RU2451828C2 - Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades - Google Patents

Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades Download PDF

Info

Publication number
RU2451828C2
RU2451828C2 RU2010132883/06A RU2010132883A RU2451828C2 RU 2451828 C2 RU2451828 C2 RU 2451828C2 RU 2010132883/06 A RU2010132883/06 A RU 2010132883/06A RU 2010132883 A RU2010132883 A RU 2010132883A RU 2451828 C2 RU2451828 C2 RU 2451828C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
receivers
wind
sensors
blades
Prior art date
Application number
RU2010132883/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010132883A (en
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АВТЭКС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АВТЭКС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АВТЭКС"
Priority to RU2010132883/06A priority Critical patent/RU2451828C2/en
Publication of RU2010132883A publication Critical patent/RU2010132883A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451828C2 publication Critical patent/RU2451828C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: system comprises a group of sensors and a control unit. The group of sensors is made in the form of groups of receivers and transmitters forming a multilinked system to register deviation of spatial position of structure elements from a normal one and installed at elements of the wind powered generator structure. The control unit is made in the form of serially connected processing unit and analysis unit, at the same time the outputs of a group of receivers are connected to the first group of information inputs of the processing unit, the output of which via a wind powered generator computer is connected to organs of control and/or indication, and the second group of information inputs of the analysis unit is connected to the appropriate group of wind powered generator computer outputs. Groups of transmitters and receivers may be arranged on the first and second coaxial propellers of the wind powered generator. The processing unit may be arranged in the form of a group of serially connected amplitude detectors and analog to digital converters.
EFFECT: higher efficiency of the safety system by increasing its sensitivity, information value and expansion of functional capabilities.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и энергетике и может быть использовано при создании ветрогенераторов, турбин, пропеллеров и винтов всех типов, для контроля и защиты любых вращающихся частей.The invention relates to mechanical engineering and energy and can be used to create wind generators, turbines, propellers and propellers of all types, to control and protect any rotating parts.

При создании ветрогенераторов основной опасностью является не только общеизвестный факт вибрации и изгибов несущей конструкции при ветровых нагрузках и ввиду гироскопического эффекта, но и поведение, в частности, деформация, непосредственно лопастей винта (или нескольких винтов). Настоящая система призвана обеспечить безопасную работу ветрогенератора за счет того, что соосность схемы винтов уменьшает момент, вибрацию и раскачивание несущей конструкции, а предлагаемое техническое решение позволяет компактнее разместить винты без опасности их разрушения.When creating wind generators, the main danger is not only the well-known fact of vibration and bending of the supporting structure under wind loads and due to the gyroscopic effect, but also the behavior, in particular, deformation, of the propeller blades (or several screws) directly. This system is designed to ensure the safe operation of the wind generator due to the fact that the alignment of the screw circuit reduces the moment, vibration and swinging of the supporting structure, and the proposed technical solution allows more compact placement of the screws without the risk of their destruction.

Система может быть использована также для увеличения безопасности любых других систем, имеющих вращающиеся винты (различные системы вентиляции, технологические системы), лопасти которых подвержены деформации. Она может найти применение для увеличения безопасности аттракционов, где присутствуют балки или иные конструкции, закрепленные в центре вращения.The system can also be used to increase the safety of any other systems with rotating screws (various ventilation systems, technological systems), the blades of which are subject to deformation. It can be used to increase the safety of attractions, where there are beams or other structures fixed in the center of rotation.

В патенте GB 2466243, G09F 13/30, 2010-06-23 описана система безопасности ветрогенератора, содержащая группы светодиодных излучателей, размещенных на лопастях турбины, микроконтроллер и блок запоминания, осуществляющие мониторинг зрительного образа, возникающего при вращении турбины, для согласования скорости вращения с силой ветра и контроля балансировки лопастей.GB 2466243, G09F 13/30, 2010-06-23 describes a wind generator safety system comprising groups of LED emitters located on turbine blades, a microcontroller and a memory unit that monitors the visual image that occurs when the turbine rotates to coordinate the rotation speed with wind power and blade balancing control.

