DE2915471A1 - Wind energy meter using rotor and several sensors - measuring duration of defined wind speeds or corresp. distances covered - Google Patents

Abstract

The wind meter has a wind diven rotor connected to a shaft whose revolution rate is proportional to wind speed. A measurement device measures a shaft revolution rate dependent parameter from which the wind energy is determined over a long duration measurement period. The measurement operation is as simple as the use of a conventional pitot tube device. The device contains several sections, each coming into operation only at defined preselected wind speeds so as to measure parameters corresponding to these speeds. Each measurement section may be a wind path meter measuring distances covered by the wind at each speed or clocks measuring the times during which defined wind speeds are achieved or exceeded. The measurement results are processed into energy values by a computer.

Description

Windmeßvorrichtung Wind measuring device

Die Erfindung betrifft eine Windmoßvorrichtung mit einen vom Wind angetriebenen Rotor, der mit einer Welle verbunden ist, deren Drehzahl der Windgeschwindigkeit proportional ist, und mit einer Meßeinrichtung, die in Abhängigkeit von der Wellendrehzahl eine Größe mißt, aus der di.e Windenergie bestimmbar ist.The invention relates to a wind moss device with one from the wind driven rotor, which is connected to a shaft, the speed of which corresponds to the wind speed is proportional, and with a measuring device that depends on the shaft speed measures a quantity from which the wind energy can be determined.

Bevor man sich lür einen geeigneten Standort eines Windkraftwerkes entscheidet, ist es zweckmäßig, an verschiedenen in aussicht genommenen Standorten Langzeitmessungen durchzuführen, die Aufschluß über das Windenergieangebot an d:iesen Or-ten geben. Mit herkömmlichen Windmeßvorrichtungen der eingangs genannten Art, die die Windgeschwindigkeit oder den Windweg messen und registrieren, können solche Langzeitmessungen durchgeführt und eine Bestimmung der dem Wind innewohnenden Energie durch Auswertung der Registrierungen von Windgeschwindigkeiten bzw. Windwegen vorgenommen werden. Die Auswertung der Aufzeichnungen über Windgeschwindigkeiten bzw. Windwege zur Bestimmung des Windenergieangebotes wird allerdings umso aufwendiger je länger der Neßzeitraum ist.Before looking for a suitable location for a wind power plant decides, it is appropriate to look at different locations Carry out long-term measurements that provide information about the wind energy supply at these Give places. With conventional wind measuring devices of the type mentioned above, that measure and register the wind speed or the wind path, can Long-term measurements carried out and a determination of the wind inherent Energy by evaluating the registrations of wind speeds or wind paths be made. The evaluation of the wind speed records or wind paths for determining the wind energy supply is, however, all the more complex the longer the wet period is.

Die unter Umständen sehr aufwendige Auswertung der Aufzeichnungen über Windgeschwindigkeiten bzw. Windwege wird vermieden, wenn man sich für die Langzeitmessung eines Windmeßgerätes bedient, wie es in der Zeitschrift "Elektrizitätsverwertung - L'Electrique -Electrical Service" Jahrgang 1946/4'?, Nr. 5 beschrieben ist. Dieses Neßgerät besteht im wesentlichen aus einem Staurohr und mehreren Zeituhren, von denen jede die Zeit aufsummiert, wBerend der ein bestimintes vorgewähltes Staudruckintervall im Meßzeitraum geherrscht hat. Durch Ablesung der Zeituhren am Ende des Meßzeitraumes erhält man somit Aufschluß über das Windenergieangebot am Ort der Messung Das Meßgerät ist jedoch insofern nachteilig, als es sehr aufwendig und voluminös und für die IIerstellung in größeren Stückzahlen aus Kostengründen nicht geeignet ist.The possibly very complex evaluation of the recordings About wind speeds or wind paths is avoided if one opts for long-term measurement operated by a wind meter, as it is in the magazine "Elektrizitätsverwertung - L'Electrique -Electrical Service "Volume 1946/4 '?, No. 5 is described. This Neßgerät consists essentially of a pitot tube and several timers, from each of which adds up the time, while the a certain pre-selected dynamic pressure interval prevailed in the measurement period. By reading the time clocks at the end of the measuring period one thus obtains information about the wind energy supply at the location of the measurement. The measuring device however, is disadvantageous in that it is very expensive and bulky and for the Production in larger numbers is not suitable for reasons of cost.

