CN114135443B - 输出装置及方法、状态监视装置及方法、以及风车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输出装置及方法、状态监视装置及方法、以及风车，输出致动器的负荷分担率。风车的驱动装置用的输出装置具备：获取部，其获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；处理部，其基于由获取部获取到的信息，来计算各个致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个致动器的负荷的总和；以及输出部，其输出负荷分担率。

Description

输出装置及方法、状态监视装置及方法、以及风车
技术领域
本发明涉及输出装置、状态监视装置、风车、输出方法、状态监视方法以及程序。
背景技术
以往，已知有具备根据风向来调整叶片的方向的偏航控制功能的风力发电装置。关于这种风力发电装置，例如已知有专利文献1所记载的技术。专利文献1所记载的风力发电装置是具有塔、机舱以及转子的风力发电装置，所述塔被设置在地上或海上，成为发电机的支柱，所述机舱被设置在塔上，内置发电机，所述转子被设置于机舱的一端，由接受风并将该风转换为旋转能量的轮毂和叶片构成。该风力发电装置通过使设置于塔的偏航轴承齿轮与设置于机舱的多个偏航致动器的小齿轮啮合来驱动偏航致动器，由此进行控制机舱及转子相对于塔的位置的偏航控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-140777号公报
发明内容
发明要解决的问题
存在以下情况：尽管其它致动器未损坏，但是多个致动器中的仅一部分致动器损坏。在本发明人针对其理由进行研究后发现到：施加到各个致动器的负荷与对施加到多个致动器的负荷进行总计所得到的总负荷的比例(也称为负荷分担率)有时会变得不均等。另外，发现到：在负荷分担率变得不均等的情况下，特别是由于阵风等而突发地对负荷分担率大的致动器施加大的负荷，有可能导致致动器损坏。根据以上，为了监视特定的致动器的负荷分担率、并且有助于抑制特定的致动器的负荷分担率变大的控制，而要求输出致动器的负荷分担率。
本发明是考虑到这样的情况而完成的，其目的在于输出致动器的负荷分担率。
用于解决问题的方案
根据本发明的风车的驱动装置用的输出装置具备：
获取部，其获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
输出部，其输出所述负荷分担率。
在根据本发明的风车的驱动装置用的输出装置中，也可以是，
所述获取部获取与在所述驱动装置进行驱动的期间内对多个所述致动器施加的负荷有关的信息。
在根据本发明的风车的驱动装置用的输出装置中，也可以是，
所述获取部获取与在所述驱动装置停止的期间内对多个所述致动器施加的负荷有关的信息。
根据本发明的风车的驱动装置用的状态监视装置具备：
获取部，其获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
诊断部，其基于由所述处理部计算出的所述负荷分担率和所述总负荷，来诊断所述致动器的状态。
在根据本发明的风车的驱动装置用的状态监视装置中，也可以是，
所述获取部是扭矩传感器。
根据本发明的风车的驱动装置用的状态监视装置也可以还具备：
制动器，其向多个所述致动器提供制动力；以及
驱动控制部，其基于所述诊断部的诊断结果来控制所述制动器。
根据本发明的风车的驱动装置用的状态监视装置也可以还具备显示部，所述显示部在具有表示所述负荷分担率的轴和表示所述总负荷的轴的图表上显示由所述获取部获取到的信息。
在根据本发明的风车的驱动装置用的状态监视装置中，也可以是，
所述显示部在图表上显示与所述总负荷相应地示出各个所述致动器能够容许的所述负荷分担率的上限的线。
根据本发明的风车具备：
驱动装置，其包括进行协作的多个致动器；
风车主体，其具有由所述驱动装置驱动的可动部；以及
风车的驱动装置用的状态监视装置，
所述风车的驱动装置用的状态监视装置具有：
获取部，其获取与对多个所述致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；
诊断部，其基于所述负荷分担率来诊断所述驱动装置的状态；以及驱动控制部，其基于所述诊断部的诊断结果来控制所述驱动装置。
根据本发明的状态监视装置具备：