Однако система, основанная на анализе зрительного образа, дает неоднозначную информацию о положении лопастей, неприменима в системе с несколькими винтами, т.е. недостаточно информативна.However, a system based on the analysis of a visual image gives ambiguous information about the position of the blades; it is not applicable in a system with several screws, i.e. not informative enough.

В патенте CN 101550909, F03D 7/04, 2009-10-07 описана система безопасности ветрогенератора, осуществляющая контроль динамического баланса лопастей и содержащая группу датчиков, контрольный блок, элемент балансировки и привод. Сигнал от группы датчиков поступает на контрольный блок, последний вырабатывает сигнал, управляющий приводом и привод перемещает элемент балансировки. Ветрогенератор управляется соответствующим вычислителем (процессором).CN 101550909, F03D 7/04, 2009-10-07 describes a wind generator safety system that controls the dynamic balance of the blades and contains a group of sensors, a control unit, a balancing element and a drive. The signal from the group of sensors goes to the control unit, the latter generates a signal that controls the drive and the drive moves the balancing element. The wind generator is controlled by an appropriate calculator (processor).

Данное устройство является наиболее близким к предложенному. Его основным недостатком является нечувствительность к относительному положению лопастей, низкая информативность измерительной части, реагирующей на небаланс, в то же время малым значениям небаланса могут соответствовать весьма значительные деформации лопастей турбины (винта), близкие к критическим.This device is the closest to the proposed. Its main disadvantage is insensitivity to the relative position of the blades, low information content of the measuring part, which responds to unbalance, while at the same time, very significant deformations of the turbine (propeller) blades that are close to critical can correspond to small unbalance values.

Вибрация лопастей есть только косвенное и необязательное следствие небаланса, а сам небаланс лишь опосредовано связан с причиной разрушения лопастей вследствие их сближения. Поэтому достоверность известного устройства невелика.The vibration of the blades is only an indirect and optional consequence of the imbalance, and the imbalance itself is only indirectly associated with the cause of the destruction of the blades due to their rapprochement. Therefore, the reliability of the known device is small.

Техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является повышение эффективности системы безопасности за счет повышения ее чувствительности, информативности и расширения функциональных возможностей.The technical result expected from the use of the invention is to increase the efficiency of the security system by increasing its sensitivity, information content and expanding functionality.

Указанный результат достигается тем, что в известной системе безопасности ветрогенератора, содержащей группу датчиков и контрольный блок, группа датчиков выполнена в виде групп приемников и передатчиков, а контрольный блок - в виде последовательно соединенных блока обработки и блока анализа, при этом выходы группы приемников подключены к первой группе информационных входов блока обработки, выход которого через вычислитель ветрогенератора соединен с органами управления и/или индикации, а вторая группа информационных входов блока анализа соединена с соответствующей группой выходов вычислителя ветрогенератора.This result is achieved by the fact that in the known safety system of a wind generator containing a group of sensors and a control unit, the group of sensors is made in the form of groups of receivers and transmitters, and the control unit is in the form of series-connected processing unit and analysis unit, while the outputs of the group of receivers are connected to the first group of information inputs of the processing unit, the output of which is connected through the wind generator calculator to the controls and / or indications, and the second group of information inputs of the anal unit for connected with a respective group of outputs of the calculator wind turbine.

При этом группы передатчиков и приемников могут быть расположены на первом и втором соосных винтах ветрогненератора.Moreover, groups of transmitters and receivers can be located on the first and second coaxial screws of the wind generator.

Кроме того, группы передатчиков и приемников, размещенных на элементах конструкции ветрогенератора, могут образовывать многосвязную систему регистрации отклонения пространственного положения элементов конструкции от нормального.In addition, groups of transmitters and receivers located on the structural elements of the wind generator can form a multiply connected system for recording deviations in the spatial position of structural elements from normal.

