DE102007049368A1 - Load limiting device for wind turbine, has mechanical safety drive to receive energy from hub or parts connected with drive, and defining unit to define mechanically actuated uncoupling of torque in rim position of rotor blade - Google Patents

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Abstract

The device has a pitch drive supported at a hub (25) and defining a connection with a rotor blade (23). A wheel rotates with the hub and is in connection with a wheel. The former wheel is in connection with a producing unit for producing a rotating movement of a gear rim (24) and the rotor blade. A mechanical safety drive receives energy from the hub or parts connected with the drive at a rotation direction of the hub, based on power production. A defining unit defines a mechanically actuated uncoupling of torque in a rim position of the rotor blade.

Description

Die Erfindung betrifft eine Windenergieanlage im wesentlichen bestehend aus Turm, und darauf aufgesetzter Gondel die durch Stellantriebe (genannt Azimutantriebe) drehbar ist, und mit einem oder mehreren Generatoren, die entweder direkt oder über eine oder mehrere Getriebestufen mit der Nabe gekoppelt sind, und mit mindestens einem an einer Nabe befestigten Rotorblatt, das zur Begrenzung des vom Wind erzeugten Drehmomentes und zur Begrenzung der Anlagenlasten, mindestens einen Stellantrieb (genannt Pitchantrieb) für jedes Rotorblatt besitzt, zur Einstellung des Blattwinkels.The The invention relates to a wind turbine essentially consisting from the tower, and gondola mounted on it by actuators (called azimuth drives) is rotatable, and with one or more Generators, either directly or through one or more gear stages coupled to the hub, and at least one on a hub attached rotor blade, which is used to limit the wind generated Torque and to limit the plant loads, at least one Actuator (called pitch drive) has for each rotor blade, for adjusting the blade angle.

Die erfindungsgemäße Windenergieanlage ist gekennzeichnet durch frühzeitig wirkende Lastenbegrenzung und insbesondere auch geeignet für Offshore Anwendung im MW Leistungsbereich. Die Gestaltung gewährleistet zudem insbesondere, dass auch bei Windstärken bei denen normalerweise eine Abschaltung der Energieproduktion erfolgen muss, genannt erste Abschaltwindstärke, die Windenergieanlage noch weiter betrieben werden kann, bis zu einer Abschaltwindstärke zwei. Die dazu notwendigen Neuerungen werden gemäß Beschreibung, Aufgabenstellung und Ansprüchen vorgeschlagen, und betreffen die Herstellung, die Errichtung, und die Energieproduktion in Extremsituationen.The Wind turbine according to the invention is characterized by early acting load limitation and in particular also suitable for offshore Application in MW output range. The design ensures In addition, especially in wind forces where normally a shutdown of energy production must be done, called first Abschaltwindstärke, the wind turbine can be operated even further, up to a switch-off wind speed two. The necessary changes are according to description, task and claims proposed, and concern the manufacture, construction, and the energy production in extreme situations.

Dies wird erreicht durch weiterführende Gestaltungen der Pitchantriebe und mit der Einbeziehung von Ausführungen zur Lastenbegrenzung in Verbindung mit den zur Lastenbeeinflussung notwendigen Angaben zu den Azimutantrieben, und der Kombination von Leistungselektronik mit dem Generator und dessen Ausführung.This is achieved by continuing Designs of the pitch drives and with the inclusion of designs for load limitation in connection with the load influencing necessary information on the azimuth drives, and the combination of power electronics with the generator and its execution.

Generell lassen sich die Vorschläge an bekannten Strukturen von Windenergieanlagen für horizontal oder vertikal gelagerte Rotoren anwenden. Besondere Vorteile hinsichtlich der Anwendung bestehen durch die Verwendung eines direktangetriebenen Generators, als Innenläufer oder Außenläufer mit permanenter Erregung und mit einem oder mehreren Statoren und Rotoren in Zahnspulentechnik.As a general rule let the suggestions go on known structures of wind turbines for horizontal or vertical use mounted rotors. Special advantages regarding the Application consist of using a direct drive Generator, as an internal rotor or external rotor with permanent excitement and with one or more stators and rotors in dental coil technology.

Kennzeichnend ist dabei die Erhöhung der Betriebsicherheit verbunden mit einer Gewichts- und Baugrößenoptimierung, insbesondere durch die Gestaltung und mechanische Integration in die Anlage, sowie durch analytische Definition besonderer Kombinationen aus Statorwicklung und Magnetpolen und der damit verbundenen Gestaltung der Umrichter.characteristic is the increase operational safety combined with weight and size optimization, in particular by the design and mechanical integration in the plant, as well as by analytical definition of special combinations from stator winding and magnetic poles and the associated design the inverter.

Das Hauptmerkmal der erfindungsgemäßen Verbesserungen betrifft die Betriebsiebssicherheit durch Stellantriebe, und im wesentlichen das System zur Verstellung der Rotorblätter. Eingeschlossen ist eine Bereitstellung von Hilfsenergie zur Windnachführung der Gondel, z.B. im Falle eines Netzfehlers. Ebenfalls angegeben ist ein Vorschlag für einen werkseitigen Belastungstests des Generators, und eine vorteilhafte Montage der Rotorblätter während des Aufbaues der Windenergieanlage an einem Standort mit erhöhtem Windaufkommen. Zusätzlich wird ein Generatorbetrieb mit reduzierter Leistung angegeben, im Falle eines Defektes innerhalb des Systems Generator, Elektrik, Elektronik, unter Berücksichtigung besonderer Kühlung des Generators. Enthalten ist auch ein Vorschlag wie eine vereinfachte Reparatur am Generator ermöglicht wird, auch wenn die Notwendigkeit als sehr gering bezeichnet werden kann.The Main feature of the improvements according to the invention relates to the reliability of operation by actuators, and in essentially the system for adjusting the rotor blades. Locked in is a supply of auxiliary power for wind tracking the Gondola, e.g. in case of a network error. Also indicated a proposal for a factory load test of the generator, and an advantageous Assembly of the rotor blades during the Construction of the wind turbine at a location with increased wind. In addition will a generator operation with reduced power specified, in the case a defect within the system generator, electrics, electronics, considering special cooling of the generator. Also included is a proposal like a simplified one Repair on the generator allows even if the need is said to be very low can.

Stand der TechnikState of the art

Wesentliche Unterscheidungsmerkmale derzeitiger drehzahlvariabler Windenergieanlagen sind Systeme mit getriebelosem Generator als Direktantrieb, wie in 1 vereinfacht dargestellt, oder Ausführungen bei denen ein Getriebe einen oder mehrere Generatoren antreibt. Allgemein ist festzustellen, dass es bis heute noch keine Windenergieanlage im Bereich großer Leistung gibt, die eine sehr hohe Sicherheit unter schwierigen Bedingungen wirklich nachweisen kann. Insbesondere bestehen erhöhte Risiken, an einem Standort mit Wind im Überlebensbereich, der dort nicht nur alle 50 Jahre wahrscheinlich ist.Essential distinguishing features of current variable speed wind turbines are systems with gearless generator as a direct drive, as in 1 shown in simplified form, or embodiments in which a transmission drives one or more generators. In general it can be stated that until today there is no wind power plant in the range of high power, which can really prove a very high security under difficult conditions. In particular, there are increased risks in a location with wind in the survival area, which is probable not only every 50 years.

Um eine Windenergieanlage oberhalb eines Abschaltwindes von z.B. 25 m/s in einem Bereich einer Windstärke von z.B. bis 35 m/s weiter betreiben zu können, wird gemäß DE-195 32 409-B4 vorgeschlagen, die Leistung der Windenergieanlage und die Betriebsdrehzahl des Rotors ab der ersten Abschaltgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Anstieg der Wind- und Anströmgeschwindigkeit zu vermindern. Problem ist dabei, dass die für eine Reaktion benötigten Winddaten nur verzögert ermittelt werden können, da Messwerte mehrere Sekunden gemittelt und ausgewertet werden müssen, und so eine Aktion zur Begrenzung von Spitzenlasten immer zu spät eingeleitet wird.In order to be able to continue to operate a wind power plant above a turn-off wind of, for example, 25 m / s in a range of a wind force of, for example, up to 35 m / s, the following is used DE-195 32 409-B4 proposed to reduce the power of the wind turbine and the operating speed of the rotor from the first shutdown speed in response to the increase of the wind and Anströmgeschwindigkeit. The problem with this is that the wind data required for a reaction can only be determined with a delay, since measured values have to be averaged and evaluated over several seconds, and thus an action for limiting peak loads is always initiated too late.

Ähnliches wird in DE-10 2006 034 106-A1 beschrieben, jedoch fehlt auch hier die Angabe wie Lasten tatsächlich limitiert werden sollen, da die beschriebenen Verfahren ebenfalls Zeitverzug zur Auswertung beinhalten, und zudem ungenau sind.Something similar will happen in DE-10 2006 034 106-A1 However, here too there is no indication of how loads should actually be limited, since the methods described also include time delay for the evaluation, and are also inaccurate.

Eine durch schnelle Windänderung entstehende Lastenänderung lässt sich mittels dieser Angaben nicht mit kurzer Verzögerung erkennen, und somit auch nicht begrenzen. Die pauschale Angabe, dass beliebige Sensoren der Anlage eine Reduzierung von Leistung und Drehzahl zur Folge haben sollen, ist nicht ausgeführt, bzw. stellt auch keine Neuerung dar, da derartiges an jeder mit Stellantrieben für die Rotorblätter ausgerüsteten Windenergieanlage trivial ist. Auch eine Ableitung aus der Aktivität des Pitchsystems erlaubt keine möglichst frühzeitige Erkennung einer Laständerung, da der Beginn einer Pitchaktivität von der Erfassung der bereits verzögerten Signalauswertung abhängt.A change in load resulting from a rapid wind change can not be detected with a short delay by means of this information, and thus can not be limited. The blanket statement that any sensors of the system should have a reduction of power and speed result, is not executed, or is no innovation, since such at each with actuators for the rotor blades equipped wind turbine is trivial. A derivation from the activity of the pitch system does not allow the earliest possible detection of a load change, since the beginning of a pitch activity depends on the detection of the already delayed signal evaluation.

Nicht berücksichtigt wird bei allen bekannten Verfahren, dass durch Windböen bereits im 100 ms Bereich erhebliche Lastspitzen stattfinden und dadurch erhöhte Gefahr frühzeitiger Ausfälle von Komponenten und Ermüdungen sicherheitskritischer Teile entsteht. Dies lässt sich durch Windmessung, Dehnungsmessstreifen und Schwingungssensoren nur unzureichend beherrschen, da entsprechende Auswerteverfahren wertvolle Zeit verstreichen lassen, und dadurch nur verzögerte Einflussnahme zur Lastenbegrenzung erfolgen kann. Weitere Grenzlasten können entstehen wenn die Windenergieanlage z.B. bei einer Netzstörung abgeschaltet werden muss, wozu die Rotorblätter (3) in den Bereich der „Fahnenstellung" (6, 6.1) verstellt werden. Dies erfolgt durch Pitchantriebe (7) über die Verzahnung am Blattlager (7.3) und wodurch die Nabe (15) dann bei Frontanströmung auch bei Extremwind nur noch eine kleine Drehzahl annehmen kann, sofern sie nicht durch eine mechanische Fail-safe Bremse ganz blockiert wird.Not considered in all known methods that wind peaks already in the 100 ms range take place considerable load peaks and thus increased risk of premature failure of components and fatigue of safety-critical parts arises. This can only be adequately controlled by wind measurement, strain gauges and vibration sensors, since corresponding evaluation procedures can allow valuable time to elapse, and thus only delayed control of the load can be achieved. Further limit loads may arise if the wind energy plant has to be switched off, eg in the event of a power failure, for which purpose the rotor blades ( 3 ) into the area of the "flag position" ( 6 . 6.1 ) are adjusted. This is done by pitch drives ( 7 ) about the toothing on the blade bearing ( 7.3 ) and whereby the hub ( 15 ) then at frontal flow even in extreme wind can only accept a small speed, unless it is completely blocked by a mechanical fail-safe brake.

Durch die direkte Aufschaltung einer gepufferten DC-Spannung an die DC Pitchantriebe entsteht eine nicht kontrollierte Drehzahl der Pitchantriebe (7) mit der Gefahr kritischer Turmschwingung wegen zu steiler aerodynamischer Bremsung, und es besteht zudem die Gefahr, dass Energie aus Batterien oder Kondensatoren versagt, und somit die Sicherheitsfunktion verloren geht.The direct connection of a buffered DC voltage to the DC pitch drives results in an uncontrolled speed of the pitch drives ( 7 ) with the risk of critical tower vibration due to steep aerodynamic braking, and there is also a risk that energy from batteries or capacitors fails, and thus the safety function is lost.

Eine Erhöhung der Sicherheit für die Blattrückstellung wird in Patent DE-197 20 025.B4 gezeigt, indem ein mechanischer Energiespeicher aus Spiralfedern die Rückstellung ausführt, und der keine Haltebremse am Rotorblatt benötigt, mit der Gefahr dass dies nicht öffnet, jedoch wird bei extremer Stelltätigkeit wie an Starkwindstandorten möglich, die erwartete Lebensdauer von 20 Jahren nicht mehr sicher nachweisbar.An increase in the security for the sheet reset is in patent DE 197 20 025 B4 shown by a mechanical energy storage of coil springs performs the reset, and does not require a holding brake on the rotor blade, with the risk that this does not open, however, is possible in extreme Stellelltigkeit as in strong wind locations, the expected life of 20 years no longer reliably detectable.

Nachteilig bei bekannten Verfahren der Pitchantriebe mit elektrischem Energiespeicher, ist die unsichere Funktion der Rückstellbewegung zur Fahnenstellung (6), und somit ein möglicher Totalschaden wegen hochdrehendem Rotor.A disadvantage of known methods of pitch drives with electrical energy storage, the unsafe function of the return movement to the flag position ( 6 ), and thus a possible total loss due to high-speed rotor.

Technologie wie z.B. in DE-100 33 029-B4 vorgeschlagen, hat den Nachteil, dass der Sicherheitsantrieb im Falle eines Blitzeinschlages bei beschädigtem Blitzschutz, seine Funktion total verlieren kann, und dadurch der Rotor durchdrehen wird, sofern nicht eine zusätzliche mechanische Bremse die Redundanz der Abbremsung gewährleistet.Technology such as in DE-100 33 029-B4 proposed, has the disadvantage that the safety drive in the event of a lightning strike with damaged lightning, its function can totally lose, and thereby the rotor will spin, unless an additional mechanical brake ensures the redundancy of the deceleration.

Kritisch hinsichtlich der Anlagenlasten ist zudem, dass eine gemäß dem Stand der Technik verwendete stromlos geschlossene Haltebremse das Rotorblatt unbeabsichtigt auf der aktuellen Position blockieren kann. Im Falle z.B. eines gebrochenen Anschlusskabels für die Magnetspule der Blatt-Haltebremse, wird das Rotorblatt nicht freigegeben, und ermöglicht keine Sicherheitsverstellung zur Fahnenlage, gefolgt von kritischen Zuständen für die Anlage, sofern die Störung nicht bei geringer Windstärke eintritt. Derartige Risiken sind ebenfalls erkennbar gemäß EP1029176-B1 , wobei ein Rotorblatt nur durch eigenen Massenschwerpunkt zurückdrehen soll, und im Falle eines Ausfalls der Leistungsversorgung eine Rücklaufsperre vorgeschlagen wird, um eine Bewegung in die Arbeitsposition zu verhindern. Eine Lösung des Problems zur sicheren Rückstellung ist dadurch nicht gewährleistet, da z.B. bei Netzausfall im Bereich des Abschaltwindes, und mit z.B. verspanntem Rotorblattlager (7.4), das Rotorblatt (3) sich nicht oder nur mit sehr geringer Geschwindigkeit zurückstellen wird, wodurch ebenfalls Überdrehzahl der Nabe (15) und erhebliche Beschädigung wahrscheinlich wird. In WO-2006/096895 wird vorgeschlagen, eine außerhalb der Nabe zu installierende Notstromversorgung für alle Stellantriebe gemeinsam bereitzuhalten, und ergänzend dazu noch eine mechanische Bremse zu verwenden, die den Rotor abbremsen kann. Derartige Konstellation löst aber das Problem nicht, eine sichere Rückstellung der Rotorblätter zu gewährleisten. Im Gegenteil bedeutet dies im Falle eines Kurzschlusses z.B. im Schleifringübertrager, den möglichen Ausfall der parallel versorgten Rotorblatt-Stellantriebe, und die mechanische Rotorbremse müsste in der Lage sein die komplette Energie der Abbremsung aufzunehmen, was bei immer größer werdender Anlagen immer aufwendiger wird.In addition, it is critical with regard to the plant loads that a normally closed holding brake used according to the prior art can unintentionally block the rotor blade at the current position. In the case of, for example, a broken lead wire for the solenoid of the blade holding brake, the rotor blade will not be released, and will not allow for safety adjustment to the flag position, followed by critical conditions for the equipment unless the disturbance occurs at low wind speeds. Such risks are also recognizable in accordance with EP1029176-B1 , in which a rotor blade should only turn back by its own center of gravity, and in the case of a power failure, a backstop is proposed to prevent movement into the working position. A solution of the problem for safe recovery is not guaranteed because, for example, in the event of a power failure in the area of the shutdown wind, and with, for example, distorted rotor blade bearings ( 7.4 ), the rotor blade ( 3 ) will not reset or only at very low speed, which also overspeed the hub ( 15 ) and significant damage is likely. In WO-2006/096895 It is proposed to provide an emergency power supply to be installed outside the hub for all actuators together, and to additionally use a mechanical brake which can decelerate the rotor. However, such a constellation does not solve the problem of ensuring a safe return of the rotor blades. On the contrary, this means in the case of a short circuit, for example, in Schleifringübertrager, the possible failure of the parallel-powered rotor blade actuators, and the mechanical rotor brake would have to be able to absorb the full energy of deceleration, which is becoming increasingly complex with ever-larger systems.

Bei Rotorblättern in Fahnenlage und seitlicher Anströmung findet ebenfalls eine Zunahme der Anlagenlasten statt, sofern das Rotorblatt auf fixer Position am Anschlag in Fahnenlage gehalten wird. Eine mögliche Lösung dieses Problems beinhaltet bereits DE 197 20 025-B4 , wobei mehrere jedem Rotorblatt zugeordnete Spiralfedern automatisch die Drehung des Rotorblattes in Richtung Arbeitsposition auf einen kleinen Winkelbereich begrenzen. Andere Verfahren für eine weiche Fahnenstellung der Rotorblätter sind für Windenergieanlagen im MW Bereich nicht bekannt.In rotor blades in lane position and lateral flow also an increase in plant loads takes place, provided that the rotor blade is held in a fixed position on the fence in lath position. One possible solution to this problem already exists DE 197 20 025-B4 , wherein a plurality of coil springs associated with each rotor blade automatically limit the rotation of the rotor blade in the direction of the working position to a small angular range. Other methods for soft feathering of the rotor blades are not known for MW wind turbines.

Ein weiteres Problem besteht beim Betrieb an Starkwindstandorten durch häufigere Aktivität der Pitchantriebe (7), um die wechselnde oberhalb Nennwind befindliche Windenergie zu begrenzen. Als Folge davon besteht erhöhte Belastung und Abnutzung der Verzahnung der Getriebestufen der Pitchantriebe (7), und dies insbesondere beim Wechsel der Drehrichtung, und somit der dynamischen Umkehr der Zahnflankenberührung innerhalb der Getriebe (7.1) der Stellantriebe (7) und der Zähne zwischen Abtriebsritzel (7.2) und Blattlagerverzahnung (7.3).Another problem is the operation in strong wind locations by more frequent activity of the pitch drives ( 7 ) to limit the changing wind energy above nominal wind. As a result, there is increased load and wear of the teeth of the gear stages of the pitch drives ( 7 ), and this in particular when changing the direction of rotation, and thus the dynamic reversal of the tooth flank contact within the transmission ( 7.1 ) the actuators ( 7 ) and the teeth between output pinion ( 7.2 ) and journal bearing teeth ( 7.3 ).

Ein Versuch die Stellantriebe für höhere Belastung auszulegen wird in DE 101 16 011-B4 unternommen, jedoch wird das Problem der Zahnbeschädigung nicht gelöst, sondern nur durch doppelten Aufwand reduziert. Zudem enthält das Patent technische Angaben die nicht der gewünschten Funktion entspre chen können, da z.B. ein Gleichstrom nicht geeignet ist um einen Asynchronmotor auf einer gewünschten Position festzuhalten.An attempt to design the actuators for higher load is in DE 101 16 011-B4 However, the problem of tooth damage is not solved, but reduced only by double effort. In addition, the patent contains technical information which can not comply with the desired function, since, for example, a direct current is not suitable for holding an asynchronous motor at a desired position.

In DE 10 2004 024 564 B4 wird ebenfalls ein Verfahren beschrieben das Lasten reduzieren soll, indem der Rotor innerhalb eines Trudelbereiches mit einstellbarem Blattwinkel in Abhängigkeit der Windgeschwindigkeit betrieben werden soll. Eine Lastenüberhöhung abzuwenden ist auch durch diesen Vorschlag nicht gewährleistet, da z.B. nach Installation der Anlage und bei Verzögerung des Netzanschlusses, oder auch bei Netzabschaltung im Betrieb, nach einem Ausfall eines ohne Redundanz arbeitenden Hilfsgenerators die Lastenreduzierung nicht mehr funktioniert. Auch die Vorschläge der Verwendung von Notstromaggregaten oder dergleichen, können nicht als dauerhafte Lösung zur Lastenbegrenzung bezeichnet werden, da bereits eine einfache Störung, wie z.B. fehlender Kraftstoff, das System versagen lässt. Ebenfalls nicht gelöst ist dabei das Problem bei aufkommendem Wind nach Windstille und bei ausgefallenem Netz, da der Pitchantrieb nicht verstellt werden kann ohne Energie des Hilfsgenerators, aber der Hilfsgenerator gemäß Vorschlag erst Energie erzeugen soll, nachdem der Pitchantrieb den Blattwinkel für erhöhte Trudeldrehzahl eingestellt hat, und somit das System nicht zur beschriebenen Funktion gelangen kann. Ein zusätzliches Sicherheitsproblem dieses Vorschlages besteht darin, dass sofern der Hilfsgenerator nach Verstellung auf höhere Trudeldrehzahl ausfällt, keine Rückstellung der Rotorblätter in die Fahnenlage mehr stattfinden kann.In DE 10 2004 024 564 B4 A method is also described which is intended to reduce loads by operating the rotor within a spin range with adjustable blade angle as a function of the wind speed. Avoiding excessive loads is also not guaranteed by this proposal, since, for example after installation of the system and delaying the power connection, or even in power off in operation, after a failure of a working without redundant auxiliary load reduction no longer works. Also, the proposals of using emergency generators or the like, can not be referred to as a permanent solution for limiting loads, since even a simple fault, such as lack of fuel, the system can fail. Also not solved is the problem in the oncoming wind after calm and failed network because the pitch drive can not be adjusted without energy of the auxiliary generator, but the auxiliary generator according to proposal to generate energy after the pitch drive has set the blade angle for increased spin speed, and thus the system can not get to the described function. An additional security problem of this proposal is that if the auxiliary generator fails after adjustment to higher turbo speed, no provision of the rotor blades can take place in the flag layer more.

Dem Stand der Technik entsprechende Pitchantriebe enthalten zusätzlich den Nachteil, dass sofern eine während der Montage der Rotorblätter erforderliche Drehbewegung des Blattlagers mittels externer Stromversorgung für die Bremsenbetätigung stattfinden muss, wodurch ein Gefahrpotential für das Montage- und Servicepersonal besteht, wegen einem möglichen unbeabsichtigten schwerkraftabhängigen Verdrehen des Rotorblattes.the Prior art pitch drives additionally include the Disadvantage that provided one during the assembly of the rotor blades required rotational movement of the blade bearing by means of external power supply for the Brake operation take place must, which creates a danger potential for the assembly and service personnel exists, because of a possible unintentional gravity-dependent Turning the rotor blade.

Insbesondere für an Starkwindstandorten zu betreibenden Windenergieanlagen wird es schwierig Zeitfenster mit geringer Windstärke zu finden, um den komplett mit Flügel vormontierten Rotor (15) mittels Kran z.B. an der bereits am Turmkopf befindlichen Generatorwelle (17) anzubringen.Particularly for wind turbines to be operated at high-wind locations, it is difficult to find time windows with low wind strength in order to obtain the rotor completely preassembled with wings (US Pat. 15 ) by means of a crane, for example, on the generator shaft already at the top of the tower ( 17 ).

