NO158110B - Anordning for nullstilling av blad i en vindturbin. - Google Patents
Anordning for nullstilling av blad i en vindturbin. Download PDFInfo
- Publication number
- NO158110B NO158110B NO832216A NO832216A NO158110B NO 158110 B NO158110 B NO 158110B NO 832216 A NO832216 A NO 832216A NO 832216 A NO832216 A NO 832216A NO 158110 B NO158110 B NO 158110B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- blade
- servo motor
- pitch
- control valve
- flow
- Prior art date
Links
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 15
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for nullstilling av blad i en vindturbin som er utstyrt med minst ett blad som har variabel stigning og som kan bringes i nullstilling, en anordning for innstilling av bladets stigning og nullstilling av bladet under normale driftsforhold og en hydrauliske servomotor for styring av nullstillingen av bladet i tilfelle svikt i inn-stillingsanordningen.
Det er vanlig at store vindturbiner som driver synkron-generatorer for frembringelse av elektrisk strøm, innbefatter systemer for nullstilling av turbinbladene i situasjoner som gjør det ønskelig å stoppe turbinen. Overdreven vindhastighet er en tilstand som nødvendiggjør slik nullstilling av turbinbladene. Selv om turbinens bladstigningsreguleringssystem kan være i stand til å nullstille bladene under slike forhold, anvendes omstillingssystemer for nød-nullstilling av bladene i tilfelle av svikt i bladstigningsreguleringssystemet. En slik nullstilling oppnås ved at bladenes stigningsvinkel omstilles til ca. 90°, hvoretter luftstrømmen over bladene ikke kan frem-kalle noe dreiemoment som i motsatt fall ville holde bladene,
og følgelig generatorrotoren, i rotasjon.
For å nedbringe driftstiden ved rådende, overdrevne vind-hastigheter, er det ønskelig at nullstillingen av bladene foregår hurtig. Omstilling i konstant, hurtig tempo vil imidlertid kunne medføre overdrevne bladpåkjenninger grunnet et betydelig, retarderende dreiemoment og et reversert trykk som utvikles av bladene når disse nærmer seg full nullstilling. Ved nullstilling av bladene vil det derfor være fordelaktig å kunne redusere om-stillingstempoet når bladstigningen har øket til det punkt hvor luftstrømmen over bladene ikke lenger påfører turbinrotoren et positivt dreiemoment, for derved å minske bladpåkjenningen. Av sikkerhetsmessige grunner bør imidlertid en slik reduksjon i stigningsendringstempo idet bladene nærmer seg nullstilling,
ikke finne sted på bekostning av omstillingen med maksimal hastighet mens luftstrømmen over bladene fremkaller et positivt akseldreiemoment.
Det er derfor et hovedformål med oppfinnelsen å frembringe et system for nullstilling av vindturbinblader, hvor bladnullstillingen gjennomføres i variabelt tempo, for å minske de bladpåkjenninger som ellers ville oppstå grunnet rask retardasjon av turbinrotoren.
Det tas vi dere sikte på å frembringe et slikt nullstillings-system med øket driftssikkerhet, og som kan fungere uavhengig av elektrisk kraft.
Anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjenne-tegnet ved at servomotoren er forbundet med en utløpsledning for avledning av hydraulisk væske, at et par strømningsregulatorer er forbundet med utløpsledningen for regulering av tømming av servomotoren og derved driften av denne, samt at en stigningsgrad-reguleringsventil, som blir påvirket av servomotorens bevegelse står i forbindelse med den ene av strømningsregulatorene for selektiv avsperring av væskestrøm gjennom denne som reaksjon på servomotorens drift, for utførelse av bladnullstillingen ved redusert hastighet.
Ved en foretrukket utførelse er strømningsregulatorene innbyrdes parallellkoplet, og stigningsgrad-reguleringsventilen er koplet i serie med den ene av strømningsregulatorene.
Videre omfatter servomotoren foretrukket en stempelstang som er bevegelig i avhengighet av trykkvæskeoverføring til servomotoren, idet stigningsgrad-reguleringsventilen styres av servomotorens stempelstang som innledningsvis åpner stigningsgrad-reguleringsventilen for væskestrømning gjennom den ene regulator, for opprettelse av maksimal væskeutstrømning fra servomotoren ved innledningen av bladnullstillingsprosessen, og deretter stenger stigningsgrad-reguleringsventilen for avsperring av væskestrømmen gjennom den ene regulator, og derved reduserer utstrømningen fra servomotoren, slik at bladnullstillingsprosessen foregår med redusert hastighet.
Ifølge en foretrukket utførelse av anordningen er stempelstangen utstyrt med et kamparti, og stigningsgrad-reguleringsventilen omfatter en spindel med en kamfølger som kan bringes i anlegg mot kampartiet for åpning og lukking av stigningsgrad-reguleringsventilen.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning, hvis eneste figur viser et skjematisk riss av en foretrukket utførelsesform av et system ifølge oppfinnelsen for nullstilling av vindturbinblader.