В последнем случае датчики (пара приемник-передатчик) кроме лопастей устанавливаются на опоры, противовесы и оси, а также на иные конструктивно удобные места несущей конструкции.In the latter case, the sensors (receiver-transmitter pair), in addition to the blades, are mounted on supports, balances and axles, as well as on other structurally convenient places of the supporting structure.

На фиг.1 показано размещение элементов системы на элементах конструкции ветрогенератора. Фиг.2 иллюстрирует блок-схему системы обеспечения безопасности. На фиг.3 показан пример построения многосвязной системы регистрации отклонения пространственного положения элементов конструкции от нормального.Figure 1 shows the placement of system elements on the structural elements of the wind generator. Figure 2 illustrates a block diagram of a security system. Figure 3 shows an example of building a multiply connected system for recording deviations of the spatial position of structural elements from normal.

Система содержит (фиг.1) приемник 1 и передатчик 2 (или передатчик 1 и приемник 2), размещенные на лопастях 3, 4 соосных винтов. Один или несколько приемников или передатчиков 5 может быть расположен на корпусе 6 ветрогенератора, точно также приемник или передатчик 7 может размещаться на стойке 8.The system comprises (Fig. 1) a receiver 1 and a transmitter 2 (or a transmitter 1 and a receiver 2) located on the blades 3, 4 of the coaxial screws. One or more receivers or transmitters 5 can be located on the housing 6 of the wind generator, just as the receiver or transmitter 7 can be placed on the rack 8.

Иными словами, на элементах конструкции ветрогенератора размещена группа 9 передатчиков 10 и группа 11 соответствующих им приемников 12, способных принимать сигнал одного или нескольких передатчиков 10, что показано фигурной стрелкой (фиг.2). Запитка последних осуществляется частотой генераторов 13, а сигнал с выхода приемников 12 поступает на соответствующие амплитудные детекторы 14, образующие блок обработки, назначением которого является выделение, формирование, преобразование сигналов приемников 12 в вид (например, в цифровой код), пригодный для анализа и использования в вычислениях. Выходы детекторов 14 соединены с первой группой информационных входов блока 15 анализа, выход которого соединен с вновь образованным входом вычислителя 16. С блока 15 на этот вход поступает информация, используемая в вычислителе 16 для управления органами 17 управления лопастями и/или средствами индикации, также условно обозначенными на фиг.2 позицией 17. Позицией 18 обозначены датчики, дающие на вход вычислителя 16 информацию о ветровой нагрузке и других влияющих параметрах. После обработки эта информация с выхода вычислителя 16 поступает на вторую группу информационных входов блока 15 анализа.In other words, a group of 9 transmitters 10 and a group of 11 receivers 12 corresponding to them, capable of receiving the signal of one or more transmitters 10, as shown by a curly arrow (FIG. 2), are placed on the structural elements of the wind generator. The latter are fed by the frequency of the generators 13, and the signal from the output of the receivers 12 is supplied to the corresponding amplitude detectors 14, forming a processing unit, the purpose of which is to isolate, generate, convert the signals of the receivers 12 into a form (for example, a digital code) suitable for analysis and use in the calculations. The outputs of the detectors 14 are connected to the first group of information inputs of the analysis unit 15, the output of which is connected to the newly formed input of the calculator 16. From the block 15 this information receives the information used in the calculator 16 to control the blades and / or indication controls 17, also conditionally indicated by FIG. 2 at 17. At 18, sensors are indicated that provide information on the wind load and other influencing parameters to the input of the calculator 16. After processing, this information from the output of the calculator 16 is fed to the second group of information inputs of the analysis unit 15.