Die Eigenschaft der Windmeßvorrichtung, in größeren Stückzahlen hergestellt werden zu können, ist jedoch von erheblicher Bedeutung, wenn die Windenergie nicht nur vereinzelt, sondern an vielen Orten genutzt werden soll, denn hierbei bedarf es einer Vielzahl von Windmeßvorrichtungen für die Langzeitmessung an den in Aussicht genommenen Standorten der Windkraftwerke, wobei die Zahl der in Aussicht genommenen Standorte wesentlich höher sein kann als die-Zahl der Standorte, an denen die Windkraftwerke letzten Endes erstellt werden. Die iNotwendigke£t für die Windmeßvorrichtung, möglichst kostengünstig zu sein, ergibt sich schon allein daraus, daß Windenergie hauptsächlich in Entwicklungsländern nutzbar gemacht werden soll.The property of the wind measuring device, in larger ones Quantities However, being able to be produced is of considerable importance when the wind energy should not only be used sporadically, but in many places, because here it requires a variety of wind measuring devices for long-term measurements on the prospective locations of wind power plants, with the number of prospective ones taken locations can be significantly higher than the number of locations at which the wind power plants will ultimately be built. The necessity for the wind measuring device, To be as inexpensive as possible results from the fact that wind energy mainly to be made usable in developing countries.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Windmeßvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mittels einer Langzeitmessung auf eine ähnlich einfache Art und Weise wie bei dem bekannten Staurohrmeßgerät am Ende des Meßzeitraumes Angaben über das Windenergieangebot erhältlich sind.It is therefore the object of the invention, the wind measuring device of the opening to train said type so that by means of a long-term measurement on a similar simple way as with the known Pitot tube measuring device at the end of the measuring period Information about the wind energy supply is available.

Dicse Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Neßeinri ebtung der Windmeßvorrichtung mehrere IvIeBalerke aufweist, von denen jedes nur bei einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit ingangsetzbar ist, um die zu dieser Windgeschwindigkeit gehörige Größe zu messen.This object is achieved in that the Neßeinri ebtung the wind measuring device has several IvIeBalerke, each of which only in a certain selected Wind speed can be set to the associated with this wind speed Measure size.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Windmeßvorrichtung gegenüber den bekannten Windgeschwindigkeits- und Windwegmessern liegt darin, daß mit ihr über einen längeren Zeitraum ohne qualifizierte Betreuung und ohne Verwendung von Registrierpapier Meßgrößen aufgenommen werden können, aus denen auf einfache Art und Weise, d. h. ohne langwierige Auswertungsarbeit am Ende des Meßzeitraumes die angefallene Windenergie bestimmbar ist.The advantage of the wind measuring device according to the invention over the known wind speed and wind path meters is that with her about a longer period of time without qualified supervision and without the use of registration paper Measured variables can be recorded, from which in a simple manner, d. H. the accumulated wind energy at the end of the measurement period without lengthy evaluation work is determinable.

Gegenüber dem bekannten Staurohrgerät für die Langzeitmessung von Größen, die Aufschluß über die Windenergie geben, ist die erSindungsgemaße Windmeßvorrichtung wesentlich weniger aufwendig, da die Messung dieser Größen über die Klassifikation der Windgeschwindigkeiten bereits wesentlich einfacher ist als über die Klassifikation der Staudrücke.Compared to the well-known Pitot tube device for long-term measurement of The wind measuring device according to the invention is quantities that provide information about the wind energy Much less complex, since the measurement of these quantities via the classification the wind speed is already much easier than via the classification of the back pressures.

Bei einem Ausfübrungsbeispiel der Erfindung sind als Meßwerke Windwegzäiiier eingesetzt, von denen jeder den bei einer bestimmten vorgewahlten Windgeschwindigkeit zurückgelegten Weg des Windes mißt.In one embodiment of the invention are as Measuring units Windwegzäiiier used, each of which the preselected at a certain Wind speed measures the distance traveled by the wind.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind als Meßwerke Zeituhren eingesetzt, von denen jede die Zeitdauer mißt, während der eine bestimmte vorgewählte Windgeschwindigkeit geherrscht hat oder überschritten wurde.In an alternative embodiment of the invention, as Measuring mechanisms used clocks, each of which measures the length of time during which one certain preselected wind speed prevailed or was exceeded.

Je. nachdem welche Art von Meßwerk verwendet wird, kann man am flide des Neßzeitraumes an den Meßwerken entweder die Zeit, während der eine bestimmte Windgeschwindigkeit geherrscht hat bzw. überschritten wurde, oder den jeweiligen Windweg ablesen, der bei einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit zurückgelegt wurde, woraus die Zeitdauer dieser Windgeschwindigkeit nach der Beziehung Zeitdauer = Windweg / Windgeschwindigkeit errechnet werden kann.Ever. which type of measuring mechanism is used can be used on the flide of the measurement period at the measuring units either the time during which a certain Wind speed prevailed or exceeded, or the respective Read off the wind path that has been covered at a certain preselected wind speed from which the time duration of this wind speed according to the relationship time duration = Wind path / wind speed can be calculated.