Det skjematiske diagram i figuren viser drivsystemer for endring av bladstigning og for nullstilling av blader på vindturbiner. Systemene er vist i anvendelse ved en vindturbin med to blader 10 og 15. Det bør imidlertid bemerkes at det system ifølge oppfinnelsen for nullstilling av vindturbinblader som er vist sammen med stigningsreguleringssystemet, lett kan til-passes for vindturbiner med et vilkårlig antall blader.
Bladene 10 og 15 er montert på plattformer 20 og 25 som hver er utstyrt med stort sett radialt utadragende armer 30. Armene 3 0 på plattformen 2 0 er svingbart forbundet med drivorganer såsom servomotorene 3 5 og 40, mens armene på plattformen 2 5 er svingbart forbundet med servomotorene 45 og 50.
Bladstigningsregulering og nullstilling av bladene 10 og
15 gjennomføres av servomotorene 35, 40, 4 5 og 50, hvor servomotorene 35 og 40 styrer bladet 10 mens servomotorene 45 og 50 styrer bladet 15. Servomotorene kontrolleres av styreventiler 55 (som styrer servomotoren 35), 60 (som styrer servomotoren 40), 65 (som styrer servomotoren 45) og 70 (som styrer servomotoren 50). Ventilene 55 og 60 for styring av servomotorene omfatter indre, sammenkoplete stempler henholdsvis 75 og 80, og ventilene 65 og 70 omfatter indre, sammenkoplete stempler 85 og 90, og det fremgår derav at de fire servomotor-styreventiler kan være stort sett identiske.
Posisjonsinnstillingen av styreventilstemplene avgjør hvilke ender av bladservomotorene som står i forbindelse med hydraulisk trykkvæske, og hvilke som er forbundet med utløpsled-ningen. Servomotorene 35 og 40 bringes under trykk og tømmes gjennom øvre ledninger 95 og 10 0 samt nedre ledninger 105 og 110. Likeledes bringes servomotorene 45 og 50 under trykk og tømmes gjennom øvre ledninger 115 og 12 0 samt nedre ledninger 125 og 130.
Hydraulisk trykkvæske overføres til styreventilene 55,
60, 65 og 70 fra separate beholdere 140 og 142. Væske overføres fra beholderen 140 gjennom en ledning 145 ved hjelp av en pumpe 150 for å bringe ventilene 55 og 70 under trykk, og fra beholderen 142 gjennom ledninger 152 og 155 ved hjelp av en pumpe 160 for å bringe ventilene 60 og 65 under trykk. Det fremgår at beholderen 140, pumpen 150 og de tilkoplete ledninger danner et hydraulisk system uavhengig av beholderen 142, pumpen 160
og de dermed forbundne ledninger. En slik overtallighet gjør det mulig å foreta stigningsregulering av begge blader på tross av eventuell svikt i ett av systemene.
Stillingen av stemplene i styreventilene for bladservomotorene avgjør hvorvidt servomotorene bringes under trykk eller trykkavlastes. Det fremgår eksempelvis i forbindelse med turbin-bladet 10, bladservomotorene 35 og 40 og servomotorstyreventilene 55 og 60, at når de sammenkoplete stempler 75 og 80 beveges mot høyre, vil den nedre del av servomotoren 3 5 motta trykkvæske gjennom ledningen 145, ventilen 55 og ledningen 105, mens den øvre del av servomotoren tømmes gjennom ledningen 95, ventilen 55 og den venstre utløpsledning 165. Grunnet trykktilførselen til servomotoren 35 og tømmingen av dette vil stemplet og stempelstangen skyves oppad. På tilsvarende måte vil en bevegelse mot høyre av stemplet 80 i servomotor-styreventilen 60 medføre at den øvre del av servomotoren 40 tilføres trykkvæske gjennom ledningene 152 og 155, styreventilen 60 og ledningen 100, mens den nedre del av denne servomotor tømmes gjennom ledningen 110, ventilen 60 og den høyre utløpsledning 170, hvorved stemplet og stempelstangen i servomotoraggregatet 40 skyves nedad. Denne bevegelse av servomotorene 35 og 40 medfører en bevegelse i urviserretningen av plattformen 20 og følgelig av bladet 10.
Det fremgår videre at bevegelse i motsatt retning (mot venstre)
av stemplene 75 og 80 i styreventilene 55 og 60 vil resultere i en omvendt trykkvæsketilførsel og tømming av bladservomotorene 35 og 4 0 med derav følgende bevegelse mot urviserretningen av plattformen 20 og bladet 10. Av denne beskrivelse av virkemåten av styreventilene 55 og 60 under selektiv trykkvæsketilførsel og tømming av bladservomotorene 3 5 og 4 0 vil det fremgå at styre-
ventilene 65 og 70 fungerer på nøyaktig samme måte under selektiv trykkvæsketilførsel og tømming av bladservomotorene 45 og 50, for endring av bladets 15 stigning. Når stemplene 85 og 90 i styreventilene 65 og 70 beveges mot venstre, vil følgelig den nedre del av servomotoren 4 5 bringes under trykk og den øvre del av motoren
tømmes, mens den øvre del av servomotoren 50 bringes under trykk og den nedre del av servomotoren tømmes, hvorved bladet 15 beveges mot urviserretningen. Likeledes vil bevegelse mot høyre av stemplene 85 og 90 fra deres utgangsstilling resultere i at servomotorene 45 og 50 bringes under trykk og tømmes på omvendt måte, hvorved justering av bladets 15 stigning vil foregå i urviserretningen.