获取部，其获取与对驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
诊断部，其基于由所述处理部计算出的所述负荷分担率和所述总负荷，来诊断所述致动器的状态。
根据本发明的风车的驱动装置的状态监视方法包含以下工序：
获取工序，获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理工序，基于在所述获取工序中获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；
诊断工序，基于在所述处理工序中计算出的所述负荷分担率和所述总负荷，来诊断所述致动器的状态；以及
驱动控制工序，基于所述诊断工序中的诊断结果来控制所述驱动装置。
在根据本发明的风车的驱动装置的状态监视方法中，也可以是，
在所述驱动控制工序中，基于所述诊断工序中的诊断结果，来控制向多个所述致动器提供制动力的制动器。
根据本发明的用于使计算机执行风车的驱动装置用的输出方法的程序包含以下工序：
获取工序，获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理工序，基于在所述获取工序中获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
输出工序，输出所述负荷分担率。
发明的效果
根据本发明，能够输出致动器的负荷分担率。
附图说明
图1是示出本实施方式中的风车的结构例的立体图。
图2是示出本实施方式中的塔与驱动装置之间的关系的俯视图。
图3是示出本实施方式中的获取部和致动器的结构例的图。
图4是示出本实施方式中的驱动装置进行驱动的期间和驱动装置停止的期间的图。
图5是示出本实施方式中的状态监视装置的结构例的图。
图6是示出本实施方式中的显示部所显示的图表的例子的图。
图7是示出变形例中的状态监视装置的结构例的图。
附图标记说明
1：状态监视装置；2：驱动装置；3：致动器；4：输出装置；5：用户终端；10：风车；20：应变传感器；21：驱动电流传感器；22：工作监视器；23：制动电流传感器；40：控制器；41：获取部；42：处理部；43：输出部；44：诊断部；45：显示部；47：驱动控制部；48：通信部；49：存储部；100：通信线路；101：风车主体。
具体实施方式
参照附图来详细地说明本发明的实施方式。此外，在本实施方式中，作为输出装置和状态监视装置的一例，说明风车的驱动装置用的输出装置和风车的驱动装置用的状态监视装置。然而，输出装置和状态监视装置的用途不限于用于风车的驱动装置，能够广泛地应用于具有进行协作的多个致动器的驱动装置。图1是示出风车10的结构例的立体图。风车10具备风车主体101。风车主体101具备塔102、机舱103、转子104(主轴部)以及多个叶片105(翼)。塔102在陆上或海上沿铅垂方向朝上延伸。
风车10除了风车主体101之外还具备驱动装置。而且，风车主体101具有由驱动装置驱动的可动部。在本实施方式中，机舱103以能够相对于塔102的上部旋转的方式安装于塔102。即，塔102与机舱103之间的连接部成为能够使机舱103相对于塔102旋转的可动部。而且，驱动装置通过使可动部进行驱动来使机舱103相对于塔102进行旋转。作为一例，驱动装置被配置于机舱103的内部。驱动装置具体地说包括进行协作的多个致动器。多个致动器进行协作，使得机舱103以塔102的长边方向为旋转轴进行旋转。由此，机舱103相对于塔102沿偏航方向(YAW)进行旋转。
转子104在机舱103中沿翻滚方向(ROLL)进行旋转。多片(例如，3片)叶片105以从翻滚方向的旋转轴向放射方向延伸的方式相互间等角度地配置于转子104。
图2是示出本实施方式中的塔102与驱动装置2中包括的致动器3之间的关系的俯视图。在机舱103中，安装有产生偏航驱动力的致动器3。在本实施方式中，4台致动器3-1、3-2、3-3以及3-4被安装于机舱103。以下，在对致动器进行统称的情况下简记为“致动器3”。多个致动器3对驱动对象部进行驱动。在本实施方式中，多个致动器3所驱动的驱动对象部是环齿轮106。在图2所示的例子中，在塔102的内壁形成有环齿轮106。在该情况下，环齿轮106是在内周具备多个内齿的构件。另外，虽然未图示，但是环齿轮106也可以是在外周具备多个外齿的构件。环齿轮106与致动器3的小齿轮34啮合。利用马达驱动力来驱动致动器3沿图2中的R方向旋转。此外，也可以是，致动器3还能够沿与R方向相反的方向进行旋转。
