AT393300B - Windenergiekonverter mit einer rotorwelle, mindestens einem rotorblatt, einem hydrauliksystemund einem regler - Google Patents

Windenergiekonverter mit einer rotorwelle, mindestens einem rotorblatt, einem hydrauliksystemund einem regler Download PDF

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AT393300B AT443/88A AT44388A AT393300B AT 393300 B AT393300 B AT 393300B AT 443/88 A AT443/88 A AT 443/88A AT 44388 A AT44388 A AT 44388A AT 393300 B AT393300 B AT 393300B
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    • 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
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Description

AT 393 300 B
Die Erfindung betrifft einen Windenergiekonverter mit einer Rotorwelle, mindestens einem Rotorblatt, einem Hydrauliksystem und einem Regler, wobei die Rotorwelle als Hydraulikzylinder ausgebildet ist. Diese Erfindung stellt sich die Aufgabe, auf einfache Weise und mit möglichst wenigen, zum Teil handelsüblichen Bauelementen einen derartigen Windenergiekonverter zu schaffen, der eine Blattwinkelsteuerung zur Limitierung und 5 Konstanthaltung der Rotordrehzahl aufweist. Die Lösung dieser Aufgabe liegt darin, daß auf der Rotorwelle ein
Aufsteckgetriebe mit einem auf eine konstante Nenndrehzahl einstellenden Regler zur Lieferung und Steuerung des Öldruckes angeordnet ist, wobei an dem einen Ende der Rotorwelle eine Stopfbüchse mit vorbestimmter Leckölrate und zum Abstellen der Anlage ein Hydraulikventil vorgesehen ist, um auch elektrisch oder mechanisch einen drucklosen Zustand hersteilen zu können. 10 Ähnliche solche Windenergiekonverter sind z. B. durch die DE-PS 959.450 bekannt geworden, deren Konstruktion äußerst kompliziert und teuer ist Fernerhin besitzt diese bekannte Konstruktion eine schlechte Regelcharakteristik. Der Fliehkraftregler wird zumindestens bei kleinen Drehzahlen nicht entsprechend arbeiten können. Demgegenüber ist die angemeldete Konstruktion durch die teilweise Verwendung handelsüblicher Konstruktionsteile einfach und unter den verschiedensten, auch rauhen Betriebsbedingungen stets 15 funktionstüchtig.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 veranschaulicht in teilweisem Schnitt eine Gesamtansicht Fig. 2 zeigt in verkleinertem Maßstab und schematisch eine Einzelheit.
Wie man aus Fig. 1 erkennt ist die Rotorwelle (1) als Hydraulikzylinder ausgebildet Auf dem in der 20 Zeichnung linken Ende der Rotorwelle sitzt das Aufsteckgetriebe (2) mit dem Regler (3). Am rechten Ende der Rotorwelle ist über eine Nabenkonstruktion (14) eine Büchse (11) vorgesehen, die das Rotorblatt (12) trägt (Hg. 2). Beim Betrieb des Windenergiekonverters wird in an sich bekannter Weise die Drehbewegung des oder der Blätter (12) über die Rotorwelle (1) und das Aufsteckgetriebe (2) zum Generator (13) übertragen, der dann Strom liefert. Zwischen dem Aufsteckgetriebe (2) und dem Generator (13) ist eine Übertragungswelle (15) 25 vorgesehen. Dies grundsätzlich.
Aus dem in Fig. 1 rechts liegenden Teil dieser Zeichnung ersieht man, daß innerhalb des als Rotorwelle (1) wirkenden Hydraulikzylinders eine mit einer Rückholfeder (7) zusammenwirkende Kolbenstange (8) vorgesehen ist. Die Steuerwelle verläuft innerhalb der Nabenkonstruktion (14) zu einem Schubteil (9), an dem ein Stabteil (10) angelenkt ist, der seinerseits mit einer Büchse (11) in Verbindung steht. Ein Verschieben der Kolbenstange 30 (8) unter der Einwirkung einer Steuerung im Hydraulikzylinder kann so eine entsprechende Blattwinkelsteuerung der Blätter (12) bewirken. Die Steuerung im Hydraulikzylinder erfolgt durch den Regler (3), der z. B. als auf eine konstante Nenndrehzahl einstellender Regler zur Lieferung des Öldruckes und dessen Steuerung ausgefühit sein kann. Auf der in Fig. 1 linken Seite befindet sich noch ein Hydraulikventil (6), um die Anlage abschalten zu können. Die hier eingezeichneten Leitungen (16), (17) und (18) sind der Reihe nach die Druckleitung, die 35 Retourleitung und die Saugleitung. Weitere konstruktive Einzelheiten können am besten beim Beschreiben der Wirkungsweise wie folgt erklärt werden:
