DE3320685C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Es ist bekannt (z. B. aus der nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 10 263), große Windturbinen, die Synchrongeneratoren zum Erzeugen von elektrischem Strom antreiben, mit einem System zu versehen, das die Blätter in Segelstel­ lung bringt, wenn die Turbine abgeschaltet werden soll. Ein bekannter Zustand, der es erforderlich macht, die Blät­ ter in Segelstellung zu bringen, ist eine übermäßige Wind­ geschwindigkeit. Das Blattwinkeleinstellsystem kann zwar in der Lage sein, die Blätter unter solchen Bedingun­ gen in Segelstellung zu bringen, es werden jedoch Vorrichtungen zur Notblatteinstellung bei Ausfall des Blattwinkeleinstellsystems vorgesehen. Um die Blätter in Segelstellung zu bringen, wird ihr Winkel auf ungefähr 90° eingestellt, woraufhin die Windströmung an den Blättern nicht in der Lage ist, irgendein Drehmoment zu erzeugen, das sonst die Drehung der Blätter und damit die Drehung des Generatorläufers verursachen würde.

Zum Minimieren der Betriebszeit bei Überdrehzahlbedingun­ gen ist es erwünscht, die Blätter schnell in Segelstellung zu bringen. Das Einstellen der Segelstellung mit einer kon­ stanten, hohen Geschwindigkeit könnte jedoch zu übermäßi­ gen Blattbeanspruchungen aufgrund eines beträchtlichen ver­ zögernden (negativen) Drehmoments und von Umkehrschub, der durch die Blätter entwickelt wird, wenn sie sich der vollen Segelstellung ändern, führen. Wenn die Blätter in Segel­ stellung gebracht werden, nachdem der Blatt­ winkel bis zu dem Punkt vergrößert worden ist, wo die Luftströmung über den Blättern nicht länger ein positi­ ves Drehmoment an dem Windturbinenrotor erzeugt, ist es dem­ gemäß erwünscht, die Geschwindigkeit des Einstellens der Segelstellung zu reduzieren, um das verzögernde Drehmoment und den durch die Blätter entwickelten Umkehrschub zu mi­ nimieren und dadurch die Blattbeanspruchungen zu minimieren. Aus Sicherheitsgründen sollte jedoch diese Reduzierung der Blatteinstellgeschwindigkeit, wenn sich die Blätter ihren Segelstellungen nähern, nicht auf Kosten des Einstellens der Segelstellung mit maximaler Geschwindigkeit, während die Luftströmung über den Blättern ein positives Wellendreh­ moment erzeugt, erfolgen.