Как показано на фиг.3, на корпусе 6 могут располагаться два приемника 12, на лопастях 3 первого винта три, а на опоре 19 - один передатчик 12. Передатчики 10 могут располагаться на лопастях 4 второго винта (три), на элементе 20 (один), на оси 21 (один). Передатчики 10 стрелками соединены с приемниками 12, настроенными на их сигналы, так что стрелки на фиг.3 показывают связи в многосвязной системе регистрации отклонения пространственного положения элементов конструкции от нормального. Так, передатчик 10 на винте 4 связан с приемниками 12 на винте 3, одним приемником 12 на стойке 8 и т.д., а передатчик 10 на оси 21 сопряжен с приемником 12 на винте 3 и т.д.As shown in FIG. 3, two receivers 12 can be located on the housing 6, three on the blades 3 of the first screw, and one transmitter 12 on the support 19. Transmitters 10 can be located on the blades 4 of the second screw (three), on element 20 (one ), on the axis 21 (one). The transmitters 10 are connected by arrows to the receivers 12 tuned to their signals, so that the arrows in Fig. 3 show communications in a multiply connected system for recording deviations of the spatial position of structural elements from normal. So, the transmitter 10 on the screw 4 is connected to the receivers 12 on the screw 3, one receiver 12 on the rack 8, etc., and the transmitter 10 on the axis 21 is paired with the receiver 12 on the screw 3, etc.

Связи устанавливаются из условий: данные от приемников 12 об их положении относительно связанных с ними передатчиков 10 должны быть достаточны для определения взаимного положения всех элементов конструкции, на которых передатчики 10 или приемники 12 установлены, и число связей в системе не является избыточным. Выполнить это условие можно путем решения соответствующей системы уравнений, а также установив сначала связь всех приемников 12 со всеми передатчиками 10, а затем поочередно исключая дальние связи и проверяя достаточность информации, т.е. возможность определения взаимного положения всех элементов конструкции.The connections are established from the conditions: the data from the receivers 12 about their position relative to the associated transmitters 10 should be sufficient to determine the relative position of all structural elements on which the transmitters 10 or receivers 12 are installed, and the number of connections in the system is not excessive. This condition can be fulfilled by solving the corresponding system of equations, and also by first establishing the connection of all receivers 12 with all transmitters 10, and then alternating long-distance communications and checking the sufficiency of information, i.e. the ability to determine the relative position of all structural elements.

Система работает следующим образом. Вблизи критических режимов, при переменной ветровой нагрузке происходит деформация лопастей и других элементов конструкции ветрогенератора. Величина этой деформации фиксируется по величине амплитуды сигнала, принимаемого приемником 12. Последняя выделяется детектором 14, выполненным, например, в виде последовательно соединенных собственно амплитудного детектора и аналого-цифрового преобразователя.The system operates as follows. Near critical conditions, with a variable wind load, deformation of the blades and other structural elements of the wind generator occurs. The magnitude of this deformation is fixed by the magnitude of the amplitude of the signal received by the receiver 12. The latter is allocated by the detector 14, made, for example, in the form of a series-connected amplitude detector and an analog-to-digital converter.

Эта информация поступает на блок 15, в котором выполняются все или несколько из следующий операций:This information goes to block 15, in which all or several of the following operations are performed:

- данные об амплитуде сигналов с выхода детекторов 14 преобразуются в данные о величине деформации элементов конструкции ветрогенератора, о величине отклонения их положения от нормального,- data on the amplitude of the signals from the output of the detectors 14 are converted into data on the magnitude of the deformation of the structural elements of the wind generator, on the magnitude of the deviation of their position from normal,

- эти отклонения сравниваются с предшествующими значениями и по величине производных делается прогноз о развитии ситуации,- these deviations are compared with previous values and the forecast for the development of the situation is made by the value of the derivatives,

- эти отклонения и/или производные сравниваются с пороговыми значениями, или,- these deviations and / or derivatives are compared with threshold values, or,

- по этим значениям для совокупности звеньев многосвязной системы регистрации отклонения пространственного положения элементов конструкции от нормального определяется комплексный показатель опасности, вероятность аварийной ситуации,- based on these values for a set of links in a multiply connected system for recording deviations in the spatial position of structural elements from normal, a complex hazard indicator, the probability of an emergency,