Mittels der Angaben über die Zeitdauer läßt sich eine Windgeschwindigkeitsdauerlinie aufzeichnen oder durch Einsetzen in die bekannte Beziehung zwischen Windenergie und Windgeschwindigkeit die Wind energie berechnen. Mittels der errechneten Windenergiezahlen kann man eine Windleistungsdauerlinie. aufzeichnen.A wind speed duration line can be drawn from the information about the duration record or substitute in the known relationship between Wind energy and wind speed calculate the wind energy. Using the calculated wind energy figures one can use a wind power duration curve. record.

Durch Einbeziehung von Windraddaten, wie z. B.By including wind turbine data, such as B.

Rotorfläche, Leistungsfaktor, Betriebsbedingungen, in die Berechnungen kann der Energiegewinn eines diskreten Windrades direkt ermittelt werden.Rotor area, power factor, operating conditions, in the calculations the energy gain of a discrete wind turbine can be determined directly.

Diese Berechnungen können auch von der Windmeßvorrichtung selbst vorgenommen werden, wenn man ein Rechenwerk vorsieht, das aus den gemessenen Größen die Windenergie oder eine Hilfsgröße ermittelt, aus der die Windenergie bestimmbar ist.These calculations can also be made by the wind measuring device itself if an arithmetic unit is provided that derives the wind energy from the measured quantities or an auxiliary variable is determined from which the wind energy can be determined.

Die meßtechnische Aufnahme der Wellendrehzahl und die von der Drehzahl der Welle abhängige Ingangsetzung der einzelnen Meßwerk kann auf mechanischem und/oder elektrischem und/oder optischem Weg erfolgen.The metrological recording of the shaft speed and that of the speed the shaft-dependent start-up of the individual measuring mechanism can be mechanical and / or electrical and / or optical path.

Bei der für die mechanische Aufnahme der Wellendrehzahl und Ingangsetzung der einzelnen Meßwerke ausgebildeten WindmeBvorrichtung, die den Vorteil der Robustheit gegen widrige Witterungsbedingungen hat, ist vorzugsweise ein bezüglich der Welle axial beweglicher Finger über Fliehgewichte drehfest mit der Welle verbunden, der je nach Auslenkung der Fliehgewichte eine bestimmte axiale Lage einnimmt, in der er jeweils eines der Meßwerk in Betrieb setzt, das dieser Lage zugeordnet ist und einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit entspricht.For the mechanical recording of the shaft speed and start-up of the individual measuring units trained wind measuring device, which has the advantage of robustness against adverse weather conditions, is preferably a re the shaft axially movable fingers connected to the shaft via centrifugal weights, which assumes a certain axial position depending on the deflection of the flyweights, in he puts one of the measuring units into operation, which is assigned to this situation and corresponds to a certain preselected wind speed.

Die Meßwerk sind vorzugsweise als mechanische Windwegzdhler ausgeführt, von denen jeder ein Zahnrad aufweist, in das der Finger je nach windgeschwindigkeitsabhängiger Lage pro Umdrehung der Welle ein Mal eingreift, wobei der betreffende Zähler einen Schritt weitergestellt wird.The measuring units are preferably designed as mechanical wind counters, each of which has a gear into which the finger depends, depending on the wind speed Position per revolution of the shaft engages once, with the relevant counter one Step further.

Bei der für die elektrische Aufnahme der Wellendrehzahl und Ingangsetzung der einzelnen Meßwerke ausgebildeten Windnießvorrichtung ist vorzugsweise mit der Welle ein Magnet drehfest verbunden, der bei Drehung einen elektrisch leitenden drehbaren Körper durch Induktion von Wirbelströmen gegen die Kraft einer Buckstellfeder auslenkt, wobei an dem Körper ein radial gerichteter Arm befestigt ist, der an seinem radial äußeren Ende einen Betätigungsmagneten für Reed-Relais trägt und je nach Größe der Auslenkung des Körpers eine bestimmte Winkelstellung einnimmt, der ein Reed-Relais zugeordnet ist, das in einem elektrischen Kreis mit einem elektrischen Zeit zähler geschaltet ist, der einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit entspricht, so daß jedes Mal, wenn der Arm eines der Reed-Relais in Richtung zunehmender oder abnehmender Auslenkung passiert, der zugehörige Zeitzähler eingeschaltet bzw. wieder ausgeschaltet wird.For the electrical recording of the shaft speed and start-up the individual measuring units trained Windnießvorrichtung is preferably with the Shaft connected to a non-rotatable magnet which, when rotated, generates an electrically conductive one rotatable body by induction of eddy currents against the force of a buckling spring deflects, wherein a radially directed arm is attached to the body, which is on his radially outer end carries an actuating magnet for reed relays and depending on The size of the deflection of the body a certain angular position occupies, to which a reed relay is assigned, which is in an electrical circuit with an electrical time counter is connected to a certain preselected Wind speed corresponds, so every time the arm is one of the reed relays the associated time counter happens in the direction of increasing or decreasing deflection switched on or switched off again.

