DE361857C - Control device for wind turbines with blades adjustable by centrifugal regulator - Google Patents

Description

Regelungsvorrichtung für Windräder mit durch Zentrifugalregler verstellbaren Flügeln. Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Regelvorrichtung für Windräder mit durch Zentrifugalregler verstellbaren Flügeln.Control device for wind turbines with adjustable by centrifugal regulator Wings. The subject of the present invention is a regulating device for wind turbines with blades that can be adjusted by means of a centrifugal regulator.

Es sind bereits ähnliche Regelvorrichtungen bekannt, welche während des Laufs bei zu großer Windgesch"vindigkeit die Flügel so verdrehen, daß die Geschwindigkeit abnimmt. Im Gegensatz hierzu soll die vorliegende Erfindung die Flügel während der Anlaufperiode derart verstellen, daß für jede Winkelgeschwindigkeit der Windräder sich die günstigste Stellung für die betreffende Anlaufperiode ergibt.There are already similar control devices known which during When the wind is running too high, turn the blades so that the speed decreases. In contrast, the present invention is intended to apply to the wings during the Adjust the start-up period in such a way that for each angular speed of the wind turbines the most favorable position for the relevant start-up period results.

Auf der beiliegenden Zeichnung (Abb. 1) ist die Erfindung dargestellt. a sind die verstellbaren Triebflächen .des Windrades, b_ die Steuerstange, welche durch die hohle Welle durchtritt und in bekannter Weise die Triebflächenverstellung vornimmt. Der Zentrifugalregler c sitzt auf der schneller laufenden Welle d und bewegt vermöge eines zweckmäßig geleiteten, der Fliehkraft nachgebenden Widerlagers an den Stab e. Der Stab e greift an die Steuerstange f und ist in g an die Windfahne 1z angelenkt.The invention is shown in the accompanying drawing (Fig. 1). a are the adjustable drive surfaces of the wind turbine, b_ the control rod, which passes through the hollow shaft and performs the drive surface adjustment in a known manner. The centrifugal regulator c sits on the faster running shaft d and moves to the rod e by means of a suitably guided, centrifugal force yielding abutment. The rod e engages the control rod f and is hinged to the wind vane 1z in g.

Die Stellung; der Triebflächen gegen die Resultierende aus Windgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit in den verschiedenen Stadien ist in Abb. 2 erläutert.The position; of the drive surfaces against the resultant of the wind speed and circumferential speed in the various stages is illustrated in Fig. 2.

Der Pfeil gibt die Windrichtung an. I -Stellung, wenn der Motor außer Betrieb ist. Bei gekrümmten Triebflächen wird erfahr rungsgemäß erst dann eine Triebkraft erzeugt, wenn der Anstellwinkel a gegen die Richtung der erzeugenden Kraft etwa-7" ist. II - Stellung beim. Betriebsbeginn =--etwa + 15° Anstellwinkel gegen die erzeugende Kraft. Bei etwa 159 für a tritt erfahrungsgemäß die größtmögliche Triebkraft auf. Die Triebflächendrehung von etwa 22° zwischen -7' und +15' wird bei- Inbetriebnahme in üblicher Weise von Hand besorgt. Bei der darauf beginnenden Drehung des Windrades würde nun bald der Fall eintreten, daß der a negativ wird, weshalb zweckmäßig mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit eine selbsttätige Einstellung der Triebflächen gegen die Relativgeschwindigkeit aus Windgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit erfolgen muß, was der übersetzte Zentrifugalregler in der eben beschriebenen Weise besorgt. III -Stellung bei voller Tourenzahl und derjenigen Windgeschwindigkeit, wofür das bewegliche Widerlager m des Zentrifugalreglers gebaut ist. Für höhere Windgeschwindigkeiten wirkt die Windfahne h entgegen der Richtung, die" durch den Zentrifugalregler veranlaßt wird, und zwar in folgender Weise: Die Feder k, welche die Windfahne hält, gibt erst nach, nachdem der Wind eine gewisse Stärke erreicht hat. Dieser Moment tritt dann ein, wenn der Wind so stark ist, daß der Zentrifugalregler -seinen höchsten Punkt erreicht hat. Mittels der Gelenke g wird die Steuerstange f so weit zurückgestellt, daß das Rad keine zu große Geschwindigkeit annehmen kann. Bei Sturm kann die Windfahne die Triebflächen ganz in die Nullstellung bringen.The arrow indicates the wind direction. I position when the engine is not in operation. For curved drive surfaces experie is has shown only generates a drive force when the angle of attack a to the direction of the generating force about 7 "is II. - position upon the start-= -.. Approximately + 15 ° angle of attack against the generating force at about 159 Experience has shown that the greatest possible driving force occurs for A. The rotation of the driving surface of about 22 ° between -7 ' and +15' is usually done by hand when the wind turbine starts to rotate a becomes negative, which is why, with increasing angular speed, an automatic adjustment of the drive surfaces against the relative speed of wind speed and circumferential speed must take place, which the translated centrifugal controller takes care of in the manner just described. III position with full number of revolutions and the wind speed for which the movable abutment m of the centrifugal governor At speeds, the wind vane h acts against the direction that is "caused by the centrifugal regulator, in the following way: The spring k, which holds the wind vane, gives way only after the wind has reached a certain strength. This moment occurs when the wind is so strong that the centrifugal regulator has reached its highest point. By means of the joints g, the control rod f is set back so far that the wheel cannot assume an excessive speed. In the event of a storm, the wind vane can bring the drive surfaces to the zero position.

Die vorliegende Erfindung läßt sich sowohl für Windmotoren mit konstanter als auch mit veränderlicher Tourenzahl mit Vorteil gegenüber den bisherigen derartigen Einrichtungen verwenden. Besonders eignet sie sich aber zur bestmöglichsten Ausnutzung der schwachen Winde durch j ederzeitige selbsttätige Einstellung des günstigsten Einfallswinkel und durch die Möglichkeit, eine recht hohe Tourenzahl erreichen zu können.The present invention can be used for both wind motors with constant as well as with a variable number of tours with an advantage over the previous ones Use facilities. But it is particularly suitable for the best possible exploitation of the weak winds by automatically adjusting the most favorable one at any time Angle of incidence and the ability to achieve quite a high number of tours can.

Claims (3)

PATENT-ANsPRÜcHE: z. Regelungsvorrichtung für Windräder mit durch Zentrifugalregler verstellbaren Flügeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Flügel durch den Zentrifugalregler in der Anlaufperiode erfolgt, um selbsttätig für jede Periode des Anlaufs die günstigste Stellung der Flügel zu erreichen.. PATENT CLAIMS: e.g. Control device for wind turbines with through Centrifugal regulator adjustable blades, characterized in that the adjustment the wing is carried out automatically by the centrifugal regulator in the start-up period to achieve the most favorable position of the leaves for each period of the approach .. 2. Regelungsvorrichtung für Windmotore nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalregler mit einer größeren Umdrehungszahl umläuft als die Windradwelle, zur Vergrößerung seiner Stellkraft beim Anlaufen. 2. Control device for wind motors according to claim 1, characterized in that the centrifugal governor rotates at a higher speed than the wind turbine shaft, to increase its actuating force when starting. 3. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Windfahne (h), welche nach Überwindung der Spannung einer Feder (k) bei größerer Windstärke dem Ausschlag des Zentrifugalreglers entgegenwirkt, d. h. die Flügel zurückstellt.3. Control device according to claim 1 and 2, characterized by a wind vane (h), which after overcoming the tension a spring (k) counteracts the deflection of the centrifugal regulator when the wind is strong, d. H. puts the wings back.