- при расчете данного показателя используются хранящиеся в блоке 15 или вычислителе 16 сведения о сроке службы элементов конструкции и времени, прошедшем с момента замены или ремонта отдельных элементов,- when calculating this indicator, information on the service life of structural elements and the time elapsed since the replacement or repair of individual elements is stored in block 15 or calculator 16 is used;

- при расчете показателя и/или прогнозировании развития ситуации используется также информация о скорости, нагрузках, положении элементов управления. Эти данные поступают от вычислителя 16,- when calculating the indicator and / or predicting the development of the situation, information is also used on the speed, loads, position of the controls. This data comes from the calculator 16,

- формируются сигналы, корректирующие действия оператора или дающие ему информацию о близости критических режимов и путях предотвращения аварийной ситуации.- signals are generated that correct the operator’s actions or give him information about the proximity of critical modes and ways to prevent an emergency.

Как отмечалось выше, система предназначена, прежде всего, для ветрогенераторов с винтами соосной схемы, где при критических режимах лопасти 3, 4 винтов могут сблизиться вплоть до взаимного соприкосновения и разрушения, но может быть полезна и для наблюдения за поведением винта в обычной одновинтовой схеме. В последнем случае датчики (пара приемник-передатчик), кроме лопастей, устанавливаются на опору 19 и корпус 6.As noted above, the system is primarily intended for wind generators with coaxial circuit screws, where under critical conditions the 3, 4 screw blades can come close to mutual contact and destruction, but can also be useful for observing the behavior of a screw in a conventional single-rotor circuit. In the latter case, the sensors (pair of transmitter-receiver), in addition to the blades, are mounted on the support 19 and the housing 6.

Система измеряет в реальном времени взаимное расположение своих элементов (передатчиков 10 и приемников 12), размещенных на лопастях 3, 4 (при необходимости - в нескольких точках, но главным образом на концах, где деформация максимальна), а также, например, на корпусе 6.The system measures in real time the relative position of its elements (transmitters 10 and receivers 12) located on the blades 3, 4 (if necessary - at several points, but mainly at the ends where the deformation is maximum), as well as, for example, on the housing 6 .

Система фиксирует взаимное расстояние между элементами лопастей 3, 4 винтов в момент их прохода друг над другом (сближения), а также, при необходимости, положение датчиков лопастей 3, 4 относительно датчиков на корпусе 6. По данным замерам в реальном времени определяется взаимное положение винтов, а также их положение по отношению к элементам несущей конструкции.The system fixes the mutual distance between the elements of the blades 3, 4 screws at the moment of their passage above each other (rapprochement), as well as, if necessary, the position of the sensors of the blades 3, 4 relative to the sensors on the housing 6. Using these measurements in real time, the relative position of the screws , as well as their position in relation to the elements of the supporting structure.

Результаты измерений, а также вычисленные по ним производные движения лопастей (скорости, ускорения и т.п.) позволяют предсказать тенденции, определить близость опасных режимов, а также зарождающуюся колебательность и т.п. Эта информация позволяет скорректировать управление ветрогенератором соответствующим образом, вводя ограничения, либо произведя соответствующие изменения угла наклона лопастей.The measurement results, as well as the derivatives of the motion of the blades (speed, acceleration, etc.) calculated on them, allow us to predict trends, determine the proximity of hazardous modes, as well as incipient oscillation, etc. This information allows you to adjust the control of the wind generator accordingly, introducing restrictions, or by making appropriate changes in the angle of inclination of the blades.

Как отмечено выше, для уточнения предсказания поведения лопастей и устройства в целом, в блок 15 целесообразно вводить дополнительную информацию, например, о текущей скорости и направлении ветра, прогнозе погоды, температуре воздуха, режиме двигателя и т.п.As noted above, to clarify the prediction of the behavior of the blades and the device as a whole, it is advisable to enter additional information into block 15, for example, about the current wind speed and direction, weather forecast, air temperature, engine mode, etc.