Je nach Schaltung der Zeituhren sind am Ende des Neßzeitraumes die Zeitdauern, wahrend der entweder bestimmte vorgewählte Geschwindigkeitsintervalle geherrscht haben oder bestimmte vorgewählte Geschwindigkeitsschwellen überschritten wurden, ablesbar.Depending on how the time clocks are switched, the Periods of time during either certain preselected speed intervals prevailed or exceeded certain preselected speed thresholds were readable.

Zwei Ausfübrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigen Fig. 1 in schematischer und teilweise geschnittener Darstellung eine Windmeßvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,.There are shown Fig. 1 in a schematic and partially sectioned representation a wind measuring device according to an embodiment of the invention ,.

wobei die meßtechnische Aufnahme der Wellendrehzahl und die Inbetriebsetzung der Meßwerke rein mechanisch erfolgt, Fig. 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Windmeßvorrichtung, Fig. 3 in schematischer und teilweise geschnittener Darstellung eine Windmeßvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die meßtechnische Aufnahme der Wellendrehzahl und Inbetriebsetzung der Meßwerke auf elektrischem Wege erfolgt, und Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 3 dargestellten Windmeßvorrichtung, wobei der Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 gelegt worden ist. whereby the metrological recording of the shaft speed and the commissioning the measuring mechanisms are purely mechanical, FIG. 2 shows a section through the one shown in FIG Wind measuring device, Fig. 3 in a schematic and partially sectioned representation a wind measuring device according to a further embodiment of the invention, whereby the metrological recording of the shaft speed and commissioning of the measuring mechanisms takes place electrically, and FIG. 4 is a sectional view of the one shown in FIG Wind measuring device, the section being taken along the line IV-IV in FIG is.

Die in Fig. 1 dargestellte Windmeßvorrichtung weist einen Schalenstern 1 auf, wie er bei einem herkömmlichen Anemometer Verwendung findet. Der Schalenstern 1 ist am oberen Ende einer vertikal verlaufenden Eohlwelle 2 befestigt, die in einem nicht dargestellten Gehäuse mittels Lager 3 und 4 leicht drehbar gelagert ist. Am unteren Ende der Welle 2 sind zwei Schwingarme 5, die an ihrem äußeren Ende Bliehgewichte'6 tragen, schwenkbar gelagert. Die beiden Schwingarme 5 sind über zwei Koppeln 7 miteinander verbunden, wobei jede Koppel 7 mit einem ihrer Enden zwischen den beiden Enden des betreffenden Armes 5 drehbar befestigt ist und mit ihrem anderen Ende drehbar an einem Ende einer in dem Hohlraum der Welle 2 koaxial geführten Hubstange 8 ebenfalls drehbar befestigt ist. An der Hubstange 8 ist ein radial gerichteter Finger 9 befestigt, der durch einen Längsschlitz 10 in der Wandung der Welle 2 hindurchragt. Auf verschiedenen Ebenen sind im Bereich des Längsschlitzes 10 um die Hohlwelle 2 herum mehrere Windwegzähler 11 angeordnet, von denen nur zwei in der Zeichnung dargestellt sind. Jeder Zähler 11 weist ein Zahnrad 12 auf, in das der Finger 9 pro Umdrehung der Welle ein Mal eingreift, um den betreffenden Zähler einen Schritt weiterzustellen, wenn der Finger sich in Höhe dieses Zählers befindet.The wind measuring device shown in Fig. 1 has a cup star 1 as it is used in a conventional anemometer. The cup star 1 is attached to the upper end of a vertically extending Eohlwelle 2, which are easily rotatably mounted in a housing, not shown, by means of bearings 3 and 4 is. At the lower end of the shaft 2 are two swing arms 5, which are at their outer end Bear weights' 6, pivoted. The two swing arms 5 are over two paddocks 7 connected to one another, each paddock 7 with one of its ends is rotatably mounted between the two ends of the arm 5 concerned and with its other end rotatable at one end one in the cavity of the shaft 2 coaxially guided lifting rod 8 is also rotatably attached. On the lifting rod 8 is a attached radially directed finger 9 through a longitudinal slot 10 in the wall the shaft 2 protrudes. At different levels are in the area of the longitudinal slot 10 arranged around the hollow shaft 2 several wind path meters 11, of which only two are shown in the drawing. Each counter 11 has a gear 12 in that the finger 9 engages once per revolution of the shaft to the relevant Counter increment when the finger is level with this counter is located.