Mekaniske inngangs- og tilbakekoplingssignaler til styreventilene 55 og 60 overføres av en langstrakt koplingsarm 200
som ved 205 er svingbart forbundet med plattformen 20 for bladet 10. Mekaniske inngangs- og tilbakekoplingssignaler til styreventilene 65 og 70 overføres av en langstrakt koplingsarm 202 som ved 210 er svingbart forbundet med plattformen 25 for bladet 15. Koplingsarmen 200 er også svingbart forbundet ved 215 med stemplene 75 og 80 i styreventilene 55 og 60. Koplingsarmen 202
er ved 220 svingbart forbundet med stemplene 85 og 90 i styreventilene 65 og 70. Under drift vil bevegelse av stemplene i servomotor-styreventilene, for selektiv trykkopprettelse og trykkavlastning i bladenes servomotorer, bevirke at koplingsarmene 200 og 202 dreies om sine forbindelsespunkter med blad-plattformene. Den justering i bladstigning som skyldes juster-ingen av servomotor-styreventilene og aktiveringen av servomotorene, medfører at ytterendene av koplingsarmene 200 og 202 svinger om koplingsarmenes innerender og derved forflytter styreventilstemplene til deres midt- eller utgangsstillinger hvori ytterligere stigningsjustering av bladene forhindres.
Aktiveringen av styreventilene 55, 60, 65 og 70 kontrolleres av en hovedreguleringsventil 225 og en hovedstigningsregu-lator 230 for stigningsjustering. Hovedreguleringsventilen 225 mottar trykkvæske gjennom en tilførselsledning 235 som bakenfor pumpen 150 står i forbindelse med tilførselsledningen 145 og tømmes i sine motsatte ender gjennom sammenkoplete utløpslednin-ger 240 og 245, hvor utløpsledningen 245 er forbundet med en hovedutløpsledning 247. Styreventilen 225 er forbundet med et egnet, eksempelvis elektromagnetisk, styreorgan 250 som mottar et inngangssignal fra en hovedstigningskontroller 255. Stignings-kontrolleren 255 overfører til drivorganet 250 et inngangssignal basert på en ønsket bladstigning som bestemmes av kontrolleren 255 på grunnlag av inngangsdata såsom vindforhold, elektrisk kraftbehov, turbinaksel-dreiemoment og liknende. En egnet stig-ningskontroller er kjent fra US-patentskrift 4.160.170.
Hovedreguleringsventilen 225 tjener for selektiv trykkopprettelse og trykkavlastning i hovedstigningsregulatoren 230 gjennom ledninger 260, 265 og 270, hvor ledningene 265 og 270 står i forbindelse med hverandre gjennom en første nullstillingsventil 275 (som drives av et styreorgan 277) hvis virkemåte er detaljert beskrevet i det etterfølgende. Hovedstigningsregulatoren 230 innbefatter et stempel 280 som er svingbart forbundet med en leddkopling 285 som er svingbart forbundet med innerendene av koplingsarmene 200 og 202.
Hovedreguleringsventilen 225 er vist i nøytral- eller utgangsstilling. Når reguleringsventilens styreorgan 250 aktiveres av stigningsregulatoren 255, vil stemplet i denne ventil heves eller senkes for selektiv trykkopprettelse og trykkavlastning i hovedregulatoren 230 som i sin tur innstiller bladservomotor-styreventilene 55, 60, 65 og 70 for selektiv trykkpåvirkning av servomotorene 35, 40, 45 og 50 slik at bladstigningen inn-stilles på en ønsket verdi. Signalet fra stigningsregulatoren 255 til drivorganet 250 antas i illustrasjonsmessig øyemed å bevirke at stemplet i denne ventil blir hevet, hvorved den venstre ende av hovedregulatoren 230 tilføres hydraulisk trykkvæske gjennom ledningen 145 og 235, ventilen 225 og ledningen 260, mens den høyre side av hovedregulatoren 23 0 avlastes gjennom ledningen 270, nullstillingsventilen 275 og ledningen 265, ventilen 225 og ledningene 245 og 247. Under innvirkning av denne trykkopprettelse i hovedregulatoren 230 vil stemplet 280 skyves mot høyre og derved dreie koplingsarmen 200 mot urviserretningen om forbindelsespunktet 205 og koplingsarmen 202 i urviserretningen om forbindelsespunktet 210. Ved denne bevegelse av koplingsarmene 200 og 202 skyves stemplene i reguleringsventilene 55,
60, 65 og 70 mot høyre, hvorved servomotorene 35, 40, 45 og 50 trykkpåvirkes og beveger bladet 10 i urviserretningen og bladet 15 mot urviserretningen slik at begge bladers stigning øker. Ved den nedadgående bevegelse av stemplet i hovedregule-
ringsventilen 225 overføres trykkvæske til den høyre side av hovedregulatoren 230 gjennom ledningene 145, 235, styreventilen 225, ledningen 265, ventilen 275 og ledningen 270, mens den venstre side av hovedregulatoren 230 trykkavlastes gjennom ledningen 260, styreventilen 225 og ledningene 240, 245 og 247. Stemplet 280 i hovedregulatoren skyves derved mot venstre og dreier koplingsarmen 200 i urviserretningen om forbindelsespunktet 205
og koplingsarmen 202 mot urviserretningen om forbindelsespunktet 210. Denne bevegelse resulterer i at samtlige stempler i styreventilene for bladservomotorene skyves mot venstre, hvorved bladservomotorene trykkpåvirkes på slik måte at bladstigningen reduseres, idet bladet 10 beveges mot urviserretningen og bladet 15 i urviserretningen.