Aus der US-PS 28 50 105 ist es bekannt, Mittel vorzusehen, um bei geringer Drehzahl eines Flugzeugpropellers ein Servo­ ventil weiter zu öffnen, damit dem Blattstellmotor eine grö­ ßere Menge Hydrauliköl zugeleitet und somit unter Bedingun­ gen, die normalerweise eine Verringerung der Blattwinkel­ einstellgeschwindigkeit zur Folge hätten, die erwünschte Blattwinkeleinstellgeschwindigkeit beibehalten werden kann. Durch die genannten Mittel läßt sich bei dem bekannten Flug­ zeugpropeller bei geringen Drehzahlen dem Stellmotor mehr Hydrauliköl zuführen und daher die Blattwinkeleinstellge­ schwindigkeit unter diesen Bedingungen steigern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß das Einstellen der Segel­ stellung des Blattes oder der Blätter mit einer veränder­ lichen Geschwindigkeit erfolgen kann, um Blattbeanspruchungen zu minimieren, die sonst aus schnellem Abbremsen des Windtur­ binenrotors resultieren würden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß der Erfindung wird das Einstellen der Segelstellung durch einen Stellmotor gesteuert, durch den eine die Verstell­ geschwindigkeit des Blattes oder der Blätter steuerndes Steuerventil betätigbar ist, das mit wenigstens einem der Durchflußregler in Verbindung steht. Das gestattet dem Stell­ motor, die Segelstellung mit einer relativ hohen Anfangsge­ schwindigkeit während der Zeitspanne einzustellen, während der die Luftströmung über dem Windturbinenrotor ein positives aerodynamisches Drehmoment an demselben entwickelt. Anschlie­ ßend, wenn das Einstellen der Segelstellung weitergeht und sich die Blätter einem Blattwinkel nähern, bei dem durch den Windturbinenrotor kein positives aerodynamisches Drehmoment mehr entwickelt wird, wird die Betriebsgeschwindigkeit des Stellmotors verringert, so daß die Segelstellung der Blätter mit geringerer Geschwindigkeit eingestellt wird, wodurch die Blattbeanspruchungen begrenzt werden, die sonst durch große Blattverzögerungsdrehmomente und Umkehrschub verursacht wer­ den würden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegen­ stand der Unteransprüche.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 sind die Durchflußregler parallel geschaltet und das die Blattver­ stellgeschwindigkeit steuernde Steuerventil ist mit einem der Durchflußregler in Reihe geschaltet.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 3 und 4 wird durch das Steuerventil der Durchfluß durch das Durch­ flußreglerpaar entweder gestattet oder blockiert, wodurch der Widerstand gegen das Abfließen aus dem Stellmotor ver­ ändert wird, um die Betriebsgeschwindigkeit des Stellmotors zu verändern. Die Position des Stellmotors, in der das Steuer­ ventil betätigt wird, entspricht dem Punkt bei dem Einstellen der Segelstellung, wo nicht länger ein positives aerodynami­ sches Drehmoment durch den Windturbinenrotor entwickelt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zum Einstellen der Segelstel­ lung der Blätter einer Windturbine mit einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Das System und die Vorrichtung sind in Ver­ bindung mit einer Windturbine dargestellt, die zwei Blät­ ter 10 und 15 hat. Das System und die Vorrichtung können je­ doch leicht an Windturbinen angepaßt werden, die eine andere Anzahl von Blättern haben.

Die Blätter 10 und 15 sind auf Plattformen 20 und 25 be­ festigt, die jeweils Arme 30 haben, welche von innen aus insgesamt radial nach außen vorstehen. Die Arme 30 der Plattform 20 sind an Stellmotoren 35 und 40 drehbar ange­ lenkt, wogegen die Arme der Plattform 25 an Stellmoto­ ren 45 und 50 drehbar angelenkt sind.

Die Stellmotoren 35, 40, 45 und 50 treiben die Blätter 10 und 15 beim Einstellen des Blattwinkels und beim Einstellen der Segelstellung an, wobei die Stellmotoren 35 und 40 das Blatt 10 antreiben, während die Stellmotoren 45 und 50 das Blatt 15 antreiben. Die Stellmotoren 35, 40, 45 und 50 werden durch Stellmotorsteuerventile 55, 60, 65 bzw. 70 gesteuert. Die Stellmotorsteuerventile 55 und 60 haben innere, miteinander verbundene Schieberkolben 75 bzw. 80, und die Stellmotorsteuerventile 65 und 70 haben innere, miteinander verbundene Schieberkolben 85 bzw. 90, und die vier Stellmotorsteuerventile haben im wesentlichen den gleichen Aufbau.

Die Positionierung der Steuerventilschieberkolben legt fest, welche Enden der Blattstellmotoren mit unter Druck stehendem Hydrauliköl verbunden werden und welche mit dem Abfluß verbunden werden. Die Stellmotoren 35 und 40 wer­ den über obere Leitungen 95 und 100 und über untere Lei­ tungen 105 und 110 mit Druck beaufschlagt bzw. entleert. Ebenso werden die Stellmotoren 45 und 50 über obere Lei­ tungen 115 und 120 und über untere Leitungen 125 und 130 mit Druck beaufschlagt bzw. entleert.