Am oberen Ende der Hubstange 8 ist ein Hebelarm 13 drehbar befestigt, der durch eine Öffnung 14 in der Wandung der Hohlwelle 2 hindurchragt und an seinem äußeren Ende ein Busgleichgewicht 15 trägt. Der Hebearm 13 liegt zwischen seinen beiden Enden auf einem in der Öffnung 14 geformten Wulst 16 der Wandung der Hohlwelle 2 auf. Das Ausgleichgewicht 15 mit Hebelarm 13 dient zur annähernden Kompensation des Gewichtes der Hubstange 8.At the upper end of the lifting rod 8, a lever arm 13 is rotatably attached, which protrudes through an opening 14 in the wall of the hollow shaft 2 and at his outer end carries a bus balance 15. The lifting arm 13 lies between his both ends on a bead 16 formed in the opening 14 of the wall of the hollow shaft 2 on. The balance weight 15 with lever arm 13 is used for approximate compensation the weight of the lifting rod 8.

Bei Betrieb der Windmeßvorrichtung versetzt der Wind den Schalenstern 1 geschwindigkeitsabhängig in mehr oder minder schnelle Drehung, die über die Hohlwelle 2 auf die Fliehgewichte 6 übertragen wird. Aufgrund der an den Fliehgewichten 6 angreifenden Zentrifugalkraft werden die Fliehgewichte 6 nach außen getrieben, wodurch die Hubstange 8 samt Finger 9 aufgrund ihrer Verbindung mit den Fliehgewichten über die Koppeln 7 angehoben wird.When the wind measuring device is in operation, the wind offsets the cup star 1 speed-dependent in more or less rapid rotation, which is via the hollow shaft 2 is transferred to the flyweights 6. Due to the 6 attacking centrifugal force, the flyweights 6 are driven outwards, whereby the lifting rod 8 including fingers 9 due to their connection with the flyweights the paddocks 7 is raised.

Die Höhenlage des Fingers 9 wird von der Wellendrehzahl bestimmt, die der Windgeschwindigkeit proportional ist, so daß der Finger 9 bei einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit eine entsprechende Lage einnimmt und in dieser Lage in das Zahnrad 12 desjenigen Zählers 11 eingreift, der dieser Lage zugeordnet ist und dieser Windgeschwindigkeit entspricht. Pro Umdrehung des Fingers 9 wird der betreffende Zähler 11 um einen Schritt weitergestellt, wie aus Fig. 2 erkenntlich ist.The height of the finger 9 is determined by the shaft speed, which is proportional to the wind speed, so that the finger 9 at a certain selected Wind speed assumes a corresponding position and in this position in the gear 12 of that counter 11 intervenes, which is assigned to this position and this wind speed is equivalent to. Per revolution of the finger 9, the counter 11 in question is increased by one Step further, as can be seen from FIG. 2.

In Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Welle 2 ändert sich die Fliehkraft und damit die Höhenlage des Fingers 9. Er greift dadurch bei hoher Geschwindigkeit in das Zahnrad 12 des weiter oben angeordneten Zahlers 11 und bei geringer Windgeschwindigkeit in das Zahnrad 12 eines weiter unten angeordneten Zählers 11 ein.Depending on the speed of rotation of the shaft 2 changes the centrifugal force and thus the height of the finger 9. He thereby engages at high Speed in the gear 12 of the counter 11 arranged further above and at low wind speed in the gear 12 of a meter arranged below 11 a.

Das Gewicht der Hubstange 8 wirkt als rückstellende Kraft auf die Auslenkung der Fliehgewichte 6 und wird durch das Ausgleichsgewicht 15 annähernd kompensiert.The weight of the lifting rod 8 acts as a restoring force on the The deflection of the flyweights 6 and is approximated by the balance weight 15 compensated.

Die zum Betrieb der Windmeßvorrichtung nötige Energie wird dem Wind entnommen, eine zusätzliche Energie quelle ist nicht notwendig.The energy required to operate the wind measuring device is supplied to the wind taken, an additional energy source is not necessary.

Durch Ablesung der Zähiwerksanzeigen erhält man die Windwege, die bei den vorgewählten Windgeschwindigkeiten zurückgelegt worden sind. Bei den vorgewählten Windgeschwindigkeiten handelt es sich nicht um einzelne Werte, sondern um Geschwindigkeitsinter valle, da der Finger 9 in Axialrichtung in bezug auf die Welle 2 eine gewisse Ausdehnung hat und dadurch mit dem Zahnrad 12 des jeweiligen Zählers 11 während einer entsprechenden Zeitdauer im Eingriff steht, in der verschiedene Geschwindigkeiten innerhalb des Intervalles anfallen können.By reading the counter displays, you can get the wind paths that have been covered at the preselected wind speeds. With the preselected Wind speeds are not about individual values, but about speed sinter valle, since the finger 9 has a certain expansion in the axial direction with respect to the shaft 2 has and thereby with the gear 12 of the respective counter 11 during a corresponding Duration is engaged, in which different speeds within the Intervals can arise.