Пример 1. Три передатчика 10 с уникальными сигналами располагаются на концах трех лопастей 4 первого соосной двухвинтовой схемы, а три приемника 12 - на концах лопастей 3 второго винта (питание и съем сигналов могут осуществляться по уже существующим в лопастях элементам проводки, либо сигнал - по радиоканалу, а питание - автономное, с индукционной подзарядкой). Дополнительные приемники 12 могут быть размещены на опоре 19, вблизи которой также проходит при вращении лопасти винта 4. При сближении каждой пары приемник-передатчик приемником 12 выделяется и распознается индивидуальный сигнал каждого передатчика 10 и по его максимальной амплитуде определяется расстояние до него (вычислительная часть может быть выполнена также в едином для системы блоке, либо и в приемнике и в общем блоке для увеличения надежности системы при повреждениях - при этом информация, поступающая с приемника 12, может быть минимизирована, передаваться надежно и с избыточностью, как это обычно имеет в системах обеспечения безопасности).Example 1. Three transmitters 10 with unique signals are located at the ends of three blades 4 of the first coaxial twin-screw circuit, and three receivers 12 are located at the ends of blades 3 of the second screw (signals can be fed and received using the wiring elements already existing in the blades, or the signal can be radio channel, and the power is autonomous, with induction charging). Additional receivers 12 can be placed on the support 19, near which also passes when the rotor blades 4 are rotated. When each pair approaches the receiver-transmitter, the receiver 12 selects and recognizes the individual signal of each transmitter 10 and determines its distance from its maximum amplitude (the computing part can can also be performed in a single unit for the system, or in the receiver and in the general unit to increase the reliability of the system in case of damage - while the information coming from the receiver 12 can be minimized It is transmitted, transmitted reliably and with redundancy, as is usually the case with security systems).

Датчики на лопастях показывают взаимное положение и профиль двух встречно вращающихся «воронок» винтов, а датчик (или датчики) на опоре 19 ветрогенератора дают привязку положения этих фигур вращения в системе координат устройства в целом.Sensors on the blades show the relative position and profile of two counter-rotating “funnels” of screws, and the sensor (or sensors) on the support 19 of the wind generator give a reference to the position of these rotation figures in the coordinate system of the device as a whole.

Пример 2. Все датчики (пара приемник 12 - передатчик 10) выполнены в виде приемопередатчиков, где любая пара обменивается сигналами встречно (но независимо, что надежнее, хотя режим запрос-ответ также возможен). Все сигналы - электромагнитные, а антенны в простейшем случае представляют собой плоские катушки. Характер сигналов при этом по мощности и спектру должен удовлетворять требованиям электромагнитной совместимости с другими системами ветрогенератора и обладать помехоустойчивостью в отношении мощных наземных излучающих систем.Example 2. All sensors (pair receiver 12 - transmitter 10) are made in the form of transceivers, where any pair exchanges signals in the opposite direction (but independently, which is more reliable, although the request-response mode is also possible). All signals are electromagnetic, and the antennas in the simplest case are flat coils. The nature of the signals in terms of power and spectrum must satisfy the requirements of electromagnetic compatibility with other systems of the wind generator and have noise immunity in relation to powerful ground-based radiating systems.

Система допускает различные способы калибровки и обеспечивает живучесть при выходе из строя одного или нескольких датчиков.The system allows for various calibration methods and provides survivability in the event of failure of one or more sensors.

