阈值温度信息）比较。该至少一个上限阈值温度信息表示轴承8的至少两个部件之间的上限阈值温差，该最高阈值温度信息表示轴承8的至少两个部件之间的最高可容许阈值温差。因此，比较装置可以包含适当的比较算法。
控制装置14进一步与冷却装置（未示出）通信，该冷却装置适配成冷却发电机5的至少一个部件，尤其是定子6的至少一个部件，例如，相应的电绕组。冷却装置可以包括搅动装置（未示出），用于搅动冷却流体（例如，空气或水），使其沿着和/或穿过发电机5的至少一个部件（尤其是定子6的至少一个部件）流动。搅动装置可以构造成风扇、泵等等，或者可以包括风扇、泵等等。
与内圈9不同的是，外圈10暴露于冷却装置所使用的冷却流体，该冷却装置适配成冷却发电机5的至少一个部件。因此，冷却装置可以从外圈10传热。与外圈10相比，内圈9相对于主轴4的中心轴线安置在径向内侧位置，这样使得冷却装置通常不可能从内圈9传热。
控制装置14包括一种用于操作风力涡轮机1的具体控制方法。可以通过存储在控制装置14中的适当的控制算法、控制设置等等来实施该控制方法。以此方式，可以实现根据本发明的示例性实施例的用于操作风力涡轮机1的方法（参照图2、图3）。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的用于操作风力涡轮机1的方法的流程图。
在第一步骤中（参照框15），确定温度信息。相应温度信息尤其表示轴承8的至少两个部件之间的温差，即，尤其是内圈9与外圈10之间的温差。相应温度信息可以另外表示轴承8的至少一个部件（尤其是外圈10）的温度。
在第二步骤中，将温度信息与上限阈值温度信息比较（参照框16）。相应上限阈值温度信息尤其表示轴承8的相应部件之间的上限阈值温差。
上限阈值温差表示轴承8特有的温差，超过这个温差，轴承部件和/或特定的轴承8的操作就可能会因为热的影响而受到不利影响。仅举一个例子，上限阈值温差可以是6℃。
总体上，还可以将温度信息与轴承8的相应部件之间的最高可容许阈值温差比较。仅举一个例子，最高可容许阈值温差可以是8℃。
同样，确定至少一个操作速度信息。该至少一个操作速度信息表示转子7和/或联接至转子7的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件（例如，转子轭11或转子轴毂12）的转速。在本实施例中，操作速度信息表示转子7的转速。
将操作速度信息与至少一个最低操作转速信息比较（参照框17）。最低操作转速信息表示转子7和/或联接至转子7的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的最低操作转速。在本实施例中，最低操作速度信息表示转子7的最低操作转速。转子7的最低操作转速表示转子特有的转速，低于这个转速，风力涡轮机1的操作就相应地被视为不在操作或者在空转。仅举一个例子，转子7的最低操作转速可以是4RPM（每分钟转数）。
在第三步骤中，如果轴承8的至少两个部件之间的所确定的温差上升到高于上限阈值温差，并且，如果转子7的转速上升到高于转子7的最低操作转速，则执行将转子7的转速具体限制为一个值，这个值不等于零，而又低于转子7的风力涡轮机特有的额定转速（参照框18）。仅举一个例子，转子7的额定转速可以是约13RPM。在这个示例性情况下，转子7的转速可以例如限于8RPM。
限制转子7的转速，还会引起相应地限制发电机5的电功率输出，因为转子7的转速与发电机5的电功率输出相关。
然而，在上述情况下，还可以将发电机5的电功率输出直接限制成一个值，这个值不等于零，而又低于发电机5的风力涡轮机特有的额定电功率输出。
因此，在上述情况下，控制装置14并不中断风力涡轮机1的操作，而是将在转子7的转速受到限制或降低和/或发电机5的电功率输出受到限制或降低的状态下控制风力涡轮机1的操作。风力涡轮机1的这种操作模式可以称为“受到限制或降低的操作模式”。
在这种情况下，控制装置14还可以调适用于冷却发电机5的至少一个部件（尤其是定子6的至少一个部件）的至少一个冷却装置的操作。因而，用如下方式调适至少一个冷却装置的操作：使对发电机5的至少一个部件启动冷却时的启动温度上升到高于风力涡轮机1正常操作过程中所使用的风力涡轮机特有的额定启动温度。仅举一个例子，启动温度可以从60℃的额定值上升到80℃的值，从而允许发电机5与轴承8（尤其是外圈10）之间更好地热交换，这样会相应地使得轴承8内的温差或温度梯度减小。
从相应的受到限制或降低的操作模式开始，如果轴承8的至少两个部件之间的温差降低到低于轴承8的至少两个部件之间的上限阈值温差，或者降低到低于轴承8的至少两个部件之间的另外阈值温差（其低于最高可容许阈值温差）（参照框19），并且如果需要的话，另外如果轴承8的至少一个部件（尤其是外圈10）的温度高于最低可容许阈值温度，则自动取消或清除对转子7的转速所施加的限制。仅举几个例子，这个另外的阈值温差可以是4℃，并且这个最低可容许阈值温度可以是20℃。当然，还可以由使用者手动地取消或清除对转子7的转速所施加的限制。
相比之下，当从转子7的转速所施加的限制开始时，如果轴承8的至少两个部件之间的温差持续上升到高于上限阈值温差，并且尤其是达到最高可容许阈值温差，则暂时完全中断风力涡轮机1的操作（参照框20）。仅举一个例子，最高可容许阈值温差可以是8℃。
在这种情况下，控制装置14可以实施图3的流程图中描绘的方法。
因此，当从相应地中断风力涡轮机1的操作开始时，当满足至少一个恢复标准时，就恢复风力涡轮机1的操作。如果轴承8的至少两个部件之间的温差降低到低于最高可容许阈值温差，则满足这些恢复标准。通过框21表示这种情况。