Hovedregulatoren 230 kan innbefatte en tilbakekoplingsinn-retning 290 for overføring til stigningsregulatoren 255, gjennom en ledning 295, av et tilbakekoplingssignal som angir stillingen av hovedregulatoren. Som det fremgår av figuren, kan tilbakekop-lingsinnretningen 290 omfatte en transformator med en bevegelig kjerne 297 som er forbundet med stemplet 280. Det vil bemerkes av den fagkyndige, at kjernens stilling som vil motsvare en spe-siell stigningsinnstilling av bladene, vil være bestemmende for utgangen av transformatoren.
Foruten å tjene for innstilling av bladstigning under normale driftsforhold, er det beskrevne bladstigningsreguleringssystem også i stand til å nullstille bladene ved behov, ved å bibringe bladene en maksimalstigning som forhindrer at luftstrøm-men over bladene påfører disse en løftevirkning. I tilfelle av funksjonssvikt i stigningsreguleringssystemet kan bladene omstilles ved hjelp av et nødomstillingssystem som også bibringer bladene en maksimal stigning og derved forhindrer at vinden ut-øver en løftevirkning mot bladene. Dette nødomstillingssystem omfatter en hydraulisk nullstillings-servomotor 299 som selektivt tilføres trykkvæske gjennom en ledning 300 og trykkavlastes gjennom en ledning 305. Servomotoren 299 innbefatter et stempel 301 som er montert på en stempelstang 302 som er utstyrt med et kamparti 303. Ledningen 300 står i forbindelse med en andre nullstillingsventil 310 som tilføres hydraulisk trykkvæske gjennom ledningen 152 og trykkavlastes gjennom ledningene 312, 313 og 247. Ved hjelp av et egnet styreorgan 315 drives nullstillingsventilen 310 synkront med nullstillingsventilen 275. Sammen med styreorganet 277 for nullstillingsventilen 275 mottar styreorganet 315 et signal fra en egnet kontroller såsom stigningsregulatoren 255 (eller et slikt signal opphører) når bladene ønskes null-stilt. Dette signal (eller uteblivelsen av dette) bringer styre-organene 315 og 277 til å heve stemplene i nullstillingsventi-lene, hvorved den høyre side av hovedregulatoren 230 trykkavlastes gjennom ledningen 270, ventilen 275 og ledningene 240, 245
og 247 slik at nullstillingen ikke motvirkes av væsketrykk på denne høyre side. Ved løftingen av stemplet i den andre nullstillingsventil 310 vil dessuten den venstre side av nullstillings-drivaggregatet 299 tilføres hydraulisk trykkvæske gjennom ledningen 300, nullstillingsventilen 310 og ledningen 152. Selv om nullstillings-servomotoren 299 tilføres trykkvæske fra pumpen 160, slik som vist, bør det bemerkes, at for å øke sikker-heten kan servomotoren 299 også tilføres hydraulisk trykkvæske fra en tredje, separat (overtallig) kilde (ikke vist) som f.eks. kan omfatte en samletank som fylles av en av pumpene 150 eller 160. Det fremgår således at når stemplene i nullstillingsventi-lene løftes i avhengighet av et nullstillingssignal, vil den venstre side av nullstillings-servomotoren 299 bringes under trykk hvorved servomotorstemplet skyves mot høyre. Denne bevegelse overføres gjennom en andre saksleddkopling 325 til koplingsarmene 200 og 202 slik at stemplene i bladservomotorens styreventiler 55, 60, 65 og 70 skyves mot høyre og derved bringer bladet 10
til å dreie i urviserretningen og bladet 15 til å dreie mot urviserretningen, for å øke bladstigningen til den øvre grenseverdi for denne.
For å begrense bladpåkjenningen grunnet negativt dreiemoment og reversert trykk når vindturbinrotorens hastighet avtar,
er det, som tidligere nevnt, ønskelig å kunne gjennomføre bladnullstillingen i et synkende tempo. I bladstigningsreguleringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan et slikt synkende nullstillingstempo oppnås ved at den høyre side av nullstillings-drivaggregatet 299 trykkavlastes i et synkende tempo.