当在环齿轮106与小齿轮34啮合的状态下向机舱103或塔102等施加了阵风等的力的情况下，在环齿轮106与小齿轮34之间产生切向力。切向力是沿环齿轮106的齿轮形成面的切线方向产生的力。切向力向致动器3中的减速部提供扭转应力。另外，切向力向致动器3中的固定器具提供拉伸应力、压缩压力以及弯曲应力。此外，在本实施方式中，说明了在塔102中设置有环齿轮106并且在机舱103中固定有致动器3的一例，但是并不限定于此，也可以在机舱103中设置相当于环齿轮106的齿轮部并且在塔102中设置相当于致动器3的致动器。
另外，风车主体101中的使机舱103相对于塔102沿偏航方向进行旋转的偏航回旋部具备制动器，该制动器向由多个致动器3驱动的驱动对象部提供制动力。在本实施方式中，偏航回旋部具备对作为驱动对象部的环齿轮106提供制动力的液压制动器。液压制动器例如是卡钳制动器机构。液压制动器具有未图示的液压制动器驱动部以及图2所示的摩擦体50。液压制动器驱动部根据从外部供给的控制信号来使摩擦体50沿图2中的Z方向(致动器3的后述的轴33所延伸的方向)进行移动。液压制动器驱动部通过将摩擦体50压紧于环齿轮106来向环齿轮106施加制动力。期望的是，风车10能够调整向环齿轮106施加的制动力。
图3是示出致动器3的结构例以及用于获取与施加到致动器3的负荷有关的信息的获取部41的结构例的图。在图3所示的例子中，环齿轮106被配置在塔102的上部。
致动器3被N(N为2以上的整数)个螺栓35固定于风车主体101的机舱103。N个螺栓35被配置成圆周状。
致动器3具备驱动部30、制动部31、减速机32、轴33以及小齿轮34。减速机32具备作为减速机构的齿轮。小齿轮34以与环齿轮106啮合的方式配置于轴33的端部。螺栓35-1～35-N是将致动器3固定于机舱103的构件。与因风等的外部负荷引起的力矩相应地，在螺栓35产生应变。
驱动部30是马达。驱动部30根据被供给到驱动部30的电流，来使轴33以轴33的长边方向为旋转轴进行旋转。另外，状态监视装置1具备向多个致动器3提供制动力的制动器。在本实施方式中，致动器3的制动部31使用电磁制动器来抑制轴33的转速。在该情况下，制动部31的电磁制动器可以说相当于向致动器3提供制动力的制动器。制动部31也可以使用电磁制动器来维持轴33停止旋转的状态。减速机32使用减速机32中配置的齿轮来决定轴33的转速。
轴33被驱动部30驱动，由此以由减速机32决定的转速进行旋转。轴33被驱动部30驱动，由此以规定的扭矩(轴扭矩)进行旋转。小齿轮34根据轴33的旋转量，来与环齿轮106的内齿啮合地进行旋转。由此，机舱103能够相对于塔102沿偏航方向进行旋转。
图4是示出本实施方式中的驱动装置2采取2个不同的模式的期间的图。例如图6所示，风车10在驱动装置2进行驱动的驱动期间以及驱动装置2停止的停止期间采取不同的模式。驱动期间是指基于风的朝向来使机舱103的朝向移动的期间。停止期间是使机舱103的朝向固定的期间。驱动装置2在驱动期间中使机舱103相对于塔102移动到目标位置。驱动装置2在停止期间中使机舱103相对于塔102停止在目标位置。目标位置是指基于风的朝向而决定的机舱103相对于塔102的最优位置。
在驱动期间的开始时刻到来了的情况下，驱动装置2使机舱103相对于塔102移动到目标位置。在驱动期间的结束时刻到来之前，驱动装置2使机舱103的位置定位于目标位置。驱动装置2在停止期间中产生制动力，以将机舱103的位置固定于目标位置。
本实施方式中的风车10具备用于监视驱动装置2的状态的状态监视装置1。状态监视装置1监视例如驱动装置2有无异常来作为驱动装置2的状态。图5是示出风车10中的驱动装置2和状态监视装置1的框图。如图5所示，状态监视装置1具备：输出装置4，其输出负荷分担率；显示部45，其显示输出部43所输出的负荷分担率；诊断部44，其基于输出部43所输出的负荷分担率来诊断驱动装置2的状态；以及驱动控制部47，其控制驱动装置2。在图5所示的例子中，状态监视装置1具备输出装置4和控制器40，控制器40具有诊断部44、显示部45、驱动控制部47、通信部48以及存储部49。另外，输出装置4和控制器40经由通信线路100与用户终端5连接。
输出装置4是基于获取到的信息计算负荷分担率并输出该负荷分担率的装置。输出装置4被配置于例如风车10的机舱103。输出装置4具备：获取部41，其获取与对多个致动器3中的各个致动器施加的负荷有关的信息；处理部42，其基于由获取部41获取到的信息来计算负荷分担率；以及输出部43，其输出负荷分担率。在本实施方式中，输出装置4中的处理部42和输出部43是可编程逻辑控制器(programmable logic controller：PLC)。