Aus den Windwegen und den zugehörigen vorgewählten Windgeschwindigkeiten lassen sich die Zeitdauern für diese Geschwindigkeiten ausrechnen. Nach den bekannten Beziehungen für die dem Wind innewohnende Energie kann dann noch der Energiebetrag durch Aufsummierung über den Meßzeitraum bestimmt werden.From the wind paths and the associated preselected wind speeds the time periods for these speeds can be calculated. According to the known Relationships for the energy inherent in the wind can then also be the amount of energy can be determined by adding up over the measurement period.

Die Windmeßvorrichtung nach Fig. 1 kann dahingehend modifiziert werden, daß zwischen dem Schalenstern 1 und der Hohlwelle 2 ein Getriebe geschaltet wird, das die Drehzahl der Welle 2 im Vergleich zu der Drehzahl des Schalensterns reduziert. Diese Modifikation erscheint zweckmäßig, wenn die Windmeßvorrichtung bei hohen Windgeschwindigkeiten eingesetzt werden sollt Eine weitere Modifikation der Windmeßvorrichtung besteht darin, daß mehrere Ausgleichgewichte für die annähernde Kompensation des Gewichts der Hubstange 8 verwendet werden, die gegebenenfalls symmetrisch in bezug auf die Drehachse der Welle 2 angeordnet sind.The wind measuring device according to Fig. 1 can be modified to the effect that between the cup star 1 and the hollow shaft 2 a gear is switched that the speed of the shaft 2 compared to the speed of the cup star reduced. This modification appears useful when the wind measuring device Should be used at high wind speeds Another modification the wind measuring device is that several counterweights for the approximate Compensation for the weight of the lifting rod 8 can be used, which may be symmetrical are arranged with respect to the axis of rotation of the shaft 2.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Windmeßvorrichtung weist ebenfalls einen Schalenstern 17, wie er von dem herkömmlichen Anemometer bekannt ist. Der Schalenstern 17 ist an einem Ende einer Welle 18 befestigt, die in einem nicht dargestellten Gehäuse mittels eines Lagers 19 drehbar gelagert ist. Die Welle 18 verläuft vertikal und trägt an ihrem unteren Ende einen Magnet 20, der mit der Welle 18 drehfest verbunden ist. Der Magnet 20 wird von einem Topf 21 aus Metall umgeben, der mittels eines Lagers 22 in dem Gehäuse um dieselbe Achse wie die Welle 18 drehbar gelagert ist, Zwischen dem Magnet 20 und der Innenwand des Topfes 21 befindet sich ein Luftspalt. Der Topf 21 ist mit dem Gehäuse über eine Spiralfeder 23 verbunden, die in der Fig. 1 symbolisch dargestellt ist.The wind measuring device shown in FIGS. 3 and 4 also has a cup star 17, as it is known from the conventional anemometer. Of the Cup star 17 is attached to one end of a shaft 18, which is not shown in a Housing is rotatably mounted by means of a bearing 19. The shaft 18 runs vertically and at its lower end carries a magnet 20 which is connected to the shaft 18 in a rotationally fixed manner is. The magnet 20 is surrounded by a pot 21 made of metal, which by means of a Camp 22 in the Housing rotatable about the same axis as shaft 18 is mounted, between the magnet 20 and the inner wall of the pot 21 is located an air gap. The pot 21 is connected to the housing via a spiral spring 23, which is shown symbolically in FIG.

Auf einem konzentrischen Kreis um den Topf 21 sind mehrere Reed-Relais 24 angeordnet, von denen jedes in einem elektrischen Kreis mit einer elektrischen Zeituhr 25 geschaltet ist. An dem Topf 21 ist ein radial gerichteter Arm 26 befestigt, der an seinem äußeren Ende einen Betätiguilgsmagnet 27 für die Reed-Relais 24 trägt.There are several reed relays on a concentric circle around the pot 21 24, each of which is in an electrical circuit with an electrical Timer 25 is switched. A radially directed arm 26 is attached to the pot 21, which carries an actuating magnet 27 for the reed relay 24 at its outer end.