Unter Druck stehendes Hydrauliköl wird den Steuerventilen 55, 60, 65 und 70 aus unabhängigen Behältern 140 und 142 zugeführt. Hydrauliköl wird aus dem Behälter 140 über eine Leitung 145 durch eine Pumpe 150 zur Druckbeaufschlagung der Steuerventile 55 und 70 und aus dem Behälter 142 über Lei­ tungen 152 und 155 durch eine Pumpe 160 zur Druckbeauf­ schlagung der Steuerventile 60 und 65 gesaugt. Der Behälter 140, die Pumpe 150 und die ange­ schlossenen Leitungen bilden ein Hydrauliksystem, das von dem Behälter 142, der Pumpe 160 und den damit verbundenen Leitungen unabhängig ist. Diese Redundanz gestattet die Blattwinkeleinstellung von beiden Blättern auch dann vor­ zunehmen, wenn eines dieser Systeme ausfallen sollte.

Die Positionierung der Schieberkolben der Stellmo­ torsteuerventile 55, 60, 65, 70 bestimmt die Druckbeaufschlagung und das Entleeren der Blattstellmotoren. Beispielsweise bei dem Blatt 10, den Blattstellmotoren 35 und 40 und den Stell­ motorsteuerventilen 55 und 60 bewirkt eine Bewegung der miteinander verbundenen Schieberkolben 75 und 80 nach rechts, daß der untere Teil des Stell­ motors 35 über die Leitung 145, das Steuerventil 55 und die Lei­ tung 105 mit Druck beaufschlagt wird, während der obere Teil des Stellmotors über die Leitung 95, das Steuerventil 55 und die linke Abflußleitung 165 entleert wird. Dieses Druckbeaufschlagen und Entleeren des Stellmotors 35 be­ wirkt, daß sich dessen Kolben und Kolbenstange nach oben bewegen. Auf gleiche Weise bewirkt die Bewegung des Schie­ berkolbens 80 des Stellmotorsteuerventils 60 nach rechts, daß der obere Teil des Stellmotors 40 über die Leitungen 152 und 155, das Steuerventil 60 und die Leitung 100 mit Druck beaufschlagt wird, während der untere Teil dieses Stellmotors über die Leitung 110, das Ventil 60 und die rechte Abflußleitung 170 entleert wird, wodurch bewirkt wird, daß sich der Kolben und die Kolbenstange des Stellmotors 40 nach unten bewegen. Diese Bewegung der Stellmotoren 35 und 40 bewirkt, daß sich die Plattform 20 und deshalb das Blatt 10 im Uhrzeigersinn bewegt. Ebenso bewirkt eine Bewegung der Schieberkolben 75 und 80 der Steuerventile 55 und 60 in der entgegengesetzten Richtung (nach links) eine entgegengesetzte Druckbeaufschla­ gung und Entleerung der Stellmotoren 35 und 40 und dadurch eine Bewegung der Plattform 20 und des Blattes 10 im Gegenuhrzeigersinn. Nachdem die Arbeitsweise der Steuerventile 55 und 60 zum wahlweisen Druckbeaufschla­ gen und Entleeren der Stellmotoren 35 und 40 be­ schrieben worden ist, ist leicht zu erkennen, daß die Steuerventile 65 und 70 genau auf dieselbe Weise bewir­ ken, daß die Stellmotoren 45 und 50 wahlweise mit Druck beaufschlagt und entleert werden, um den Einstell­ winkel des Blattes 15 zu verändern. Daher bewirkt die Be­ wegung der Schieberkolben 85 und 90 der Steuerventile 65 und 70 nach links, daß der untere Teil des Stellmotors 45 mit Druck beaufschlagt und der obere Teil desselben ent­ leert wird, während der obere Teil des Stellmotors 50 mit Druck beaufschlagt und dessen unterer Teil entleert wird, um eine Bewegung des Blattes 15 im Gegenuhrzeigersinn her­ vorzurufen. Ebenso bewirkt eine Bewegung der Schieberkol­ ben 85 und 90 aus ihrer Mitten- oder Nullstellung nach rechts ein ent­ gegengesetztes Druckbeaufschlagen und Entleeren der Stell­ motoren 45 und 50, um eine Verstellung des Blattes 15 im Uhrzeigersinn zu erzielen.