获取部41获取与对多个致动器3中的各个致动器施加的负荷有关的信息。在此，“负荷”包含在驱动装置2进行驱动的期间内施加到致动器3的负荷、以及在驱动装置2停止的期间内施加到致动器3的负荷。即，负荷既在驱动装置2进行动作时产生，也在驱动装置2停止时产生。在驱动装置2进行驱动的期间，向致动器3施加因致动器3自身进行驱动而产生的负荷、以及因风等的外力产生的负荷。另外，在驱动装置2停止的期间，向致动器3施加因风等的外力产生的负荷。
另外，“与负荷有关的信息”例如是表示施加到致动器3的负荷的物理量、或者用于导出表示负荷的物理量的信息。表示负荷的物理量只要能够基于该物理量的测定结果来计算后述的负荷分担率即可，没有特别限定。表示施加到致动器3的负荷的物理量例如是致动器3的轴33的扭矩、制动部31的空气隙量或者用于制动的电流量(以下称为“制动电流量”。)。此外，空气隙是指在制动部31所具有的摩擦板产生的间隙。例如能够基于驱动部30的驱动中使用的电流量(以下称为“驱动电流量”。)来导出在驱动装置2进行驱动的期间内的致动器3的轴33的扭矩。另外，例如能够基于与力矩相应的螺栓35的应变量来导出在驱动装置2停止并且电流未被供给到驱动部30的情况下的致动器3的轴33的扭矩。
作为一例，获取部41是扭矩传感器。在本实施方式中，获取部41具有扭矩传感器。另外，获取部41具有电流传感器。获取部41具有针对多个致动器3中的各个致动器3设置的多个扭矩传感器及多个电流传感器。
在图3所示的例子中，获取部41具有应变传感器20作为扭矩传感器，该应变传感器20是用于测定螺栓35的应变量的设备。应变量是指变形量。应变传感器20-n(n为1以上且N以下的整数)被配置于螺栓35-n。与因轴33的旋转引起的力矩相应地，在各螺栓35产生应变。应变传感器20-n用于检测螺栓35-n的应变量。
另外，在图3所示的例子中，获取部41具有驱动电流传感器21以及制动电流传感器23来作为电流传感器，该驱动电流传感器21用于检测被供给到驱动部30的电流量(驱动电流量)，该制动电流传感器23用于检测制动部31中的电磁制动器(制动)的电流量(制动电流量)。电流量是指在单位时间内通过的电量。在图3所示的例子中，获取部41具有工作监视器22。工作监视器22用于检测在制动部31中电磁制动器是否进行工作(工作状态)。
本实施方式的获取部41具有PLC的输入端子。在本实施方式中，输入端子与获取部41的应变传感器20、驱动电流传感器21及制动电流传感器23连接。
获取部41获取与在驱动装置2进行驱动的期间内施加到多个致动器3的负荷有关的信息。作为一例，获取部41获取由驱动电流传感器21检测到的驱动电流量来作为与在驱动装置2进行驱动的期间内施加到多个致动器3的负荷有关的信息。另外，获取部41获取与在驱动装置2停止的期间内施加到多个致动器3的负荷有关的信息。作为一例，获取部41获取由应变传感器20检测到的应变量来作为与在驱动装置2停止的期间内施加到多个致动器3的负荷有关的信息。
虽然未图示，但是获取部41也可以具有输入端子，并且不具有扭矩传感器及电流传感器等用于检测致动器3的负荷的传感器。在该情况下，获取部41也可以与不配置在输出装置4中的用于检测致动器3的负荷的传感器连接，来获取所连接的传感器所检测到的信息。
处理部42基于由获取部41获取到的信息，来计算致动器3的负荷分担率。作为一例，处理部42计算多个致动器3的负荷的总和即总负荷。然后，处理部42使用计算出的总负荷，来计算各个致动器3的负荷与总负荷的比例即负荷分担率。也可以是，在获取部41获取到用于导出表示负荷的物理量的信息的情况下，处理部42基于由获取部41获取到的信息来计算表示负荷的物理量。
输出部43输出由处理部42计算出的负荷分担率。输出部43例如是PLC的输出端子。输出部43例如与后述的诊断部44及显示部45连接。在本实施方式中，输出部43经由后述的控制器40的通信部48与控制器40的诊断部44及显示部45连接。在该情况下，输出部43经由通信部48向诊断部44及显示部45输出负荷分担率。
控制器40例如是服务器、工作站、个人计算机、平板终端或智能手机终端。控制器40例如设置于风车10的管理者的办公楼。本实施方式的控制器40具有诊断部44、显示部45、驱动控制部47、通信部48以及存储部49。