Bei Betrieb der Windmeßvorrichtung wird der Schalenstern vom Wind geschlfindiSkeitsabhangig in mehr oder minder schnelle Drehung versetzt, die auf den Magnet 20 übertragen wird. Durch Induktion von Wirbelströmen in dem Topf 21 wird der Topf 21 gegen die Kraft der Feder 23 verdreht. Die Größe des Drehwinkels des Topfes 21 wird bestimmt durch die Drehzahl des Magnets 20, die wiedertun der Windgeschwindigkeit proportional ist. Mit der Drehung des Topfes 21 wird auch der Arm 26 ausgelenkt. Passiert der Betätigungsmagnet 27 bei größer werdender Auslenkung des Armes 26, die durch größer werdende Windgescliiindigkeit verursacht wird, eines der Reed-Relais 24, schließt dieses Reed-Relais den betreffenden elektrischen Ereis, wodurch ein Stromstoß entsteht, der bewirkt, daß der zugehörige Zeitzähler 25 eingeschaltet wird.When the wind measuring device is in operation, the cup star is driven by the wind Depending on the speed, the rotation is more or less rapid the magnet 20 is transmitted. By inducing eddy currents in the pot 21 the pot 21 is rotated against the force of the spring 23. The size of the angle of rotation the pot 21 is determined by the speed of the magnet 20, which wiedertun the Wind speed is proportional. With the rotation of the pot 21, the arm 26 is also deflected. If the actuating magnet 27 passes at greater increasing deflection of the arm 26, which is caused by increasing wind speed caused, one of the reed relays 24, this reed relay closes the relevant electrical circuit, creating a surge of current that causes the associated Time counter 25 is turned on.

Passiert der Betätigungsmagnet 27 dieses Reed-Relaís 24 in entgegengesetzter Richtung bei abnehmender Windgeschwindigkeit wird der Zahler 25 wieder ausgeschaltet. Jedes Reed-Relais 24 ist auf dem konzentrischen Kreis um den Topf 21 so angeordnet, daß es von dem Betätigungsmagnet 27 bei einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit passiert wird.If the actuating magnet 27 of this reed relay 24 happens in the opposite direction Direction with decreasing wind speed, the counter 25 is switched off again. Each reed relay 24 is arranged on the concentric circle around the pot 21 so that it is operated by the actuating magnet 27 at a certain preselected wind speed is happening.

Demnach summiert jede Zeituhr im eingeschalteten Zustand diejenige Zeit auf, während der eine bestimmte vorgewählte Windgeschwindigkeit überschritten wurde. Mittels der abgelesenen Zeitdauern ist die Errechnung des verfügbaren Gesamtenergi ebetrages möglich.Accordingly, each time clock adds up the one when it is switched on Time during which a certain preselected wind speed is exceeded became. The total available energy is calculated using the times read off e-amount possible.

Als Zeituhren werden stromsparende, aus einer Trockenbatterie gespeiste Quarzuhren verwendet.As time clocks are energy-saving, from a Dry battery powered quartz clocks are used.

Sowohl bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Windmeßvorrichtungen als auch bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Windmeßvorrichtung ist es durch den Einsatz der Mikroelektronik möglich, die Integration der anfallenden Windenergie über der Zeit von der Windmeßvorrichtung selbst vornehmen zu lassen. Das Ergebnis würde dann beispielsweise als der auf die Rotorfläche bezogene Energiegewimn ausgegeben.Both in the case of the wind measuring devices shown in FIGS as well as in the wind measuring device shown in FIGS. 3 and 4, it is through the use of microelectronics possible, the integration of the resulting wind energy to be carried out over time by the wind measuring device itself. The result would then be output, for example, as the energy gain related to the rotor area.