Mechanische Eingangs- und Rückführungssignale an den Steuerventilen 55 und 60 werden durch eine lange Stange 200 geliefert, die an der Plattform 20 des Blattes 10 an der Stelle 205 drehbar angelenkt ist. Mechanische Eingangs- und Rückführungssignale an den Steuerventilen 65 und 70 werden durch eine lange Stange 202 geliefert, die an der Plattform 25 des Blattes 15 an einer Stelle 210 drehbar angelenkt ist. Die Stange 200 ist außerdem an den Schieberkolben 75 und 80 der Steuerventile 55 und 60 an einer Stelle 215 drehbar angelenkt. Die Stange 202 ist an den Schieberkolben 85 und 90 der Steuerventile 65 und 70 an einer Stelle 220 drehbar angelenkt. Im Betrieb bewirkt eine Bewegung der Schieber­ kolben 75, 80, 85, 90 zum wahlweisen Druckbeaufschlagen und Entleeren der Stellmotoren 35, 40, 45, 50, daß die Stangen 200 und 202 um ihre Ver­ bindungspunkte mit den Plattformen 20, 25 schwenken. Die Ver­ stellung des Blattwinkels, die aus der Verstellung der Stellmotorsteuerventile 55, 60, 65, 70 und der Betätigung der Stell­ motoren 35, 40, 45, 50 resultiert, bewirkt, daß die äußeren Enden der Stan­ gen 200 und 202 eine Schwenkbewegung um die inneren Enden derselben ausführen, wodurch die Schieberkol­ ben 75, 80, 85, 90 in ihre Mitten- oder Nullstellung gebracht werden und dadurch eine weitere Blattwinkelverstellung verhindert wird.

Die Betätigung der Steuerventile 55, 60, 65 und 70 wird durch ein Hauptsteuerventil 225 und durch einen Haupt­ stellmotor 230 gesteuert. Das Hauptsteuerven­ til 225 wird über eine Zuflußleitung 235 mit Druck beauf­ schlagt, die mit der Leitung 145 stromabwärts der Pumpe 150 in Verbindung steht, und wird an seinen entge­ gengesetzten Enden über Abflußleitungen 240 und 245 entleert, wobei die Abflußleitung 245 mit einer Hauptabflußleitung 247 verbunden ist. Das Haupt­ steuerventil 225 ist mit einem elektromagnetischen Stell­ antrieb 250 versehen, der ein Eingangssignal aus einem Hauptblattwinkelregler 255 empfängt. Der Hauptblattwinkel­ regler 255 gibt ein Eingangssginal an den Stellantrieb 250 ab, das auf einem Sollblattwinkel basiert, welchen der Regler 255 auf der Basis von Eingangssignalen, wie bei­ spielsweise den Windbedingungen, dem elektrischen Strombe­ darf, dem Turbinenwellendrehmoment und dgl., festlegt.

Das Hauptsteuerventil 225 dient zum wahlweisen Druckbeauf­ schlagen und Entleeren des Hauptstellmotors 230 über Leitungen 260, 265 und 270, wobei die Leitungen 265 und 270 über ein Segelstellungsventil 275 (das durch einen Stellantrieb 277 betätigt wird) in Ver­ bindung stehen, dessen Betrieb im folgenden ausführlich beschrieben ist. Der Hauptstellmotor 230 ent­ hält einen Kolben 280, der an einem Scherengestänge 285 drehbar angelenkt ist, das an den inneren Enden der Stangen 200 und 202 drehbar angelenkt ist.