显示部45、诊断部44、驱动控制部47、通信部48以及存储部49的各部彼此能够经由总线来进行通信。
作为一例，存储部49存储有用于使作为计算机的控制器40执行后述的驱动装置2的状态监视方法及输出方法的程序。诊断部44、驱动控制部47以及通信部48的一部分或全部通过CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器执行存储部49中存储的程序来实现。作为一例，存储部49是计算机可读取的记录介质。存储部49例如优选快闪存储器、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等非易失性的记录介质(非临时记录介质)。存储部49也可以具备RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性的记录介质。诊断部44、驱动控制部47以及通信部48中的一部分或全部也可以例如使用LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等硬件来实现。
显示部45显示输出部43所输出的负荷分担率。显示部45例如是液晶显示器或者有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器等显示设备。显示部45也可以具备触摸面板等操作设备。
在本实施方式中，显示部45在具有表示负荷分担率的轴和表示总负荷的轴的图表上显示由获取部41获取到的信息。图6是示出显示部45所显示的图表的一例的图。图6所示的图表具有表示负荷分担率的纵轴和表示总负荷的横轴。图表上的点分别表示某个时刻的多个致动器3中的任一个致动器3的负荷分担率以及该时刻的总负荷。
显示部45也可以仅显示与多个致动器3中的负荷分担率最大的致动器3有关的信息。在图6所示的例子中，图表上的点分别表示某个时刻的多个致动器3中的负荷分担率最大的致动器3的负荷分担率、以及该时刻的总负荷。例如，在第一时刻t1的图2的四个致动器3的总负荷与在第一时刻t1以前记录的总负荷相比为最大的情况下，在图表上标记表示第一时刻t1的致动器3中的任一个致动器的负荷分担率以及第一时刻t1的总负荷的点。在该情况下，如果在四个致动器的第一时刻t1的负荷分担率中致动器3-1的第一时刻t1的负荷分担率为最大，则在图表上标记表示第一时刻t1的致动器3-1的负荷分担率以及第一时刻t1的总负荷的点。通过仅显示与负荷分担率为最大的致动器3有关的信息，能够易于掌握与特别担忧损坏的负荷分担率为最大的致动器3有关的信息。
在图6所示的例子中，将致动器3的轴33的扭矩用作表示负荷的物理量。因此，作为总负荷而示出了致动器3各自的轴33的扭矩的总和(也称为总扭矩)。另外，通过百分数表示了某个时刻的负荷分担率为最大的致动器3的轴33的扭矩与总扭矩的比例来作为负荷分担率。此外，在图6所示的例子中，示出四个致动器3中的负荷分担率为最大的致动器3的负荷分担率，因此图表上的点所表示的负荷分担率为25％以上且100％以下。基于由应变传感器20测定出的螺栓35的应变量来导出致动器3的轴33的扭矩。
另外，显示部45在图表上显示与总负荷相应地示出各个致动器3能够容许的负荷分担率的上限的线L1。能够基于多个致动器3中的各个致动器能够容许的负荷(也称为负荷容许值)来画出线L1。在将致动器3的轴33的扭矩用作表示负荷的物理量的情况下，负荷容许值例如是各个致动器3能够容许的轴33的扭矩的基准值。施加到一个致动器3的负荷由总负荷与该致动器的负荷分担率的积表示。因此，在图6所示的图表中，线L1是示出总负荷与负荷分担率的积同负荷容许值相等的反比例的关系的曲线。在图表上的、线L1的上侧的范围内，总负荷与负荷分担率的积高于负荷容许值，在线L1的下侧的范围内，总负荷与负荷分担率的积低于负荷容许值。
状态监视装置1的使用者通过显示负荷分担率的显示部45来容易地掌握负荷分担率。因此，使用者易于判断驱动装置2的状态，从而手动控制驱动装置2。特别地，能够通过控制来抑制因负荷分担率不均等而向一个致动器3施加大的负荷导致致动器3的部件发生塑性变形。
另外，即使不会突发性地产生使致动器3的部件塑性变形的程度的负荷，当施加到一个致动器3的负荷与施加到其它致动器3的负荷相比比较大的状态持续时，负荷大的致动器3也有可能会由于疲劳而提前损坏。使用者通过显示部45判断驱动装置2的状态，来控制驱动装置2，以避免产生负荷分担率特别大的致动器3，由此能够抑制负荷大的致动器3由于疲劳而提前损坏。例如，通过使施加到多个致动器3的负荷均等化，能够抑制仅一个致动器3提前损坏，从而使驱动装置2整体的寿命长寿命化。