然而，在恢复风力涡轮机1的操作之后，至少暂时在如下状态下执行风力涡轮机1的操作：将转子7的转速限制为上述值或者另一个值，这个值不等于零，而又低于转子7的风力涡轮机特有的额定转速；和/或将发电机5的电功率输出限制为所述值或者一个值，这个值不等于零，而又低于发电机5的风力涡轮机特有的额定电功率输出（参照框22）。
在这种情况下，控制装置14还可以调适用于冷却发电机5的至少一个部件（尤其是定子6的至少一个部件）的至少一个冷却装置的操作。因而，可以用如下方式调适至少一个冷却装置的操作：使对发电机5的至少一个部件启动冷却时的启动温度上升到高于风力涡轮机1正常操作过程中所使用的风力涡轮机特有的额定启动温度。仅举一个例子，启动温度可以从60℃的额定值上升到80℃的值，从而允许发电机5与轴承8（尤其是外圈10）之间更好地热交换，这样会相应地使得轴承8内的温差或温度梯度减小。
根据所说明的方法，可以避免不必要地中断风力涡轮机1的操作。而且，减少了恢复发电机5的全电功率输出所需要的时间。此外，通过让风力涡轮机1能够自动降低转子速度和/或电功率输出，并对风力涡轮机1执行手动交互，因此可以减少轴承8的发热。
虽然已经参照优选实施例详细说明了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，本领域的技术人员能够从这些公开的示例推导出其他变型，而并不背离本发明的范围。

Claims (13)

1.一种用于操作风力涡轮机（1）尤其是直接驱动型风力涡轮机的方法，所述风力涡轮机（1）包括：
-发电机（5），其包括定子（6）和转子（7），其中所述转子（7）通过至少一个轴承（8）相对于所述定子（6）被能够旋转地支撑；以及
-控制装置（14），其适配成控制所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速，并且/或者适配成控制所述发电机（5）的电功率输出，其特征在于下列步骤：
-确定至少一个温度信息，其表示所述轴承（8）的至少两个部件尤其是外圈（10）与内圈（9）之间的温差，
-将所述温度信息与至少一个上限温度信息比较，所述上限温度信息表示所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的上限阈值温差，
-如果所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述温差上升到高于所述上限阈值温差，
则将所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速限制为一个值，所述值不等于零，而又低于所述转子（7）的风力涡轮机特有的额定转速，和/或低于联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将所述发电机（5）的电功率输出限制为一个值，所述值不等于零，而又低于所述发电机（5）的风力涡轮机特有的额定电功率输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-另外，确定至少一个转速信息，其表示所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速，
-将所述转速信息与至少一个最低操作速度信息比较，所述最低操作速度信息表示所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的最低操作转速，
-如果所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述温差上升到高于所述上限阈值温差，并且
如果所述转子（7）的转速上升到高于所述转子（7）的所述最低操作转速，和/或如果联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速上升到高于联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的所述最低操作转速，
则将所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速限制为所述值，所述值不等于零，而又低于所述转子（7）的所述风力涡轮机特有的额定转速，和/或低于联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的所述风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将所述发电机（5）的电功率输出限制为所述值，所述值不等于零，而又低于所述发电机（5）的所述风力涡轮机特有的额定电功率输出。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述风力涡轮机是操作为使得所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速被限制为所述值，这个值不等于零，而又低于所述转子（7）的所述风力涡轮机特有的额定转速，和/或低于联接至所述转子的所述至少一个风力涡轮机部件的所述风力涡轮机特有的额定转速，则所述风力涡轮机（1）的操作执行为使得用于冷却所述发电机（5）的至少一个部件尤其是所述定子（6）的至少一个部件的至少一个冷却装置的操作经过调适。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，用于冷却所述发电机（5）的至少一个部件的所述至少一个冷却装置的所述操作调适为使得对所述发电机（5）的至少一个部件启动冷却操作时所述发电机（5）的所述至少一个部件的启动温度上升到高于所述风力涡轮机（1）正常操作过程中使用的风力涡轮机特有的额定启动温度。