Claims (8)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Windmeßvorrichtung mit einem vom Wind agetriebenen Rotor, der mit einer Welle verbunden ist, deren Drehzahl der Windgeschwindigkeit proportional ist und mit einer Meßeinrichtung, die in Abhangigkeit von der Drehzahl der Welle eine Größe mißt, aus der die Windenergie bestimmbar ist, d a a <1 u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Neßeinriclitung mehrere Meßwerke (11, 25) aufweist, von denen jedes nur bei einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit ingangsetzbar ist, um die zu dieser Windgeschwindigkeit gehörige Größe zu messen. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Wind measuring device with a from Wind driven rotor, which is connected to a shaft, the speed of which corresponds to the wind speed is proportional and with a measuring device that depends on the speed the wave measures a variable from which the wind energy can be determined, d a a <1 u notify that the measuring device has several measuring units (11, 25), each of which only occurs at a certain preselected wind speed can be started to measure the size associated with this wind speed. 2. Windmeßvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Meßwerke Windwegzahler (11) eingesetzt sind, von denen jeder jeweils den bei einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit zurückgelegten Weg des Windes mißt.2. Wind measuring device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t that wind path counters (11) are used as measuring units, each of which in each case the distance covered at a certain preselected wind speed Measure path of the wind. 3. Windmeßvorrichtung nach Anspruch 1, d a d <1 u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Meßwerke Zeituhren (25) eingesetzt sind, von denen jede jeweils die Zeitdauer mißt, wahrend der eine bestimmte vorgewahlte Windgeschwindigkeit geherrscht hat oder überschritten wurde.3. Wind measuring device according to claim 1, d a d <1 u r c h g e k e n n z e i c h n e t that timers (25) are used as measuring mechanisms, of which each one measures the length of time, during which a certain preselected wind speed ruled or exceeded. 4. Windmeßvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Rechenwerk vorgesehen ist, das aus den gemessenen Größen die Windenergie oder eine HilSsgröße ezmittelt, aus der die Windenergie bestimmbar ist.4. Wind measuring device according to claim 2 or 3, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t that an arithmetic unit is provided which is based on the measured quantities the wind energy or an auxiliary variable from which the wind energy can be determined is. 5. Windmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die meßtechnische Ausnahme der Wellendrehzahl und die von der Drehzahl der Welle abhängige Ingangsetzung der einzelnen Meßwerk auf mechanischem und/oder elektrischem und/oder optischem Weg erfolgen.5. Wind measuring device according to one of the preceding claims, d a it is indicated that the measurement technology exception is the shaft speed and the start-up of the individual measuring mechanism depending on the speed of the shaft mechanical and / or electrical and / or optical way. 6. Windmeßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein in bezug auf die Welle (2) axial beweglicher Finger (9) mit der Welle (2) über Fliehgewichte (6) drehfest verbunden ist, der je nach Auslenkung der Fliehgewichte (6) eine bestimmte axiale Lage einnimmt, in der er jeweils eines der Meßwerk (11) in Betrieb setzt, das dieser Lage zugeordnet ist und einer bestimmten vorgewählt en Windgeschwindigkeit entspricht.6. Wind measuring device according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that with respect to the shaft (2) axially movable finger (9) with the Shaft (2) is non-rotatably connected via flyweights (6), depending on the deflection the flyweights (6) assumes a certain axial position in which he each one the measuring mechanism (11) is put into operation, which is assigned to this position and a specific one selected corresponds to wind speed. . Windmeßvorrichtung nach Anspruch 6, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Neßwerke als mechanische Windwegzähler (11) ausgeführt sind, von denen jeder ein Zahnrad (12) aufweist, in das der Finger (9) je nach windgeschwindigteitsabhängiger Lage pro Umdrehung der Welle (2) ein Mal eingreift, wobei der betreffende Zähler (11) einen Schritt weitergestellt wird.. Wind measuring device according to claim 6, d a u r c h g e n n z e i c h n e t that the measuring units are designed as mechanical wind path counters (11), each of which has a gear (12) into which the finger (9) depending on the wind speed dependent Position per revolution of the shaft (2) engages once, with the relevant counter (11) is taken one step further. 8. Windmeßvorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mit der Welle (18) ein Nagnet (20) drehfest verbunden ist, der bei Drehung einen elektrisch leitenden drehbaren Körper (21) durch Induktion von Wirbelströmen gegen die kraft einer Rückstellfeder (23) auslenkt, wobei an dem körper (21) ein radial gegerichteter Irin (26) befestigt ist, der an seinem radial äußeren Ende einen Betätigungsmagnet (25) Reed-Relais (24) trägt und der je nach Größe der Auslenkung des Körpers (21) eine bestimmte Winkelstellung einnimmt, die einer bestimmten vorgewählten Windgeschwindigkeit entspricht und der ein Reed-Relais (24) zugeordnet ist, d?s in einem elektrischen kreis mit einem elektrischen Zeitzähler (25) geschaltet ist, so daß jcdes Hal, wenn der Arm (26) das betreffende Rced-Relais (24) bei zunehmender oder abnehmender Auslenkung passiert, der zugehörige Zähler (25) oingeschaltet bzw. ausgeschaltet wird.8. Wind measuring device according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a magnet (20) is non-rotatably connected to the shaft (18), the upon rotation, an electrically conductive rotatable body (21) by induction of Eddy currents deflects against the force of a return spring (23), whereby on the body (21) a radially directed Irin (26) is attached to its radially outer End of an actuating magnet (25) carries reed relay (24) and depending on the size of the Deflection of the body (21) assumes a certain angular position, that of a certain corresponds to the preselected wind speed and assigned to a reed relay (24) is connected in an electrical circuit with an electrical time counter (25) is so that jcdes Hal when the arm (26) the relevant Rced relay (24) with increasing or decreasing deflection, the associated counter (25) is switched on or is turned off.