另外，通过在具有表示负荷分担率的轴和表示总负荷的轴的图表上显示由获取部41获取到的信息，从而使用者能够易于掌握负荷分担率以及总负荷。另外，也能够将施加到一个致动器3的负荷设为总负荷与负荷分担率的积来掌握。因此，使用者能够更准确地掌握总负荷不大但存在负荷分担率大的致动器3的状态、因阵风等突发的负荷而总负荷变大的状态等驱动装置2的状态，从而控制驱动装置2。
另外，在本实施方式中，将基于螺栓35的应变量导出的致动器3的轴33的扭矩用作表示负荷的物理量。在该情况下，能够掌握因风等的外力产生的负荷、特别是在驱动装置2停止时由于外力而施加到致动器3的负荷。因此，本实施方式的具备显示部45的状态监视装置1特别适用于可动部有时长时间停止、且由于设置在室外而能够接受风等的大的外力的、风车10的驱动装置2。
另外，显示部45也可以基于第二负荷容许值来显示线L2，该第二负荷容许值小于在画出线L1时使用的负荷容许值，该线L2是示出总负荷与负荷分担率的积同第二负荷容许值相等的反比例的关系的曲线。在表示总负荷与致动器3的负荷分担率之间的关系的点位于线L1的下侧但是位于线L1的附近的情况下，线L2能够设为使用者判断是否手动控制驱动装置2的标准。例如，也可以是，在将表示总负荷与致动器3的负荷分担率之间的关系的点标记到线L1与线L2之间的情况下，使用者适当判断是否手动控制驱动装置2。
另外，显示部45也可以显示表示负荷分担率的基准值F的直线L3、以及表示总负荷的基准值T的直线L4。在该情况下，根据驱动装置2所具有的致动器的数量来适当决定负荷分担率的基准值F。另外，根据各个致动器3能够容许的负荷来适当决定总负荷的基准值T。在表示总负荷与致动器3的负荷分担率之间的关系的点位于线L1的下侧但总负荷及负荷分担率中的任一方的值特别大的情况下，直线L3和直线L4能够设为使用者判断是否手动控制驱动装置2的标准。
虽然未图示，但是显示部45也可以以使与各个致动器3有关的信息能够同与其它致动器3有关的信息相区分的方式显示由获取部41获取到的信息。例如，也可以是，通过变更图2所示的与致动器3-1有关的点、与致动器3-2有关的点、与致动器3-3有关的点以及与致动器3-4有关的点的形状，能够彼此相区分。例如，能够将与致动器3-1有关的点设为空心的圆形，将与致动器3-2有关的点设为实心的四边形。另外，也可以是，通过变更图2所示的与致动器3-1有关的点、与致动器3-2有关的点、与致动器3-3有关的点以及与致动器3-4有关的点的颜色，能够彼此相区分。例如，能够将与致动器3-1有关的点设为实心的红色，将与致动器3-2有关的点设为实心的蓝色。
能够将与各个致动器3有关的信息同与其它致动器3有关的信息相区分，由此，在状态监视装置1的使用者观察图表时，易于掌握图表上的点是与哪个致动器3有关的点。
诊断部44基于由处理部42计算并且由输出部43输出的负荷分担率来诊断驱动装置2的状态。作为一例，诊断部44诊断驱动装置2中的致动器3的状态。另外，诊断部44通过将负荷分担率与基准值F进行比较，来诊断驱动装置2的状态。在该情况下，在一个致动器3的负荷分担率为基准值F以下的情况下，诊断部44诊断为不需要控制驱动装置2。另外，在一个致动器3的负荷分担率大于基准值F的情况下，诊断部44诊断为需要控制驱动装置2。
另外，诊断部也可以通过将总负荷与基准值T进行比较来诊断驱动装置2的状态。在该情况下，在总负荷为基准值T以下的情况下，诊断部44诊断为不需要控制驱动装置2。另外，在总负荷大于基准值T的情况下，诊断部44诊断为需要控制驱动装置2。作为一例，诊断部44基于处理部42计算出的负荷分担率和总负荷来诊断致动器3的状态。
另外，诊断部44也可以通过将负荷容许值与由获取部41获取到的信息进行比较来诊断驱动装置2的状态。在该情况下，在施加到一个致动器的负荷为负荷容许值以下的情况下，诊断部44诊断为不需要控制驱动装置2。另外，在施加到一个致动器的负荷大于负荷容许值的情况下，诊断部44诊断为需要控制驱动装置2。作为一例，诊断部44将总负荷与负荷分担率的积同负荷容许值进行比较。
通过基于负荷分担率来诊断驱动装置2的状态，能够抑制因负荷分担率不均等而向一个致动器3施加大的负荷导致致动器3损坏。另外，通过将施加到一个致动器3的负荷与负荷容许值进行比较，在总负荷不大但存在负荷分担率大的致动器3的情况以及总负荷变大的情况中的任一种情况下，都能够诊断为需要控制驱动装置2。