Das Hauptsteuerventil 225 ist in seiner neutralen oder Nullstellung gezeigt. Die Erregung des Steuerventilstell­ antriebs 250 durch den Hauptblattwinkelregler 255 bewirkt, daß der Schieberkolben dieses Ventils entweder angehoben oder abgesenkt wird, um den Hauptstellmotor 230 wahlweise mit Druck zu beaufschlagen bzw. zu entleeren, der seinerseits die Stellmotorsteuerventile 55, 60, 65 und 70 so einstellt, daß die Stellmotoren 35, 40, 45 und 50 auf ausgewählte Weise mit Druck beaufschlagt wer­ den und dadurch der Blattwinkel auf einen ge­ wünschten Wert eingestellt wird. Wenn zu Erläuterungszwecken angenommen wird, daß das Signal aus dem Hauptblattwinkel­ regler 255, das dieser an den Stellantrieb 250 abgibt, be­ wirkt, daß der Schieberkolben dieses Ventils angehoben wird, so wird das linke Ende des Hauptstellmo­ tors 230 durch Hydrauliköl über die Leitungen 145 und 235, das Hauptsteuerventil 225 und die Leitung 260 mit Druck beaufschlagt, während die rechte Seite des Hauptstellmotors 230 über die Leitung 270, das Segelstellungsventil 275, die Leitung 265, das Hauptsteuerventil 225 und die Abflußleitungen 245 und 247 entleert wird. Diese Druckbeaufschlagung des Haupt­ stellmotors 230 bewirkt, daß sich der Kolben 280 nach rechts bewegt und die Stange 200 im Gegenuhrzeigersinn um die Verbindungsstelle 205 sowie die Stange 202 im Uhrzei­ gersinn um die Verbindungsstelle 210 schwenkt. Durch diese Bewegung der Stangen 200 und 202 werden die Schieberkolben 75, 80, 85, 90 der Stellmotorsteuerventile 55, 60, 65 und 70 nach rechts bewegt, wo­ durch die Stellmotoren 35, 40, 45 und 50 so mit Druck be­ aufschlagt werden, daß das Blatt 10 im Uhrzeigersinn und das Blatt 15 im Gegenuhrzeigersinn bewegt und dadurch der Winkel von beiden Blättern vergrößert wird. Eine Abwärtsbewegung des Schieberkolbens des Hauptsteuerventils 225 bewirkt, daß die rechte Seite des Hauptstell­ motors 230 über die Leitungen 145, 235, das Hauptsteuerventil 225, die Leitung 265, das Segelstellungsventil 275 und die Leitung 270 mit Druck beaufschlagt wird, während die linke Seite des Stellmotors 230 über die Leitung 260, das Hauptsteuerventil 225 und die Abflußleitungen 240, 245 und 247 entleert wird. Das ergibt eine Bewegung des Kolbens 280 nach links, wodurch die Stange 200 im Uhrzeigersinn um die Verbindungsstelle 205 und die Stange 202 im Gegenuhrzei­ gersinn um die Verbindungsstelle 210 geschwenkt wird. Die­ se Bewegung führt dazu, daß die Schieberkolben 75, 80, 85, 90 nach links bewegt werden, um die Stellmotoren 35, 40, 45, 50 so mit Druck zu beaufschlagen, daß der Winkel der Blätter verkleinert wird, wobei sich das Blatt 10 im Gegenuhrzeigersinn und das Blatt 15 im Uhrzeigersinn bewegt.

Der Hauptstellmotor 230 enthält eine Rückfüh­ rungseinrichtung 290, die ein Rückführungssignal, das die Position des Hauptstellmotors angibt, über eine Leitung 295 an den Hauptblattwinkelregler 255 abgibt. Die Rück­ führungseinrichtung 290 enthält, wie dargestellt, einen Transformator mit einem beweglichen Kern 297, der mit dem Kolben 280 verbunden ist. Die Position des Kerns 297 entspricht einer besonderen Einstellung des Blattwinkels und legt das Ausgangssignal des Transformators fest.