Seit Beginn der Montage von Anlagen auch unterhalb des MW Bereichs, ist es Praxis, dass Rotorblätter und/oder Blattlager auch ohne großen Kran montiert werden, und dies mittels Seilen, Umlenkrollen und Hebeeinrichtungen am Blatt und an der Anlage stattfindet. Eine Ausgestaltung dazu wird in DE 103 03 555-B4 beschrieben, wobei das beschriebene Verfahren nicht schlüssig ist, da nicht offenbart wurde wie nach Anbringung eines Rotorblattes in 6 Uhr Stellung, dieses dann mit der Nabe (3) gegen die Schwerkraft nach oben gedreht werden soll, damit der nächste Rotorblatt-Anschraubpunkt nach unten gedreht werden kann, und so nacheinander auch weiteren Rotorblätter montiert werden können. Eine weitere Ausgestaltung zur Montage von Rotorblättern ohne Kran bis Nabenhöhe, beschreibt WO-2006/053554-A2 , jedoch wird auch dort nicht offenbart wie bei einer Anlagenerrichtung nacheinander alle Rotorblätter in der 6 Uhr Stellung des Blatt-Anschlusspunktes an der Nabe montiert werden sollen. Im Falle, dass eine Windenergieanlage bei Windstärken die in Nähe der berechneten Überlebenswindstärke liegt ohne ein redundantes System der Windnachführung betrieben wird, entstehen ebenfalls Extremlasten auf die mechanischen Komponenten, sofern der Wind die Frontanströmung verlässt. Patent DE 100 58 076-C2 beschreibt ein Verfahren zur Lastenbegrenzung innerhalb der Windenergieanlage, bei dem die Windnachführung den Blattrotor in Lee-Position verstellen soll, und wobei die Rotorblätter bis in eine 180°-Position gedreht werden. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass ei ne Störung der Energieversorgung sowohl für Stellantriebe der Rotorblätter als auch der Windnachführung nicht berücksichtigt wird.Since the beginning of the installation of plants also below the MW range, it is practice that rotor blades and / or blade bearings are mounted without a large crane, and this takes place by means of ropes, pulleys and lifting devices on the sheet and the system. An embodiment of this is in DE 103 03 555-B4 described method is not conclusive, since it was not disclosed as after attachment of a rotor blade in 6 o'clock position, this then with the hub ( 3 ) is to be turned upwards against gravity, so that the next rotor blade attachment point can be turned downwards, so that successive rotor blades can also be mounted. Another embodiment for mounting rotor blades without crane to hub height, describes WO-2006/053554-A2 However, it is also not disclosed there as in a system installation successively all rotor blades in the 6 o'clock position of the blade connection point to be mounted on the hub. In the event that a wind turbine is operated at wind strengths close to the calculated survival wind force without a redundant wind tracking system, extreme loads also arise on the mechanical components, as long as the wind leaves the front approach. patent DE 100 58 076-C2 describes a method for limiting loads within the wind turbine, in which the wind tracking is to displace the blade rotor in the leeward position, and wherein the rotor blades are rotated to a 180 ° position. A disadvantage of this method is that ei ne disturbance of the power supply for both actuators of the rotor blades and the wind tracking is not considered.

Nach DE 100 23 440 C1 soll als Neuerung zum Betrieb der Windnachführung, eine oder mehrere Asynchronmaschinen während der Drehbewegung durch einen Frequenzumrichter mit Drehstrom variabler Frequenz beaufschlagt werden, sowie im Stillstand mit Gleichstrom, um Drehmomentschwankungen zu verhindern und gleichmäßige Lastenverteilung zu erhalten. Nachteilig ist, dass sich mit dargestellter Ausführung die Probleme höchstens ansatzweise lösen lassen, da die angeblichen unterschiedlichen Drehzahlen der Antriebe, durch Unsymmetrien der Verzahnung, sich nicht durch den Betrieb mehrerer Motoren an einem Frequenzumrichter beseitigen lassen können. Da der angegebene Frequenzumrichter keinen Zwischenkreis besitzt, lässt sich auch keine Energie zwischen mehreren Geräten austauschen, oder Energiezuführung in den Zwischenkreis vornehmen. Ebenfalls nicht möglich ist eine Drehmomentüberwachung durch diesen Frequenzumrichter, der Drehstrom mit variabler Frequenz auf einen Asynchronmotor beaufschlagen soll, oder Gleichstrom im Stillstand. Zudem besteht kein Hinweis wodurch Schwingungen gedämpft werden sollen, und wie ein Spiel innerhalb der Verzahnung (10) und Ritzel (10.1) sowie dem Ritzel (10.2) während einem Verstellzyklus eliminiert werden soll. Azimutantriebe (8, 9) mit Frequenzumrichterbetrieb wurden erstmals 1997 an einer 600 kW Prototyp Windenergieanlage beim Germanischen Lloyd zur Zertifizierung beauftragt, lösen aber in der bekannten Form nicht die durch großes Zahnspiel der Azimutantriebe entstehenden Probleme.To DE 100 23 440 C1 is to be applied as innovation to the operation of the wind tracking, one or more asynchronous machines during the rotational movement by a frequency converter with three-phase variable frequency, as well as at standstill with DC, to prevent torque fluctuations and to obtain uniform load distribution. The disadvantage is that with the illustrated embodiment, the problems can be solved at most rudimentary, since the alleged different speeds of the drives, by asymmetries of the teeth, can not be eliminated by the operation of multiple motors to a frequency converter. Since the specified frequency converter does not have a DC link, it is also not possible to exchange energy between several devices or to carry out energy supply to the DC link. Also not possible is a torque monitoring by this frequency converter, which is to apply three-phase current with variable frequency to an asynchronous motor, or DC at standstill. In addition, there is no indication that vibrations should be damped, and how a game within the gearing ( 10 ) and pinion ( 10.1 ) and the pinion ( 10.2 ) should be eliminated during an adjustment cycle. Azimuth drives ( 8th . 9 ) with frequency converter operation were commissioned for the first time in 1997 on a 600 kW prototype wind turbine at Germanischer Lloyd for certification, but solve in the known form not caused by the great backlash of the azimuth drives problems.

Zudem zeigen derzeitig verfügbare Systeme keine Möglichkeit wie eine Schwergängigkeit innerhalb des Stellsystems für die Windnachführung frühzeitig erkannt werden soll. Ein Vorschlag wird in DE-10-2004 051 054-A1 gemacht, indem durch Messung der Temperatur, z.B. an einer Bremse des Stellantriebes (8, 9), die Betriebsicherheit verbessert werden soll, und dass der Sensor auch Abnutzungserscheinungen erfassen soll. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass eine nicht geöffnete Bremse, die an einem am Elektromotor (8.1) u. (9.1) der Windnachführung angebaut ist, der nur kurze Drehbewegungen ausführt, nur unsicher erkannt werden kann, aber zumindest die Erkennung erst mit großer Verzögerung erfasst wird. Eine Definition, wie die Abnutzungserscheinung durch einen Temperatursensor erkannt wird, ist nicht ausgeführt, auch ist nicht erkennbar, wie und welcher Gewinn an Betriebsicherheit entstehen soll.In addition, currently available systems show no way how a stiffness within the control system for wind tracking should be detected early. A proposal will be made in DE-10-2004 051 054-A1 made by measuring the temperature, eg on a brake of the actuator ( 8th . 9 ), the operational safety is to be improved, and that the sensor should also detect signs of wear. This embodiment has the disadvantage that an unopened brake which is connected to one of the electric motor ( 8.1 u. ( 9.1 ) the wind tracking is cultivated, which executes only short rotational movements, can only be detected uncertainly, but at least the detection is detected only with great delay. A definition of how the wear phenomenon is detected by a temperature sensor, is not executed, and it is not clear how and what profit to safety.

Bekannte direktangetriebene Generatoren besitzen zudem erhebliche Nachteile durch Abmessungen und Gewichte, da diese Generatoren auch noch heute in der Ausführung mit 6-phasiger Wicklung durch ungesteuerte Wechselrichter belastet werden (Fachbuch Heier, 2005, Seite 216), wodurch eine Beeinflussung der Generator-Stromkurvenform zur Reduzierung von Geräuschen und Vibrationen, sowie der Belastung mit reinem Wirkstrom, nicht ermöglicht wird.Known Direct-drive generators also have considerable disadvantages by dimensions and weights, as these generators still today in the execution be loaded with 6-phase winding by uncontrolled inverter (Specialist book Heier, 2005, page 216), whereby an influence of the Generator current waveform for reducing noise and noise Vibrations, as well as the load with pure active current, is not possible.

Zudem sind derartige Maschinen mit überlappenden Wicklungen teuer wegen aufwändiger Handarbeit, und durch Überlappung der Spulen an den Wickelköpfen entsteht erhöhte Gefahr eines Isolationsfehlers. Der wesentlichste Nachteil dieser Technology besteht aber durch hohe Lastenüberhöhung im Falle eines Klemmenkurzschlusses, wobei dies eine etwa sechsfache Lastzunahme im Strebensystem (13) für den Stator (12), und dem Strebensystem (14) für den Rotor (2) bewirkt.In addition, such machines with overlapping windings are expensive because of elaborate manual work, and overlapping the coils on the end windings increases the risk of an insulation fault. The most significant disadvantage of this technology, however, is the high load increase in the event of a terminal short circuit, which is an approximately six-fold increase in load in the strut system ( 13 ) for the stator ( 12 ), and the striving system ( 14 ) for the rotor ( 2 ) causes.

In dem Fachbuch Heier, Ausgabe 1996, Seite 193 Bild 3.6.12 werden zwei beispielhafte Windenergieanlagen dargestellt, bei denen Stator und Rotor eine als Stabkonstruktion erkennbare Ausführung zeigen. Ein identisches Bild zeigt der 1994 im Windtestfeld Kaiser Wilhelm Koog installierte Heidelberg-Rotor. Exakt ein derartiges Grundprinzip der Strebenausführung zur Montage von Stator und Rotor wird Jahre später in EP-13 01 975-B1 als „Tragarme" in „Stabkonstruktion" für Stator und Rotor als Neuheit beansprucht.In the textbook Heier, Issue 1996, page 193 Figure 3.6.12 two exemplary wind turbines are shown, in which stator and rotor show a recognizable as a rod construction design. An identical picture shows the Heidelberg rotor installed in 1994 in the wind test field Kaiser Wilhelm Koog. Exactly such a basic principle of the strut design for the assembly of stator and rotor will be years later EP 13 01 975 B1 claimed as "support arms" in "rod construction" for stator and rotor as novelty.

Die Befestigung der Stabkonstruktion (13, 14) gemäß dem Stand der Technik nach 1.1 und 1.2, zeigt erheblichen Aufwand an Schraubverbindungen (16) für das Stabsystem. Die zum Zentrum gerichteten Schrauben (16) müssen alle Kräfte im Generatorsystem halten, und es ist auch eine aufwändige Anpassung der Streben erforderlich um guten Rundlauf und konstanten Luftspalt zwischen Stator (12) und Rotor (2) zu gewährleisten.The attachment of the rod construction ( 13 . 14 ) According to the prior art after 1.1 and 1.2 , shows considerable expenditure on screw connections ( 16 ) for the bar system. The screws directed towards the center ( 16 ) must hold all forces in the generator system, and it is also a complex adaptation of the struts required for good concentricity and constant air gap between the stator ( 12 ) and rotor ( 2 ) to ensure.

Eine Variante, gemäß 1.3, umgeht eventuelle Probleme mit einem Strebensystem und wird dargestellt in DE-600 29 977-T2 , nachdem diese Konstruktion bereits 1997 von Firma Lagerwey NL an Prototypen eingesetzt wurde. Es wird eine getriebelose Windenergieanlage mit einem Hauptlager (19) gezeigt. Dabei kann das Strebensystem (13.1) und (14.1) mit Anbindung an Nabe (17.1) und Achse (18.1) gekürzt werden, und reduziert die Belastung an den Schraubverbindungen (16) gegenüber der Ausführung nach 1.1 und 1.2. In der später erfolgten Patentanmeldung WO 02/057625-A1 wird eine direkt vergleichbare Anordnung einer Lagerung mit einem Kompaktlager nochmals beansprucht.A variant, according to 1.3 , circumvents any problems with a striving system and is presented in DE-600 29 977-T2 After this construction was already used in 1997 by company Lagerwey NL prototypes. There will be a gearless wind turbine with a main bearing ( 19 ). In this case, the struts system ( 13.1 ) and ( 14.1 ) with connection to hub ( 17.1 ) and axis ( 18.1 ) and reduces the load on the screw connections ( 16 ) compared to the execution after 1.1 and 1.2 , In the later patent application WO 02/057625-A1 If a directly comparable arrangement of storage with a compact storage claimed again.

Weiterhin ist es im Falle einer Betriebsstörung von erheblicher Bedeutung, eine möglichst verzögerungsfreie Abbremsung des Rotors einzuleiten, jedoch zumindest derart zu reagieren, dass z.B. bei Unterbrechung der Netzeinspeisung nur eine sehr geringe Drehzahlzunahme des Rotors stattfindet. Ansätze die den Generator selbst als Bremse verwenden, indem Verbindungen zwischen den Phasen der Generatorwicklung hergestellt werden, scheitern bei bisher bekannter Technik für MW Anlagen, wegen der Höhe der zu vernichtenden Energie und der Gefahr einer Entmagnetisierung bei Verwendung konventioneller Generatortechnik mit überlappender Wicklung.Farther it is in case of a malfunction Of considerable importance, a possible delay Deceleration of the rotor, but at least to react in such a way that e.g. when the mains supply is interrupted, only a very small one Speed increase of the rotor takes place. Approaches the generator itself use as a brake by making connections between the phases of the generator winding be manufactured, fail with previously known technology for MW systems, because of the height the energy to be destroyed and the danger of demagnetization when using conventional generator technology with overlapping winding.

Generell ist zudem der Betrieb an Standorten der Windenergieanlagen mit erhöhtem Windaufkommen auch dadurch beeinflusst, dass die Betriebszeit mit hoher Belastung erheblich zunimmt, und sich die Komponenten Lebensdauer dadurch reduziert. Da bisherige getriebelose Generatoren luftgekühlt werden, ist die Forderung an reduzierte Temperaturen entweder durch Vergrößerung des Bauvolumens zu erreichen, mit Nachteilen für Herstellung und Transport, oder durch weiter verstärkten Kühlluftdurchsatz zur Abfuhr der Verlustwärme. Eine mögliche Kühlung des Generators und der benötigte Luftaustausch zur Außenluft wird in DE 10 2004 046 700 B4 derart beschrieben, dass mehrere Lüftungsgebläse erforderlich werden, um von außerhalb der Gondel im Turmbereich angesaugte Luft zur Kühlung des Generators zu verwenden, jedoch werden die Nachteile des unkontrollierten zu jeder Zeit stattfindenden Eintrages von Luft mit hoher Feuchtigkeit, Sand- oder Salzhaltigkeit nicht gelöst.In general, the operation at wind turbine sites with increased wind load is also influenced by the fact that the operating time with high load increases considerably, and the service life of the components is thereby reduced. Since previous gearless generators are air-cooled, the demand for reduced temperatures can be achieved either by increasing the volume of construction, with disadvantages for production and transport, or by further increasing the cooling air throughput to dissipate the heat loss. A possible cooling of the generator and the required air exchange to the outside air is in DE 10 2004 046 700 B4 described such that a plurality of ventilation fans are required to use from outside the nacelle in the tower area sucked air for cooling the generator, however, the disadvantages of un controlled entry at any time of air with high humidity, sand or salinity not solved.

Herkömmliche Synchrongeneratoren in Ringausführung mit überlappender Wicklung, besitzen zudem bei Anwendung in Windenergieanlagen erhebliche Nachteile, sofern an der Wicklung eine Reparatur notwendig wird, und die Nabe mit Rotorblättern und dem Generator vom Turm (5.1) geholt werden müssen.Conventional synchronous generators in ring design with overlapping winding, also have significant disadvantages when used in wind turbines, if the winding is a repair is necessary, and the hub with rotor blades and the generator from the tower ( 5.1 ) must be brought.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zu Grunde Einrichtungen anzugeben, zur Herstellung, zum Test, zur Montage und zum Betrieb für eine Windenergieanlage, damit eine wirtschaftlich günstige Eignung für insbesondere extreme Windbedingungen entsteht. Sehr turbulenter Wind und häufiger Starkwind, und auch bis in den Überlebensbereich der Anlage vorkommender Wind, führt zur erhöhten Aktivierung aller Stellantriebe und zu erhöhter Belastung der kompletten Mechanik, und dadurch frühzeiti gen Komponentenausfall oder totaler Zerstörung, sofern nicht geeignete Anlagentechnik zur Verfügung steht. Da die Funktionsbereitschaft der Stellantriebe für Windenergieanlagen von extremer Wichtigkeit ist, wird vorgeschlagen, bei einer elektrischen Funktionsstörung innerhalb der Pitchantriebe eine mechanische Energie für die Sicherheitsstellbewegung zu verwenden, die an der Nabe oder mit der Nabe in Verbindung stehenden drehenden Mitteln abgegriffen wird, unter Berücksichtung einer automatischen Auskopplung des Antriebsmomentes im Fahnenbereich, und einer mechanisch aktivierten Auskopplung bei Rückwärtsdrehung der Nabe. Berücksichtigt wird dabei, dass im Falle einer Schnellabschaltung der Anlage die Stellgeschwindigkeit des Rotorblattes am höchsten ist, bei der höchsten vorkommenden Drehzahl des Rotors, und bei abnehmender Rotordrehzahl sich die Stellgeschwindigkeit automatisch reduziert, und somit bei aerodynamischer Bremsung sich die Lasten reduzieren. Weiterhin ist zur Lastenbegrenzung das Problem zu lösen, dass die Pitchantriebe und auch die Azimutantriebe auf Grund häufiger Wechsel der Drehrichtung in Verbindung mir großem spiel innerhalb der Verzahnung starke Überlastungen erfahren, und dass im Falle einer ausgefallenen Stromversorgung für die Stellantriebe keine Möglichkeit besteht die Gondel derart zu drehen, dass bei zunehmendem Wind immer Frontanströmung gewährleistet wird.Of the The invention is based on the task of specifying devices for the manufacture, testing, assembly and operation of a wind energy plant, thus an economically favorable Fitness for especially extreme wind conditions. Very turbulent Wind and more often strong wind, and also into the survival area of the Plant occurring wind, leads for increased activation of all actuators and to increased Loading of the complete mechanics, and thereby early timing Component failure or total destruction, if not appropriate Plant technology is available. Since the operational readiness of the actuators for wind turbines of extreme Importance is suggested in case of an electrical malfunction within the pitch drives a mechanical energy for the safety movement to use, which at the hub or with the hub related rotating means, taking into account an automatic decoupling the drive torque in the flag area, and a mechanically activated Coupling in reverse rotation the hub. Considered is that in case of an emergency shutdown of the plant the Actuating speed of the rotor blade is highest, at the highest occurring Speed of the rotor, and with decreasing rotor speed, the Setting speed automatically reduced, and thus at aerodynamic Braking to reduce the loads. Furthermore, for load limitation to solve the problem, that the pitch drives and also the azimuth drives due to frequent change the direction of rotation in connection with great play within the gearing experience heavy overloads, and that in case of a failed power supply for the actuators no way is the gondola to turn so that with increasing wind always fronta flow guaranteed becomes.

Damit die Erfassung der Blattposition mit reduziertem Aufwand erfolgt, wird vorgeschlagen die Messung der Blattlage mit nur einem Absolutsensor auszuführen der an der Motorwelle befestigt wird, und dessen ganze Umdrehungen und Teilumdrehungen innerhalb der Motorregelung erfasst und ausgewertet werden, und gleichzeitig auch für die Regelung des Motors als Rückführung dient. Zudem soll eine Kontrolle der Blattposition soll über mehrere am Rotorblatt befindliche Näherungssensoren erfolgen, indem deren Position bei der Inbetriebnahme gespeichert wird, und so einen Genauigkeitstest durch Vergleich mit dem Motorsensor beim Überfahren online ermöglicht.In order to the registration of the leaf position takes place with reduced effort, It is proposed to perform the measurement of the sheet position with only one absolute sensor the is attached to the motor shaft, and all of its revolutions and Partial revolutions detected and evaluated within the motor control be, and at the same time for the regulation of the motor serves as feedback. In addition, a control of the leaf position should over several on the rotor blade located proximity sensors done by storing their position during commissioning and so an accuracy test by comparison with the engine sensor when driving over online allows.

Ein Problem der aktuellen Technik für Pitchantriebe die stromlos geschlossene Bremsen beinhalten, wird soll durch einen Mechanismus der ein mechanisches Lösen jeder der Rotorblatt-Haltebremsen bewirkt, gelöst werden. Die im Normalfall stromlos geschlossenen Bremsen halten jedes Blatt selbständig fest, sofern keine funktionsgesteuerte Lüftung eingeleitet wird. Ein dazu redundantes Öffnen einer Bremse soll erreicht werden, indem die Bremse zusätzlich zur elektrischen Aktivierung mittels eines Hebels zwangsgelüftet werden kann, und als Variante die Lüftbewegung durch einen Magneten ausgelöst wird, und die Bremse wieder aktiviert wird nach mechanischer Rückstellung des Lüfthebels, und dies mittels einem am drehenden Rotorblatt oder Blattlager befestigten Anschlages, der die Bremse in Fahnenstellung wieder schließen lässt, sofern keine elektrische Aktivierung zum Öffnen stattfindet. Ergänzend dazu wird das Problem gelöst werden, den Handlüfthebel der Bremse auch für die Montage der Rotorblätter zu verwenden, damit diese gezielt auf eine bestimmte Winkelstellung von Hand gegen die Schwerkraft der Blätter positioniert werden können, und dies bei Bremstypen die stromlos offen oder geschlossen sind.One Problem of the current technology for Pitch drives that include normally closed brakes will intended by a mechanism of a mechanical release each the rotor blade holding brakes causes to be solved. The normally normally closed brakes hold each blade independently, unless function-controlled ventilation is initiated. One for redundant opening a Brake should be achieved by the brake in addition to electrically activated by means of a lever can, and as a variant, the Lüftbewegung triggered by a magnet and the brake is reactivated after mechanical reset the release lever, and this by means of a fixed to the rotating rotor blade or blade bearing Stop, which can close the brake in flag position again, provided no electrical activation takes place for opening. Additional to the problem is solved be the hand release lever the brake also for the assembly of the rotor blades to use them to target a specific angular position can be positioned by hand against the gravity of the leaves, and this with brake types which are normally open or closed.

Um die Verstellbewegung der Rotorblätter den erhöhten Anforderungen für Starkwindstandorte entsprechend auszugestalten, wird vorgeschlagen jedes Rotorblatt mindestens mit 2 Stellantrieben (26) auszurüsten. Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag können die Probleme die durch Zahnspiel innerhalb der Getriebe entstehen und die Verzahnung am Ritzel (26.3) und am Blattlager (24) und in den Getrieben schädigen, stark reduziert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Steuerung für die Stellantriebe derart wirkt, dass bei 2 Stück an einem Blatt-Drehlager (23.1) angreifenden Antrieben, je ein Antrieb sich an der rechten Zahnflanke anlegt und der zweite Antrieb so positioniert wird, dass er die linke Zahnflanke innerhalb der Getriebeuntersetzung berührt, und immer der Antrieb antreibendes Moment einleitet dessen Zahnflanke bereits anliegt. Somit bringt je nach Drehrichtung der eine oder der andere Antrieb das Drehmoment auf. Sofern Antriebs oder Bremsmoment benötigt wird, erfolgt dies somit immer vom Antrieb dessen Zahnflanke in der benötigten Drehrichtung anliegt, der zweite Antrieb hat nur die Aufgabe in der entgegengesetzten Richtung das Zahnspiel auf null zu halten, um beim Wechsel der Drehmoment-Wirkrichtung sofort übernehmen zu können. Automatisiert oder durch Handeingabe in das Steuerungssystem, kann die jedem Antrieb zugeordnete Wirkrichtung für das Anlegen an die Zahnflanke gewechselt werden. Durch direkte Kopplung der Steuerung für die beiden Wechselrichter eines Blatt-Antriebssystems entsteht zudem eine wesentlich verbesserte Positionierung auf einen genauen Blattwinkel. Ein Hin- und Herschlagen der Antriebsmotoren, und somit der Verzahnung, um eine Blattposition elektronisch genau zu halten, entfällt.In order to design the adjustment movement of the rotor blades according to the increased requirements for strong wind locations, it is proposed that each rotor blade be equipped with at least two actuators ( 26 ). The proposal according to the invention, the problems caused by backlash within the transmission and the teeth on the pinion ( 26.3 ) and at the leaf store ( 24 ) and in the gears damage, be greatly reduced. This is achieved by the fact that the control for the actuators acts in such a way that when 2 pieces of a blade-pivot bearing ( 23.1 ) engaging drives, each one drive applies to the right tooth flank and the second drive is positioned so that it touches the left tooth flank within the gear reduction, and always initiates the drive driving torque whose tooth flank is already present. Thus, depending on the direction of rotation of one or the other drive to the torque. If drive or braking torque is required, this is thus always applied by the drive whose tooth flank is in the required direction of rotation, the second drive has only the task in the opposite direction to keep the backlash to zero, to take over immediately when changing the torque direction of action can. Automated or by manual input into the control system, the direction of action assigned to each drive for application to the tooth flank can be changed. By directly coupling the controller for the two inverters of a blade drive system also results in a much improved positioning on a precise blade angle. A back and forth of the drive motors, and thus the gearing to keep a sheet position electronically accurate, is eliminated.

Eine nahezu identische Problemstellung besteht bei den Stellantrieben für die Positionierung der Gondel zur Windnachführung gezeigt in 6.1 bis 6.3. Deren Verwendung wird ebenfalls derart vorgeschlagen, dass ein Antrieb, oder eine Antriebgruppe, mittels Wechselrichter mit kontrolliertem Moment verfahren und positioniert wird, und Spiel innerhalb der Verzahnung der Azimutantriebe (26.1) vermieden wird. Dies erfolgt derart, dass Antriebe beliebiger Anzahl zu mindestens 2 Gruppen zusammengeschaltet werden wie in 6 beispielhaft gezeigt, und jede Gruppe einen Wechselrichter zur Steuerung des von den Motoren abgegebenen Drehmomentes besitzt, wobei das Drehmoment in jedem Arbeitspunkt über den vollen Bereich von negativ nach positiv und auch bei Stillstand aufgebracht werden kann um ein pendeln der Gondel zu vermeiden. Konstellationen für z.B. 6 Stellantriebe an einem Zahnkranz drehend sollten in Gruppen mit 3:3 aufgeteilt werden. Die antreibende Gruppe wird nun mit positivem Moment beaufschlagt und die bremsende Gruppe mit ganz geringem negativem Moment, wodurch ein Schwingen durch Zahnspiel entfällt. Für einen sanften Start wird während der ersten wenigen 100 ms nur ein geringes langsam ansteigendes Antriebsmoment zugelassen und somit eventuell beim Erststart vorhandenes Getriebespiel sanft eliminiert.A nearly identical problem exists with the actuators for the positioning of the nacelle for wind tracking shown in 6.1 to 6.3 , Their use is also proposed in such a way that a drive, or a drive group, is moved and positioned by means of controlled-torque inverters, and play within the toothing of the azimuth drives ( 26.1 ) is avoided. This is done in such a way that drives of any number are interconnected to at least 2 groups as in 6 shown by way of example, and each group has an inverter for controlling the output from the engine torque, wherein the torque can be applied at any operating point over the full range from negative to positive and also at a standstill to avoid swinging of the nacelle. Constellations for eg 6 actuators rotating on a sprocket should be divided into groups of 3: 3. The driving group is now subjected to a positive moment and the braking group with a very low negative moment, which eliminates a swing by backlash. For a smooth start, only a small, slowly rising drive torque is permitted during the first few 100 ms, thus gently eliminating any gear play that might be present at the first start.