5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，
如果所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述温差降低到低于所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述上限阈值温差，或者低于所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的另一阈值温差，所述另一阈值温差低于所述上限阈值温差，并且如果需要的话，另外如果所述轴承（8）的至少一个部件尤其是所述外圈（10）的温度高于最低可容许阈值温度，
则取消对所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速施加的限制，和/或对所述发电机（5）的电功率输出施加的限制。
6.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，从对所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速施加的限制开始，和/或从对所述发电机（5）的电功率输出施加的限制开始，如果所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述温差上升到高于所述上限阈值温差并且尤其是达到最高可容许阈值温差，则暂时完全中断所述风力涡轮机（1）的操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在中断所述风力涡轮机（1）的操作之后，如果确定了至少一个恢复标准，则恢复所述风力涡轮机（1）的操作，由此如果所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述温差降低到低于所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的所述最高可容许阈值温差或一个最高可容许阈值温差，则给出恢复标准。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在恢复所述风力涡轮机（1）的操作之后，所述风力涡轮机（1）的操作至少暂时执行为将所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速限制为所述值或一个值，这个值不等于零，而又低于所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的所述风力涡轮机特有的额定转速，并且/或者将所述发电机（5）的电功率输出限制为所述值或一个值，这个值不等于零，而又低于所述发电机（5）的所述风力涡轮机特有的额定电功率输出。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，对所述风力涡轮机（1）的操作的恢复执行为使得用于冷却所述发电机（5）的至少一个部件尤其是所述定子（6）的至少一个部件的至少一个冷却装置的操作经过调适。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，用于冷却所述发电机（5）的至少一个部件的所述至少一个冷却装置的所述操作调适为使得对所述发电机（5）的至少一个部件启动冷却时所述发电机（5）的所述至少一个部件的启动温度上升到高于所述风力涡轮机（1）正常操作过程中使用的风力涡轮机特有的额定启动温度。
11.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，转子轴毂（12）用作联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件，所述转子轴毂（12）设有附接至其的至少一个转子叶片。
12.一种风力涡轮机（1），尤其是直接驱动型风力涡轮机，包括：
-发电机（5），其包括定子（6）和转子（7），其中所述转子（7）通过至少一个轴承（8）相对于所述定子（6）被能够旋转地支撑，
-至少一个温度确定装置，其适配成确定至少一个温度信息，所述至少一个温度信息表示所述轴承（8）的至少两个部件尤其是外圈（10）与内圈（9）之间的温差，
-至少一个比较装置，其适配成将所述温度信息与至少一个上限阈值温度信息比较，所述上限阈值温度信息表示所述轴承（8）的所述至少两个部件之间的上限阈值温差，以及
-控制装置（14），其适配成控制所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速，并且/或者控制所述发电机（5）电功率输出，
其特征在于，所述控制装置（14）适配成执行根据前述权利要求中的一项所述的方法。
13.根据权利要求12所述的风力涡轮机，其特征在于，转速确定装置适配成确定至少一个操作速度信息，所述至少一个操作速度信息表示所述转子（7）和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的转速，其中，所述比较装置适配成将所述操作速度信息与至少一个最低操作转速比较，所述最低操作转速表示所述转子（7）的最低操作转速，和/或联接至所述转子（7）的所述至少一个被可旋转地支撑的风力涡轮机部件的最低操作转速。
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