Das vorstehend beschriebene System stellt den Blattwinkel nicht nur unter Bedingungen normalen Betriebes ein, sondern ist auch in der Lage, bei Bedarf die Segelstellung der Blätter 10, 15 einzustellen, indem es die Blätter auf einem maximalen Winkel einstellt, um zu verhindern, daß die über die Blätter hinweggehende Luft­ strömung an den Blättern Auftrieb erzeugt. Im Falle einer Störung des vorstehend beschriebenen Systems können die Blätter 10, 15 durch eine Vorrichtung in Segelstellung gebracht werden, die ebenfalls die Blätter auf den maximalen Ein­ stellwinkel einstellt, um zu verhindern, daß der Wind an den Blättern irgendeinen Auftrieb erzeugt. Die Vorrichtung enthält einen hydraulischen Stellmotor 299, der wahlweise über eine Leitung 300 mit Druck beauf­ schlagt und über eine Abflußleitung 305 entleert wird. Der Stell­ motor 299 enthält einen Kolben 301, der auf einem Ausgangsteil in Form einer Kolben­ stange 302 befestigt ist, an der ein Nocken 303 gebildet ist. Die Leitung 300 steht mit einem Segelstel­ lungsventil 310 in Verbindung, das mit unter Druck ste­ hendem Hyrauliköl über die Leitung 152 und mit dem Ab­ fluß über Leitungen 312, 313 und die Leitung 247 in Ver­ bindung steht. Das Segelstellungsventil 310 wird synchron mit dem Segelstellungsventil 275 durch einen Stellantrieb 315 betätigt. Der Stellantrieb 315 empfängt zusammen mit dem Stellantrieb 277 des Segelstellungsventils 275 ein Signal aus dem Hauptblattwinkelregler 255 (oder spricht auf das Abschalten eines solchen Signals an), wenn die Blät­ ter 10, 15 in Segelstellung gebracht werden sollen. Dieses Signal (oder dessen Abschaltung) bewirkt, daß die Stellantriebe 315 und 277 die Schieberkolben der Segelstellungsventile anheben, was zur Folge hat, daß die rechte Seite des Hauptstellmotors 230 über die Leitung 270, das Segelstellungsventil 275 und die Abflußleitungen 240, 245 und 247 entleert wird, so daß dieses Verstellen in Segelstellung durch Hy­ drauliköldruck auf dieser rechten Seite nicht behindert wird. Weiter wird durch das Anheben des Schieberkolbens des Segelstellungsventils 310 die linke Seite des Stellmotors 299 mit unter Druck stehendem Hydrauliköl über die Leitung 300, das Segelstellungsventil 310 und die Leitung 152 in Verbindung gebracht. Der Stellmotor 299 wird zwar, wie gezeigt, mit Hy­ drauliköl aus der Pumpe 160 mit Druck beaufschlagt, zur Erhöhung der Sicherheit kann der Stellmotor 299 jedoch mit Hydrauliköl aus einer dritten, unabhängigen Versorgungseinrichtung (nicht dargestellt) versorgt werden, beispielsweise einem Sammler, der durch die Pumpe 150 oder die Pumpe 160 gefüllt wird. Es ist zu erkennen, daß beim Anheben der Segelstellungsventilschieberkolben auf ein Segelstellungs­ signal hin die linke Seite des Stellmotors 299 mit Druck beaufschlagt wird, wodurch der Stellmotorkol­ ben nach rechts bewegt wird. Diese Bewegung wird auf die Stangen 200 und 202 über ein Scherengestänge 325 übertragen, welches die Schieberkolben der Stellmotor­ steuerventile 55, 60, 65 und 70 nach rechts bewegt und da­ durch bewirkt, daß das Blatt 10 im Uhrzeigersinn und das Blatt 15 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, um den Blatt­ winkel bis zu seiner oberen Grenze zu vergrößern.

Zum Begrenzen der Blattbeanspruchung aufgrund von negati­ vem Drehmoment und Umkehrschub beim Verlangsamen des Wind­ turbinenrotors ist es, wie oben dargelegt, erwünscht, die Blätter mit einer abnehmenden Geschwindigkeit in Segel­ stellung zu bringen. Bei der hier beschriebenen Vorrichtung wird eine solche abnehmende Geschwindig­ keit des Einstellens in Segelstellung erzielt, indem die rechte Seite des Stellmotors 299 mit abneh­ mender Geschwindigkeit entleert wird.