Die Drehmomente werden durch eine im Wechselrichter integrierte oder überlagerte Regelung derart gesteuert, dass die Drehmomentverteilung zwischen treibendem Stellmotor und bremsendem Stellmotor im ms Bereich stattfindet. Start-Stoprampen und Drehgeschwindigkeit werden ausschließlich durch die Variation des Drehmomentes limitiert. Ergänzend wird vorschlagen auf eine Reibbelagsbremse am Drehlager der Windnachführung zu verzichten, und nur Bremsen auf der Motorseite zu verwenden, und so zu steuern dass der Antrieb der das Drehmoment zu Verstellung ausführt ohne, oder mit geringem Getriebespiel, Drehmoment an den Zahnkranz überträgt, Dazu wird vorgeschlagen zuerst eine Gruppe der Stellantriebe sanft zu positionieren, und nach Einlegen der Bremsen die restlichen Antriebe ebenfalls etwas mit Drehmoment in der Richtung zu beaufschlagen, gegen die eine erste Gruppe festhält, und dann auch die weiteren Bremsen einzulegenThe Torques are generated by an integrated or superimposed inverter Control controlled such that the torque distribution between driving servomotor and braking servomotor in the ms range takes place. Start-stop ramps and rotation speed are exclusively by the variation of the torque is limited. In addition, it will suggest to dispense with a Reibbelagsbremse the pivot bearing of wind tracking, and only Use brakes on the engine side, and so to control that the drive that carries out the torque to adjustment without, or with little gear play, transmits torque to the ring gear, this It is proposed to first gently close a group of actuators position the remaining drives after inserting the brakes also something to apply torque in the direction against which a first group holds, and then the others Engage brakes

Der Neustart zur Verstellung der Gondel erfolgt immer derart, dass der Antrieb treibt dessen Zahnflanke nicht gewechselt werden muss, und die andere Gruppe eine minimale Bremswirkung ausführt. Ergänzend dazu kann mindestens ein oder mehrere Motoren jeder Gruppe mit Drehgeber zur völlig stoßfreien Momentregelung ausgeführt sein, Als Erweiterung wird vorgeschlagen einen derartigen Sensor gleichzeitig als Sensor für die Gondelpositionierung zu verwenden, wodurch die Positionsmessung dann redundant stattfinden kann, und jedem Drehgeber auch ein eigener Synchronisiersensor zugeordnet wird, der die Mittelstellung für den Kabelabhang in den Turm angibt. Diese Konstellation erlaubt auch einen Notbetrieb, indem bei Abschaltung einer Gruppe auf den Zahnspielausgleich verzichtet wird.Of the Restart to adjust the nacelle is always such that the Drive drives whose tooth flank does not need to be changed, and the other group performs a minimal braking action. Additional to can be at least one or more motors of each group with rotary encoder to completely hitless Torque control executed As an extension, such a sensor is proposed at the same time as a sensor for to use the nacelle positioning, causing the position measurement then redundant, and each encoder also its own Synchronizing sensor is assigned, which is the middle position for the cable slope indicating in the tower. This constellation also allows an emergency operation, by dispensing with backlash compensation when switching off a group becomes.

Zu Anwendung der Erzeugung von kontrolliertem Antriebsmoment aus dem Stillstand, wird vorgeschlagen Wechselrichter zu verwenden, die ein Drehmoment der Asynchron-, oder Synchron- oder Reluktanzmotoren auch im Bereich des Stillstandes einprägen können, und die in einer Ausgestaltung über einen Gleichspannung-Zwischenkreis verfügen, der einen Energieaustausch der Stellantriebe untereinander ermöglicht, und als. Ein Betrieb mit Frequenzumrichter der einen Drehstrom mit variabler Frequenz auf Asynchronmotoren beaufschlagt kann die Probleme nicht lösen. Auch ein Frequenzumrichter der zur Positionierung mit Gleichstrom beaufschlagt werden muss, kann für diese Problemlösung nicht verwendet werden, da keine kontrollierte Stillstandsregelung zur Beseitigung des Zahnflankenspiels ermöglicht wird, und sich für die Stellantriebe keine stoßfreie Lastaufnahme der Verzahnung beim Bremsen oder Beschleunigen ausführen lässt.To Application of the generation of controlled drive torque from the Standstill, it is proposed to use inverters that a torque of the asynchronous, or synchronous or reluctance motors can also imprint in the area of the standstill, and in one embodiment via a DC link have an energy exchange allows the actuators each other, and as. A business with frequency converter of a three-phase variable frequency Applied to asynchronous motors can not solve the problems. Also a frequency converter which is supplied with direct current for positioning must be, can for this problem solution is not be used because no controlled standstill control for Elimination of the backlash is enabled, and for the actuators no bumpless Load bearing of the teeth when braking or accelerating can run.

Zur besseren Ausnutzung der Windenergieanlage wird vorgeschlagen, die Pitchantriebe derart zu regeln/steuern, dass die Anlage auch in einem Windbereich der oberhalb der Abschaltgrenze gemäß IEC Definitionen liegt betrieben werden kann. Insbesondere für diesen Betriebsfall die notwendigen Mittel anzugeben, die frühzeitige Ausfälle oder große Schäden verhindern. Wesentliches Kennzeichen zur Begrenzung des Windes ist die Ausgestaltung der Pitchantriebe, und deren sichere Funktion. Es wird deshalb vorgeschlagen die Pitchantriebe beim Eintritt einer Windänderung früher zu aktivieren, indem mittels schneller Erfassung der Drehzahl der Nabe, oder mit dieser in Verbindung stehender drehender Teile, eine Beschleunigung zyklisch zu berechnen, wobei die Messzyklen im ms Bereich liegen sollen und vorteilhaft bereits unterhalb etwa 100 ms ein stabiles Ergebnis über die Drehzähländerung vorhanden sein soll, und daraus abgeleitet ein Korrektursignal entstehen kann, das die Richtung der Beschleunigung berücksichtigt. Durch die Vorgabe eines Drehzahl-Sollwertfensters mit einem oberen und unteren Grenzwert, anstatt einer Solldrehzahl, soll eine stark beruhigte Betriebsart der Pitchantriebe ermöglicht werden, da der Pitchantrieb nur aktiviert werden soll, sofern die Naben-Istdrehzahl sich außerhalb dem Sollwertfenster befindet.For better utilization of the wind power plant, it is proposed to control the pitch drives in such a way that the plant can also be operated in a wind range which lies above the cut-off limit according to IEC definitions. Specify, in particular for this case of operation, the necessary funds to prevent premature failure or major damage. The essential characteristic for limiting the wind is the design of the pitch drives, and their safe function. It is therefore proposed to activate the pitch drives earlier when a wind change occurs by cyclically calculating an acceleration by means of rapid detection of the speed of the hub, or of rotating parts connected thereto, the measuring cycles being in the ms range and advantageously already below about 100 ms a stable result on the Drehzähländerung should be present, and derived therefrom a correction signal may arise, which takes into account the direction of acceleration. By setting a speed setpoint window with an upper and lower limit, instead of a target speed, a strong profession Pitch drive mode is to be enabled because the pitch drive should only be activated if the actual hub speed is outside the setpoint window.

Die Pitchantriebe sollen zudem derart angesteuert werden, dass die Einstellung der Rotorblätter oberhalb einem ersten Abschaltwind derart erfolgt, dass sich der Bereich der Istdrehzahl der Nabe unterhalb dem Wert für Betrieb mit Nennleistung befindet. Dazu wird angegeben ergänzend zum Korrektursignal das die Beschleunigung der Nabe erfasst, zusätzliche Werte zu verwenden, die einen Einfluss auf die Verschiebung des Fensters für den Sollwert der Nabendrehzahl besitzen.The Pitch drives should also be controlled so that the setting the rotor blades above a first shutdown wind is such that the area the actual speed of the hub is below the value for rated power operation located. For this purpose is given in addition to the correction signal the detects the acceleration of the hub, to use additional values, which influences the displacement of the window for the setpoint have the hub speed.

Der Vorschlag beinhaltet Einflussgrößeren zur Korrektur des Fensterwertes zu bestimmen und einfließen zu lassen, die auf Basis des Windes und der Richtung der Windänderung, der aktuellen Drehzahl des Generator-Drehmomentes, des Drehmomentes der Pitchantriebe, sowie Lasten die an Blattlagern erfasst/berechnet werden können, wobei dies auch zur Analyse von Schwingungen dienen können mit direkter Auswertung und Bewertung innerhalb der dem Rotorblatt zugeordneten Pitchantriebe.Of the Proposal includes influencing factors for Correction of the window value to be determined and incorporated, based on the wind and the direction of the wind change, the current speed of the generator torque, the torque the pitch drives, as well as loads recorded at sheet bearings / calculated can be this can also be used to analyze vibrations with direct evaluation and evaluation within the rotor blade assigned Pitch drives.

Die drehzahlabhängige Belastung des Generators soll bei der Fensterverschiebung unverändert bleiben, verglichen mit dem Arbeitsbereich unterhalb des Abschaltwindes, und soll den Angaben für optimale Leistungserzeugung der Rotorblätter entsprechen.The speed-dependent Load of the generator should remain unchanged during the window shift, compared to the work area below the shutdown wind, and should the information for optimal power generation of the rotor blades correspond.

Beim Überschreiten der Schwelle für einen Abschaltwind zwei, der oberhalb eines bisherigen Abschaltwindes liegt, soll die Anlage durch Rückstellung der Rotorblätter in den Bereich der Fahnenposition auf eine kleine Drehzahl abgebremst werden, bei der keine Energieproduktion stattfindet.When passing the threshold for a shutdown wind two, which is above a previous shutdown wind lies, should the plant by provision the rotor blades braked to the area of the flag position to a low speed which does not produce energy.

Damit die Windenergieanlage nicht nur für einen Betrieb mit erhöhter Abschaltwindstärke sinnvoll verwendet werden kann, sondern auch für Standorte mit erhöhter Gefahr von Windstärken im Überlebensbereich, wird zusätzlich vorgeschlagen eine sichere Windnachführung anzugeben, die bereits im Bereich des Startwindes, aber zumindest bei Wind der starker ist als der Startwind, ohne Netzversorgung die Anlage aus jeder beliebigen Gondelstellung in Rotorblatt Frontanströmung positioniert.In order to The wind turbine is not only used sensibly for operation with increased cut-off wind power can be, but also for Locations with elevated Danger of wind forces in the survival area, will be added proposed to provide a safe wind tracking that already in the area of the starting wind, but at least in the wind is stronger as the start wind, without mains supply the plant from any Gondola position positioned in rotor blade front inflow.

Unter der Voraussetzung, dass keine Bremse zur Blockierung des Rotors verwendet wird, wird vorgeschlagen die Fahnenlage und der Rotorblätter derart festzulegen, oder alternativ mittels der Stellantriebe zu korrigieren, dass eine Trudelbewegung der Nabe entsteht, gleichgültig in welcher Richtung ein aufkommender Wind anströmt, und somit eine Drehbewegung des Generators entsteht, und dieser somit eine Spannung an den Klemmen zur Verfügung stellt.Under the requirement that no brake to block the rotor is used, it is proposed the lobe position and the rotor blades in such a way or, alternatively, correct it by means of the actuators, that a whirling movement of the hub arises, indifferent in which direction an incoming wind flows against, and thus a rotational movement of the generator, and this thus a voltage at the terminals to disposal provides.

Dazu soll der Generator der Anlage z.B. ein permanenterregter Radialfluss-Generator als Innen- oder vorteilhaft als Außenläufer sein, mit der Besonderheit einer konzentrierter, und somit nicht überlappender Wicklung mit mindestens sieben Phasen, vorzugsweise aber 9, 12, 15, 18, 21 oder 24-phasig gestaltet, und mit einem gemeinsamen Sternpunkt oder, dass mehrere Sternpunkte den Phasenmodulen zugeordnet sind. Zur Erzeugung von Hilfsenergie zeigt 7 eine mögliche Gestaltung, bei der mehrere Generatorphasen hilfsweiße über einen Kontakt bei Bedarf einer Gleichrichterschaltung zugeführt werden und die einen Gleichspannungsausgang aufweißt zur Versorgung der Stellantriebe besitzt.For this purpose, the generator of the system should be, for example, a permanent-magnet radial flux generator as internal or advantageously as external rotor, with the special feature of a concentrated, and thus non-overlapping winding with at least seven phases, but preferably 9, 12, 15, 18, 21 or 24 -phasig designed, and with a common star point or that several star points are assigned to the phase modules. To generate auxiliary power shows 7 a possible design, in which a plurality of generator phases auxiliary white via a contact, if necessary, a rectifier circuit are supplied and has a direct current output to supply the actuators owns.

Alternativ kann diese Versorgung zur Redundanz kann dies auch mehrfach ausgeführt sein, und jeweils einen Wechselrichter für die Drehmomenteinprägung der Gondel-Stellantriebe mit Gleichstrom speisen. Zusätzlich wird vorgeschlagen für den Betrieb mit gestörter Energieversorgung aus der Gleichspannungsquelle auch Hilfsspannung zu erzeugen zur Versorgung der Steuerung der Anlage, und womit die komplette Funktionsfähigkeit der Anlage garantiert wird.alternative if this supply can be redundant for redundancy and in each case an inverter for the torque impression of Power nacelle actuators with DC power. In addition will suggested for the operation with disturbed Power supply from the DC voltage source also auxiliary voltage to generate for the supply of the control of the plant, and with which the complete functionality the system is guaranteed.

Ergänzend wird vorgeschlagen auch die Zwischenkreise der Rotorblatt-Stellantriebe mit der vom Generator erzeugten Hilfsenergie zu speisen und die Positionierung im Fahnenbereich derart zu korrigieren, dass keine weitere Erhöhung der Trudeldrehzahl bei weiter ansteigendem Wind stattfindet.In addition will also proposed the intermediate circuits of the rotor blade actuators to feed with the auxiliary power generated by the generator and the positioning in the flag area to correct so that no further increase in Trudeldrehzahl continues to increase wind.

Alternativ oder ergänzend sollen die Stellantriebe des Pitchsystems als Notstromversorgung für die Steuerelektronik und Stellantriebe der Anlage verwendet werden, indem die Rotorblätter in einem Bereich der Fahnenstellung festgebremst sind, und die Motoren vom Getriebe abgekoppelt werden, und die Motoren aus der Drehbewegung der Nabe angetrieben sind.alternative or in addition should the actuators of the pitch system as emergency power supply for the Control electronics and actuators of the plant are used by the rotor blades are stalled in an area of the flag position, and the engines be decoupled from the transmission, and the motors from the rotary motion the hub are driven.

Ergänzend wird vorgeschlagen zum Überbrücken einer eventuellen Umkehr der Rotor-Drehrichtung, im Falle das die Anlage aus der Seitenanströmung in Frontanströmung gedreht wird, jedem Zwischenkreis der Azimutantriebe und der Steuerspannungsversorgung, einen Kurzzeit Energiespeicher in Form einer Batterie oder eines Kondensators zuzuordnen.In addition will proposed for bridging a eventual reversal of the rotor's direction of rotation, in the case of the system from the side stream in frontal flow is rotated, each DC link of the azimuth drives and the control voltage supply, a short-term energy storage in the form of a battery or a Assign condenser.

Damit die Anlagenlasten einen vorbestimmten Wert insbesondere bei hoher Windstärke nicht überschreiten, soll ein Generator definiert werden, der betriebsmäßig, und auch im Kurzschlussfall, eine vorbestimmte Überhöhung der Lasten nicht überschreitet. Zusätzlich sollen modular einsetzbare Zähnen auch an einem fertig montierten Stator ausgetauscht werden können. Um das Problem eines kompletten Ausfalls zu umgehen wird ein Generator mit hoher Phasenzahl angegeben, dessen Dreiphasensysteme sich bei Bedarf einzeln abschalten lassen, um z.B. einen 12-phasengenerator noch 9 oder 3-phasig Weiterbetreiben zu können. Das Kühlproblem so9ll mittels kombinierter Luft-Flüssigkeitskühlung gelöst werden. mit der Besonderheit der zufuhr aus dem Frontbereich.Thus, the plant loads do not exceed a predetermined value, especially at high wind speeds, a generator is to be defined, which does not exceed operationally, and also in the case of short circuit, a predetermined increase in the load. In addition, modular teeth are also designed on a fully assembled stator can be exchanged. In order to avoid the problem of a complete failure, a generator with a high number of phases is specified, whose three-phase systems can be individually switched off, if required, in order, for example, to continue driving a 12-phase generator in 9 or 3 phases. The cooling problem can thus be solved by means of combined air-liquid cooling. with the special feature of the feed from the front area.

Ausführungenversions

Möglichkeiten zur Lösung der Probleme werden wird in den 1 bis 11 gezeigt.Ways to solve the problems will be in the 1 to 11 shown.

1 bis 1.3) zeigt beispielhaft zum Stand der Technik eine symbolische Windenergieanlage vereinfacht dargestellt und mit direkt angetriebenem Generator (1) mit Innenläufer (2), Stator (12) und Stator Strebensystem (13, 14), und dessen Strebenbefestigung mit Schraubverbindung in radialer Richtung wie in prinzipieller Ausführung in Figur (1.1) und (1.2) vergrößert dargestellt, und mit z.B. einem verstellbarem Rotorblatt (3). Zusätzlich beispielhaft zwei Gondel-Stellantriebe (8) und (9) für die Windnachführung, deren Aufgabe es ist mittels Ritzel (10.1) und (10.2) im Zahnkranz (10) kämmend den kompletten Turmkopf/Gondel (11) zu drehen. Gondel bezeichnet den mittels Lager (5) an einem Turm (5.1) drehbaren Teil der Windenergieanlage. Die 1.3) zeigt eine Ausgestaltung der Anlage nach dem seit 10 Jahren bekannten Stand der Technik, bei der die Lagerung des Windrotors und des Generators in einer zentralen Lagerung (19) zusammengefasst wird, und die als Besonderheit eine Hohlachse (18.1) mit Durchstiegsmöglichkeit zur Nabe (15) besitzt. 1 to 1.3 ) shows an example of the prior art, a symbolic wind turbine simplified and with directly driven generator ( 1 ) with inner rotor ( 2 ), Stator ( 12 ) and stator strut system ( 13 . 14 ), and its strut attachment with screw in the radial direction as in the basic embodiment in Figure ( 1.1 ) and ( 1.2 ) shown enlarged, and with eg an adjustable rotor blade ( 3 ). In addition, two gondola actuators ( 8th ) and ( 9 ) for the wind tracking, whose task is by means of pinion ( 10.1 ) and ( 10.2 ) in the sprocket ( 10 ) meshing the complete tower head / nacelle ( 11 ) to turn. Gondola refers to the by means of bearings ( 5 ) on a tower ( 5.1 ) rotatable part of the wind turbine. The 1.3 ) shows an embodiment of the system according to the known for 10 years prior art, in which the storage of the wind rotor and the generator in a central storage ( 19 ) is summarized, and as a special feature a hollow axle ( 18.1 ) with access to the hub ( 15 ) owns.

2) skizziert eine Variante der erfindungsgemäßen Windenergieanlage mit Einbindung eines Generators (20) als Außenläufers (20.1) und dessen Strebenbefestigung mit Schraubverbindung in axialer Richtung, in prinzipieller Ausführung wie in 2.1) und 2.2) vergrößert dargestellt mit axialer Anbindung der Streben (20.4) und (20.3), sowie in 2.3) den Blick auf ein Rotorblattlager (23.1) mit Arbeitsstellung (22.2) und Bereich der Fahnenlage (22) mit dem Endanschlag (22.3) eines Rotorblattes (23). 2 ) outlines a variant of the wind turbine according to the invention with the involvement of a generator ( 20 ) as external rotor ( 20.1 ) and its strut attachment with screw in the axial direction, in principle, as in 2.1 ) and 2.2 ) shown enlarged with axial connection of the struts ( 20.4 ) and ( 20.3 ), as in 2.3 ) the view of a rotor blade bearing ( 23.1 ) with working position ( 22.2 ) and area of the flag layer ( 22 ) with the end stop ( 22.3 ) of a rotor blade ( 23 ).

3) zeigt eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Pitchantriebes (30), der das Problem erheblicher Anlagenbeschädigung wegen nicht öffnender Rotorblatt-Haltebremse (34) beseitigt. Der Stellantrieb (30) besteht aus Getriebe (31) mit Ritzel (26.3) das am Blattlager Zahnkranz (24) dreht, und einem Elektromotor (32). Weiterhin aus einen Räder-Kupplungssystem (33) zur Energieaufnahme aus der Drehbewegung der Nabe (25), und eine im Motor (32) integrierte Blatt-Haltebremse (34), sowie eine Kupplung (35) für die Drehmomenteinleitung zur Sicherheitsverstellung des Rotorblattes mit Drehmoment über das Kupplungssystem (33) eingeleitet. Symbolisch gezeigt wird der mit dem Rotorblatt drehende Teil des Blattlagers (37), wobei der am Blattlager befestigte und drehende Anschlag (37.1) eine Dämpfungsfeder (37.2) besitzen kann, zur Abfederung der Berührung mit dem Hebel (34.1 und 38.2). 3 ) shows a possible embodiment of the pitch drive according to the invention ( 30 ), which is the problem of significant plant damage due to non-opening rotor blade holding brake ( 34 ) eliminated. The actuator ( 30 ) consists of gears ( 31 ) with pinion ( 26.3 ) on the journal bearing ring gear ( 24 ), and an electric motor ( 32 ). Furthermore, a wheel coupling system ( 33 ) for absorbing energy from the rotational movement of the hub ( 25 ), and one in the engine ( 32 ) integrated leaf holding brake ( 34 ), as well as a coupling ( 35 ) for the torque introduction for safety adjustment of the rotor blade with torque via the coupling system ( 33 ). The part of the blade bearing rotating with the rotor blade is shown symbolically (FIG. 37 ), wherein the attached to the blade bearing and rotating stop ( 37.1 ) a damping spring ( 37.2 ), to cushion the contact with the lever ( 34.1 and 38.2 ).

4) stellt eine Variante eines erfindungsgemäßen Pitchantriebes (44) dar, der in Fahnenlage (22) eine Anordnung zur Notstromversorgung für die Gondel-Windnachführung bei gestörtem Netzanschluss aufweist. Als Variante lässt sich ein derartiger Antrieb auch zur Ersatzweisen Verstellung eines elektrisch defekten Pitchantriebes durch einen weiteren Pitchantrieb verwenden. 4 ) represents a variant of a pitch drive according to the invention ( 44 ), which is in flag position ( 22 ) has an arrangement for emergency power supply for the nacelle wind tracking at disturbed network connection. As a variant, such a drive can also be used for alternative adjustment of an electrically defective pitch drive by another pitch drive.

5) zeigt eine Ergänzung der in 3) und 4) dargestellten Pitchantriebe, und ist gekennzeichnet durch weiche Fixierung des Rotorblattes am Anschlag (22.3) der Fahnenposition (22), mittels mindestens einer im Pitchantrieb (50) integrierten zuschaltbaren Spiralfeder (59), wodurch der flexible Bereich, in dem sich das Rotorblatt (23) bewegen kann, durch die Momentkennlinie der Feder und den möglichen Umdrehungen der Feder (59) bestimmt wird. 5 ) shows a supplement to the in 3 ) and 4 Pitch drives shown, and is characterized by soft fixation of the rotor blade at the stop ( 22.3 ) the flag position ( 22 ), by means of at least one in the pitch drive ( 50 ) integrated switchable spiral spring ( 59 ), whereby the flexible area in which the rotor blade ( 23 ), by the moment characteristic of the spring and the possible rotations of the spring ( 59 ) is determined.

6) zeigt eine mögliche Verschaltung der Stellmotoren (61) und (61.1) mit Wechselrichtern (62) zur gesteuerten Drehmomenteinleitung der Gondel Windnachführung zur Eliminierung des Spiels (68,68.1) innerhalb der Verzahnung der Azimutantriebe, und eine Überwachung der in den Motoren integrierten Stillstandsbremsen, die so ausgelegt sind, dass seitliche Anströmung der Gondel im Grenzbereich mit maximalem Wind auch ein durchrutschen der Bremsen (60.x) bewirken kann. Es wird vorgeschlagen die Anzahl der parallel an einem Wechselrichter betriebenen Stellmotoren entsprechend der Belastungsanforderungen zu wählen, ebenso wie die Anzahl der Wechselrichter. 6 ) shows a possible interconnection of the servomotors ( 61 ) and ( 61.1 ) with inverters ( 62 ) for controlled torque introduction of the nacelle wind tracking to eliminate the game ( 68 . 68.1 ) within the toothing of the azimuth drives, and a monitoring of integrated in the motors standstill brakes, which are designed so that the lateral flow of the nacelle in the boundary region with maximum wind also slipping of the brakes ( 60.X ) can cause. It is proposed to select the number of parallel operated on an inverter servomotors according to the load requirements, as well as the number of inverters.