Som det videre fremgår av tegningen, står den høyre side
av nullstillings-servomotoren 299, gjennom en ledning 305, i forbindelse med innretninger såsom strømningsregulatorene 330 og 335 som kontrollerer funksjonshastigheten av nullstillings-
servomotoren, og en stigningsgrad-reguleringsventil 340 som justerer kontrollinnretningene, for å minske servomotorens funksjonshastighet under nullstilling av bladene. I den foretrukne utførelsesform er strømningsregulatorene 330 og 335 parallell-koplete og opprettholder hver for seg en relativt konstant væske-utstrømning på tross av variasjoner i væskeinnstrømningen til regulatorene eksempelvis som følge av svikt i stigningsreguleringssystemet. Slike regulatorer innbefatter vanligvis en spjeldventil
for innstilling av den effektive gjennomløpsflate i regulatoren og en trykkreguleringsventil for opprettholdelse av et konstant trykk-fall over spjeldventilen. Som typeeksempel på slike regulatorer kan nevnes strømningsregulatorene i seriene TPCS, TPCCSL eller PCK som markedsføres av Parker-Hannifin Corporation, Cleveland, Ohio.
Ventilen 340 for stigningsgradregulering, avstenger selektivt væskestrømmen gjennom strømningsregulatoren 330 og er koplet i serie med denne. Ventilen 340 innbefatter et ventilelement 345 som tvinges oppad av en returfjær 350. En ventilstamme eller spindel 355 som utgår fra ventilelementet 345, er i enden forbundet med en kamfølger 360 som ligger an mot kampartiflaten 303 på stempelstangen 302 i nullstillings-servomotoren. Strømningsregulatorene 330 og 335 (samt ventilen 340) er forbundet med utløpsledningen 247 .
Når et nullstillingssignal overføres under drift til styreorganet 315, vil stemplet i ventilen 310 heves hvorved den venstre side av nullstillings-servomotoren tilføres hydraulisk trykkvæske gjennom ledningen 300, nullstillingsventilen 310 og ledningen 152. Stemplet i nullstillingsventilen blokkerer for-bindelsen mellom servomotorens høyre side og utløpsledningen 313. Den høyre side av servomotoren 299 trykkavlastes derfor gjennom kombinasjonen av strømningsregulatorer 330 og 335 og stigningsgrad-reguleringsventilen 340. I omstillingens innled-ningsfase føres stemplet i nullstillings-servomotoren mot høyre og ventilstammen i ventilen 340 løftes av returfjæren, hvorved servomotoren trykkavlastes i et maksimumstempo gjennom de to regulatorer. Nullstillings-servomotoren 299 vil derved fungere med en maksimal hastighet som bevirker at nullstillingen fore-
går i et maksimalt tempo for de bladvinkler (eksempelvis under 20°) som medfører at bladene utvikler positivt dreiemoment. Når bladstigningsvinklene øker utover denne vinkelverdi,til stillin-
ger hvori bladene utvikler negativt dreiemoment og reversert trykk, bringes kamfølgeren 360 i anlegg mot kampartiet 303 på nullstillings-servomotoren utgangsaksel 3 02, hvorved ventilstammen i ventilen 340 senkes med derav følgende avsperring av væskestrøm-men gjennom regulatoren 330. Grunnet avsperringen av væskestrøm-men gjennom regulatoren 330 vil nullstillings-servomotoren 299 trykkavlastes i langsommere tempo slik at nullstillingsprosessen gjennomføres med redusert hastighet.
Det vil være åpenbart for den fagkyndige at selv om null-stillingssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet som utstyrt med strømningsregulatorer med konstant volum, kan disse regulatorer eksempelvis erstattes av atskilte strømningsbegrensere eller motstander uten at det derved avvikes fra oppfinnelsens ramme. Slike strømningsbegrensere vil være egnet i slike tilfeller hvor det ikke forventes variasjoner i inngangstrykket til regulatorene. Derfor er uttrykkene "regulatorer" eller "strømningsregulatorer", der de forekommer, benyttet som betegnelse ikke utelukkende på regulatorer med konstant volum slik som beskrevet, men også på strømningsmotstander som kan bringes i selektiv væskeforbindelse med servomotoren, for gjen-nomføring av nullstillingsprosessen med høyere utgangshastighet og i et lavere (nedsatt), påfølgende tempo. Videre kan strømnings-regulatorene være innbyrdes orientert på ulike, andre måter, innenfor oppfinnelsens ramme, forutsatt at regulatorene tillater innledende drift av nullstillings-servomotoren med ønsket hastighet, og påfølgende drift i relativt lavere tempo. Det kan f.eks. anvendes flere eller færre enn to strømningsregulatorer (eksempelvis en enkelt strømningsregulator som ved påvirkning gir variable strømningsmengder) som er forskjellig orientert i forhold til hverandre. Dersom det ikke forventes kavitasjoner i de forskjellige væskeledninger, ventiler og servomotorer,
kan det alternativt benyttes flere kombinasjoner av strømnings-regulatorer i væskeinnløpsledningen til nullstillings-servomotoren, for regulering av servomotorens funksjonshastighet.