Дополнительно, архивированная информация предлагаемой системы может быть полезна для оценки реального ресурса лопастей, редуктора и т.п. (за счет перманентного измерения деформаций и ускорений), что может быть учтено как для своевременной замены (что также увеличивает безопасность), так и для автоматического изменения предельных констант, обозначающих критические режимы, - для комплектов с большим износом или в конце срока службы.Additionally, the archived information of the proposed system may be useful for assessing the actual resource of the blades, gearbox, etc. (due to the permanent measurement of deformations and accelerations), which can be taken into account both for timely replacement (which also increases safety) and for automatic change of the limiting constants indicating critical conditions - for kits with high wear or at the end of their service life.

Кроме того, возможна диагностика повреждений лопастей и элементов крепления в реальном времени по изменившемуся или аномальному поведению при различных нагрузках. По модуляции амплитуды сигнала датчиков можно обнаружить и измерить вибрацию лопасти с дефектом (определив номер дефектной лопасти методом исключения, анализируя на предмет наличия характера модуляции сигналов всех датчиков).In addition, it is possible to diagnose damage to the blades and fasteners in real time by changing or abnormal behavior under various loads. By modulating the amplitude of the sensor signal, one can detect and measure the vibration of the blade with a defect (by determining the number of the defective blade by the elimination method, analyzing for the presence of the nature of the modulation of the signals of all sensors).

Предложенное решение может быть использовано также для увеличения безопасности любых других систем, имеющих вращающиеся винты (различные системы вентиляции, технологические системы с винтами для перемешивания и пр.), где лопасти подвержены деформации. Также может найти применение для увеличения безопасности аттракционов, где присутствуют схожие по конструкции с винтом различные балки или иные конструкции, закрепленные в центре вращения.The proposed solution can also be used to increase the safety of any other systems with rotating screws (various ventilation systems, technological systems with screws for mixing, etc.), where the blades are subject to deformation. It can also find application for increasing the safety of attractions, where there are various beams similar in design to a screw or other structures fixed in the center of rotation.

Таким образом, предложенное решение призвано повысить безопасность ветрогенератора и схожих по конструкции систем и увеличить эффективность их работы.Thus, the proposed solution is designed to increase the safety of the wind generator and similar in design systems and increase the efficiency of their work.

Claims (4)

1. Система безопасности ветрогенератора, содержащая группу датчиков и контрольный блок, отличающаяся тем, что группа датчиков выполнена в виде групп приемников и передатчиков, образующих многосвязную систему регистрации отклонения пространственного положения элементов конструкции от нормального и размещенных на элементах конструкции ветрогенератора, а контрольный блок - в виде последовательно соединенных блока обработки и блока анализа, при этом выходы группы приемников подключены к первой группе информационных входов блока обработки, выход которого через вычислитель ветрогенератора соединен с органами управления и/или индикации, а вторая группа информационных входов блока анализа соединена с соответствующей группой выходов вычислителя ветрогенератора.1. The security system of the wind generator, containing a group of sensors and a control unit, characterized in that the group of sensors is made in the form of groups of receivers and transmitters, forming a multiply connected system for recording deviations of the spatial position of structural elements from normal and placed on the structural elements of the wind generator, and the control unit - in the form of series-connected processing unit and analysis unit, while the outputs of the receiver group are connected to the first group of information inputs of the processing unit ki, the output of which through the computer connected to the wind turbine controls and / or displays, and a second group of information inputs analysis unit is connected with a respective group of outputs of the calculator wind turbine. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что группы передатчиков и приемников расположены на первом и втором соосных винтах ветрогенератора.2. The system according to claim 1, characterized in that the groups of transmitters and receivers are located on the first and second coaxial screws of the wind generator. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки выполнен в виде группы последовательно соединенных амплитудных детекторов и аналого-цифровых преобразователей.3. The system according to claim 1, characterized in that the processing unit is made in the form of a group of series-connected amplitude detectors and analog-to-digital converters. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена датчиками ветровой нагрузки, подключенными ко второму входу вычислителя, второй выход которого соединен со вторым входом блока анализа. 4. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with wind load sensors connected to the second input of the calculator, the second output of which is connected to the second input of the analysis unit.
RU2010132883/06A 2010-08-05 2010-08-05 Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades RU2451828C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132883/06A RU2451828C2 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010132883/06A RU2451828C2 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010132883A RU2010132883A (en) 2012-02-10
RU2451828C2 true RU2451828C2 (en) 2012-05-27