6.1)–6.3) stellt zur Erklärung einen Azimutantrieb Getriebe dar, mit einem die Gondel drehenden Zahnkranz (24.1) und dem Ritzel (26.3) und (26.4) am Stellantrieb (26.1) und (26.2), und zeigt das Zahnspiel (68) und (68.1) zwischen den Zahnflanken, und ebenfalls die spielfreie Flankenberührung (69) und (69.1) bei erfindungsgemäßem Verfahren. 6.1 ) - 6.3 ) is to explain an azimuth drive transmission, with a gondola rotating sprocket ( 24.1 ) and the pinion ( 26.3 ) and ( 26.4 ) on the actuator ( 26.1 ) and ( 26.2 ), and shows the backlash ( 68 ) and ( 68.1 ) between the tooth flanks, and also the play-free flank contact ( 69 ) and ( 69.1 ) in inventive method.

7) skizziert die beispielhafte Anordnung für ein zwölfphasiges Umrichtersystem, bestehend aus 4 Stück dreiphasigen Umrichtern (73), aufgebaut aus jeweils einem steuerbaren Netzwechselrichter (70.x) und generatorseitigem Wechselrichter (71.x), verbunden über einen Spannungszwischenkreis (72.x) in Verbindung mit einer jeweils 3-phasigen Generatorwicklung (74.x) wobei jede einen Sternpunkt (76.x) besitzt, und eine Variante vorgeschlagen wird die alle Sternpunkte mit einer Sternpunktsverbindung (76) zusammenschaltet. In identischer Weise lassen sich Matrixumrichter oder andere Umrichtertopologien verwenden. 7 ) outlines the exemplary arrangement for a twelve-phase converter system, consisting of 4 pieces of three-phase converters ( 73 ), each composed of a controllable network inverter ( 70.x ) and generator-side inverter ( 71.x ), connected via a voltage intermediate circuit ( 72.x ) in conjunction with a 3-phase Ge generator winding ( 74.x ) each having a star point ( 76.x ), and a variant is proposed which all star points with a neutral connection ( 76 ) interconnects. In an identical way matrix converters or other inverter topologies can be used.

8) zeigt einen Vorschlag zur gezielten Anwendung an der Frontseite der Nabe eintretenden Kühlluft für das Generatorsystem. 8th ) shows a proposal for the targeted application on the front of the hub entering cooling air for the generator system.

9) zeigt eine zur Kontrolle der Kühlung vorgeschlagene Generator-Testeinrichtung mit jeweils einer Elektromaschine (90) und (90.1) als Generator und die andere als Motor arbeitend, prinzipiell bestehend aus zwei großteils fertig montierten Gondeln in horizontaler Achsenstellung gegenübergestellt, und deren Fixierung z.B. durch ein oberstes im Boden verankertes Turmsegment (90.2) stattfindet, und deren Wellen mittels Kupplung (94) verbunden sind. 9 ) shows a proposed for controlling the cooling generator test device each having an electric machine ( 90 ) and ( 90.1 ) As a generator and the other working as a motor, principally consisting of two largely assembled gondolas in the horizontal axis position opposite, and their fixation example by a top anchored in the ground tower segment ( 90.2 ) takes place, and their waves by means of coupling ( 94 ) are connected.

10) und 10.1) beinhaltet einen Vorschlag der die Lasten ganz wesentlich beeinflusst, durch eine adaptive Anpassung des Rotor Drehzahlbereichs in Abhängigkeit der Beschleunigung durch Wind und wahlweise der Windstärke und der gemessenen Anlagenlasten an Sensoren des Blattlagers sowie unter Berücksichtigung der Drehmomente der Pitchantriebe. 10 ) and 10.1 ) includes a proposal that significantly influences the loads, by adaptively adapting the rotor speed range as a function of the acceleration by wind and optionally the wind strength and the measured system loads on sensors of the blade bearing and taking into account the torques of the pitch drives.

10.2) zeigt eine Steuerungs- und Busanordnung einer Windenergieanlage, die es erlaubt mit geringstem Verzug auf Änderungen von Parametern zu reagieren, um im Falle von Störungen die auf die Anlagenmechanik wirkenden Lasten zu minimieren. 10.2 ) shows a control and bus arrangement of a wind turbine, which allows to respond with minimum delay to changes in parameters in order to minimize the loads acting on the system mechanics in case of disturbances.

11) Zeigt einen Teil des Generators mit Zahn, Wicklung und Magnetanordnung, sowie Rohre für Flüssigkeitskühlung. 11 ) Shows a part of the generator with tooth, winding and magnet arrangement, as well as tubes for liquid cooling.

Die erfindungsgemäßen Ausführungen lösen die Sicherheitsprobleme an Pitchantrieben, indem unsichere elektrische Funktionen durch mechanische Lösungen ersetzt werden, und es werden Varianten vorgeschlagen, wie eine Windenergieanlage insbesondere für Standorte mit hoher Windstärke mit allgemein verbesserter Sicherheit ausgestattet werden kann.The embodiments according to the invention solve the Safety problems on pitch drives, adding unsafe electrical Functions through mechanical solutions be replaced, and variants are proposed, such as a Wind turbine especially for Locations with high wind force can be equipped with generally improved safety.

Es wird vorgeschlagen das Drehmoment für eine Sicherheitsverstellung der Rotorblätter aus der Rotationsbewegung der Rotornabe (25) oder z.B. der Welle (28.2) auf jeden der vorhandenen Pitchantriebe (26) redundant einzuleiten. Dies erhöht die Betriebsicherheit, da kein Blitzeinschlag, Brand oder komplette Zerstörung der Elektrik zu einer gefährliche Situation für die Windenergieanlage führen kann. Eine Ausführung eines Pitchantriebes (30) nach Prinzipdarstellung in 3 zeigt eine erfindungsgemäße Verwendung einer im Elektromotor (32) integrierten Bremse (34), die vorteilhaft als stromlos geschlossene Federdruckbremse ausgeführt wird, und für die ein zusätzlicher Handlüfthebel (34.1) vorge schlagen ist, der neben der elektrischen Lüftung mittels Bremsmagnet (34.3) gegen die Feder (34.5), ein redundantes Öffnen der Bremse im Bereich des Rotorblattes (23) zwischen Fahnenlage (22) und Arbeitsstellung (22.2) ermöglicht. Im ungestörten Betrieb kann der Bremsanker (34.2) von dem am Motorgehäuse befestigten Magneten (34.3) gezogen werden, damit die Bremse von der Bremsnabe (34.4), die mit der Welle (32.1) verbunden ist, löst, und eine Verstellung des Rotorblattes freigibt. Sobald der Hubmagnet (36) den Hebel (34.1) in Stellung A zieht, entfällt die Funktion der Handlüftung. Im Falle einer Abschaltung des Hubmagneten (36) drückt die Feder (36.1) den Handlüfthebel (34.1) in Richtung (B), wodurch eine Lüftung der Bremse (34) entsteht, indem der Bremsanker (34.2) von der Bremsnabe (34.4) weggedrückt wird, gegen die Feder (34.5).It is proposed that the torque for a safety adjustment of the rotor blades from the rotational movement of the rotor hub ( 25 ) or eg the wave ( 28.2 ) on each of the existing pitch drives ( 26 ) redundant initiate. This increases the operational safety, as no lightning strike, fire or complete destruction of the electrical system can lead to a dangerous situation for the wind turbine. An embodiment of a pitch drive ( 30 ) according to principle in 3 shows a use according to the invention of an electric motor ( 32 ) integrated brake ( 34 ), which is advantageously designed as a normally closed spring pressure brake, and for which an additional hand release lever ( 34.1 ) is proposed, in addition to the electrical ventilation by means of brake magnet ( 34.3 ) against the spring ( 34.5 ), a redundant opening of the brake in the region of the rotor blade ( 23 ) between flags ( 22 ) and employment position ( 22.2 ). In undisturbed operation, the brake anchor ( 34.2 ) of the magnet attached to the motor housing ( 34.3 ) so that the brake is released from the brake hub ( 34.4 ), with the wave ( 32.1 ), dissolves, and releases an adjustment of the rotor blade. Once the solenoid ( 36 ) the lever ( 34.1 ) in position A, the function of manual release is omitted. In case of shutdown of the solenoid ( 36 ) presses the spring ( 36.1 ) the manual release lever ( 34.1 ) in the direction (B), whereby a brake release ( 34 ) is created by the brake anchor ( 34.2 ) from the brake hub ( 34.4 ) is pushed away, against the spring ( 34.5 ).

Erreicht der mit dem Rotorblatt und dem drehende Teil des Rotorblattlagers (37) in Richtung (A) drehende Anschlag (37.1) mit der Dämpfungsfeder (37.2) den Bereich der Fahnenlage, dann kippt der mit dem Blatt drehende Anschlag (37.1) (vorzugsweise am Blattlager montiert) den Hebel (34.1) Richtung (A), und deaktiviert die Handlüftung, und somit wird die Rotorblatthaltebremse wieder aktiv, und sofern keine Bestromung der Spule (54.3) stattfindet wird das Rotorblatt in Fahnenlage festgebremst.Achieved with the rotor blade and the rotating part of the rotor blade bearing ( 37 ) in the direction (A) rotating stop ( 37.1 ) with the damping spring ( 37.2 ) the area of the lath position, then tilts the turning with the sheet stop ( 37.1 ) (preferably mounted on the blade bearing) the lever ( 34.1 ) Direction (A), and disables the manual release, and thus the rotor blade holding brake is active again, and provided no energization of the coil ( 54.3 ) takes place, the rotor blade is braked in flag position.

Diese Neuerung erlaubt eine vorteilhafte Ausgestaltung, indem der Handlüfthebel (34.1) auch gleichzeitig die Kupplung (35) für das Antriebsdrehmoment zur Sicherheitsverstellung des Rotorblattes aktiviert und deaktiviert. Zum Lösen der Kupplung (35) wird die Scheibe (35.1) mittels Kipphebel (34.1) von der auf der Motorwelle befestigten Scheibe (35.2) abgedrückt, und somit werden die reibschlüssigen Bremsbeläge (35.3) gelöst.This innovation allows an advantageous embodiment by the hand release lever ( 34.1 ) at the same time the coupling ( 35 ) is activated and deactivated for the drive torque for safety adjustment of the rotor blade. To release the clutch ( 35 ) the disc ( 35.1 ) by means of rocker arms ( 34.1 ) of the disk mounted on the motor shaft ( 35.2 ), and thus the frictional brake pads ( 35.3 ) solved.

Zum Erzeugung des Drehmomentes für die Sicherheitsverstellung der Rotorblätter wird vorgeschlagen, das im Normalbetrieb mit der Rotornabe (25) umläuft Rad (33.1) zu blockieren durch die auf der Achse (33.4) verschiebbare Kupplung (33.2) und dem dadurch geschlossenen Reibbelag (33.5), damit das mit der Nabe (25) umlaufende Rad (33.6) eine Drehbewegung am abgebremsten Rad (33.1) aufnimmt, für die Sicherheitsverstellung. Die Betätigung der Kupplung (33.2) erfolgt mittels Kipphebel (38.2), der entweder durch anziehenden Zugmagneten (38) ein Ausrücken der Scheibe (33.2) verursacht, oder der durch Berührung mit dem Anschlag (37.1) in Fahnenstellung (22) ebenfalls die Kupplung (33) öffnet. Alternativ kann die Abstützung der Scheibe (33.2) auch an einem anderen Teil stattfinden, das feste Verbindung zum Maschinenträger (27) besitzt. Die Drehbewegung zur Sicherheitsverstellung beginnt mit der Abbremsung des Rades (33.1) und beschleunigt das Rad (33.6) und überträgt über ein Zwischengetriebe (33.7) und über eine Welle (33.8) Drehmoment auf einen Freilauf (33.9). Sofern die Nabendrehung sich in vorbestimmter Drehbewegung zur Energieerzeugung befindet, entsteht über den Freilauf (33.9), der kein Drehmoment bei rückwärtsdrehender Nabe überträgt, an der Scheibe (35.1) eine Drehbewegung in Richtung Fahnenlage, und bei Stellung des Handlüfthebels (34.1) in B-Position entsteht ein Drehmoment auf die Scheibe (35.2) und die Motorwelle (32.1), wodurch das Rotorblatt mittels Ritzel (26.3) und Zahnkranz (24) Richtung Fahnenlage (22) gedreht wird. Eine identische Funktion wird erreicht indem die Komponenten der Kupplung (35) und/oder auch der Bremse (34), parallel zum Motor (32) direkt auf das Getriebe (31) wirken, und somit eine Sicherheits-Drehbewegung am Rotorblatt-Antriebszahnrad (26.3) ebenfalls stattfindet.To generate the torque for the safety adjustment of the rotor blades is proposed that in normal operation with the rotor hub ( 25 ) revolves wheel ( 33.1 ) by the on-axis ( 33.4 ) sliding coupling ( 33.2 ) and thereby closed friction lining ( 33.5 ), so that with the hub ( 25 ) revolving wheel ( 33.6 ) a rotational movement on the braked wheel ( 33.1 ), for the safety adjustment. Actuation of the clutch ( 33.2 ) by means of rocker arms ( 38.2 ), either by attractive pull magnets ( 38 ) a disengagement of the disc ( 33.2 ), or by contact with the stop ( 37.1 ) in feathering position ( 22 ) also the coupling ( 33 ) opens. Alternatively, the support of the disc ( 33.2 ) also take place at another part, the fixed one Connection to the machine carrier ( 27 ) owns. The rotational movement for safety adjustment starts with the deceleration of the wheel ( 33.1 ) and accelerates the wheel ( 33.6 ) and transmits via an intermediate gear ( 33.7 ) and about a wave ( 33.8 ) Torque on a freewheel ( 33.9 ). If the hub rotation is in a predetermined rotational movement to generate energy, created via the freewheel ( 33.9 ), which does not transmit torque when the hub is rotating backwards, on the disc ( 35.1 ) a rotational movement in the direction of the lane position, and when the hand release lever ( 34.1 ) in B position creates a torque on the disc ( 35.2 ) and the motor shaft ( 32.1 ), whereby the rotor blade by means of pinion ( 26.3 ) and sprocket ( 24 ) Direction flag position ( 22 ) is rotated. An identical function is achieved by the components of the coupling ( 35 ) and / or the brake ( 34 ), parallel to the engine ( 32 ) directly on the gearbox ( 31 ), and thus a safety rotational movement on the rotor blade drive gear ( 26.3 ) also takes place.

Nach Verstellung des Rotorblattes in den Bereich der Fahnenlage (22) und nach der im Fahnenbereich erfolgten Betätigung des Handlüfthebels (34.1) durch einen mit dem Rotorblatt oder damit verbundenem Teil drehenden Anschlag (37.1), wird die Kupplung (35) zwangsgeöffnet, und gleichzeitig die Blatt-Haltebremse (34) geschlossen, sofern der Zugmagnet (36) abgeschaltet ist und die Druckfeder (36.1) den Hebel (34.1) betätigt. Somit wird bei abgeschaltetem Magneten (34.2) der stromlos aktiven Bremse, das Rotorblatt in Fahnenlage festgehalten, bis die Anlage wieder Betriebsbereit ist und der Zugmagnet (36) über den Hebel (34.1) die Kupplung (35) offen hält, und durch die Ansteuerung des Magneten (38) die Kupplung (33.2) über den Hebel (38.2) offen gehalten wird, auch nach dem der Pitchantrieb betriebsmäßig das Rotorblatt Richtung Arbeitsposition dreht.After adjustment of the rotor blade in the area of the flag layer ( 22 ) and after the operation of the manual release lever ( 34.1 ) by a rotating with the rotor blade or associated part stop ( 37.1 ), the coupling ( 35 ), and at the same time the leaf holding brake ( 34 ), provided that the pull magnet ( 36 ) is switched off and the compression spring ( 36.1 ) the lever ( 34.1 ). Thus, when the magnet is switched off ( 34.2 ) of the currentless active brake, the rotor blade held in flag position until the system is ready for operation again and the pull magnet ( 36 ) over the lever ( 34.1 ) the coupling ( 35 ) and by the activation of the magnet ( 38 ) the coupling ( 33.2 ) over the lever ( 38.2 ) is held open, even after the pitch drive operatively rotates the rotor blade toward the working position.

Dadurch kann die Einleitung des Drehmoments zur Sicherheitsverstellung des Pitchantriebes als Variante zweifach unterbrochen werden. Zweckmäßig wird die Kupplung (35) mit einem kleineren Drehmoment als die Haltebremse (34) ausgeführt, damit notfalls eine Schlumpfverbindung entstehen kann.As a result, the initiation of the torque for safety adjustment of the pitch drive can be interrupted twice as a variant. Appropriately, the coupling ( 35 ) with a smaller torque than the holding brake ( 34 ) carried out so that, if necessary, a smurf connection can arise.

Es wird somit eine Einrichtung vorgeschlagen, die sofern die Bremse (34) nicht elektrisch öffnet, dies durch Momentüberwachung innerhalb der Elektronik des Stellantriebs (30) erkannt wird, wodurch eine Zwangsöffnung der Blatt-Haltebremse und Einleitung des Sicherheitsdrehmomentes z.B. über das zweite Ende der Welle des Motors (32) stattfindet, durch Lösen des Haltemagneten (36) und des Magneten (38), und wodurch die Federn (36.1) und (38.1) die Hebel (34.1) und (38.2) in B-Richtung kippen, sofern das Rotorblatt nicht bereits in Fahnenlage steht. Alternativ kann die Einleitung des Sicherheitsdrehmomentes direkt am Getriebe (31) erfolgen.It is thus proposed a device which, if the brake ( 34 ) does not open electrically, this by torque monitoring within the electronics of the actuator ( 30 ), whereby a positive opening of the blade holding brake and initiation of the safety torque, for example via the second end of the shaft of the motor ( 32 ) takes place by releasing the holding magnet ( 36 ) and the magnet ( 38 ), and whereby the springs ( 36.1 ) and ( 38.1 ) the levers ( 34.1 ) and ( 38.2 ) in B-direction, unless the rotor blade is already in flag position. Alternatively, the introduction of the safety torque directly on the gearbox ( 31 ) respectively.

Sofern die Stromversorgung des Systems gewährleistet ist und keine andere Störung vorliegt, wird vorgeschlagen, dass die Rotorblätter deren System keine Störung aufweist, über deren elektrisch betätigte Pitchantriebe eine normale Abfahrt der Anlage einzuleiten, ansonsten erfolgt dies ebenfalls über den mechanischen Sicherheitsantrieb. Alternativ wird vorgeschlagen auf eine der beiden Trennkupplungen (35) oder (33.2) zu verzichten, und stattdessen die Sicherheit der Trennung als Rutschkupplung auszuführen.If the power supply of the system is guaranteed and there is no other fault, it is proposed that the rotor blades whose system does not interfere with their electrically operated pitch drives to initiate a normal departure of the system, otherwise this is also done via the mechanical safety drive. Alternatively, it is proposed to one of the two separating couplings ( 35 ) or ( 33.2 ), and instead perform the safety of the separation as a slip clutch.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung (ohne Skizze, jedoch ähnlich 3) bietet sich dadurch, dass anstatt dem Reibbelag (33.5), mindestens ein mittels Zugmagnet aktivierbarer Haken verwendet wird, der eine federgedämpfte und einhakende Verbindung zwischen Rad (33.1) und Scheibe (33.2) herstellt, wobei diese Gestaltung auch alternativ für die Kupplung (35) anwendbar ist. Dazu wird vorgeschlagen die Scheibe (47.1) nach 3 fest mit der Achse (33.4) zu verbinden, und anstatt der Bremsbeläge (33.5) eine frei drehbare Scheibe zwischen Scheibe (33.2) und Rad (33.1) zu verwenden. Mittels mindestens einer Feder soll die zusätzliche Scheibe mit dem Rad (33.1) verbunden sein, und bei drehendem Rad ein ansteigendes Moment am Rad (33.1) erzeugen nach Blockierung der zusätzlichen Scheibe. Dazu wird vorgeschlagen an der zusätzlichen Scheibe mindestens einen Nocken oder Bolzen anzubringen, und an der feststehenden mit dem Maschinenträger (27) in Verbindung stehenden Scheibe (33.2) mindestens einen mittels Magneten und Feder zu betätigenden beweglichen Haken oder Bolzen anzubringen, dass dieser mittels Magneten gehalten wird, sofern das Rad (33.1) nicht blockiert werden soll. Eine Ausgestaltung des Haken kann derart sein, dass er nur in einer vorbestimmten Drehrichtung Verbindung hat, durch hakende oder gleitende Flächen in Abhängigkeit der Drehbewegung. Zudem kann die Form des an der Scheibe (33.2) befestigten Haken auch mittels Magnet derart umgeschaltet werden, dass eine Blockierung des Rades auch für die Naben Rückwärtsdrehung realisierbar wird. Alternativ wird vorgeschlagen den Haken der die zusätzliche Scheibe blockiert, durch den Anschlag (37.1) ausrastend zu gestalten, indem ein Hebel (38.2) den Haken aus der Verbindung zur zusätzlichen Scheibe löst, sofern das Rotorblatt bestimmungsgemäß durch die Sicherheitsverstellung die Fahnenlage erreicht hat.An advantageous embodiment (without sketch, but similar 3 ) offers itself in that instead of the friction lining ( 33.5 ), at least one pull-type activatable hook is used, which is a spring-damped and hooked connection between wheel ( 33.1 ) and disc ( 33.2 ), this design also being an alternative to the coupling ( 35 ) is applicable. For this purpose, the disc is proposed ( 47.1 ) to 3 fixed to the axle ( 33.4 ), and instead of the brake pads ( 33.5 ) a freely rotatable disc between disc ( 33.2 ) and wheel ( 33.1 ) to use. By means of at least one spring, the additional disc with the wheel ( 33.1 ) and, when the wheel is rotating, an increasing moment on the wheel ( 33.1 ) generate after blocking the additional disc. For this purpose, it is proposed to attach at least one cam or bolt to the additional disk, and to the stationary with the machine carrier ( 27 ) related disc ( 33.2 ) at least one movable hook or bolt to be actuated by means of magnets and spring, that this is held by means of magnets, provided that the wheel ( 33.1 ) should not be blocked. An embodiment of the hook may be such that it has connection only in a predetermined direction of rotation, by hooking or sliding surfaces depending on the rotational movement. In addition, the shape of the on the disc ( 33.2 ) attached hooks are also switched by means of magnet so that a blockage of the wheel for the hubs backward rotation is realized. Alternatively, it is proposed the hook which blocks the additional disc, by the stop ( 37.1 ) by disengaging a lever ( 38.2 ) releases the hook from the connection to the additional disc, provided that the rotor blade has reached the flag position as intended by the safety adjustment.

Gemäß 5 wird vorgeschlagen eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Pitchantriebes (50) zu verwenden, zur Lastenbegrenzung im Falle seitlicher oder rückseitiger Anströmung der Rotorblätter. Es wird dazu ein System aufgezeigt, bei dem mindestens ein Rotorblatt in der Fahnenlage in einem geringen Drehwinkel zwischen Anschlag (22.3) und Richtung Arbeitsstellung (22.2) freigegeben wird, und so den Windkräften bei unterschiedlicher Anströmung ausweichen kann. Dazu wird vorgeschlagen den Stellmotor (52) mit einer Spiralfeder (59) auszurüsten, sowie mit einer mit der Motorwelle (52.1) verbundenen, aber mittels Verzahnung (59.2) axial verschiebbaren Kupplungsscheibe (59.1). Zur Aktivierung der Kupplung (59.1) drückt der Kipphebel (59.3) die Kupplung (59.1) gegen die Feder (59.4), wodurch sich die Nocken (59.5) der Kupplung (59.1) und die Nocken (59.6) der Federnabe (59.8) verhaken, und bei einer durch das Rotorblatt ausgelösten Drehung der Welle (52.1) in Richtung Arbeitsposition (22.2), sich die mehrere Umdrehungen zulassende Spiralfeder (59) spannt, durch Verbindung am inneren Feder-Ende mit der Federnabe (59.8), und indem das äußere Feder-Ende (59.7) am feststehenden Motorgehäuse (59.9) fixiert wird. Die einhakende Wirkung der Nocken (59.5) entsteht nur sofern das Blatt Richtung Arbeitsposition (22.2) dreht, oder sofern die Spiralfeder (59) die Welle (52.2) in Richtung Blattanschlag (32.3) antreibt. Anstatt der Kupplung (59.1) kann die Feder auch mit richtungsabhängig schaltbaren Freilauf oder einer schaltbaren Rücklaufsperre eine Verbindung zwischen Motorwelle und Motorgehäuse bewirken.According to 5 It is proposed an advantageous embodiment of a pitch drive ( 50 ), for limiting the load in the case of lateral or backward flow of the rotor blades. For this purpose, a system is shown, in which at least one rotor blade in the lance position in a clotting angle of rotation between stop ( 22.3 ) and direction of employment ( 22.2 ) is released, and so can escape the wind forces at different flow. For this purpose, it is proposed the servomotor ( 52 ) with a spiral spring ( 59 ), as well as one with the motor shaft ( 52.1 ), but by means of toothing ( 59.2 ) axially displaceable clutch disc ( 59.1 ). To activate the clutch ( 59.1 ) the rocker arm ( 59.3 ) the coupling ( 59.1 ) against the spring ( 59.4 ), whereby the cams ( 59.5 ) of the coupling ( 59.1 ) and the cams ( 59.6 ) of the spring hub ( 59.8 ), and in the case of a rotation of the shaft triggered by the rotor blade ( 52.1 ) in the direction of the working position ( 22.2 ), the several revolutions permitting spiral spring ( 59 ), by connecting at the inner spring end with the spring hub ( 59.8 ), and by the outer spring end ( 59.7 ) on the stationary motor housing ( 59.9 ) is fixed. The hooking effect of the cams ( 59.5 ) arises only if the sheet is in the direction of the working position ( 22.2 ), or if the spiral spring ( 59 ) the wave ( 52.2 ) in the direction of leaf stop ( 32.3 ) drives. Instead of the clutch ( 59.1 ), the spring can also cause a connection between the motor shaft and motor housing with direction-dependent switchable freewheel or a switchable backstop.