Claims (4)
1. Anordning for nullstilling av blad i en vindturbin som er utstyrt med minst ett blad (10,15) som har variabel stigning og som kan bringes i nullstilling, en anordning for innstilling av bladets stigning og nullstilling av bladet under normale driftsforhold og en hydrauliske servomotor (299) for styring av nullstillingen av bladet i tilfelle svikt i innstillingsan-ordningen, karakterisert ved at servomotoren (299) er forbundet med en utløpsledning (305) for avledning av hydraulisk væske, at et par strømningsregulatorer (330,335) er forbundet med utløpsledningen for regulering av tømming av servomotoren (299) og derved driften av denne, samt at en stigningsgrad-reguleringsventil (340), som blir påvirket av servomotorens bevegelse står i forbindelse med den ene av strømningsregu-latorene (330,335) for selektiv avsperring av væskestrøm gjennom denne som reaksjon på servomotorens drift, for utførelse av bladnullstillingen ved redusert hastighet.
2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at strømningsregulatorene (330,335) er innbyrdes parallellkoplet, og at stigningsgrad-reguleringsventilen (340) er koplet i serie med den ene (330) av strømningsregulatorene (330,335) .
3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at servomotoren (299) omfatter en stempelstang som er bevegelig i avhengighet av trykkvæskeoverføring til servomotoren (299), idet stigningsgrad-reguleringsventilen (340) styres av servomotorens stempelstang (302) som innledningsvis åpner stigningsgrad-reguleringsventilen (340) for væskestrømning gjennom den ene regulator (330), for opprettelse av maksimal væskeutstrømning fra servomotoren (299) ved innledningen av bladnullstillingsprosessen, og deretter stenger stigningsgrad-reguleringsventilen (340) for avsperring av væskestrømmen gjennom den ene regulator (330), og derved reduserer utstrømningen fra servomotoren (299), slik at bladnullstillingsprosessen foregår med redusert hastighet.
4. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at stempelstangen (302) er utstyrt med et kamparti (303), og at stigningsgrad-reguleringsventilen (340) omfatter en spindel (355) med en kamfølger (360) som kan bringes i anlegg mot kampartiet (303) for åpning og lukking av stigningsgrad-reguleringsventilen (340).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/391,016 US4462753A (en) | 1982-06-22 | 1982-06-22 | Blade feathering system for wind turbines |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO832216L NO832216L (no) | 1983-12-23 |
NO158110B true NO158110B (no) | 1988-04-05 |
NO158110C NO158110C (no) | 1988-07-13 |
Family
ID=23544871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO832216A NO158110C (no) | 1982-06-22 | 1983-06-20 | Anordning for nullstilling av blad i en vindturbin. |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4462753A (no) |
JP (1) | JPS597785A (no) |
KR (1) | KR920001093B1 (no) |
AU (1) | AU555786B2 (no) |
BR (1) | BR8302918A (no) |
CA (1) | CA1213524A (no) |
DE (1) | DE3320685A1 (no) |
DK (1) | DK285183A (no) |
ES (1) | ES523401A0 (no) |
FI (1) | FI77917C (no) |
FR (1) | FR2528916B1 (no) |
GB (1) | GB2122266B (no) |
IL (1) | IL68845A0 (no) |
IN (1) | IN158792B (no) |
IT (1) | IT1163511B (no) |
NL (1) | NL8302142A (no) |
NO (1) | NO158110C (no) |
SE (1) | SE451871B (no) |
ZA (1) | ZA833968B (no) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2566466A1 (fr) * | 1984-06-21 | 1985-12-27 | Kafcsak Joseph | Eolienne a deux rotors coaxiaux avec regulation de la position des pales |
US4701104A (en) * | 1986-06-18 | 1987-10-20 | Sundstrand Corporation | Ram air turbine |
US5527151A (en) * | 1992-03-04 | 1996-06-18 | Northern Power Systems, Inc. | Advanced wind turbine with lift-destroying aileron for shutdown |
US5320491A (en) * | 1992-07-09 | 1994-06-14 | Northern Power Systems, Inc. | Wind turbine rotor aileron |
US5527152A (en) * | 1994-03-04 | 1996-06-18 | Northern Power Systems, Inc. | Advanced wind turbine with lift cancelling aileron for shutdown |
DE4446621A1 (de) * | 1994-12-24 | 1996-06-27 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Frequenzgeregelter Stellmotor |
AU1135199A (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-24 | Gerald Hehenberger | Drive mechanism for adjusting the rotor blades of wind power installations |
US7261517B2 (en) * | 2002-04-26 | 2007-08-28 | General Electric Company | Device for adjusting a rotor blade of a wind energy turbine |
EP1647708A1 (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-19 | General Electric Company | Pitch drive system for a wind turbine |
CN101091056B (zh) * | 2004-12-30 | 2012-12-12 | 维斯塔斯风力***有限公司 | 包括倍增的冗余控制***的风轮机以及控制风轮机的方法 |