Family

ID=45853285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010132883/06A RU2451828C2 (en) 2010-08-05 2010-08-05 Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451828C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1098527A3 (en) * 1978-08-17 1984-06-15 Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн (Фирма) Wind turbine control system
WO1999036695A1 (en) * 1998-01-14 1999-07-22 Dancontrol Engineering A/S Method for measuring and controlling oscillations in a wind turbine
DE10065314A1 (en) * 2000-12-30 2002-07-18 Igus Ingenieurgemeinschaft Umw Method for condition monitoring of wind turbine rotor blades in which sound and vibration sensors are used to generate signals that can be compared with an existing database of signals so that rapid damage assessment can be made
EP1230479A1 (en) * 1999-11-03 2002-08-14 Vestas Wind Systems A/S Method of controlling the operation of a wind turbine and wind turbine for use in said method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1098527A3 (en) * 1978-08-17 1984-06-15 Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн (Фирма) Wind turbine control system
WO1999036695A1 (en) * 1998-01-14 1999-07-22 Dancontrol Engineering A/S Method for measuring and controlling oscillations in a wind turbine
EP1230479A1 (en) * 1999-11-03 2002-08-14 Vestas Wind Systems A/S Method of controlling the operation of a wind turbine and wind turbine for use in said method
DE10065314A1 (en) * 2000-12-30 2002-07-18 Igus Ingenieurgemeinschaft Umw Method for condition monitoring of wind turbine rotor blades in which sound and vibration sensors are used to generate signals that can be compared with an existing database of signals so that rapid damage assessment can be made

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010132883A (en) 2012-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1707262B (en) Methods and apparatus for rotor blade ice detection
US8070439B2 (en) Systems and methods for testing a wind turbine pitch control system
KR102427372B1 (en) Abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis method, and abnormality diagnosis system
US20190203698A1 (en) Method and device for determining loads on a wind turbine tower
CN110118152B (en) Pneumatic balance monitoring and adjusting system and method for blades of wind generating set
US10184985B2 (en) Systems and methods for crack detection in doubly-fed induction generators
EP3062131B1 (en) Method for detecting damage of wind turbine blade and wind turbine
EP2610604B1 (en) Method for oscillation measurement on rotor blades of wind power installations
KR20130046858A (en) Monitoring system for wind turbine blade and monitoring method using the same
US20160018286A1 (en) Method for monitoring deformation of a rotating element via a monitoring device employing optical fibre, and wind turbine equipped with such a device
KR101358397B1 (en) Fault detection appaturas and method for wind turbin base on acceleration sensor and output power
EP2532885B1 (en) Wind turbine comprising an electric generator
RU2451828C2 (en) Safety system of wind-powered generators and devices with propeller blades
EP3339638A1 (en) Systems and methods for crack detection in doubly-fed induction generators
CN104964820A (en) Rotary machine broken shaft fault on-line prediction method and apparatus
AU2014379000A1 (en) Hoist main shaft torque monitoring device based on angle measurement
CN113494429B (en) Method for monitoring pneumatic imbalance of fan blade
CN207420937U (en) A kind of axial fan blade embedded radio vibration detecting device
JP2017089590A (en) Wind power generator and wind farm
RU2445234C2 (en) Helicopter safety system for critical flying conditions
CN108458682A (en) One kind being used for geological disaster mass presdiction and disaster prevention Crack Monitoring device and method
RU169944U1 (en) Gearbox vibration control device
KR102134008B1 (en) Apparatus and method for motion detection in wind power generator
CN202661106U (en) Abnormal operation state identification and early warning system for coal mine mechanical and electrical equipment group
CN208203481U (en) Wind-driven generator and its transmission shaft speed measuring device