Die Aktivierung der gedämpften richtungsabhängigen Sperre der Drehbewegung erfolgt vorzugsweise im Bereich des Endanschlages (22.3) der Fahnenlage, da dort die Blattdrehung abgebremst wird, z.B. mittels mindestens einem Dämpfungselement (57.2) das sich zwischen den Anschlägen (22.3) und (57.3) befindet. Entsteht nun in Fahnenlage ein Drehmoment durch das Rotorblatt auf den Pitchantrieb in Richtung Arbeitsposition, dann kann sich die Welle (52.1) des Pitchantriebes gegen die Spiralfeder (59) drehen, bis das Federmoment derart ansteigt um ein weiterdrehen zu blockieren. Als Ausgestaltung wird der Blatt-Endanschlag in einen Winkelbereich gelegt, der durch die federnde Drehbewegung die Lasten je nach Betriebssituation minimiert.The activation of the damped direction-dependent lock of the rotary movement is preferably carried out in the region of the end stop ( 22.3 ) of the lath position, since there the blade rotation is braked, for example by means of at least one damping element ( 57.2 ) between the attacks ( 22.3 ) and ( 57.3 ) is located. If, in the position of the flag, a torque is generated by the rotor blade on the pitch drive in the direction of the working position, then the shaft can ( 52.1 ) of the pitch drive against the coil spring ( 59 ) until the spring torque increases to block further rotation. As an embodiment, the blade end stop is placed in an angular range, which minimizes the loads depending on the operating situation by the resilient rotational movement.

Das Festhalten des Rotorblattes mit einer stromlos aktiven Bremse ist bei dieser Ausführung nicht zwingend notwendig, und eine Bremse die stromlos öffnet bietet als Variante den Vorteil, dass eine redundante Möglichkeit die Rotorblatt Haltebremsen zu öffnen entfallen kann.The Holding the rotor blade with a currentless active brake not in this version mandatory, and a brake that opens normally opens as a variant, the advantage that a redundant way the rotor blade holding brakes to open can be omitted.

Ergänzend wird vorgeschlagen im Anlagenbetrieb oberhalb des ersten Abschaltwindes die Ansteuerung der Rotorblatt-Stellantriebe im Stillstand nicht abzuschalten, und die Blattposition mittels der Stellantriebe zu halten, damit keine Reaktionszeit zum Start der Antriebe wegen notwendigem Lüften der in den Stellmotoren (26) integrierten Blatt-Haltebremsen verloren geht. Bei Verwendung von Regelstrategien, die Einstellwinkel mehrerer Rotorblätter unabhängig voneinander variieren, und dies in Abhängigkeit der Rotorstellung, soll die tastenabhängige Korrektur direkt am Antrieb des entsprechenden Rotorblattes stattfinden, und auch dort erfasst und berechnet werden, und auch die Stellung des Rotorblattes mittels Messmitteln dort detektiert werden. Alternativ dazu wird vorgeschlagen die Lasten in einer den Pitchantrieben überlagerten Steuer und Regeleinheit zu bewerten und den Pitchantrieben, falls Kennwerte überschritten werden, neue Positionswerte vorzugeben und/oder zu erfassen.In addition, it is proposed in plant operation above the first Abschaltwindes not disable the control of the rotor blade actuators at a standstill, and to hold the blade position by means of the actuators, so that no reaction time to start the drives because of necessary ventilation in the servomotors ( 26 ) integrated leaf holding brakes is lost. When using control strategies, the setting angle of several rotor blades vary independently, and this depending on the rotor position, the key-dependent correction should take place directly on the drive of the corresponding rotor blade, and also recorded and calculated there, and also detects the position of the rotor blade by means of measuring there become. Alternatively, it is proposed to evaluate the loads in a control and control unit superimposed on the pitch drives and, if characteristic values are exceeded, to specify and / or detect the pitch drives for new position values.

In einer Ausgestaltung der bisherigen Ausführung wird vorgeschlagen und in 4 dargestellt, dass im Falle irgend einer Störung der Versorgungsspannung für Teile innerhalb der Windenergieanlage, mindestens ein Pitchantrieb als redundante Notstromversorgung verwendet werden soll, im Falle dass ausreichend Wind für mindestens eine kleine Drehzahl bei beliebiger Drehrichtung der Nabe vorhanden ist.In one embodiment of the previous embodiment is proposed and in 4 illustrated that in case of any disturbance of the supply voltage for parts within the wind turbine, at least one pitch drive should be used as a redundant backup power supply, in case that sufficient wind for at least a small speed at any rotational direction of the hub is present.

Dazu werden die erfindungsgemäßen Komponenten des Pitchsystems mit mechanischem Sicherheitsantrieb erweitert. Insbesondere vorteilhaft ist dies zur Versorgung der Azimutantriebe (26.1) und (26.2) zur Windnachführung der Gondel für z.B. Frontanströmung, und auch verwendbar um einzelne Pitchantriebe zu versorgen, zur Optimierung der Stellung der Rotorblätter. Um eine Limitierung der Anlagenlasten im Bereich extremer Windstärken zu gewährleisten, soll die Gondel für eine Blattanströmung fortlaufend ausgerichtet werden, die hinsichtlich Lasten den geringsten Einfluss auf die Anlage haben und auch die Rotorblätter am geringsten belasten. Sofern dies z.B. durch Frontanströmung erreicht wird, erfolgt eine derartige Nachführung der Gondel sobald die Nabe ein geringe Drehbewegung erzeugt, durch die Mittels der Pitchantriebe erzeugten Energie, oder alternativ oder ergänzend durch Energie die der Generator der Windenergieanlage bei Nabendrehung selbständig erzeugen kann.For this purpose, the components of the pitch system according to the invention are expanded with mechanical safety drive. This is particularly advantageous for supplying the azimuth drives ( 26.1 ) and ( 26.2 ) for wind tracking of the nacelle for eg front flow, and also usable to supply individual pitch drives, to optimize the position of the rotor blades. In order to ensure a limitation of the plant loads in the area of extreme wind forces, the nacelle should be continuously aligned for a sheet flow, which have the least impact on the system in terms of loads and also least stress the rotor blades. If this is achieved, for example, by front flow, such a tracking of the gondola as soon as the hub generates a small rotational movement generated by the means of pitch drives energy, or alternatively or additionally by energy that can generate the generator of the wind turbine automatically at hub rotation.

Hierzu wird deshalb vorgeschlagen mehrere Quellen autarker Versorgung innerhalb der Windenergieanlage bereitzustellen, sobald der Rotor eine Trudelbewegung ausführt. Voraussetzung ist ein nicht festgebremster Rotor, und als Variante eine Rotorblatteinstellung die bei geringem Wind bereits zu einer kleinen Drehzahl der Nabe und/oder damit verbundener Teile führt. In einer Ausgestaltung können die Rotorblätter auf einer vorgezogenen Fahnenposition gehalten werden, die einen besseren Anlauf der Nabe ermöglichen. Damit das Pitchsystem Notstrom erzeugen kann wird im Unterschied zur 3 die Unterbringung einer Blatt-Haltebremse (40) am Eintrieb zum Getriebe (43) angeordnet, sowie eine zusätzliche Kupplung (41) zwischen Motor (42) und Getriebe (43), wodurch das Rotorblatt (25) gegen Verdrehung um seine Längsachse festgehalten werden kann trotz drehendem und jetzt als Generator verwendeten Motor (44) des Pitchantriebes. Als Variante wird vorgeschlagen die Freiläufe innerhalb der Kupplung (47.1) und des Freilaufs (48.2), die normalerweise bei Rückwärtsdrehung der Nabe das Drehmoment zur Sicherheitsverstellung unterbrechen, als abschaltbare Ausführung zu verwenden, damit auch bei rückwärtsdrehender Nabe (25) die Notstromgewinnung aus dem Pitchantrieb (50) stattfinden kann.For this purpose, it is therefore proposed to provide multiple sources of self-sufficient supply within the wind turbine as soon as the rotor performs a spin motion. The prerequisite is a non-braked rotor, and as a variant of a rotor blade adjustment that already leads to a low speed of the hub and / or associated parts in low wind. In one embodiment, the rotor blades can be held in a preferred flag position, allowing a better start-up of the hub. In contrast to the 3 the accommodation of a leaf holding brake ( 40 ) at the input to the transmission ( 43 ), and an additional coupling ( 41 ) between engine ( 42 ) and gearboxes ( 43 ), whereby the rotor blade ( 25 ) can be held against rotation about its longitudinal axis despite rotating and now used as a generator engine ( 44 ) of the pitch drive. As a variant, it is proposed the freewheels within the clutch ( 47.1 ) and the freewheel ( 48.2 ), which normally interrupt the torque for safety adjustment during reverse rotation of the hub, can be used as a deactivatable version, so that even when the hub is rotating backwards ( 25 ) the emergency power from the pitch drive ( 50 ) can take place.

Als Variante können die Motoren der Pitchantriebe Asynchron-, Reluktanz-, oder Synchronmotoren sein, deren generatorisch erzeugte Spannung zur weiteren Verwendung gleichgerichtet wird. Ein Sicherheitsrisiko besteht zu keinem Zeitpunkt, da gemäß Vorschlag die zur Sicherheitsrückstellung in die Fahnenlage verwendeten Antriebe rein mechanische Antriebsenergie verwenden, und diese durch abschaltende Funktionen aktiv wird.When Variant can the motors of the pitch drives asynchronous, reluctance, or synchronous motors be whose generator generated voltage for further use is rectified. There is no security risk at any time as per proposal the safety provision Drives used in the lode position purely mechanical drive energy use, and this becomes active by switching off functions.

Zur Gestaltung der Notstromversorgung soll mindestens ein Pitchantrieb Energie aus einer kleinen Nabendrehzahl gewinnen und einen weiteren Pitchantrieb und/oder einen oder mehrere Azimutantriebe, z.B. (26.1) und (26.2), mit dieser Energie versorgen, damit z.B. ein Pitchantrieb den Blattwinkel anstatt auf 90° Fahnenlage auf einen vorgezogenen Bereich von z.B. 80° einstellt, und dies als Variante nacheinander ohne fremde Energie, und sich dadurch die Drehzahl der Nabe etwas erhöht, und auch zur Nachführung der Gondel in eine Windausrichtung mit geringsten Lasten Energie verfügbar ist.To design the emergency power supply, at least one pitch drive should gain energy from a small hub speed and another pitch drive and / or one or more azimuth drives, eg 26.1 ) and ( 26.2 ), with this energy supply, so that, for example, a pitch drive the blade angle instead of 90 ° flag position to a preferred range of eg 80 ° sets, and this as a variant successively without external energy, and thereby the speed of the hub increases slightly, and also to Tracking the nacelle in a wind orientation with lowest loads of energy is available.

Hierzu wird direkt zwischen Pitchmotor (42) und Pitchgetriebe (43) eine aktivierbare Kupplung (41) angeordnet, die sich durch Abfall des Magneten (45) und durch Federkraft (45.1) schließt. Zwischen Kupplung (41) und Getriebe (43) befindet sich eine stromlos offene Haltebremse (40), die durch Betätigung des Zugmagneten (45) und des Hebels (45.2) geschlossen wird, und so das Blatt in Fahnenposition festgebremst ist, aber durch Bestromung des Bremsmagneten (40.1) der Anker angezogen werden kann und die Bremse öffnet, und wobei die Bremse vorteilhaft als Federdruckbremse ausgeführt wird.This is done directly between Pitchmotor ( 42 ) and pitch gear ( 43 ) an activatable coupling ( 41 ) arranged by waste of the magnet ( 45 ) and by spring force ( 45.1 ) closes. Between coupling ( 41 ) and gearboxes ( 43 ) is a normally open holding brake ( 40 ), which are activated by actuation of the 45 ) and the lever ( 45.2 ) is closed, and so the sheet is braked in flag position, but by energizing the brake magnet ( 40.1 ) the armature can be tightened and the brake opens, and wherein the brake is advantageously carried out as a spring-applied brake.

Alternativ kann auch eine stromlos gelöste Bremse (40) eingesetzt werden, in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen System des weichen Anschlages in der Fahnenlage gemäß 5.Alternatively, a normally released brake ( 40 ) are used, in conjunction with the system according to the invention of the soft stop in the lath position according to 5 ,

Bei Verwendung eines Pitchmotors (42) als Generator für Hilfsenergie wird vorgeschlagen, alternativ den drehrichtungsabhängigen Freilauf (48.2) am Eintrieb zur Kupplung (48) abzuschalten. Damit die Einrichtung eines oder mehrerer Pitchantriebe als Notstromversorgung bei Stellung des Rotorblattes in Fahnenlage aktiv werden kann, wird der Zugmagnet (46.1) elektrisch angezogen und die mit dem Magnet in Verbindung stehende Druckfeder gespannt. Somit entsteht keine Zwangsöffnung der Kupplung (47.1) und (48), und die Kupplung (41) bleibt elektrisch geöffnet, und die Bremse (40) durch Betätigung der Spule (40.1) geschlossen.When using a pitch motor ( 42 ) as a generator for auxiliary power is proposed, alternatively the direction of rotation dependent freewheel ( 48.2 ) at the input to the clutch ( 48 ) shut down. In order for the device of one or more pitch drives to be able to be activated as an emergency power supply when the rotor blade is in the lane position, the pull magnet ( 46.1 ) are electrically attracted and tensioned with the magnet in conjunction compression spring. Thus, there is no positive opening of the coupling ( 47.1 ) and ( 48 ), and the coupling ( 41 ) remains electrically open, and the brake ( 40 ) by actuating the coil ( 40.1 ) closed.

Sobald die Anlage wieder betriebsbereit ist bzw. die Windnachführung wieder über die Möglichkeit der Netzversorgung verfügt, wird die Kupplung (47.1) und (48) geöffnet sowie (41) geschlossen durch Spannungsabschaltung der Spule (45) und der Kraftschluss zwischen Motor (42) und Getriebe (43) wieder hergestellt, und die Bereitschaft zur Blattverstellung für den Regelbetrieb des Pitchantriebes (44) wieder erlangt.As soon as the system is ready for operation again or the wind tracking system has the possibility of mains supply again, the coupling ( 47.1 ) and ( 48 ) as well as ( 41 ) closed by voltage disconnection of the coil ( 45 ) and the adhesion between motor ( 42 ) and gearboxes ( 43 ), and the readiness for pitch adjustment for the normal operation of the pitch drive ( 44 ) recovered.

Die am Getriebeeingang (43) montierte stromlos schließende Bremse (40) wird im Fall einer Notabschaltung durch den Hebel (45.2) und die Feder (45.1) so lange offen gehalten, bis der Bereich der Fahnenlage erreicht ist und der Anschlag (46) die Handlüftung der Bremse aufhebt und die Kupplungen (41), (48) und (47.1) geöffnet werden durch die Hebel (45.2) (45.3) und (47.2).The at the transmission entrance ( 43 ) mounted normally closed brake ( 40 ) is used in the event of an emergency stop by the lever ( 45.2 ) and the spring ( 45.1 ) held open until the area of the lath position is reached and the stop ( 46 ) releases the manual release of the brake and the clutches ( 41 ) 48 ) and ( 47.1 ) are opened by the levers ( 45.2 ) ( 45.3 ) and ( 47.2 ).

Um die Pitchantriebe an Starkwindstandorten wegen häufigerer Aktivierung nicht frühzeitig zu beschädigen, wird die Verwendung von mindestens zwei Pitchantrieben je Rotorblatt vorgeschlagen. Die Ausführung entspricht dabei prinzipiell der Gestaltung der Azimutantriebe zur Zahnspielreduzierung. Sofern keine Blattpositionierung erforderlich ist, sollen die an beiden Pitchantriebe (26) vorhandenen Haltebremsen derart aktiviert werden, dass das Rotorblatt spielfrei, d.h. zwischen dem jeweiligen Antriebsmotor und der Zahnflanke am Blattlager gehalten wird, Bei einer erforderlichen Verstellung der Rotorblattwinkel wird vorgeschlagen, die Bremsen beider Antriebe zu lösen, sowie gleichzeitig den Antrieb mit Drehmoment zu beaufschlagen, dessen Getriebe-Zahnflanken schon in Berührung mit der gewünschten Drehrichtung des Rotorblattes stehen. Der zweite Antrieb erhält ein minimales Bremsmoment, das gerade ausreicht um das Zahnspiel entgegen der in Drehrichtung liegenden Flanke auf Null zu halten. Sofern der treibende Antrieb in den Bremsbetrieb geht um die neue Position anzufahren, wird dies derart gehandhabt, dass dem bisher treibenden Antrieb das Bremsmoment soweit weggenommen wird, dass eine gewünschte Verzögerung der Stellbewegung erreicht wird, jedoch höchstens bis zu einem kleinen Restwert der gewährleistet, dass die Getriebeverzahnung sich nicht von der treibenden Flanke lost, und sofern ein Bremsmoment benötigt wird, dies dann vom Antrieb erfolgt der bereits beim Verstellen die Zahnflanke in der bremsenden Richtung belastet hatte.In order not to damage the pitch drives in strong wind locations early due to frequent activation, the use of at least two pitch drives per rotor blade is proposed. The design corresponds in principle to the design of the azimuth drives for backlash reduction. If no blade positioning is required, the on both pitch drives ( 26 ) existing holding brakes are activated such that the rotor blade clearance, that is held between the respective drive motor and the tooth flank on the blade bearing, With a required adjustment of the rotor blade angle is proposed to release the brakes of both drives, and at the same time to impart the drive with torque, the gear tooth flanks are already in contact with the desired direction of rotation of the rotor blade. The second drive receives a minimum braking torque, which is just sufficient to keep the backlash counter to the lying in the direction of rotation edge to zero. If the driving drive goes into braking mode to approach the new position, this is handled such that the previously driving drive the braking torque is taken away so far that a desired deceleration of the actuating movement is achieved, but at most up to a small residual value ensures that the gear teeth are not lost from the driving flank, and if a braking torque is needed, this is then done by the drive which had already loaded during the adjustment of the tooth flank in the braking direction.

Dies bedeutet, dass die Antriebe nicht gleichzeitig aktiv werden, und die Drehmomente zum Beschleunigen, Verstellen, Bremsen von dem Antrieb aufgebracht werden, dessen Zahnflanke keinen Wechsel ausführt, was eine mehrfache Verlängerung der Lebensdauer für die Getriebe bewirkt.This means that the drives are not active at the same time, and the torques for accelerating, adjusting, braking from the drive be applied, the tooth flank performs no change, which causes a multiple extension of the life of the transmission.

Ergänzend kann die Steuerung derart stattfinden, dass im Falle extremer Anforderungen an das Drehmoment auch der zweite Antrieb zusammen mit dem ersten Antrieb in eine Richtung wirkt, jedoch erfolgt die Aktivierung nicht gleichzeitig, sondern erst nachdem der antreibende Stellantrieb ein bestimmtes Belastungsniveau überschritten hat, wird dem zweiten Antrieb ebenfalls Drehmoment in Richtung des ersten Antriebes freigegeben.In addition can the control take place in such a way that in case of extreme demands to the torque also the second drive together with the first Drive in one direction acts, but the activation does not take place at the same time, but only after the driving actuator exceeded a certain level of stress torque is also in the direction of the second drive first drive released.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass durch eine mechanische Kopplung über das erfindungsgemäße System der Sicherheitsenergie aus der Nabendrehung, mindestens zwei Pitchantriebe (44) miteinander gekoppelt werden können, und somit ein ausgefallener Pitchantrieb durch den eines anderen Rotorblattes temporär ersetzt werden kann, um alle Rotorblätter Richtung Arbeitsposition zu positionieren, und bei gegebenenfalls Wind oberhalb dem Nennwind auf eine zurückgezogenen Position die eine Energieproduktion ohne Pitchbetrieb ermöglicht, und somit kein Komplettstillstand der Windenergieanlage entsteht. Diese Funktion kann ebenfalls gemäß Ausführung in 4 erreicht werden. Für diesen Fall bleibt die Kupplung (47.1) geöffnet indem der Magnet (47.3) angezogen wird und so den Hebel (47.2) in Richtung A kippt und so die Kupplung (47.1) geöffnet halt, während die Kupplungen (48) am defekten und an einen weiteren Antrieb geschlossen wird, und somit ein defekter Antrieb durch einen betriebsbereiten Antrieb mit positioniert werden kann, wobei als Variante auch zwei intakte Antriebe gemeinsam einen defekten Antrieb verstellen können, unter Berücksichtigung einer elektronisch gesteuerten Verteilung der Drehmomente der antreibenden Stellmotoren (42). Damit die Welle (48.1) Drehmoment in beiden Richtungen durchleiten kann, wird entweder ein schaltbarer Freilauf (48.2) eingesetzt, der die Blattverstellung in Richtung Arbeitsposition erlaubt, oder der Freilauf (48.2) entfällt, und es wird alternativ ein Freilauf zwischen Rad (47.5) und (47.1) vorgeschlagen.A further embodiment provides that, by means of a mechanical coupling via the system according to the invention, the safety energy from the hub rotation, at least two pitch drives ( 44 ) can be coupled together, and thus a failed pitch drive can be temporarily replaced by that of another rotor blade to position all rotor blades in the working position, and if necessary wind above the rated wind on a retracted position which allows energy production without pitch, and thus no Complete standstill of the wind turbine is created. This function can also be performed in accordance with 4 be achieved. In this case, the clutch remains ( 47.1 ) opened by the magnet ( 47.3 ) and so the lever ( 47.2 ) in the direction A and so the clutch ( 47.1 ), while the clutches ( 48 ) is closed on the defective and to another drive, and thus a defective drive can be positioned by an operational drive, where as a variant, two intact drives together can adjust a defective drive, taking into account an electronically controlled distribution of the torques of the driving servomotors ( 42 ). So that the wave ( 48.1 ) Can pass torque in both directions, either a switchable freewheel ( 48.2 ), which allows the blade adjustment in the direction of working position, or the freewheel ( 48.2 ) is omitted, and it is alternatively a freewheel between wheel ( 47.5 ) and ( 47.1 ) proposed.

Zur Überwachung der Rotorblatt Synchronstellung in diesem Betriebsfall, wird vorgeschlagen eine Messung der Lasten hinzuzufügen, bestehend aus Dehnungsmessstreifen und/oder Bewegungssensoren, und diese am Blattlager anzubringen, und eine Analyse und Vergleich mit bekannten Werten direkt innerhalb der Elektronik für den Stellantrieb vorzunehmen. Umständliche Verfahren zur Messwertübertragung und erhebliche Kostenerhöhung für Systeme die zur Auswertung der Sensoren zusätzliche Prozessortechnik und Busverbindungen benötigen, können entfallen. Zur Erhöhung der Sicherheit, soll die Anlagentechnik Testprogramme ausführen, und sicherheitsrelevante Funktionen online kontrollieren, entweder vor dem Anfahren, oder/und während des Start, oder/und im Betrieb der Energieproduktion. Um an Standorten mit Wind bis in den Überlebensbereich eine Beschädigung der Anlage zu verhindern, wird vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Variante des Pitchsystems als Notstromversorgung derart zu verwenden, dass sobald eine geringe Drehung der Nabe (25) besteht, die Gondel in eine vorbestimmte Richtung zum Wind zu drehen, und andauernd entsprechend gemessener Werte nachzuführen, entsprechend einer vorbestimmten Richtung zum Wind.To monitor the rotor blade synchronous position in this case of operation, it is proposed to add a measurement of the loads, consisting of strain gauges and / or motion sensors, and attach them to the blade bearing, and to perform an analysis and comparison with known values directly inside the electronics for the actuator. Cumbersome procedures for the transmission of measured values and considerable cost increases for systems which require additional processor technology and bus connections for evaluating the sensors can be dispensed with. To increase safety, the plant engineering should carry out test programs and check safety-related functions online, either before starting up, and / or during take-off, and / or during operation of energy production. In order to prevent damage to the system at locations with wind into the survival area, it is proposed to use the variant of the pitch system according to the invention as an emergency power supply in such a way that as soon as a slight rotation of the hub (FIG. 25 ) to turn the nacelle in a predetermined direction to the wind, and constantly track according to measured values, according to a predetermined direction to the wind.

In 6 wird ein Vorschlag skizziert, wie die Nachführung der Gondel redundant zu gestalten ist, wobei z.B. vier Azimutantriebe (60 bis 61.3) mindestens in zwei redundante Gruppen aufgeteilt sind, mit je einem Wechselrichter (62) und (62.1), und die drehmomentgeregelten Betrieb ausführen sollen, und dass z.B. wahlweise Asynchron-, Reluktanz-, oder Synchronmotoren verwendbar sind. Es soll zudem vorzugsweise zu den Pitchantrieben identische Wechselrichtertechnik verwendet werden, die Energieaustausch über den Zwischenkreis ermöglichen.In 6 a proposal is sketched as to how to make the tracking of the gondola redundant, where, for example, four azimuth drives ( 60 to 61.3 ) are divided into at least two redundant groups, each with an inverter ( 62 ) and ( 62.1 ), and to perform the torque-controlled operation, and that, for example, asynchronous, reluctance, or synchronous motors can be used. It should also be used preferably to the pitch drives identical inverter technology that allow energy exchange via the DC link.