Gemäß der Zeichnung steht die rechte Seite des Stellmotors 299 über die Abflußleitung 305 mit Durchflußreglern 330 und 335 in Verbindung, die die Arbeitsgeschwindigkeit des Stellmotors 299 steuern, und mit einem Steuerventil 340, das die Durchflußregler so einstellt, daß sich eine abnehmende Geschwindigkeit des Stellmotor­ betriebes ergibt, wenn die Blätter 10, 15 in Segelstellung gebracht werden. Die Durchflußregler 330 und 335 sind pa­ rallel geschaltet und halten jeweils einen konstanten Ab­ fluß trotz Veränderungen des Zuflusses, die beispielswei­ se durch einen Ausfall des weiter oben beschriebenen Blattwinkeleinstellsystems be­ wirkt werden, aufrecht. Diese Durchflußregler ent­ halten z. B. ein Drosselventil, das den effekti­ ven Durchflußquerschnitt des Durchflußreglers einstellt, und ein Druckregelventil, das einen konstanten Druckab­ fall an dem Drosselventil aufrechterhält.

Das Steuerventil 340 blockiert wahlweise den Hydrauliköldurchfluß durch den Durchflußregler 330, der zu ihm in Reihe geschaltet ist. Das Steuerventil 340 enthält ein Verschlußstück 345, das durch eine Rückholfeder 350 nach oben gedrückt wird. Ein Eingangsteil in Form eines Schafts 355 erstreckt sich von dem Verschlußstück 345 nach oben und hat am Ende einen Nockenabtaster 360, der mit dem Nocken 303 an der Kolbenstange 302 des Stellmotors 299 in Berührung ist. Die Durchflußreg­ ler 330 und 335 entleeren (ebenso wie das Steuerventil 340) in die Hauptabflußleitung 247.

Wenn im Betrieb ein Segelstellungssignal dem Stellantrieb 315 zugeführt wird, wird der Schieberkolben des Segelstellungsventils 310 angehoben, wodurch die linke Seite des Stellmotors 299 mit unter Druck stehendem Hydrauliköl über die Leitung 300, das Segelstellungsventil 310 und die Leitung 152 beaufschlagt wird. Der Segelstellungsventilschieberkol­ ben blockiert die Verbindung der rechten Seite des Stell­ motors 299 mit der Leitung 313. Deshalb wird die rechte Seite des Stellmotors 299 über die Kombination aus den Durchflußreglern 330 und 335 und dem Steuerventil 340 entleert. Wenn das Einstellen der Segelstellung eingeleitet wird, bewegt sich der Kolben 301 nach rechts, und der Schaft 355 des Steuerven­ tils 340 wird durch die Rückholfeder 350 angehoben, so daß sich der Stellmotor 299 über beide Durchflußregler mit maxi­ maler Geschwindigkeit entleert. Das hat zur Folge, daß der Stellmotor 299 mit einer maximalen Geschwin­ digkeit arbeitet, wodurch das Einstellen der Segelstellung mit einer maximalen Geschwindigkeit bei Blattwinkeln (von beispielsweise weniger als 20°) erfolgt, bei denen die Blätter 10, 15 positives Drehmoment liefern. Wenn die Blatt­ winkel über diese Winkelstellung hinaus auf Werte vergrößert werden, bei denen die Blätter 10, 15 negatives Dreh­ moment und Umkehrschub liefern, berührt der Nockenabtaster 360 den Nocken 303 an der Kolbenstange 302 des Stellmotors 299, wodurch der Schaft 355 des Ventils 340 nach unten bewegt und dadurch der Durchfluß durch den Durchflußregler 330 blockiert wird. Das Blockieren des Durchflusses durch den Durchflußregler 330 verringert die Geschwindigkeit des Entlee­ rens des Stellmotors 299 und führt dadurch zur Verringerung der Geschwindigkeit, mit der das Einstel­ len der Segelstellung erfolgt.