另外，在诊断部44对驱动装置2的状态的诊断中，也与显示部45同样地，能够将基于螺栓35的应变量导出的致动器3的轴33的扭矩用作表示负荷的物理量。在该情况下，能够基于因风等的外力产生的负荷、特别是在驱动装置2停止时由于外力而施加到致动器3的负荷，来诊断驱动装置2的状态。因此，本实施方式的具备诊断部44的状态监视装置1特别适用于可动部有时会长时间停止、并且由于设置于室外而能够接受风等的大的外力的、风车10的驱动装置2。
驱动控制部47基于诊断部44的诊断结果，来控制驱动装置2。驱动控制部47进行用于使负荷分担率大的致动器3的负荷减少的控制。作为一例，驱动控制部47通过降低负荷分担率为最大的致动器3的负荷分担率，来使负荷分担率为最大的致动器3的负荷减少。
在诊断部44通过将一个致动器3的负荷分担率与基准值F进行比较来诊断驱动装置2的状态的情况下，驱动控制部47以使一个致动器3的负荷分担率为基准值F以下的方式控制驱动装置2。另外，在诊断部44通过将总负荷与基准值T进行比较来诊断驱动装置2的状态的情况下，驱动控制部47以使总负荷为基准值T以下的方式控制驱动装置2。另外，在诊断部44通过将施加到一个致动器的负荷与负荷容许值进行比较来诊断驱动装置2的状态的情况下，驱动控制部47以使施加到一个致动器3的负荷为负荷容许值以下的方式控制驱动装置2。
说明由驱动控制部47进行的控制的具体例。在驱动装置2进行驱动的情况下诊断部44诊断为需要控制驱动装置2时，驱动控制部47进行用于使驱动装置2的驱动停止的控制。另外，驱动控制部47也可以基于诊断部44的诊断结果，来控制向致动器3提供制动力的制动器。在诊断部44诊断为需要控制致动器3的情况下制动器向致动器3提供了制动力时，例如驱动控制部47减弱制动器向任意的致动器3提供的制动力，或者加强制动器向任意的致动器3提供的制动力。由此，在因例如风等的外力而施加到致动器3的负荷变大的情况下，能够根据外力以留出能够使塔102相对于机舱103进行旋转的余地的方式减少施加到致动器3的负荷。也可以将驱动的停止和制动器控制进行组合。
用户终端5是工作站、个人计算机、平板终端或智能手机终端。用户终端5例如设置于风车10的用户的办公楼。用户终端5能够经由通信线路100与输出装置4及控制器40进行通信。
接着，说明使用上述的状态监视装置1的驱动装置的状态监视方法、以及使用上述的输出装置4的输出方法。首先，在获取工序中，获取部41获取与对多个致动器3中的各个致动器施加的负荷有关的信息。接着，在处理工序中，处理部42基于获取工序中获取到的信息，来计算致动器3的负荷分担率。接着，在输出工序中，输出部43输出负荷分担率。
接着，在诊断工序中，诊断部44基于在处理工序中计算出并且在输出工序中输出的负荷分担率来诊断驱动装置2的状态。具体地说，诊断部44诊断致动器3的状态。另外，诊断部44诊断是否需要控制驱动装置2。在诊断部44诊断为不需要控制驱动装置2的情况下，再次进行获取部41的获取工序，以继续状态监视。
在诊断部44判断为需要控制驱动装置2的情况下，在控制工序中，驱动控制部47基于诊断工序的诊断结果来控制驱动装置2。作为一例，在驱动控制工序中，基于诊断工序中的诊断结果，来控制向多个致动器3提供制动力的制动器。
另外，显示部45显示在处理工序中计算出并且在输出工序中输出的负荷分担率。例如图6所示，显示部45显示标记了表示某个时刻的致动器3的负荷分担率的点的图表。作为一例，每当在获取工序中获取到与负荷有关的信息并且在输出工序中输出负荷分担率时，显示部45就追加显示表示新输出的负荷分担率的点。在该情况下，状态监视装置1的使用者实时地掌握新输出的负荷分担率，从而易于手动进行控制。
如上所述，参照具体例来说明了一个实施方式，但是上述的具体例不意图限定一个实施方式。上述的一个实施方式能够通过其它各种具体例来实施，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。
以下，参照附图来说明变形的一例。在以下的说明以及以下的说明中使用的附图中，对能够与上述的具体例同样构成的部分，使用与对上述的具体例中的对应的部分使用的附图标记相同的附图标记，并且省略重复的说明。
(变形例)
在上述的实施方式中，说明了一个控制器40具有诊断部44、显示部45、驱动控制部47、通信部48以及存储部49的例子。然而，状态监视装置1的方式不限于此。图7是示出变形例中的状态监视装置1的结构例的图。图7所示的状态监视装置1具备输出装置4、获取部41以及多个控制器40。