Gemäß Vorschlag können z.B. die Wechselrichter (62) und (62.1) für die Stellantriebe (61) bis (61.3), einen oder mehrere Parallel oder in Serie geschaltete Motoren (61) bis (61.3) mit Drehmomentregelung betreiben. Figur (6.3) zeigt beispielhaft ein System aus nur zwei Antrieben mit Ritzel (26.3) und (26.4) und ein Zahnkranz (24.1), der die Ritzel Drehbewegung in die Drehbewegung der Gondel umsetzt. Es wird vorgeschlagen die Azimutantriebe derart zu steuern, dass häufige Gondelverstellung die Getriebe nicht frühzeitig beschädigt. Im Stillstand der Gondel sollen dazu die an den Motoren (8.1) und (9.1) angebauten Bremsen durch die Recheneinheit (64) dann aktiviert (festgebremst) werden, nachdem sich die Zahnräder (26.3) und (26.4) gegeneinander leicht verspannt haben, oder nur noch geringes Spiel (68) und (69.1) aufweisen. Ein Drehmoment am Zahnkranz (24.1) wird somit entweder vom Zahnrad (26.3) oder (26.4) abgestützt. In Abhängigkeit einer gewünschten Drehrichtung des Zahnkranzes durch die Azimutantriebe, werden die Bremsen (60) bis (60.3) geöffnet und gleichzeitig an dem Zahnrad dessen Flanke schon in der gewünschten Drehrichtung der Gondel anliegt, ein beschleunigendes Drehmoment erzeugt, und das Zahnrad mit Zahnflanke an der Rückseite der Drehbewegung soll ein kleines Bremsmoment ausführen um das Zahnspiel klein zu halten.According to the proposal, for example, the inverters ( 62 ) and ( 62.1 ) for the actuators ( 61 ) to ( 61.3 ), one or more parallel or series connected motors ( 61 ) to ( 61.3 ) with torque control. FIG. 6.3 ) shows an example of a system of only two drives with pinion ( 26.3 ) and ( 26.4 ) and a sprocket ( 24.1 ), which converts the pinion rotation into the rotation of the nacelle. It is proposed to control the azimuth drives such that frequent gondola adjustment does not damage the gears early. At standstill of the nacelle to the on the engines ( 8.1 ) and ( 9.1 ) mounted brakes by the computing unit ( 64 ) then activated (stalled) after the gears ( 26.3 ) and ( 26.4 ) have slightly braced against each other, or only slight play ( 68 ) and ( 69.1 ) exhibit. A torque on the sprocket ( 24.1 ) is thus either from the gear ( 26.3 ) or ( 26.4 ) supported. Depending on a desired direction of rotation of the ring gear by the azimuth drives, the brakes ( 60 ) to ( 60.3 ) and at the same time rests on the gear whose edge is already in the desired direction of rotation of the nacelle, generates an accelerating torque, and the gear with tooth flank at the back of the rotational movement to perform a small braking torque to keep the backlash small.

Für die Ausführung der Azimutantriebe wird zudem vorgeschlagen für Anwendungen mit hohem Windaufkommen, aber ohne erhöhten Überlebenswind, stromlos geschlossene Bremsen zu verwenden, die bei hohem Drehmoment am Zahnkranz (24.1) ein durchrutschen erlauben. Im Falle der notwendigen Beherrschung extremer Windstärken im Überlebenswindbereich sollen stromlos offene Bremsen für die Azimutdrehbewegung verwendet werden, die erfindungsgemäß mittels Notstromversorgung aktivierbar sind, und es wird zur Problemlösung zudem eine nicht selbständig einfallende mechanische Hauptbremse vorgeschlagen. Aus Sicherheitsgründen sollen für Anwendung mit Wind im Überlebensbereich mindestens zwei Gruppen der Azimutwechselrichter (62, 62.1) eine getrennte Netzversorgung (65, 65.1) mit Blitz- und Überspannungsschutz besitzen, und einen getrennten Zwischenkreisanschluss zur Einspeisung von DC-Hilfsenergie. Die mittels Notstromversorgung erzeugte Energie soll auch zur Versorgung der Steuerspannungserzeugung dienen, und so die Steuerung der Windenergieanlage auch mindestens zweifach redundant aufrecht erhalten.For the execution of the azimuth drives is also proposed for applications with high windage, but without increased survival wind to use normally closed brakes, which at high torque on the ring gear ( 24.1 ) allow slipping. In case of need manoeuvrable control of extreme wind forces in the survival wind area should be used normally open brakes for azimuth rotation, which are activated according to the invention by means of emergency power supply, and it is also proposed for problem solving a non-independently incident mechanical main brake. For safety reasons, at least two groups of azimuth inverters should be used for applications with wind in the survival area ( 62 . 62.1 ) a separate mains supply ( 65 . 65.1 ) with lightning and overvoltage protection, and a separate DC link connection for the supply of DC auxiliary power. The energy generated by emergency power supply should also serve to supply the control voltage generation, and so maintain the control of the wind turbine at least twice redundant.

Eine zuverlässige Quelle der Notstromversorgung bei ausgefallenem Netz, wird in 7 gezeigt, und derart vorgeschlagen, dass mindestens drei Phasen des permanenterregten Generators über eine Gleichrichterbrücke (75), die bei Netzausfall automatisch verzögert durch Kontakte (75.1) zugeschaltet wird, und am Ausgang (75.2) Gleichspannung als Hilfsversorgung zur Verfügung stellt, zur Speisung des Zwischenkreises (65.2) bzw. aus redundanter zweiter Quelle für den Zwischenkreis (65.3), und somit bei Trudelbewegung des Rotors Energie für die Versorgung der Steuerung und der Gondel-Stellantriebe, und als Redundanz für die Pitchantriebe durch den Generator geliefert wird.A reliable source of emergency power supply in case of failed network, is in 7 shown, and proposed such that at least three phases of the permanent-magnet generator via a rectifier bridge ( 75 ), which automatically delays due to contacts ( 75.1 ) and at the output ( 75.2 ) Provides DC voltage as an auxiliary supply, for feeding the DC link ( 65.2 ) or from a redundant second source for the DC link ( 65.3 ), and thus when spinning the rotor energy for the supply of the control and the nacelle actuators, and is supplied as redundancy for the pitch drives by the generator.

Ergänzend besteht ein Vorschlag die jeweilige Versorgungsspannung für die Wechselrichter der Stellantriebe über DC-Hochsetzsteller auf eine Höhe zu bringen, die eine maximale Drehzahl der Stellantriebe erlaubt, und alternativ dazu wird vorgeschlagen, eine Pufferung der Zwischenkreisenergie der einzelnen Stromquellen mittels Kondensatoren auszuführen, um auch Azimutbereiche bei geringer Rotordrehzahl überfahren zu können.Complementary exists a proposal the respective supply voltage for the inverter the actuators over DC boost converter to a height too which allows a maximum speed of the actuators, and Alternatively, it is proposed to buffer the DC link energy the individual power sources by means of capacitors run to Also to be able to drive over Azimutbereiche at low rotor speed.

Dadurch kann eine zeitlich unbegrenzte Nachführung der Gondel erreicht werden. Eine Abschaltung dieser Betriebsart über die Sicherheitskette wird ausgeschlossen, und eine automatische Entdrillung wird für den Zeitraum, bei Wind im Überlebensbereich unterbunden. Im Falle dass der Umrichter nicht innerhalb der Gondel installiert wird, sondern z.B. im Turmfuß, sollen die Leistungskabel zwischen Generator und Umrichter im Bereich der Gondel mittels Schütz (77.1) bis (77.4) getrennt werden, damit ein möglicher Kabelkurzschluss nicht zum Ausfall der Hilfsenergie bei Wind im Überlebensbereich führen kann.This allows a time-unlimited tracking of the gondola can be achieved. A shutdown of this mode via the safety chain is excluded, and an automatic untwisting is prevented for the period, with wind in the survival area. In case the inverter is not installed inside the nacelle, but eg in the base of the tower, the power cables between generator and inverter in the area of the nacelle should be protected by contactor ( 77.1 ) to ( 77.4 ), so that a possible cable short circuit can not lead to the failure of the auxiliary power in wind in the survival area.

Als ergänzende Variante wird vorgeschlagen die Drehzahl der Nabe, oder der damit in Verbindung stehenden Teile, derart zu ermitteln, dass die Spannungsamplitude der am Generator erzeugten Spannung gemessen wird, oder noch vorteilhafter indem die Drehzahl berechnet wird mittels einer Erfassung der Frequenz der Nulldurchgänge an mindestens einer Generatorphase, und diese Messungen auch verwendet werden sollen, um die Spannung des Generators auf den generatorseitigen Wechselrichter zu synchronisieren.When supplementary Variant is proposed the speed of the hub, or the so related parts to determine such that the voltage amplitude the voltage generated at the generator is measured, or more advantageously by calculating the speed by means of a detection of the frequency the zero crossings at least one generator phase, and these measurements also used should be to the voltage of the generator on the generator side To synchronize inverters.

10 und 10.1 und 10.2 zeigen einen Vorschlag für eine Steuerung und/oder Regelung um einen Betrieb der Windkraftanlage für Windstärken oberhalb des ersten Abschaltwindes zu ermöglichen. Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, das Lasten ohne große Verzögerung erkennt und dies schon im Zeitbereich von etwa 100 ms, sowie für extreme Anwendungen auch erheblich unterhalb 100 ms, mit sofortiger Ansteuerung der Pitchantriebe zur Änderung der Blattwinkelstellung. Um dies zu erreichen wird vorgeschlagen, dass die Messzyklen für die Nabendrehzahl (105) im ms-Bereich erfolgen und über den Verlauf der Drehzahländerung die Beschleunigung (106) bestimmt wird. Kennzeichnend für den Istwert der Nabendrehzahl (105) ist, dass in keinem Arbeitsbereich der Windenergieanlage eine konstante Solldrehzahl für den Rotor bestimmt wird, sondern sich der Rotor in einem Arbeitsfenster (100.2) frei bewegen kann, und sich eine Abhängigkeit der Korrektur des Blattwinkels (103.1), von der Steilheit der Naben-Drehzahländerung (105.2) definieren lässt. Ohne Beschleunigungskorrekturwert bleibt das vorbestimmte Drehzahlsollwertfenster (101) bestehen, sofern ein vorbestimmter wert nach hochfahren der Anlage erreicht wurde, und der Pitchantrieb dreht das Rotorblatt ggf. Richtung Arbeitsposition, sofern sich die Nabendrehzahl (105) unterhalb des Drehzahlsollwertfenster (101) befindet. Eine berechnete Beschleunigung (105.2) dient dazu das Drehzahl-Sollwertfenster (100.2) der Nabe (25), gekennzeichnet durch eine obere Grenze (100), und untere Grenze (100.1) zu verschieben. 10 and 10.1 and 10.2 show a proposal for a control and / or regulation to allow operation of the wind turbine for wind forces above the first shutdown wind. A method is proposed which detects loads without great delay and this already in the time range of about 100 ms, as well as for extreme applications well below 100 ms, with immediate control of the pitch drives to change the blade angle position. To achieve this, it is proposed that the measuring cycles for the hub speed ( 105 ) in the ms range and over the course of the speed change the acceleration ( 106 ) is determined. Characteristic of the actual value of the hub speed ( 105 ) is that in any work area of the wind turbine, a constant target speed for the rotor is determined, but the rotor in a working window ( 100.2 ) and a dependence of the correction of the blade angle ( 103.1 ), the steepness of the hub speed change ( 105.2 ). Without acceleration correction value, the predetermined speed setpoint window ( 101 ), provided that a predetermined value has been reached after the system has been started up, and the pitch drive rotates the rotor blade in the direction of the working position, if the hub speed ( 105 ) below the speed setpoint window ( 101 ) is located. A calculated acceleration ( 105.2 ) serves the speed setpoint window ( 100.2 ) the hub ( 25 ), characterized by an upper limit ( 100 ), and lower limit ( 100.1 ) to move.

In Abhängigkeit negativer Beschleunigung (105.2) wird das Sollwertfenster zu einem höheren Wert korrigiert bis an eine vorbestimmte Grenze, und eine zunehmende Nabendrehzahl (105), verschiebt das Fenster zu kleineren Werten, wobei eine Überschreitung der oberen Fenstergrenzen eine Korrektur des Blattwinkels (103.1) Richtung Fahnenlage bewirkt, und bei negativer Fensterkorrektur und Unterschreitung der unteren Fenstergrenze durch die Istdrehzahl, wird der Rotorblattwinkel in Richtung Arbeitsstellung korrigiert. Bei sehr steiler Änderung der Nabendrehzahl (105) wird das Sollwertfenster (100.2) durch den Korrekturwert (102) weit nach unten verschoben, und führt bei gegebenenfalls großer Überschreitung der Fenstergrenze zu einem großen korrigierten Rotorblatt-Positionssollwert (103.1), wodurch der nachgeschaltete Positionsregler eine hohe Stellgeschwindigkeit des Pitchantriebes auf die neue Position des Rotorblattes ausführt. Die Berechnung des Korrekturwertes zur Verschiebung des Sollwertfensters bleibt fortlaufend aktiv.As a function of negative acceleration ( 105.2 ) the setpoint window is corrected to a higher value up to a predetermined limit, and an increasing hub speed ( 105 ), the window shifts to smaller values, wherein exceeding the upper window limits a correction of the blade angle ( 103.1 ) Causes in the direction of the lane, and in negative window correction and falling below the lower window limit by the actual speed, the rotor blade angle is corrected in the direction of working position. With very steep change of the hub speed ( 105 ) the setpoint window ( 100.2 ) by the correction value ( 102 ) is shifted far downwards and, if the window limit is exceeded, leads to a large corrected rotor blade position setpoint ( 103.1 ), whereby the downstream position controller a high positioning speed of the pitch drive to the new Position of the rotor blade performs. The calculation of the correction value for shifting the setpoint window remains continuously active.

Ergänzend wird vorgeschlagen den Beschleunigungswert zusätzlich zu beeinflussen, um eine entsprechend starker bewertete Ausprägung der Fensterkorrektur zu erhalten, indem folgende Werte berücksichtigt werden: die aktuelle Windstärke (104.1), ein abhängig von der Drehzahl vordefiniertes Generatordrehmoment (104.5), die Lasten am Blattlager (104.3), die an den Pitchantrieben ermittelten Drehmomente (104.4), sowie die Abhängigkeit von der aktuellen Nabendrehzahl (104,2)In addition, it is proposed to additionally influence the acceleration value in order to obtain a correspondingly more strongly evaluated form of the window correction by taking into account the following values: the current wind force ( 104.1 ), a generator torque predefined depending on the rotational speed ( 104.5 ), the loads on the blade bearing ( 104.3 ), the torques determined at the pitch drives ( 104.4 ), as well as the dependence on the current hub speed ( 104.2 )

Das Problem erhöhter Lasten an den Azimutantrieben kann gemäß 6, 6.1, 6.2, 6.3 reduziert werden. Damit bei ausgefallener Netzversorgung die zur Windnachführung benötigte Energie minimiert wird, wird vorgeschlagen die gemäß dem Stand der Technik zur Schwingungsdämpfung im Nachführsystem der Gondel verwendeten Reibbeläge zu ersetzen. Erfindungsgemäß wird dies realisiert in dem mindestens zwei Azimutantriebe autark mittels jeweils einem Wechselrichter mit Drehmomentregelung betrieben werden, wobei der nachdrehende Antrieb in leichtem Bremsbetrieb gehalten wird. Dies enthält, dass im Stillstand ein Antrieb mit Drehmoment in positive Richtung wirkt und der zweite negativ, und in diesem Betriebszustand die an den Azimutantrieben vorhandenen Haltebremsen aktiviert wer den, und somit das komplette Zahnspiel eliminiert wird, und sich die Lebensdauer der Getriebe erheblich verbessert. Es wird vorgeschlagen während der Gondel Drehbewegung immer eine Gruppe Azimutantriebe mittels antreibendem und/oder bremsendem Drehmoment derart zu regeln/steuern, dass das Zahnspiel auf einem kleinen Wert gehalten wird, und z.B. Bremsmoment innerhalb einer Gruppe aktiviert wird, sobald dem Drehantrieb zu wenig Drehmoment abgefordert ist, bzw. das zu Spiel in der Verzahnung führen würde. Mehrere Antriebe in einer Gruppe können mit einem Wechselrichter versorgt werden. Ohne Überlebenswind-Nachführung der Gondel wird zum Energieaustausch eine Verbindung der Zwischenkreise der Wechselrichter geschaltet. Bei Verzicht auf die Zahnspielkontrolle während der Verstellung, kann auch mittels nur einem Wechselrichter im Stillstand das Zahnspiel eliminiert werden, indem nach Abbremsung eine Gruppe Antriebe z.B. (61 und 61.1) von der Versorgung mittels Schütz (63 und 63.1) getrennt wird, nachdem die Bremsen (60 und 60.1) aktiviert wurden, und anschließend die zweite Gruppe (61.2 und 61.3) noch mit kleinem Drehmoment beaufschlagt wird, und dann die Bremsen (60.2 und 60.3) aktiviert werden, wodurch das Zahnspiel ebenfalls eliminiert wird. Die Steuerung dieser Funktionen soll vom Controller 64 ausgeführt werden, wobei dieser auch innerhalb der Wechselrichter (62) und/oder (62.2) integriert sein kann.The problem of increased loads on the azimuth drives can according to 6 . 6.1 . 6.2 . 6.3 be reduced. In order to minimize the energy required for wind tracking when the power supply fails, it is proposed to replace the friction linings used according to the prior art for vibration damping in the tracking system of the nacelle. According to the invention this is realized in which at least two azimuth drives are operated autonomously by means of a respective inverter with torque control, the post-rotating drive is held in light braking operation. This includes that at standstill, a drive with torque acts in the positive direction and the second negative, and in this mode, the existing on the azimuth actuators holding the enabled who, and thus the complete backlash is eliminated, and significantly improves the life of the transmission. It is proposed during the nacelle rotational movement always a group of azimuth drives by means of driving and / or braking torque to control / control that the backlash is kept at a small value, and for example braking torque is activated within a group as soon as the rotary drive requested too little torque is, or that would lead to play in the gearing. Several drives in a group can be supplied with an inverter. Without survival wind tracking of the nacelle, a connection of the DC link of the inverter is switched to exchange energy. In the absence of the backlash control during the adjustment, the backlash can be eliminated by means of only one inverter at a standstill, after braking a group of drives, for example ( 61 and 61.1 ) from the supply by contactor ( 63 and 63.1 ) is disconnected after the brakes ( 60 and 60.1 ) and then the second group ( 61.2 and 61.3 ) is still applied with small torque, and then the brakes ( 60.2 and 60.3 ) are activated, whereby the backlash is also eliminated. The control of these functions is intended by the controller 64 be executed within the inverters ( 62 ) and or ( 62.2 ) can be integrated.

Für den Betrieb mit erhöhtem Überlebenswind wird vorgeschlagen die Anzahl der Azimutantriebe derart auszulegen, dass sofern nur 50% Antriebsmoment verfügbar sind, dies ausreicht um die Windnachführung sicherzustellen. Bei einem im ungestörten Betrieb stattfindenden Gondel Positioniervorgang wird vorgeschlagen, dass zuerst ein Öffnen der Bremsen der Azimutantriebe stattfindet gefolgt von Drehmomenterzeugung des Antriebes der eine Zahnflanke in der Drehrichtung vorgespannt hat, die zur Drehung der Gondel benötigt wird, und der rückwärts an der Zahnflanke liegende Antrieb mit geringem Bremsmoment beaufschlagt ist. Sobald ein gewünschter Bereich für die Stellgeschwindigkeit der Gondel erreicht ist wird soll das Drehmoment des Azimutantriebes begrenzt werden, eine Freigabe der Begrenzung findet erst wieder statt sofern die Stellgeschwindigkeit den vorgegebenen Bereich verlässt. Eine Abbremsung erfolgt immer durch den Antrieb mit entgegen der Drehrichtung anliegender Zahnflanke.For the business with increased survival wind it is proposed to design the number of azimuth drives in such a way if only 50% drive torque is available, this is sufficient the wind tracking sure. In case of undisturbed operation Gondola positioning process is suggested that first opening the Braking of the azimuth drives takes place followed by torque generation the drive of a tooth flank biased in the direction of rotation which is needed for the rotation of the nacelle, and the backward at the Tooth flank lying drive subjected to low braking torque is. Once a desired Area for the speed of the gondola is reached is the torque of the azimuth drive, a release of the limit takes place again only if the positioning speed is the default Area leaves. A Deceleration always takes place by the drive with counter to the direction of rotation adjacent tooth flank.

Gemäß 10.2 wird vorgeschlagen eine Lastenbegrenzung der Windenergieanlage auch dadurch zu erreichen, dass eine direkte Busverbindung zwischen den Pitchantrieben (07.x) und der Anlagensteuerung (108.x), sowie dem Umrichter (109.x) besteht, damit ein schneller Start der Pitchantriebe Richtung Fahnenlage stattfinden kann im Falle eines Betriebsfalles der einen möglichst verzögerungsfreien Start einer Pitchreaktion erfordert, und somit die Anlagenlasten auf ein mögliches Minimum begrenzt werden können.According to 10.2 It is proposed to also achieve a load limitation of the wind energy plant in that a direct bus connection between the pitch drives ( 07.x ) and the plant control ( 108.x ), as well as the inverter ( 109.x ), so that a quick start of the pitch drives direction flaps position can take place in case of an operating case of a delay-free as possible start of a pitch reaction requires, and thus the plant loads can be limited to a possible minimum.

8 stellt eine Variante dar für extreme Umgebungsbedingungen der Windenergieanlage, zur gezielten Steuerung der Generatorkühlung mit Außenluft (82), indem Luft im Frontbereich des Generators einströmt und durch ein Labyrinth (82.1) und Filter (81) in den Innenbereich geführt wird. Als Variante (nicht dargestellt) ist eine automatische durch Schwerkraft oder Antrieb betätigte Klappensteuerung möglich, die in Abhängigkeit der Nabenstellung die äußere Zuluft abwechselnd öffnet und schließt, und die Luft-Weiterleitung nach dem Filter ebenfalls im selben Zyklus öffnet und schließt. Bei verschlossener Luftzufuhr wird vorgeschlagen weitere Klappen zu öffnen, damit das Filter zur Reinigung rückseitig angeströmt wird und eine weitere Klappe die Luft nach Filterdurchströmung in Windrichtung aus der Gondelverkleidung ausströmen lässt. Die Änderung der Filter Stromrichtung soll mit jeder halben oder ganzen oder mehrfachen Nabenumdrehung wechseln. Bei abgeschalteter Windenergieanlage soll generell die Zuluft geschlossen sein. 8th represents a variant for extreme environmental conditions of the wind energy plant, for targeted control of the generator cooling with outside air ( 82 ) by injecting air into the front of the generator and through a labyrinth ( 82.1 ) and filters ( 81 ) is led to the interior. As a variant (not shown), an automatic actuated by gravity or drive flap control is possible, which alternately opens and closes the outer supply air depending on the hub position, and the air forwarding after the filter also opens and closes in the same cycle. When the air supply is closed, it is proposed to open further flaps so that the filter is flown back for cleaning and another flap lets the air flow out of the nacelle cover in the wind direction after the filter has flowed through. The change of the filter current direction should change with every half or whole or multiple hub rotation. When the wind turbine is switched off, the supply air should generally be closed.

Damit die Leistungsfähigkeit der Kühlung schon vor Errichtung der Anlage getestet werden kann, wird vorgeschlagen, zwei Windenergieanlagen gemäß 9 für Tests in einer Montagehalle oder ähnlicher Einrichtung anzuordnen, und diese mit Standortbedingungen und Nennbelastung zu betreiben als Motor und Generator, und unter Einbindung der für den Anlagenbetrieb zur Energieproduktion benötigten Umrichter entsprechend zu betreiben. Angeordnete Kühlgebläse simulieren dazu den Betrieb mit Frontluftzufuhr (92) gemäß 8 zum Stator, und wobei die Testeinrichtung die für den Betrieb der Windenergieanlage benötigten Wechselrichter (91.x) verwenden kann mit Parallelbetrieb der Zwischenkreise (91.3) zum Energieaustausch zwischen Motor und Generator und für den Test nur die Verlustenergie aus dem Netz (91.5) bezogen wird.In order to be able to test the cooling performance even before the installation has been set up, it is proposed to use two wind turbines in accordance with 9 for testing in an assembly hall or To arrange similar device, and operate them with site conditions and rated load as a motor and generator, and to operate in accordance with the integration required for plant operation for energy production inverter. For this purpose, arranged cooling fans simulate operation with front air supply ( 92 ) according to 8th to the stator, and wherein the test device required for the operation of the wind turbine inverters ( 91.x ) can be used with parallel operation of the DC link ( 91.3 ) for the energy exchange between motor and generator and for the test only the energy loss from the grid ( 91.5 ).

Als besondere Ausgestaltung des Systems wird eine vorteilhafte Errichtung am Standort der Windkraftanlage vorgeschlagen. Die Nabe (25) soll ohne die Rotorblätter montiert werden, um anschließend jedes Rotorblatt in 6 Uhr Stellung mittels bekannter Seilzugtechnik zu montieren. Nach Anbau eines Rotorblattes wird vorgeschlagen den Generator mittels dem generatorseitigem Wechselrichter zur Montage weiterer Blätter als Motor zu betreiben, damit weitere freie Blattanschlüsse in der 6 Uhr Stellung positioniert werden können. Am Blatthals befestigte Manschetten oder ähnliche Fixierungen, die benötigt werden um das Blatt hochzuziehen, lassen sich leicht entfernen, nachdem das Blatt mittels Motorbetrieb des Generators nach oben gedreht wurde. Die dazu benötigte Energie kann bei nicht vorhandenem Netz auch von einem im Vergleich zur Generatorleistung sehr kleinen Stromaggregat erbracht werden, das z.B. direkt am netzseitigen Anschluss des Umrichters einspeist und so den Zwischenkreis auf eine Höhe lädt die vom Stromaggregat aufgebracht werden kann, und die so dimensioniert ist, dass der Generator mit kleiner Drehzahl als Motor arbeiten kann.As a special embodiment of the system, an advantageous construction is proposed at the location of the wind turbine. The hub ( 25 ) should be mounted without the rotor blades to then mount each rotor blade in 6 o'clock position by means of known cable technology. After mounting a rotor blade, it is proposed to operate the generator by means of the generator-side inverter for mounting additional blades as a motor, so that further free blade connections can be positioned in the 6 o'clock position. Collar-mounted cuffs or similar fixings needed to pull up the sheet are easily removed after the blade has been turned up by engine operation of the generator. The energy required for this can also be provided by a generator that is very small in comparison to the generator power, for example, feeds directly to the line-side connection of the converter and thus loads the intermediate circuit to a height that can be applied by the generator, and so dimensioned is that the generator can operate at low speed as a motor.