Die Vorrichtung zum Einstellen der Segel­ stellung ist zwar unter Bezugnahme auf Regler mit kon­ stantem Massendurchfluß beschrieben worden, diese Regler könnten jedoch beispielsweise durch diskrete Durchflußdrosselvorrichtungen oder -wider­ stände ersetzt werden. Solche Durchflußdrosselvorrichtun­ gen wären geeignet, wenn Eingangsdruckveränderungen an den Reglern nicht zu erwarten sind. Die verwendeten Ausdrücke "Regler" oder "Durchflußregler" beziehen sich daher nicht nur auf Durchflußregler konstanten Volumens wie die oben beschriebenen, sondern auch auf Durchflußwiderstände, die auf ausgewählte Weise mit dem Stellmotor in Verbindung ge­ bracht werden können, um das Einstellen der Segelstellung mit einer höheren Anfangsgeschwindigkeit und mit einer anschließenden niedrigeren Geschwindigkeit zu erzielen. Weiter können andere Schaltungen der Durchflußregler benutzt werden, solange diese bewirken, daß der Stellmotor 299 am Anfang mit einer gewünschten Geschwindig­ keit und anschließend mit einer relativ niedrigeren Ge­ schwindigkeit arbeitet. Auch können mehr oder weniger (beispielsweise ein einziger Durchflußregler, der so eingestellt wird, daß er veränderbare Durchflußge­ schwindigkeiten ergibt) als zwei Durchflußregler in ver­ schiedenen Schaltungen benutzt werden. Statt dessen können, wenn Kavitation in den ver­ schiedenen Hydraulikleitungen, Ventilen und Stellmotoren nicht zu erwarten ist, verschiedene Kombinationen von Durchflußreglern in der Zuflußleitung des Stellmotors 299 zum Steuern der Arbeitsgeschwindig­ keit desselben benutzt werden.

Weiter ist die Vorrichtung zwar als hydrau­ lische Vorrichtung beschrieben worden, bei Bedarf ist jedoch statt dessen eine elektrische Vorrichtung mit gleichem Nutzen ein­ setzbar. So könnte der Stellmotor 299 ein Elektromotor sein, die Durchflußregler 330 und 335 könnten elek­ trische Drehzahlregler sein, und das Steuerventil 340 könnte eine elektrische Schaltvorrichtung sein.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Einstellen der Segelstellung des Blattes oder der Blätter einer Windturbine, mit einem hydraulischen Stellmotor (299) für jedes Blatt, mit Zu- und Abflußleitun­ gen für Hydrauliköl, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Durchflußregler (330, 335) mit der Abfluß­ leitung (305) in Verbindung stehen und daß ein durch den Stellmotor (299) betätigbares, die Verstellgeschwindigkeit des Blattes oder der Blätter steuerndes Steuerventil (340) mit wenigstens einem der Durchflußregler in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregler (330, 335) parallel geschaltet sind und daß das die Blattverstellgeschwindigkeit steuernde Steuer­ ventil (340) mit einem (330) der Durchflußregler in Reihe geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stellmotor (299) zur Einstellung der Blattsegel­ stellung ein Ausgangsteil (302) hat, das durch Einleiten von unter Druck stehendem Hydrauliköl in den Stellmotor (299) be­ wegbar ist, und daß das Steuerventil (340) durch das Aus­ gangsteil (302) betätigbar ist, wobei das Ausgangsteil (302) am Anfang das Steuerventil (340) öffnet, um den Durchfluß durch den einen Durchflußregler (330) zu gestatten und da­ durch einen maximalen Hydraulikölabfluß aus dem Stellmotor (299) beim Beginn des Einstellens der Segelstellung zu be­ wirken, und anschließend das Steuerventil (340) schließt, damit der Durchfluß durch einen Durchflußregler (330) bloc­ kiert und dadurch der Abfluß aus dem Stellmotor (299) ver­ ringert und das Blatt mit kleinerer Geschwindigkeit in Segelstellung gebracht wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil (302) mit einem Nocken (303) versehen ist und daß das Steuerventil (340) ein Eingangsteil (355) hat, das mit einem Nockenabtaster (360) versehen ist, der zum Öffnen und Schließen des Steuerventils (340) mit dem Nocken (303) in Berührung bringbar ist.