DE102010019444A1 - rotor blade - Google Patents
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Abstract
Offenbart wird eine Rotorblattverstelleinrichtung einer Windkraftanlage mit einer drehzahl- sowie richtungsvariablen Motor-Pumpeneinheit, die über eine hydraulische Steuerung/Regelung mit einem hydraulischen Aktor fluidverbunden ist. Der Aktor ist mit zumindest einem Rotorblatt der Windkraftanlage für dessen Verdrehung um seine Längsachse mechanisch gekoppelt. Zum Betreiben des Motors ist erfindungsgemäß ein eine Not-Energieversorgungseinrichtung umfassender elektrischer Steuerkreis vorgesehen.Disclosed is a rotor blade adjustment device of a wind power plant with a speed and directional variable motor-pump unit which is fluidly connected to a hydraulic actuator via a hydraulic control / regulation system. The actuator is mechanically coupled to at least one rotor blade of the wind power plant for its rotation about its longitudinal axis. According to the invention, an electrical control circuit comprising an emergency power supply device is provided for operating the motor.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotorblattverstelleinrichtung einer Windkraftanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a rotor blade adjusting device of a wind turbine according to the preamble of
Eine Windkraftanlage dreht sich durch die Auftriebskraft des Windes an den Rotorblättern, wobei die Windleistung mit der dritten Potenz der Windgeschwindigkeit zunimmt. Dies bedeutet für moderne Windkraftanlagen, dass üblicher Weise ab einer Windgeschwindigkeit von ca. 9 m/s die Rotorleistung (erzeugt durch die Auftriebkraft) größer ist als die Nennleistung, sodass die Windkraftanlage in ihrer abgegebenen Leistung begrenzt werden muss, um Materialschäden insbesondere an den empfindlichen Rotorblättern zu vermeiden.A wind turbine rotates by the buoyancy of the wind on the rotor blades, the wind power increases with the cube of the wind speed. This means for modern wind turbines that usually from a wind speed of about 9 m / s rotor power (generated by the buoyancy force) is greater than the rated power, so that the wind turbine must be limited in their output power to material damage especially to the sensitive Rotor blades to avoid.
Grundsätzlich existieren im Stand der Technik zwei Hauptkonzepte der Leistungsbeschränkung:
Eine Möglichkeit besteht grundsätzlich darin, die Leistungsabgabe durch einen gezielt eingeleiteten Strömungsabriss an den Rotorblättern bei Überschreiten einer bestimmten Windgeschwindigkeit zu begrenzen. Diese sogenannte Stall-Regelung ist das einfachste und auch das älteste Regelungssystem und basiert darauf, das Rotorblattprofil (d. h. dessen Wölbung) so auszugestalten, dass bei einer bestimmten analytisch ermittelbaren Windgeschwindigkeit (bei konstanter Drehzahl) Turbulenzen am Rotorblatt entstehen, wodurch sich der Auftrieb automatisch verringert und damit die Leistung der Anlage auf der Nennleistung gehalten werden kann. Das Problem dieser Regelungsart besteht jedoch darin, dass das Rotorblattprofil nicht gleich bleibt sondern sich im Lauf der Betriebszeit durch Witterungseinflüsse wie Regen, Eis/Schnee, Verschleiß, etc. verändert. Die Stall-Windgeschwindigkeit ist daher nicht exakt vorher bestimmbar, sodass die Auslegung des Rotorblattprofils schwierig ist. Aus diesem Grund werden Stall-Grenzen so gesetzt, dass die Nennleistung nicht erreicht wird, um einen Sicherheitspuffer zu schaffen, wodurch sich jedoch die Leistungsausbeute und damit der Wirkungsgrad der Anlage verschlechtert.Basically, there are two main concepts of power limitation in the prior art:
One possibility is basically to limit the power output by a specifically initiated stall on the rotor blades when exceeding a certain wind speed. This so-called stall control is the simplest and also the oldest control system and is based on designing the rotor blade profile (ie its bulge) so that at a certain analytically determinable wind speed (at constant speed) turbulences occur on the rotor blade, whereby the buoyancy is automatically reduced and so that the performance of the plant can be maintained at rated power. The problem of this type of control, however, is that the rotor blade profile does not remain the same but changes in the course of the operating time due to weather conditions such as rain, ice / snow, wear, etc. The stall wind speed can therefore not be determined exactly in advance, so that the design of the rotor blade profile is difficult. For this reason, stall limits are set so that the rated power is not reached to provide a safety buffer, which, however, degrades the power yield and hence the efficiency of the plant.