Gemäß 11 soll die mechanische Gestaltung des Generators mit modular einsetzbaren Zähnen (111), befestigt am Statorjoch (110) mittels Schrauben (110.1), und Wicklung (111.1), wie als Beispiel für einen Außenläufer gezeigt erfolgen, und auch ohne Demontage des Generators einen Austausch einer defekten Wicklung ermöglichen. Durch lösen der Schrauben (110.1) lassen sich die Zahnmodule seitlich wegziehen und austauschen oder reparieren.According to 11 is the mechanical design of the generator with modular teeth ( 111 ), attached to the Statorjoch ( 110 ) by means of screws ( 110.1 ), and winding ( 111.1 ), as shown as an example of an external rotor, and also allow without disassembly of the generator replacement of a defective winding. By loosening the screws ( 110.1 ), the tooth modules can be pulled aside and replaced or repaired.

Damit die Anlage für extreme Windstandorte verwendet werden kann wird nach 8 eine Gestaltung aufgezeigt zur Kühlung des Generatorsystems mit reduziertem Einfluss durch Umgebungsbedingungen. Hierzu werden beispielhaft am Statorjoch (110) Kühlrohre (115) angebracht, die bei Durchsatz von Kühlflüssigkeit einen Teil der Statorverluste abführen können, und diese in einem Wärmetauscher an die Umgebung abgeben. Ergänzend dazuwird eine steuerbare und/oder regelbare ergänzende Luftkühlung des Generators vorgeschlagen, durch Kühlluft (82), die an der Frontseite der Windenergieanlage über ein Labyrinth (82.1), und durch ein Filter (81) in den Innenraum geleitet wird, und als Erweiterung eine Vorrichtung besitzt die das Filter reinigt, in dem z.B. feine Wassertropfen wieder an die Umgebung der Nabe abgegeben werden. Zur Luftdosierung für unterschiedliche Temperaturverhältnisse des Generators oder des Innenraumes, wird eine steuerbare Klappe (80) vorgeschlagen, die mittels Stelleinrichtung (80.2 und 80.3) die einströmende Luft (82) dosieren kann. Bei Ausfall der Versorgungsspannung erfolgt ein automatischer Verschluss der Luftzufuhr z.B. mittels Federn (80.1). Damit die Leistungsfähigkeit der Kühlung schon vor Errichtung der Anlage getestet werden kann, wird vorgeschlagen, zwei Windenergieanlagen gemäß 9 für Tests in einer Montagehalle oder ähnlicher Einrichtung anzuordnen, und diese mit Standortbedingungen und Nennbelastung zu betreiben als Motor und Generator mit dem für den Anlagenbetrieb zur Stromproduktion benötigten Umrichter entsprechend zu betreiben.So that the plant can be used for extreme wind locations becomes after 8th a design shown for cooling the generator system with reduced influence of environmental conditions. These are exemplified at Statorjoch ( 110 ) Cooling pipes ( 115 ), which can dissipate a portion of the stator losses at the rate of cooling liquid, and deliver these in a heat exchanger to the environment. In addition, a controllable and / or controllable supplementary air cooling of the generator is proposed, by cooling air ( 82 ) on the front of the wind turbine over a labyrinth ( 82.1 ), and a filter ( 81 ) is passed into the interior, and as an extension has a device which cleans the filter in which, for example, fine water droplets are discharged back to the environment of the hub. For air dosing for different temperature conditions of the generator or the interior, a controllable flap ( 80 ) proposed by means of adjusting device ( 80.2 and 80.3 ) the incoming air ( 82 ) can dose. In case of failure of the supply voltage is an automatic closure of the air supply, for example by means of springs ( 80.1 ). In order to be able to test the cooling performance even before the installation has been set up, it is proposed to use two wind turbines in accordance with 9 to arrange for tests in an assembly hall or similar facility, and to operate them with site conditions and rated load to operate as motor and generator with the necessary for the plant operation for electricity production inverter accordingly.

Somit wird eine Windenergieanlage vorgeschlagen für Betrieb bei erhöhtem Maximalwind und auch ein Einsatz an bisherigen Problemstandorten hinsichtlich Überlebenswind kann mit erheblich geringerem Risiko stattfinden, da insbesondere die Entstehung betriebsmäßiger Spitzenlasten und auch die Lasten bei Störungen erheblich reduziert werden können, und sich zudem die Lebensdauer der Baugruppen erhöht. Als Variante lassen sich Teile der beschriebenen Problemlösungen auch vorteilhaft für Anlagen zur Energiegewinnung in Wasserkraftwerken, Meeresströmung oder Wellenkraftwerken einsetzen. Auf Basis der erfindungsgemäßer Technologie wird vorgeschlagen die Windenergieanlage auch für autarke Stromversorgungsanlagen zu verwenden, wie zum Beispiel für Inselbetrieb oder für Meerwasserentsalzungsanlagen, da bei aufkommendem Wind ohne zusätzliche Energie ein selbständiger Start der Anlage erfolgen kann, sofern der Generator eine permanente Erregung besitzt, und insbesondere wird dabei ein Parallelbetrieb mehrerer Energiequellen an einem Wechselrichter-Zwischenkreis vorteilhaft.Consequently a wind turbine is proposed for operation with increased maximum wind and also a use at previous problem locations with regard to survival wind can take place with significantly lower risk, especially since the emergence of operational peak loads and also the loads in case of faults can be significantly reduced, and also increases the life of the modules. When Variant can be parts of the described solutions also advantageous for plants for energy production in hydroelectric power plants, ocean currents or Use wave power plants. Based on the inventive technology The wind turbine is also proposed for self-sufficient power supply systems to use, such as for Island operation or for Seawater desalination plants, as in the oncoming wind without additional Energy an independent start The plant can be made if the generator is a permanent excitement own, and in particular is doing a parallel operation of several Energy sources to an inverter DC link advantageous.

Claims (71)