Bei Windaufkommen beginnt der Rotor mit wenigstens einem Blatt (12) mit der Startdrehzahl zu drehen. Der Regler (3) erzeugt geringen Öldruck, der eine Bewegung der Kolbenstange (8) gegen den Druck der Rückholfeder (7) bewirkt Diese verstellt über die Lenkerteile (9), (10) die drehbaren Rotorblätter (12). Durch den erhöhten 40 Anströmwinkel und damit erhöhtem Auftrieb dreht der Rotor schneller, der Regler (3) vergrößert den Öldruck. Der Vorgang setzt sich bis zum Erreichen der gewählten, am Regler (3) einstellbaren Drehzahl fort Bei geringster Drehzahlerhöhung vermindert der Regler (3) den Öldruck, die Rotorblätter (12) verstellen sich bis die Nenndrehzahl wieder erreicht ist
Bei Abflauen des Windes bleibt der Rotor mangels Auftrieb stehen und damit der Regler (3). Es «folgt dann 45 eine automatische Rückstellung mittels der Stopfbüchse (4) mit vorbestimmter Leckölrate (bei (5)). öl rinnt über die Leitung (19) zurück zum Aufsteckgetriebe (2). Durch die Leitung (18) wird öl entnommen, das über diese Saugleitung (18) zum Regler (3) läuft Der Regler (3) hat dazu eine nicht dargestellte Ölpumpe eingebaut Diese Ölpumpe erzeugt den nötigen Öldruck zur Steuerung der Kolbenstange (8). Die gewünschte Drehzahl des Rotors, z. B. die Nenndrehzahl ist mittels des Hebels (20) einstellbar. Der Hebel (20) wirkt auf 50 die Charakteristik des zugehörigen Fliehkraftreglers.
Der verbleibende Öldruck wird durch die vorbestimmte Undichtheit der Stopfbüchse (4) langsam abgebaut und die Rotorblätter (12) drehen sich durch die Kraft der Rückholfeder (7) in die Startstellung zurück.
Ein Abschalten der Anlage ist bei orkanartigen Stürmen, Schutz des Generators bei Überstrom oder Überspannung, Überhitzung, Vereisung, Vibration, Sättigung des Energiespeichers usw. erforderlich. Durch 55 Öffnen des Hydraulikventiles (6) fällt der Öldruck ab, die Rotorblätter (12) drehen sich schnell in die Startstellung. Durch die aerodynamische Bremsung dreht der Rotor innerhalb drei Umdrehungen nur mehr mit Leerlaufdrehzahl.
Nach Schließen des Ventiles kann der Vorgang von neuem, wie oben angeführt, beginnen. -2- 60

Claims (1)

  1. AT 393 300 B PATENTANSPRUCH 5 Windenergiekonverter mit einer Rotorwelle, mindestens einem Rotorblatt, einem Hydrauliksystem und einem 10 Regler, wobei die Rotorwelle als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rotorwelle (1) ein Aufsteckgetriebe (2) mit einem auf eine konstante Nenndrehzahl einstellenden Regler (3) zur Lieferung und Steuerung des Öldruckes angeordnet ist, wobei an dem einen Ende der Rotorwelle (1) eine Stopfbüchse (4) mit vorbestimmter Leckölrate (bei (5)) und zum Abstellen der Anlage ein Hydraulikventil (6) vorgesehen ist, um auch elektrisch oder mechanisch einen drucldosen Zustand hersteilen zu können. 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung 20 -3-
AT443/88A 1988-02-23 1988-02-23 Windenergiekonverter mit einer rotorwelle, mindestens einem rotorblatt, einem hydrauliksystemund einem regler AT393300B (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE959450C (de) * 1952-07-27 1957-03-07 Allgaier Werke G M B H Windkraftanlage mit um ihre Laengsachsen voll oder teilweise verstellbaren Fluegeln

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