Eine Andere Möglichkeit der Leistungsbeschränkung betrifft die (aktive) Verdrehung der Rotorblätter (Pitch), wonach die Regelung der Leistung bei pitch-geregelten Windkraftanlagen durch das Verdrehen der Rotorblätter mittels des sogenannten Pitch-Systems gewährleistet ist. Hierbei macht man sich folgende strömungsmechanische Zusammenhänge zunutze:
Im üblichen Betriebsbereich von Windkraftanlagen nimmt der Leistungsbeiwert eines Rotorblatts mit dem Anstellwinkel (vergleichbar zu dem Tragflügel eines Flugzeugs) zu. Dies bedeutet, dass ein niedriger Anstellwinkel eine niedrige Auftriebskraft und folglich eine niedrigere Leistung erbringt. Mit diesem Prinzip wird nunmehr die Leistung durch Verdrehen (Pitchen) der Rotorblätter an die Windgeschwindigkeit angepasst.
- – Bei einem sehr schwachen Wind (0–4 m/s) produziert eine herkömmliche Windkraftanlage nicht, da die Anströmgeschwindigkeit des Winds zu gering ist, um eine ausreichende Auftriebskraft am Rotorblatt zu erzeugen. In diesem Fall werden die Rotorblätter in eine sogenannte Fahnenstellung (Pitchwinkel = 90°; Anströmwinkel = 0°) gedreht, in der kein Auftrieb erzeugt wird.
- – Bei leichtem Wind (4–13 m/s) dreht die Windkraftanlage und produziert nutzbare Leistung, wobei jedoch der Wind zu schwach ist, um die Nennleistung der Anlage zu erreichen. In diesem Fall wird der Pitchwinkel minimal (Pitchwinkel = 0°) und damit der Anstellwinkel maximal, um so viel wie möglich an Windenergie in mechanische Energie umzuwandeln.
- – Bei Starkwind (13–25 m/s) kann die Nennleistung der Anlage überschritten werden. Um dies zu verhindern ist die Anlage dann „gepitcht”, d. h. die Rotorblätter werden kontinuierlich oder stufenweise zurück in Richtung Fahnenstellung gedreht.
- – Bei Sturm (ab 25 m/s) ist das Beschädigungsrisiko zu hoch, sodass aus Sicherheitsgründen dann die Rotorblätter grundsätzlich in Fahnenstellung verdreht werden.
In the usual operating range of wind turbines, the power coefficient of a rotor blade increases with the angle of attack (comparable to the wing of an aircraft). This means that a low angle of attack provides a low buoyancy force and consequently a lower power. With this principle, the power is now adapted by twisting (pitching) the rotor blades to the wind speed.
- - In a very weak wind (0-4 m / s) produces a conventional wind turbine not, since the flow velocity of the wind is too low to produce a sufficient buoyancy force on the rotor blade. In this case, the rotor blades are rotated in a so-called plume position (pitch angle = 90 °, angle of attack = 0 °), in which no lift is generated.
- - In light wind (4-13 m / s), the wind turbine turns and produces usable power, but the wind is too weak to reach the rated output of the system. In this case, the pitch angle becomes minimum (pitch angle = 0 °) and thus the pitch angle maximum, to convert as much as possible of wind energy into mechanical energy.
- - In case of strong wind (13-25 m / s), the nominal capacity of the system can be exceeded. To prevent this, the system is then "pitched", ie the rotor blades are rotated continuously or stepwise back towards the flag position.
- - In the event of a storm (from 25 m / s), the risk of damage is too high so that, for safety reasons, the rotor blades are always turned into the feathered position.