FI117352B (fi) * | 2005-03-09 | 2006-09-15 | Winwind Oy | Menetelmä tuulivoimalan roottorin pysäyttämiseksi |
US7488155B2 (en) | 2005-11-18 | 2009-02-10 | General Electric Company | Method and apparatus for wind turbine braking |
WO2008006020A2 (en) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Acciona Windpower, S.A | Systems, methods and apparatuses for a wind turbine controller |
ES2327695B1 (es) * | 2006-10-11 | 2010-09-06 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | Sistema de giro de una pala de aerogenerador. |
DE102006051352C5 (de) * | 2006-10-25 | 2011-09-15 | Nordex Energy Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage |
ES2301400B1 (es) * | 2006-11-17 | 2009-05-01 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY S.L. | Metodo de reduccion de cargas en un aerogenerador. |
US8038395B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-10-18 | General Electric Company | Pulsed torque control of wind turbine pitch systems |
US7944067B2 (en) * | 2008-04-01 | 2011-05-17 | General Electric Company | System and method for reducing rotor loads in a wind turbine upon detection of blade-pitch failure and loss of counter-torque |
JP4875750B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2012-02-15 | 三菱重工業株式会社 | 風車のピッチ角制御装置及びその方法 |
CA2667849A1 (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Blade pitch-angle control apparatus and wind turbine generator |
EP2418379A1 (en) * | 2009-04-10 | 2012-02-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Pitch drive of wind power generator and wind power generator |
EP2256342B8 (de) * | 2009-05-28 | 2013-10-23 | Nordex Energy GmbH | Verfahren zur Notbremsung einer Windenergieanlage sowie Windenergieanlage mit einer Rotorblattverstellung zur Notbremsung |
GB201000198D0 (en) * | 2010-01-08 | 2010-02-24 | Rolls Royce Plc | Back-up featherer |
WO2013159779A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Vestas Wind Systems A/S | A method for controlling a wind turbine during shutdown |
US9416771B2 (en) | 2013-06-26 | 2016-08-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for controlling loads in a wind turbine |
US9689374B2 (en) | 2013-10-09 | 2017-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for reduction of fatigue and gust loads on wind turbine blades |
US10100812B2 (en) | 2014-06-30 | 2018-10-16 | General Electric Company | Methods and systems to operate a wind turbine system |
CN104265567B (zh) * | 2014-09-26 | 2016-09-28 | 沈阳华创风能有限公司 | 带自动偏离风向保护的偏航***及其控制方法 |
US10598159B2 (en) | 2016-05-06 | 2020-03-24 | General Electric Company | Wind turbine bearings |
US11359602B2 (en) * | 2017-07-06 | 2022-06-14 | Beijing Goldwind Science & Creation Windpower Equipment Co., Ltd. | Pitch varying device, pitch varying method and pitch varying control device for wind turbine blade and wind turbine |
US11958589B1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-04-16 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Controlling rate of rotor feather by primary blade angle control system |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2338483A (en) * | 1940-06-29 | 1944-01-04 | United Aircraft Corp | Propeller control |
US2423400A (en) * | 1941-06-06 | 1947-07-01 | Harry J Nichols | Propeller |
US2437701A (en) * | 1943-06-07 | 1948-03-16 | Howard M Mccoy | Aircraft propeller |
US2640555A (en) * | 1946-03-01 | 1953-06-02 | Curtiss Wright Corp | Hydraulic propeller pitch-changing system |
US2657755A (en) * | 1947-08-28 | 1953-11-03 | Curtiss Wright Corp | Variable pitch propeller |
US2705537A (en) * | 1947-10-29 | 1955-04-05 | Harry J Nichols | Differential angle indicating and controlling system for variable pitch propellers |
US2661806A (en) * | 1948-02-27 | 1953-12-08 | Chrysler Corp | Control for propeller governor having delayed propeller speed regulation |
US2850105A (en) * | 1953-06-26 | 1958-09-02 | Gen Motors Corp | Propeller mechanism with means to vary the pitch change rate |
US2887164A (en) * | 1954-02-25 | 1959-05-19 | Gen Motors Corp | Propeller control system |
US2865460A (en) * | 1954-06-17 | 1958-12-23 | United Aircraft Corp | Pitch control servo system for an aeronautical propeller |
US3068943A (en) * | 1960-06-28 | 1962-12-18 | United Aircraft Corp | Propeller control system with rate-of-blade-pitch-change feedback |
US3112901A (en) * | 1961-06-02 | 1963-12-03 | Curtiss Wright Corp | Propeller control system |
US3070174A (en) * | 1961-07-31 | 1962-12-25 | Basic Res Inc | Speed control apparatus for aircraft propellers |
US3115938A (en) * | 1961-08-18 | 1963-12-31 | United Aircraft Corp | Pitch control for aeronautical propeller |