Vorrichtungen zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage besonders geeignet für Starkwindstandorte, mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimut-Stellantrieben (Azimutantrieben) drehbaren Gondel, mit einem Innenraum mit Steuer- und Regelungsmitteln und mit einem Generator bestehend aus Stator und Rotor, und der mit einer im wesentlichen horizontal drehbaren Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass – ein an der Nabe (25) abgestützter Pitchantrieb (30) eine Verbindung mit dem Rotorblatt (23) aufweist, – und eine Abstützung (Festbremsung) eines Rades (33.1) zur Achse (33.4) oder gegen ein anderes Teil das mit dem Maschinenträger (27) in Verbindung steht, vorhanden ist; – und ein Rad (33.6) vorhanden ist das mit der Nabe (25) umläuft und mit dem Rad (33.1) in Verbindung steht, und das Rad mit Mittel in Verbindung steht zur Erzeugung einer Drehbewegung des Zahnkranzes (24) und des damit verbundenen Rotorblattes (23), – und Mittel vorhanden sind die einen mechanischen Sicherheitsantrieb mit Energie aus der drehenden Rotornabe oder damit verbundener Teile, nur herstellen bei einer entsprechend der Energieproduktion vordefinierten Drehrichtung der Nabe, – und Mittel vorhanden sind die mindestens eine mechanisch betätigte Auskopplung des Drehmomentes in Fahnenstellung (22) des Rotorblattes (23) aufweisen.Devices for limiting the loads of a wind turbine particularly suitable for strong wind locations, with a mounted on the upper end of a tower and at least two azimuth actuators (azimuth drives) rotatable nacelle, with an interior with control and regulating means and with a generator consisting of stator and rotor , and which is in communication with a substantially horizontally rotatable hub, and with at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized in that - one at the hub ( 25 ) supported pitch drive ( 30 ) a connection with the rotor blade ( 23 ), and a support (hard braking) of a wheel ( 33.1 ) to the axis ( 33.4 ) or against another part with the machine carrier ( 27 ) is present; - and a wheel ( 33.6 ) is present with the hub ( 25 ) and with the wheel ( 33.1 ) and the wheel communicates with means for generating a rotational movement of the sprocket ( 24 ) and the associated rotor blade ( 23 ), - and means are present a mechanical safety drive with energy from the rotating rotor hub or associated parts, only produce at a predefined according to the energy production rotation of the hub, - and means are present at least one mechanically actuated extraction of the torque in flag position ( 22 ) of the rotor blade ( 23 ) exhibit. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen Rad (33.1) und Achse (33.3) eine Kupplung/Bremse (33.2) mit Reibbelag (33.5) aufweist.Wind energy plant according to claim 1, characterized in that a connection between wheel ( 33.1 ) and axis ( 33.3 ) a clutch / brake ( 33.2 ) with friction lining ( 33.5 ) having. Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahnenstellung (22) Mittel (38.2) vorhanden sind zur Verbindung der Kupplung (33.2) mit dem mit dem Rotorblatt (23) drehendem Blattlager (37) oder zu anderen mit dem Rotorblatt drehenden Teilen.Wind energy plant according to claim 1, characterized in that in flag position ( 22 ) Medium ( 38.2 ) are present for connecting the coupling ( 33.2 ) with the with the rotor blade ( 23 ) rotating blade bearing ( 37 ) or other parts rotating with the rotor blade. Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (38.2) in Verbindung zu einem Zugmagneten (38) mit Druckfeder (38.1) stehen, und in Fahnenstellung (22) des Rotorblattes (23) eine Verbindung zu einem Anschlag (37.1) vorhanden ist.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that means ( 38.2 ) in conjunction with a pull magnet ( 38 ) with compression spring ( 38.1 ), and in flag position ( 22 ) of the rotor blade ( 23 ) a connection to a stop ( 37.1 ) is available. Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Rad (33.1) und Achse (33.3) eine Kupplung (33.2) aufweist, die mindestens einen Haken besitzt, der nach Aktivierung eine Verbindung zwischen Rad (33.1) und Achse (33.4) oder anderer mit dem Maschinenträger (27) verbundener Teile aufweist, und der das Rad (33.1) stillsetztWind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connection between wheel ( 33.1 ) and axis ( 33.3 ) a coupling ( 33.2 ), which has at least one hook which, after activation, establishes a connection between the wheel ( 33.1 ) and axis ( 33.4 ) or other with the machine carrier ( 27 ) connected parts, and the wheel ( 33.1 ) shut down Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Verbindung zwischen Kupplung (33.2) und Rad (33.1) nur wirksam ist, wenn eine Drehbewegung der Nabe (23) eine vorbestimmte Richtung der Drehung am mit der Nabe (23) drehenden Rad (33.6) aufweist, und Mittel (38.x) zur Aktivierung der Verbindung bestehenWind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connection between coupling ( 33.2 ) and wheel ( 33.1 ) is only effective when a rotational movement of the hub ( 23 ) a predetermined direction of rotation at the hub ( 23 ) rotating wheel ( 33.6 ), and means ( 38.x ) to activate the connection Windenergieanlage nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Haken mit der Kupplung (33.2) verbunden ist und in Verbindung mit einem Schub/Zugmagneten steht, und in Verbindung mit einer Zug/Druckfeder eine Verbindung zum Rad (33.1) aufweist, und die Abschaltung eines Mittels die Verbindung herstellt.Wind energy plant according to claim 6, characterized in that at least one hook with the coupling ( 33.2 ) and in conjunction with a push / pull magnet, and in conjunction with a train / compression spring a connection to the wheel ( 33.1 ), and the shutdown of an agent establishes the connection. Windenergieanlage nach mindestens einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Rad (33.1) und Zahnrad (26.3) mindestens eine Kupplung (35) aufweist, die in Fahnenstellung (22) mit weiteren Mitteln in Verbindung mit dem Blattlager (37) steht, und die eine Verbindung zwischen Rad (33.6) und Zahnrad (26.3) besitzt, und in Fahnenlage durch Mittel geöffnet ist, und zwischen Fahnenlage (22) und Arbeitsposition (22.2) Mittel vorhanden sind durch deren Abschaltung die Kupplung (35) geschlossen ist.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connection between wheel ( 33.1 ) and gear ( 26.3 ) at least one coupling ( 35 ), which in Fahnenstellung ( 22 ) with further means in connection with the blade bearing ( 37 ), and the one connection between wheel ( 33.6 ) and gear ( 26.3 ), and is open in the lattice position by means, and between the lane position ( 22 ) and working position ( 22.2 ) Means are present by their shutdown the clutch ( 35 ) closed is. Windenergieanlage nach mindestens einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die bei einer Drehrichtung der Nabe (25) die entgegengesetzt zur Drehrichtung für Produktionsbetrieb ist, eine Unterbrechung im mechanischen Sicherheitsantrieb aufweisen.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that means are provided which, in one direction of rotation of the hub ( 25 ) which is opposite to the direction of rotation for production operation, have an interruption in the mechanical safety drive. Windenergieanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Freilauf (33.3) vorhanden ist, der bei Drehrichtung des Rades (33.6) in Richtung der Arbeitsposition (22.2) des Rotorblattes (23), eine Unterbrechung der drehenden Verbindung des Rades (33.6) zum Zahnrad (26.3) aufweist.Wind energy plant according to claim 9, characterized in that at least one freewheel ( 33.3 ) is present, in the direction of rotation of the wheel ( 33.6 ) in the direction of the working position ( 22.2 ) of the rotor blade ( 23 ), an interruption of the rotating connection of the wheel ( 33.6 ) to the gear ( 26.3 ) having. Windenergieanlage nach Anspruch 9 und 10 dadurch gekennzeichnet, dass, mindestens ein Freilauf innerhalb der Kupplung (33.2) vorhanden ist, und der bei einer Drehrichtung der Nabe (25) die entgegengesetzt zur Drehrichtung für Produktionsbetrieb ist, eine Unterbrechung im mechanischen Sicherheitsantrieb aufweist.Wind energy plant according to claim 9 and 10, characterized in that, at least one freewheel within the clutch ( 33.2 ) is present, and in a direction of rotation of the hub ( 25 ) which is opposite to the direction of rotation for production operation, has an interruption in the mechanical safety drive. Windenergieanlage nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein schaltbarer Freilauf vorhanden ist.Wind energy plant according to claim 9 to 11, characterized characterized in that at least one switchable freewheel available is. Windenergieanlage nach mindestens einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung zwischen Kupplungsscheibe (35.1) und (35.2) mindestens ein Hebel (34.1) vorhanden ist, der eine Verbindung zum Zugmagneten (36) mit Feder (36.1) besitzt, und ein abgeschalteter Zugmagnet (36) außerhalb der Fahnenlage eine durch den Hebel (34.1) geschlossene Kupplung aufweist, und in Fahnenstellung (22) mit dem Blattlager (37) in Verbindung stehende Mittel (37.1) und (37.2) eine Betätigung des Hebels (34.1) und dadurch geöffnete Kupplung (35) aufweisen.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that for the connection between the clutch disc ( 35.1 ) and ( 35.2 ) at least one lever ( 34.1 ), which connects to the pull magnet ( 36 ) with feather ( 36.1 ), and a disconnected pull magnet ( 36 ) outside the flag position one through the lever ( 34.1 ) has closed coupling, and in flag position ( 22 ) with the blade bearing ( 37 ) ( 37.1 ) and ( 37.2 ) an actuation of the lever ( 34.1 ) and thereby opened clutch ( 35 ) exhibit. Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels einer mindestens mit zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass – der Pitchantrieb mindestens eine elektrische betätigte Bremse (34) besitzt die im stromlosen Zustand eine um die Längsachse blockierte Rotorblattdrehung aufweist, – und die Bremse eine mechanische Lüftung besitzt durch Mittel die stromlos eine Betätigung der Bremse aufweisen im Bereich des Rotorblattes der zwischen Arbeitsposition und Fahnenlage ist, – und im Bereich der Rotorblatt Fahnenlage Mittel vorhanden sind, die in Verbindung mit der Drehung des Rotorblattes stehen, zur Aufhebung der mechanischen Lüftung.Device for limiting the loads of a wind turbine with one at the upper end of a Tower mounted and by means of a at least two azimuth drives rotatable nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized in that - the pitch drive at least one electrically operated brake ( 34 ) has in the de-energized state a blocked about the longitudinal axis rotor blade rotation, - and the brake has a mechanical ventilation by means of the currentless actuation of the brake in the rotor blade which is between working position and lath position, - and in the rotor blade surface position means are present, which are in connection with the rotation of the rotor blade, to cancel the mechanical ventilation. Windenergieanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (34) mittels mindestens einem Hebel (34.1) in Verbindung mit mindestens einem Zug- oder Hubmagneten (36) ist, der mindestens eine Druck- oder Zugfeder (36.1) besitzt, – und in Fahnenlage (22) mindestens ein Mittel vorhanden ist in Verbindung mit mindestens einem mit dem Rotorblatt verbunden drehenden Teil, und ein Schließen der Bremse aufweist, – und außerhalb der Fahnenlage bei abgeschaltetem Magnet (36) mittels einer Druckfeder (36.1) die Bremse (34) zwangsweise geöffnet ist, – und die Bremse (34) mit Bremsscheibe (34.2) im ungestörten Betrieb durch die elektrische Betätigung des Bremsmagneten (34.3) geöffnet oder geschlossen ist.Wind energy plant according to claim 14, characterized in that the brake ( 34 ) by means of at least one lever ( 34.1 ) in conjunction with at least one pull or lifting magnet ( 36 ), the at least one compression or tension spring ( 36.1 ), - and in flag position ( 22 ) at least one means is present in connection with at least one rotor blade connected to the rotating part, and has a closing of the brake, - and outside the lath position with the magnet switched off ( 36 ) by means of a compression spring ( 36.1 ) the brake ( 34 ) is forced open, - and the brake ( 34 ) with brake disc ( 34.2 ) in undisturbed operation by the electrical actuation of the brake magnet ( 34.3 ) is open or closed. Windkraftanlage zur Energieversorgung, insbesondere Windkraftanlage für Starkwindstandorte, mit einer am oberen Ende eines Turmes mittels Azimutantrieben verstellbar gelagerten Gondel, mit einem Generator und einer Nabe mit wenigstens einem Rotorblatt und Mitteln zur Messung der aktuellen Winkelstellung des Rotorblattes, dadurch gekennzeichnet, dass der Pitchantrieb (26) ein mit der Welle (32.1) rotierendes Messmittel zur Erfassung/Berechnung des Rotorblatt-Drehwinkels besitzt: – und am Blattlager oder damit in Verbindung mit dem Rotorblatt drehender Teile, mindestens ein Sensor/Näherungssensor vorhanden ist; – und ohne weitere Messmittel die Position des Rotorblattes (23) zwischen Fahnenlage (22) und Arbeitsstellung (22.2) erfasst ist: – und die Messmittel mit der Recheneinheit des Pitchantriebes (26) in Verbindung sind.Wind power plant for energy supply, in particular wind power plant for strong wind locations, with a gondola adjustably mounted at the upper end of a tower by means of azimuth drives, with a generator and a hub with at least one rotor blade and means for measuring the current angular position of the rotor blade, characterized in that the pitch drive ( 26 ) one with the shaft ( 32.1 ) has rotating measuring means for detecting / calculating the rotor blade rotation angle: - and at the blade bearing or thus in connection with the rotor blade rotating parts, at least one sensor / proximity sensor is present; - and without further measuring means the position of the rotor blade ( 23 ) between flags ( 22 ) and employment position ( 22.2 ): - and the measuring means with the computing unit of the pitch drive ( 26 ) are in communication. Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass – der Pitchantrieb (44) an einer Eingangsseite zum Getriebe (43) eine Bremse (40) besitzt, und eine Kupplung (41) an der Abtriebswelle des Elektromotors (42) aufweist; – und eine Kupplung (48) an der Motor B-Seite in Verbindung zum Rad (47) ist, und Kontakt zum Rad (47.5) vorhanden ist, das abgebremst mit Mitteln in Verbindung mit dem Maschinenträger (27) steht, und der E-Motor (42) bei drehender Nabe (25) eine Spannung erzeugt, die nach Gleichrichtung als Notstromversorgung verfügbar ist.Device for limiting the loads of a wind turbine with a mounted at the top of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized characterized in that - the pitch drive ( 44 ) at an input side to the transmission ( 43 ) a brake ( 40 ), and a coupling ( 41 ) on the output shaft of the electric motor ( 42 ) having; - and a clutch ( 48 ) on the engine B side in conjunction with the wheel ( 47 ), and contact to the wheel ( 47.5 ) which is braked by means in connection with the machine carrier ( 27 ), and the electric motor ( 42 ) with rotating hub ( 25 ) generates a voltage that is available after rectification as an emergency power supply. Windenergieanlage nach mindestens einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Pitchantriebe (26) mit Zahnrädern (26.3) in Verbindung mit einem Zahnkranz (24) stehen, und die Flanken der Zahnräder (26.3) die den Zahnkranz (24) berühren einander verspannt/mit geringem Spiel, gegenüberstehen, und jeder Pitchantrieb in Verbindung mit mindestens einer Bremse steht, und bei aktiver Bremse sich das Rotorblatt (23) und der damit in Verbindung stehende Zahnkranz nicht/nur gering bewegen kannWind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two pitch drives ( 26 ) with gears ( 26.3 ) in conjunction with a sprocket ( 24 ), and the flanks of the gears ( 26.3 ) the sprocket ( 24 ) touch each other braced / with little play, face each other, and each pitch drive in conjunction with at least one brake is, and with active brake, the rotor blade ( 23 ) and the associated ring gear can not move / only slightly Windenergieanlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei an einem Rotorblatt vorhandene Pitchantriebe auch während der Rotorblattverstellung derart gesteuert/geregelt werden, dass kein/nur geringes Getriebespiel zwischen den Zahnrädern (26.3) und dem Zahnkranz (24) besteht,Wind energy plant according to claim 18, characterized in that the at least two pitch drives present on a rotor blade are also controlled / regulated during the rotor blade adjustment in such a way that no / only slight play between the gear wheels ( 26.3 ) and the sprocket ( 24 ) consists, Windenergieanlage nach Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die an einem Rotorblatt vorhandenen Pitchantriebe bei Arbeitsweise in derselben Drehrichtung und ohne Kompensation von Getriebespiel, keine gleichzeitige Einleitung von Drehmoment aufweisen, und ein erster Pitchantrieb (26) die Drehmomenteinleitung auf den Zahnkranz (24) aufweist und gefolgt von mindestens einem weiteren Pitchantrieb, sofern der vorherige Pitchantrieb (26) eine vordefinierte Grenze seines Drehmomentes aufweist.Wind energy plant according to claim 18 and 19, characterized in that the pitch drives present on a rotor blade have, when operating in the same direction of rotation and without compensation of gear play, no simultaneous introduction of torque, and a first pitch drive ( 26 ) the torque introduction to the sprocket ( 24 ) and followed by at least one further pitch drive, provided that the previous pitch drive ( 26 ) has a predefined limit of its torque. Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbarem Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch nicht funktionsfähiger Pitchantrieb (44) Mittel besitzt, die eine mechanische Verbindung mit mindestens einem weiteren betriebsbereiten Pitchantrieb (44) aufweisen.Device for limiting the loads of a wind turbine with a mounted at the top of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized characterized in that an electrically non-functional pitch drive ( 44 ) Has means which provide a mechanical connection with at least one further ready pitch drive ( 44 ) On white sen. Windenergieanlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der defekte Pitchantrieb (44) am Eingang zum Getriebe (43) eine Bremse (40) besitzt, und bei geschlossener Bremse (40) die Drehbewegung um seine Längsachse blockiert ist, und an mindestens zwei Pitchantrieben (44) zur Verbindung der Motoren (42) die Kupplung (48) geschlossen ist, und mindestens zwei Pitchantriebe mit den jeweiligen Rädern (47) verbunden sind, und über das Rad (47.5) einen Verbindung zwischen den Motoren (42 besteht).Wind energy plant according to claim 21, characterized in that the defective pitch drive ( 44 ) at the entrance to the transmission ( 43 ) a brake ( 40 ) and with the brake ( 40 ) the rotational movement about its longitudinal axis is blocked, and at least two pitch drives ( 44 ) for connecting the engines ( 42 ) the coupling ( 48 ) and at least two pitch drives with the respective wheels ( 47 ) and over the wheel ( 47.5 ) a connection between the engines ( 42 consists). Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten eine Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass – der Pitchantrieb (50) Mittel aufweist, mit denen das Rotorblatt im erweiterten Bereich der Fahnenlage (22) einen definierbaren freien Drehbereich vom Endanschlag (22.3) in Richtung Arbeitsstellung (22.2) besitzt, und zwischen Rotorblatt (23) und Pitchantrieb (50) Mittel vorhanden sind die eine Aktivierung der begrenzten Drehung des Rotorblattes in Richtung Arbeitsstellung (22.2) aufweisen.Device for limiting the loads, a wind turbine with a mounted at the top of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized characterized in that - the pitch drive ( 50 ) Has means with which the rotor blade in the extended area of the flag layer ( 22 ) a definable free rotation range of the end stop ( 22.3 ) in the direction of working position ( 22.2 ), and between rotor blade ( 23 ) and pitch drive ( 50 ) Means are the one activation of the limited rotation of the rotor blade in the direction of working position ( 22.2 ) exhibit. Windenergieanlage nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass am Endanschlag (22.3) des Rotorblattes (23), durch die Drehung des Rotorblattes in Fahnenlage, mindestens eine Feder (59) durch Mittel aktiviert ist, und eine Drehung des Rotorblattes Richtung Arbeitsstellung an der Feder ein ansteigendes Drehmoment aufweist, das dem Drehmoment des Rotorblattes entgegenwirkt.Wind energy plant according to claim 23, characterized in that at the end stop ( 22.3 ) of the rotor blade ( 23 ), by the rotation of the rotor blade in flag position, at least one spring ( 59 ) is activated by means, and a rotation of the rotor blade toward the working position on the spring has an increasing torque, which counteracts the torque of the rotor blade. Windenergieanlage nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass, die Aktivierung der gedämpften Rücklaufsperre im Bereich zwischen Fahnelage und Arbeitsposition vorhanden ist.Wind energy plant according to claim 23 and 24, characterized characterized in that, the activation of the damped backstop in the area between Fahnelage and working position exists. Windenergieanlage nach Anspruch 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass, der Endanschlag (22.3) mindestens eine Dämpfungsfeder (57.4) in Verbindung mit dem mit dem Rotorblatt drehenden Anschlag (57.3) aufweist.Wind energy plant according to claim 23 to 25, characterized in that, the end stop ( 22.3 ) at least one damping spring ( 57.4 ) in conjunction with the rotating with the rotor blade stop ( 57.3 ) having. Windenergieanlage nach Anspruch 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (51) an mindestens einem Eingang eine Kupplung (59.1) besitzt, die in Fahnenstellung durch mindestens einen Hebel (59.3) und dem Anschlag (57.1) in Verbindung steht, und der mit dem drehendem Teil des Blattlagers (57) oder anderer mit dem Rotorblatt drehender Teile verbunden ist, und die Scheibe (59.8) drehrichtungsabhängig wirkende Mitnehmer (59.5) und (59.6) zur Verbindung mit der Feder (59) aufweist, die sich an einem Ende am Gehäuse (59.7) abstützt, und die Kupplung (59.1) nach Aktivierung des Zugmagneten mit Druckfeder (57.2) geöffnet ist durch die Feder (59.4).Wind energy plant according to claim 23 to 26, characterized in that the transmission ( 51 ) at at least one input a coupling ( 59.1 ), which in flag position by at least one lever ( 59.3 ) and the attack ( 57.1 ) and that with the rotating part of the blade bearing ( 57 ) or other rotating parts with the rotor blade, and the disc ( 59.8 ) Depending on the direction of rotation driver ( 59.5 ) and ( 59.6 ) for connection to the spring ( 59 ), which at one end on the housing ( 59.7 ) and the coupling ( 59.1 ) after activation of the tension magnet with compression spring ( 57.2 ) is opened by the spring ( 59.4 ). Windenergieanlage nach mindestens einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Positionssollwert (103.1) für das Rotorblatt (26) eine Berücksichtigung der mittels Messmitteln und Recheneinheit festgestellten Nabendrehzahl (105) oder damit drehend verbundener Teile aufweist, – der vorbestimmte Wert des Sollwertfensters (101) im Bereich der Nenndrehzahl der Windenergieanlage ist, – der Positionssollwert (103.1) für das Rotorblatt (26) eine Berücksichtigung der mittels Messmitteln und Recheneinheit festgestellten negativen oder positiven Beschleunigung (105.2) der Nabendrehzahl (105) aufweist, – eine Recheneinheit keine Änderung des Positionssollwertes (103.1) an den Pitchantrieb (26) zur Folge hat, wenn der Istwert der Nabendrehzahl (105) innerhalb eines Drehzahl-Fenstersollwertes (101) ist, – eine Recheneinheit eine Änderung des Positionssollwertes (103.1) an den Pitchantrieb (26) mit Richtung zur Fahnenlage (22) zur Folge hat, wenn der Istwert der Nabendrehzahl (105) oberhalb eines Drehzahl-Fenstersollwertes (101) ist, – eine Recheneinheit eine Änderung des Positionssollwertes (103.1) an den Pitchantrieb (26) mit Richtung zur Arbeitsstellung (22.2) zur Folge hat, wenn der Istwert der Nabendrehzahl (105) unterhalb eines Drehzahl-Fenstersollwertes (101) ist, – der Wert des Sollwertfensters (101) eine Verschiebung in Abhängigkeit der gemessenen/berechneten Beschleunigung (105.2) der Nabe (25) aufweist, und eine Beschleunigung bei zunehmender Nabendrehzahl (105) das Sollwertfenster (101) zu kleineren Werten verschiebt – der Wert des Sollwertfensters (101) eine Verschiebung in Abhängigkeit der gemessenen/berechneten Beschleunigung (105.2) der Nabe (25) aufweist, und eine Beschleunigung bei abnehmender Nabendrehzahl (105) das Sollwertfenster (101) zu größeren Werten verschiebt.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that - the position setpoint ( 103.1 ) for the rotor blade ( 26 ) a consideration of the determined by means of measuring means and arithmetic unit hub speed ( 105 ) or having parts connected in rotation, - the predetermined value of the setpoint window ( 101 ) is in the range of the rated speed of the wind turbine, - the position setpoint ( 103.1 ) for the rotor blade ( 26 ) a consideration of the negative or positive acceleration determined by means of measurement and calculation ( 105.2 ) the hub speed ( 105 ), - a computing unit does not change the position setpoint ( 103.1 ) to the pitch drive ( 26 ), if the actual value of the hub speed ( 105 ) within a speed window setpoint ( 101 ), an arithmetic unit a change of the position setpoint ( 103.1 ) to the pitch drive ( 26 ) with direction to the flag position ( 22 ), if the actual value of the hub speed ( 105 ) above a speed window setpoint ( 101 ), an arithmetic unit a change of the position setpoint ( 103.1 ) to the pitch drive ( 26 ) with direction to the working position ( 22.2 ), if the actual value of the hub speed ( 105 ) below a speed window setpoint ( 101 ), - the value of the setpoint window ( 101 ) a shift as a function of the measured / calculated acceleration ( 105.2 ) the hub ( 25 ), and an acceleration with increasing hub speed ( 105 ) the setpoint window ( 101 ) shifts to smaller values - the value of the setpoint window ( 101 ) a shift as a function of the measured / calculated acceleration ( 105.2 ) the hub ( 25 ), and an acceleration as the hub speed decreases ( 105 ) the setpoint window ( 101 ) shifts to larger values. Windenergieanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert (102) eine Bewertung der aktuellen Nabendrehzahl (104.2) aufweistWind energy plant according to claim 28, characterized in that the correction value ( 102 ) an assessment of the current hub speed ( 104.2 ) having Windenergieanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert (102) eine Bewertung des aktuellen Windes (104.1) besitzt, und ein zunehmender Wind eine höhere Korrektur aufweist.Wind energy plant according to claim 28, characterized in that the correction value ( 102 ) an assessment of the current wind ( 104.1 ), and an increasing wind has a higher correction. Windenergieanlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Beschleunigungswert (105.2) durch gemessene/berechnete Lasten (104.3) aus den Messmitteln am Blattlager (23.1) korrigiert ist und durch einen gemessenes/berechnetes Pitchmoment (104.4) korrigiert ist.Wind energy plant according to claim 28, characterized in that the calculated acceleration value ( 105.2 ) by measured / calculated loads ( 104.3 ) from the measuring means at the blade bearing ( 23.1 ) and by a measured / calculated pitch moment ( 104.4 ) is corrected. Windenergieanlage nach Anspruch 28 dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Beschleunigungswert (105.2) durch ein gemessenes/berechnetes Generatormoment (104.5) korrigiert ist.Wind energy plant according to claim 28, characterized in that the calculated acceleration value ( 105.2 ) by a measured / calculated generator torque ( 104.5 ) is corrected. Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Windenergieanlage einen direkten Kommunikationsbus (109.1) für die Regelung/Steuerung aufweist, ohne zwischengeschaltete Recheneinheiten, und eine direkte Verbindung der Pitchantriebe (107.x) zur Steuerung (108) und zum Umrichter (109) aufweist.Device for limiting the loads of a wind turbine with a mounted at the top of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized in that the wind energy installation has a direct communication bus ( 109.1 ) for control / regulation, without intermediate processing units, and a direct connection of the pitch drives ( 107.x ) for controlling ( 108 ) and the inverter ( 109 ) having. Windenergieanlage nach Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet, dass ein für Fernsteuerung und Datenaufzeichnung verwendeter direkter Kommunikationsbus zwischen Pitchantrieb (107.x) und Steuerung (108) und Umrichter (109) und einem PC (109.2) vorhanden ist.Wind energy plant according to claim 33, characterized in that a direct communication bus used for remote control and data recording between pitch drive ( 107.x ) and control ( 108 ) and converters ( 109 ) and a PC ( 109.2 ) is available. Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Azimutmotoren jeweils eine Bremse (60.x) besitzen, die derart gesteuert ist, dass im Stillstand in entgegengesetzter Richtung mindestens zwei Azimutantriebe (26.1) und (26.2) Zahnflankenberührung/geringes Zahnspiel (69) und (69.1) der Zahnräder (26.3) und (26.4) mit dem Zahnkranz (24.1) aufweisen.Device for limiting the loads of a wind turbine with a mounted at the top of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized in that the azimuth motors each have a brake ( 60.X ), which is controlled such that at standstill in the opposite direction at least two azimuth drives ( 26.1 ) and ( 26.2 ) Tooth flank contact / low backlash ( 69 ) and ( 69.1 ) of the gears ( 26.3 ) and ( 26.4 ) with the sprocket ( 24.1 ) exhibit. Windenergieanlage nach Anspruch 35 dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnflankenberührung (69) und (69.1) mit geringer Vorspannung auch bei der Gondel Drehbewegung vorhanden ist.Wind energy plant according to claim 35, characterized in that the tooth flank contact ( 69 ) and ( 69.1 ) with low bias even in the nacelle rotary motion is present. Windkraftanlage nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Azimutmotoren (61.x) die zu je einem Wechselrichter (62) und Wechselrichter (62.1) zugeordnet sind, einen Drehgeber aufweist, und dieser in Verbindung steht mit einer Recheneinheit (64) die eine Erfassung der Gondelposition aufweist.Wind power plant according to claim 35 and 36, characterized in that at least one of the azimuth motors ( 61.x ) which each have an inverter ( 62 ) and inverters ( 62.1 ), has a rotary encoder, and this is in communication with a computing unit ( 64 ) which has a detection of the nacelle position. Windkraftanlage nach Anspruch 35 bis 37 dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (64) redundant in jedem Wechselrichter (62) und (62.1) integriert ist.Wind power plant according to claim 35 to 37, characterized in that the arithmetic unit ( 64 ) redundant in each inverter ( 62 ) and ( 62.1 ) is integrated. Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe in Verbindung steht, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass ein mindestens siebenphasiger und Permanentmagnete aufweisender Generator (74.x) bei drehender Nabe (25) eine Hilfsenergie für Steuerung der Windenergieanlage und für die Azimutantriebe aufweist; und die Spannung mit einem mindestens dreiphasigen Wicklungsteil des Generators mittels Kontakten (75.1) mit einem Gleichrichter (75) mit dem Ausgang (75.2) verbunden ist.Device for limiting the loads of a wind turbine with a mounted at the top of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is in communication with a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, characterized in that a generator having at least seven-phase and permanent magnets ( 74.x ) with rotating hub ( 25 ) has an auxiliary power for controlling the wind turbine and for the azimuth drives; and the voltage with an at least three-phase winding part of the generator by means of contacts ( 75.1 ) with a rectifier ( 75 ) with the output ( 75.2 ) connected is. Windenergieanlage nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dreiphasige Wicklungsteile (74.x) zur Notstromversorgung mit Mitteln über Gleichrichter (75) mit weiteren Ausgängen (75.2) verbunden sindWind energy plant according to claim 39, characterized in that a plurality of three-phase winding parts ( 74.x ) for emergency power supply with means via rectifier ( 75 ) with further outputs ( 75.2 ) are connected Vorrichtung zur Begrenzung der Lasten einer Windenergieanlage mit einer am oberen Ende eines Turmes gelagerten und mittels mindestens zwei Azimutantrieben drehbaren Gondel, mit einem Generator der mit einer Nabe verbunden ist, und mit mindestens einem daran um seine Längsachse drehbaren Rotorblatt mit mindestens einem Pitchantrieb, und einer Generatorausführung die eine Vorbestimmung der Lasten bei Phasenkurzschluss erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass – der Generator (20) als m-phasiger Drehstromgenerator ausgelegt ist; – eine Anzahl von N Zähnen (111) und N Nuten (111.2) auf einer Seite eines Luftspalts zwischen Rotor (20.1) und Stator (20.2) und eine Anzahl von 2p Polen (112) auf der anderen Seite des Luftspalts aufweist, und ein oder mehrere Zähne mit einem Joch verbunden sind, und jeder Zahn eine Zahnspulenwicklung besitzt; – und die Anzahl der Phasen m so ist, dass das maximale Drehmoment in ungünstigstem Fall einen vorgegebenen Betrag nicht überschreitet, und zwar nach dem Ausdruck
Figure 00300001
wobei ü die Überlastbarkeit der Maschine, MNenn das Nenndrehmoment, MKS,Max das maximal erlaubte Moment während des zweiphasigen Kurzschlusses, Xd die Synchronreaktanz in stationärem Zustand und xd'' die subtransiente Synchronreaktanz ist.
Device for limiting the loads of a wind turbine with a mounted on the upper end of a tower and rotatable by at least two azimuth drives nacelle, with a generator which is connected to a hub, and at least one rotatable about its longitudinal axis rotor blade with at least one pitch drive, and a Generator design which allows a predetermination of the loads at phase short circuit, characterized in that - the generator ( 20 ) is designed as a m-phase alternator; A number of N teeth ( 111 ) and N grooves ( 111.2 ) on one side of an air gap between rotor ( 20.1 ) and stator ( 20.2 ) and a number of 2p poles ( 112 ) on the other side of the air gap, and one or more teeth are connected to a yoke, and each tooth has a tooth coil winding; - And the number of phases m is such that the maximum torque in the worst case does not exceed a predetermined amount, and that after the expression
Figure 00300001
where ü is the overload capacity of the machine, M nominal is the rated torque, M KS, Max is the maximum allowed torque during the two-phase short circuit, X d is the steady-state synchronous reactance, and x d '' is the sub-transient synchronous reactance.
Windenergieanlage nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass jeder zweite Zahn des Generators eine als Einschicht-Zahnspulenwicklung ausgebildete Spule aufweist, wobei die Anzahl der Spulen in m Gruppen gleichmäßig verteilt ist.Wind energy plant according to claim 41, characterized that every second tooth of the generator designed as a single-layer tooth coil winding Coil, wherein the number of coils in m groups evenly distributed is. Windenergieanlage nach Anspruch 41 und 42 dadurch gekennzeichnet, dass ein Generator (20) mit einem durch drei teilbaren Phasensystem, jeweils drei Phasen als ein Modul (74.x) besitzt, wobei alle Module einen gemeinsamen Sternpunkt (67) aufweisen.Wind energy plant according to claim 41 and 42, characterized in that a generator ( 20 ) with a divisible by three phase system, three phases each as a module ( 74.x ), all modules having a common star point ( 67 ) exhibit. Windenergieanlage nach Anspruch 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass ein Generator (20) mit einem durch drei teilbaren Phasensystem, jeweils drei Phasen als ein Modul (74.x) besitzt, und kein gemeinsamer Sternpunkt (67) vorhanden ist.Wind energy plant according to claim 41 to 43, characterized in that a generator ( 20 ) with a divisible by three phase system, three phases each as a module ( 74.x ), and no common star point ( 67 ) is available. Windenergieanlage nach Anspruch 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei Phasen des Generators (20) als ein Modul gebildet sind, wobei alle Phasen einen gemeinsamen Sternpunkt haben.Wind energy plant according to claim 41 to 44, characterized in that in each case three phases of the generator ( 20 ) are formed as a module, all phases having a common star point. Windenergieanlage insbesondere für Starkwindstandorte, mit einer am oberen Ende eines Turmes verstellbar gelagerten Gondel, mit einem Generator und einer Nabe mit wenigstens einem Rotorblatt und einer Generatorausführung die eine Vorbestimmung des Rastmomentes erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rastmoment vorgesehen ist, welches durch entsprechende Auswahl von Nut- und Polzahl minimiert gebildet ist, bei a) bei einer Einschicht-Zahnspulenwicklung mit N = 2km, k = 1, 2, 3, ... usw. und N – 2p = ±2, ±4, ±6, ..., ± 2(m – 1) und/oder b) bei einer Zweischicht-Zahnspulenwicklung mit N = 2km, k = 1, 2, 3, ... usw., wobei N – 2p = ±2, ±4, ±6, ..., ±(m – 2) für m gerade Nutzahlen und N – 2p = ±2, ±4, ±6, ..., ±(m – 1) für m ungerade Nutzahlen vorgesehen ist.Wind energy plant especially for strong wind locations, with a At the upper end of a tower adjustable mounted gondola, with a Generator and a hub with at least one rotor blade and a generator version which allows a predetermination of the cogging torque, characterized that a cogging torque is provided, which by appropriate Selection of slot and pole number minimized is formed at a) in a single-layer dental coil winding With N = 2km, k = 1, 2, 3, ... etc and N - 2p = ± 2, ± 4, ± 6, ..., ± 2 (m - 1) and / or b) in a two-layer tooth coil winding with N = 2km, k = 1, 2, 3, ... etc., where N - 2p = ± 2, ± 4, ± 6, ..., ± (m - 2) for m even Numbers and N - 2p = ± 2, ± 4, ± 6, ..., ± (m - 1) for m odd Numbers is provided. Windkraftanlage nach Ansprüchen 41 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (111) derart ausgeführt sind, dass eine Seite eines jeden Zahnes (111) einen anderen Abstand (113) in der Umfangsrichtung zum Magneten (112) aufweist als die zweite Zahnseite (114).Wind power plant according to claims 41 to 46, characterized in that the teeth ( 111 ) are designed such that one side of each tooth ( 111 ) another distance ( 113 ) in the circumferential direction to the magnet ( 112 ) than the second tooth side ( 114 ). Windenergieanlage insbesondere für Starkwindstandorte, mit einer am oberen Ende eines Turmes verstellbar gelagerten Gondel, mit einem Generator und einer Nabe mit wenigstens einem Rotorblatt und einer Generatorausführung die einen vereinfachten Aufbau eines Strebensystems ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein tragendes Strebensystem (20.3) und (20.4) in radialer Anordnung mit Schraubenverbindung (20.6) an den Streben (20.4) und Schraubverbindung (20.7) an den Streben (20.3) befestigt ist, und die eine Möglichkeit aufweist den Luftspalt zwischen Stator (20.2) und Rotor (20.1) durch Verschiebung in den Schrauben zu korrigieren.Wind energy plant, in particular for strong wind locations, with a gondola adjustably mounted at the upper end of a tower, comprising a generator and a hub with at least one rotor blade and a generator design which allows a simplified construction of a strut system, characterized in that a supporting strut system ( 20.3 ) and ( 20.4 ) in radial arrangement with screw connection ( 20.6 ) on the struts ( 20.4 ) and screw connection ( 20.7 ) on the struts ( 20.3 ), and one possibility comprises the air gap between the stator ( 20.2 ) and rotor ( 20.1 ) by shifting in the screws to correct. Windenergieanlage insbesondere für Starkwindstandorte, mit einer am oberen Ende eines Turmes verstellbar gelagerten Gondel, mit einem Generator und einer Nabe mit wenigstens einem Rotorblatt, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorkühlung eine Zufuhr der Kühlluft (83) aus dem Frontbereich durch eine Öffnung (82) aufweist; mindestens ein Labyrinth (82.1) und ein Filter (81) zur Zurückhaltung von in der Luft befindlichen Teilen vorhanden ist; mindestens eine Klappe (80) sich durch Mittel bewegen lässt, die geregelt/gesteuert werden durch Parameter der Windkraftanlage und mit einer mit Federelement (80.1) belasteten Stelleinrichtung (80.2; 80.3) verbunden ist, die spannungslos schließtWind energy plant, in particular for strong wind locations, with a gondola adjustably mounted at the upper end of a tower, with a generator and a hub with at least one rotor blade, characterized in that the generator cooling is a supply of the cooling air ( 83 ) from the front through an opening ( 82 ) having; at least one maze ( 82.1 ) and a filter ( 81 ) is present for restraining parts in the air; at least one flap ( 80 ) can be moved by means that are controlled by parameters of the wind turbine and with a spring element ( 80.1 ) loaded actuating device ( 80.2 ; 80.3 ), which closes without tension Windkraftanlage nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel jeweils als Klappe (80) ausgebildet sind, die bei nicht produzierender Anlage geschlossen sind.Wind power plant according to claim 49, characterized in that each means as a flap ( 80 ) are formed, which are closed when not producing plant. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 49 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluftzufuhr dosierbar ist, und abhängig von der Generator-Wicklungstemperatur ist.Wind turbine according to one of claims 49 to 50, characterized in that the cooling air supply is metered, and dependent from the generator winding temperature. Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass eine indirekte Flüssigkeitskühlung mittels Kühlrohren (115) im Bereich der Zähne (111) und/oder des Jochs (110) und externem Wärmetauscher vorhanden ist.Wind power plant according to one of claims 49 to 51, characterized in that an indirect liquid cooling by means of cooling tubes ( 115 ) in the area of the teeth ( 111 ) and / or the yoke ( 110 ) and external heat exchanger is present. Windenergieanlage insbesondere für Starkwindstandorte, mit einer am oberen Ende eines Turmes verstellbar gelagerten Gondel, mit einem Generator und einer Nabe mit wenigstens einem Rotorblatt, und einer Generatorausführung die einen Bremsbetrieb durch Wicklungskurzschluss erlaubt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Phasen eines symmetrisch gebildeten Drehfelds unter Berücksichtigung der Entmagnetisierungsgrenze über Vorwiderstände kurzgeschlossen sind.Wind energy plant especially for strong wind locations, with a At the upper end of a tower adjustable mounted gondola, with a Generator and a hub with at least one rotor blade, and a generator version which allows braking operation by winding short circuit, thereby characterized in that at least three phases of a symmetrically formed Rotating field under consideration the demagnetization limit over resistors are shorted. Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorzähne (111) mittels Schraubverbindungen (110.1) befestigt sind, und ohne Generatordemontage austauschbar sind.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stator teeth ( 111 ) by means of Schraubverbin applications ( 110.1 ) and are interchangeable without generator disassembly. Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pitchantrieb (26) einen Gleichstrommotor aufweist.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pitch drive ( 26 ) has a DC motor. Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pitchantrieb (26) einen Drehstrommotor aufweistWind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pitch drive ( 26 ) has a three-phase motor Windenergieanlage nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pitchantrieb (26) ein hydraulisches Verstellsystem aufweist.Wind energy plant according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pitch drive ( 26 ) has a hydraulic adjustment system. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Generator und Nabe (25) ein Getriebe ist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized in that between generator and hub ( 25 ) is a transmission. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine direkte Verbindung zur Nabe (25) aufweist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized in that the generator has a direct connection to the hub ( 25 ) having. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine zweifache Lageranordnung zwischen Achse (28.1) und Welle (28.2) besitzt.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized in that the generator has a double bearing arrangement between axis ( 28.1 ) and wave ( 28.2 ) owns. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Einlagerausführung (19) aufweist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized in that the generator is a Einlagerausführung ( 19 ) having. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Radialflussmaschine mit Innenläufer istWind energy plant according to claim 55 to 57, characterized characterized in that the generator is a radial flux machine with internal rotor is Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Radialflussmaschine mit Außenläufer ist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized characterized in that the generator is a radial flux machine with External rotor is. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Axialflussmaschine ist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized characterized in that the generator is an axial flow machine. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Transversalflussmaschine ist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized characterized in that the generator is a transversal flux machine is. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine Phasenzahl mit drei teilbar aufweist, und jedes 3-phasige Wicklungssystem eine symmetrische Anordnung am Stator besitzt, und der verbundene Wechselrichter Mittel (77.x) zur Abschaltung eines oder mehrerer dreiphasiger Module aufweist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized in that the generator has a number of phases with three divisible, and each 3-phase winding system has a symmetrical arrangement on the stator, and the connected inverter means ( 77.x ) for switching off one or more three-phase modules. Windenergieanlage nach Anspruch 55 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator Permanentmagnete aufweist.Wind energy plant according to claim 55 to 57, characterized characterized in that the generator has permanent magnets. Windenergieanlage nach Anspruch 67 dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Bereich der Permanentmagnete ein Schutzgitter gegen lose magnetisch leitende Teile aufweist.Wind energy plant according to claim 67, characterized that the frontal region of the permanent magnets is a protective grid having loose magnetically conductive parts. Windenergieanlage nach Anspruch 67 dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (112.1) zwischen den Magneten (112) in radialer Umfangsrichtung ausgegossen ist.Wind energy plant according to claim 67, characterized in that the air gap ( 112.1 ) between the magnets ( 112 ) is poured in the radial circumferential direction. Windenergieanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 58 bis 69, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine ungefähr horizontale Achse aufweist.Wind energy plant according to at least one of claims 58 to 69, characterized in that the generator is an approximately horizontal Has axis. Windenergieanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 58 bis 69, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator eine ungefähr vertikale Achse aufweist.Wind energy plant according to at least one of claims 58 to 69, characterized in that the generator is an approximately vertical Has axis.
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