多个控制器40借助通信线路100而被分散配置。控制器40中的功能部(例如，诊断部44、驱动控制部47)也可以被分散配置。多个控制器40经由通信线路100彼此进行通信，由此执行云计算。多个控制器40能够通过例如云计算来进行上述的诊断工序、控制工序。
本发明的方式不限定于上述的各个实施方式，还包含本领域技术人员能够想到的各种变形，本发明的效果也不限定于上述的内容。即，能够在不脱离从权利要求书所规定的内容及其等同物导出的本发明的概念思想和主旨的范围内进行各种追加、变更以及部分删除。

Claims (14)

1.一种风车的驱动装置用的输出装置，具备：
获取部，其获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
输出部，其输出所述负荷分担率。
2.根据权利要求1所述的风车的驱动装置用的输出装置，其特征在于，
所述获取部获取与在所述驱动装置进行驱动的期间内对多个所述致动器施加的负荷有关的信息。
3.根据权利要求1或2所述的风车的驱动装置用的输出装置，其特征在于，
所述获取部获取与在所述驱动装置停止的期间内对多个所述致动器施加的负荷有关的信息。
4.一种风车的驱动装置用的状态监视装置，具备：
获取部，其获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
诊断部，其基于由所述处理部计算出的所述负荷分担率和所述总负荷，来诊断所述致动器的状态。
5.根据权利要求4所述的风车的驱动装置用的状态监视装置，其特征在于，
所述获取部是扭矩传感器。
6.根据权利要求4或5所述的风车的驱动装置用的状态监视装置，其特征在于，还具备：
制动器，其向多个所述致动器提供制动力；以及
驱动控制部，其基于所述诊断部的诊断结果来控制所述制动器。
7.根据权利要求4或5所述的风车的驱动装置用的状态监视装置，其特征在于，
还具备显示部，所述显示部在具有表示所述负荷分担率的轴和表示所述总负荷的轴的图表上显示由所述获取部获取到的信息。
8.根据权利要求6所述的风车的驱动装置用的状态监视装置，其特征在于，
还具备显示部，所述显示部在具有表示所述负荷分担率的轴和表示所述总负荷的轴的图表上显示由所述获取部获取到的信息。
9.根据权利要求7所述的风车的驱动装置用的状态监视装置，其特征在于，
所述显示部在图表上显示与所述总负荷相应地示出各个所述致动器能够容许的所述负荷分担率的上限的线。
10.根据权利要求8所述的风车的驱动装置用的状态监视装置，其特征在于，
所述显示部在图表上显示与所述总负荷相应地示出各个所述致动器能够容许的所述负荷分担率的上限的线。
11.一种风车，具备：
驱动装置，其包括进行协作的多个致动器；
风车主体，其具有由所述驱动装置驱动的可动部；以及
风车的驱动装置用的状态监视装置，
其中，所述风车的驱动装置用的状态监视装置具有：
获取部，其获取与对多个所述致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；
诊断部，其基于所述负荷分担率来诊断所述驱动装置的状态；以及
驱动控制部，其基于所述诊断部的诊断结果来控制所述驱动装置。
12.一种状态监视装置，具备：
获取部，其获取与对驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理部，其基于由所述获取部获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；以及
诊断部，其基于由所述处理部计算出的所述负荷分担率和所述总负荷，来诊断所述致动器的状态。
13.一种风车的驱动装置的状态监视方法，包含以下工序：
获取工序，获取与对风车的驱动装置中包括的进行协作的多个致动器中的各个致动器施加的负荷有关的信息；
处理工序，基于在所述获取工序中获取到的信息，来计算各个所述致动器的负荷与总负荷的比例即负荷分担率，所述总负荷是多个所述致动器的负荷的总和；
诊断工序，基于在所述处理工序中计算出的所述负荷分担率和所述总负荷，来诊断所述致动器的状态；以及
驱动控制工序，基于所述诊断工序中的诊断结果来控制所述驱动装置。
14.根据权利要求13所述的风车的驱动装置的状态监视方法，其特征在于，
在所述驱动控制工序中，基于所述诊断工序中的诊断结果，来控制向多个所述致动器提供制动力的制动器。
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