US3269121A (en) * | 1964-02-26 | 1966-08-30 | Bening Ludwig | Wind motor |
GB1374756A (en) * | 1971-10-13 | 1974-11-20 | Hawker Siddeley Dynamics Ltd | Fluid pressure servo system |
US4160170A (en) * | 1978-06-15 | 1979-07-03 | United Technologies Corporation | Wind turbine generator pitch control system |
US4260329A (en) * | 1979-02-12 | 1981-04-07 | Bjorknas John I | Propeller pitch and engine load control apparatus |
US4348155A (en) * | 1980-03-17 | 1982-09-07 | United Technologies Corporation | Wind turbine blade pitch control system |
US4348156A (en) * | 1980-03-17 | 1982-09-07 | United Technologies Corporation | Blade pitch actuation system |
US4352634A (en) * | 1980-03-17 | 1982-10-05 | United Technologies Corporation | Wind turbine blade pitch control system |
-
1982
- 1982-06-22 US US06/391,016 patent/US4462753A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-04-19 CA CA000426182A patent/CA1213524A/en not_active Expired
- 1983-06-01 IL IL68845A patent/IL68845A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1983-06-01 BR BR8302918A patent/BR8302918A/pt not_active IP Right Cessation
- 1983-06-01 GB GB08315009A patent/GB2122266B/en not_active Expired
- 1983-06-01 ZA ZA833968A patent/ZA833968B/xx unknown
- 1983-06-02 IN IN700/CAL/83A patent/IN158792B/en unknown
- 1983-06-03 SE SE8303152A patent/SE451871B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-06-08 DE DE19833320685 patent/DE3320685A1/de active Granted
- 1983-06-09 AU AU15668/83A patent/AU555786B2/en not_active Ceased
- 1983-06-13 IT IT21594/83A patent/IT1163511B/it active
- 1983-06-13 FR FR8309739A patent/FR2528916B1/fr not_active Expired
- 1983-06-14 JP JP58107621A patent/JPS597785A/ja active Granted
- 1983-06-15 NL NL8302142A patent/NL8302142A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-06-16 FI FI832192A patent/FI77917C/fi not_active IP Right Cessation
- 1983-06-18 ES ES523401A patent/ES523401A0/es active Granted
- 1983-06-20 NO NO832216A patent/NO158110C/no unknown
- 1983-06-21 DK DK285183A patent/DK285183A/da not_active Application Discontinuation
- 1983-06-22 KR KR1019830002805A patent/KR920001093B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU555786B2 (en) | 1986-10-09 |
IN158792B (no) | 1987-01-24 |
DK285183D0 (da) | 1983-06-21 |
FI77917C (fi) | 1989-05-10 |
NO832216L (no) | 1983-12-23 |
GB2122266A (en) | 1984-01-11 |
NL8302142A (nl) | 1984-01-16 |
SE8303152D0 (sv) | 1983-06-03 |
CA1213524A (en) | 1986-11-04 |
GB8315009D0 (en) | 1983-07-06 |
US4462753A (en) | 1984-07-31 |
DE3320685A1 (de) | 1983-12-22 |
SE451871B (sv) | 1987-11-02 |
DE3320685C2 (no) | 1987-08-27 |
NO158110C (no) | 1988-07-13 |
FR2528916A1 (fr) | 1983-12-23 |
ES8405109A1 (es) | 1984-06-01 |
GB2122266B (en) | 1985-05-22 |
SE8303152L (sv) | 1983-12-23 |
FI832192A0 (fi) | 1983-06-16 |
IT1163511B (it) | 1987-04-08 |
JPS597785A (ja) | 1984-01-14 |
FI832192L (fi) | 1983-12-23 |
KR840005192A (ko) | 1984-11-05 |
IT8321594A0 (it) | 1983-06-13 |
FR2528916B1 (fr) | 1988-07-22 |
IL68845A0 (en) | 1983-10-31 |
AU1566883A (en) | 1984-01-05 |
DK285183A (da) | 1983-12-23 |
BR8302918A (pt) | 1984-02-07 |
FI77917B (fi) | 1989-01-31 |
ZA833968B (en) | 1984-02-29 |
ES523401A0 (es) | 1984-06-01 |
KR920001093B1 (ko) | 1992-02-01 |
JPH0364713B2 (no) | 1991-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO158110B (no) | Anordning for nullstilling av blad i en vindturbin. | |
US5174718A (en) | Blade pitch change control system | |
US5037271A (en) | Pitch control system | |
DK164563B (da) | Vingevinkelstyresystem til vindmoelle | |
US4191094A (en) | Power drive unit | |
NO119561B (no) | ||
CA1146077A (en) | Blade pitch actuation system | |
US11827336B2 (en) | Propeller blade angle closed loop control by solenoid modulation | |
US2204639A (en) | Governor mechanism | |
US3249159A (en) | Propeller control system | |
US3163233A (en) | Aeronautical propeller having safety means for propeller feathering | |
CA1089331A (en) | Propeller pitch and engine load control apparatus | |
JPS63192968A (ja) | 風車の翼制御機構 | |
JPH0248749B2 (no) | ||
US1501147A (en) | Fluid-pressure control system | |
US1977980A (en) | Governing and regulating apparatus | |
US1861847A (en) | Automatic hydraulic controller | |
US3100402A (en) | Pressure fluid control device for a propulsion plant, particularly for marine propulsion | |
US1435683A (en) | Cut-out gear for steam turbines | |
GB725181A (en) | Improvements relating to control systems for variable pitch propellers | |
JPH0250318B2 (no) | ||
JPS639081B2 (no) | ||
NO145325B (no) | Innretning for filetering av fisk. | |
NO124129B (no) | ||
JPS5970818A (ja) | 再熱タ−ビンの制御装置 |