Dabei hat sich herausgestellt, dass es bereits bei einem konventionellen Windrotor, der in der Regel drei Rotorblätter aufweist, ausreichend ist, nur ein Rotorblatt zu pitchen, um die Anlage an sich verändernde Windgeschwindigkeiten anzupassen. Diese Funktionsweise gemäß vorstehender Erläuterung trifft im Übrigen auch auf den Erfindungsgegenstand zu.It has been found that even with a conventional wind rotor, which generally has three rotor blades, it is sufficient to pitch only one rotor blade in order to adapt the system to changing wind speeds. Incidentally, this mode of operation according to the above explanation also applies to the subject matter of the invention.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise gemäß der
Des Weiteren offenbart die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotorblattverstelleinrichtung einer Windkraftanlage bereit zu stellen, welche unter geeigneter Ausnutzung der Vorteile eines elektrischen und hydraulischen Blattverstellsystems eine vereinfachte Kinematik ermöglicht.The object of the invention is to provide a rotor blade adjustment of a wind turbine, which allows a simplified kinematics, taking advantage of the advantages of an electric and hydraulic Blattverstellsystems.
Diese Aufgabe wird durch eine Rotorblattverstelleinrichtung einer Windkraftanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a rotor blade adjusting a wind turbine with the features of
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird demzufolge eine Rotorblattverstelleinrichtung einer Windkraftanlage vorgeschlagen mit einer richtungsvariablen sowie vorzugsweise drehzahlvariablen Motor-Pumpen-Einheit, die über eine hydraulische Steuerung/Regelung mit einem hydraulischen Aktor fluidverbunden ist, der mit zumindest einem Rotorblatt der Windkraftanlage für dessen Verdrehung um seine Längsachse mechanisch gekoppelt ist. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der elektrische Steuerkreis der Motor-Pumpen-Einheit mit einer Not-Energieversorgungseinrichtung ausgerüstet, die bei Ausfall eines externen Stromnetzes zumindest den Steuerkreis mit elektrischer Energie versorgt. Auf diese Weise können auch sämtliche Funktionen der hydraulischen Steuerung einschließlich der zwischengeschalteten, elektromagnetisch betätigten Ventile zumindest für den Notlauf aufrecht erhalten bleiben. Die hydraulische Steuerung muss daher nicht notwendiger Weise für einen (elektrisch stromlosen) Notbetrieb ausgelegt sein.To solve the problem, a rotor blade adjusting a wind turbine is therefore proposed with a direction variable and preferably variable-speed motor-pump unit, which is fluidly connected via a hydraulic control / regulation with a hydraulic actuator, with at least one rotor blade of the wind turbine for its rotation about its Longitudinal axis is mechanically coupled. According to one aspect of the invention, the electrical control circuit of the motor-pump unit is equipped with an emergency power supply device that supplies at least the control circuit with electrical energy in case of failure of an external power grid. In this way, all the functions of the hydraulic control, including the intermediate, electromagnetically actuated valves, at least for the emergency operation can be maintained. The hydraulic control therefore does not necessarily have to be designed for an (electrically de-energized) emergency operation.
Vorteilhaft ist es, die Not-Energieversorgungseinrichtung als ein Akkumulator oder Kondensatoren auszubilden, die bei einem vorbestimmten Spannungsabfall im elektrischen Steuerkreis an diesen zuschaltbar sind. Derartige Akkumulatoren sind heutzutage sehr langlebig und besitzen auch bei geringen Abmessungen eine hohe Energiedichte, die ausreichend ist, einen Notlauf auszuführen.It is advantageous to design the emergency energy supply device as an accumulator or capacitors which can be connected to it at a predetermined voltage drop in the electrical control circuit. Such accumulators are now very durable and even with small dimensions have a high energy density, which is sufficient to run an emergency.
Gemäß einem anderen Aspekt ist es vorgesehen, dass die Not-Energieversorgungseinrichtung zur Energieversorgung des elektrischen Steuerkreises und der Motor-Pumpen-Einheit zuschaltbar ist. Sollte daher die Energieversorgung des Motors unterbrochen werden, kann diese zumindest für den Notlauf über die Not-Energieversorgungseinrichtung beibehalten werden.According to another aspect, it is provided that the emergency power supply device for supplying power to the electrical control circuit and the motor-pump unit is switchable. If, therefore, the power supply to the motor is interrupted, it can be maintained at least for emergency operation via the emergency power supply device.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die hydraulische Steuerung/Regelung, die erfindungsgemäß eine hydraulische Notbetriebseinrichtung zur Versorgung des hydraulischen Aktors mit hydraulischer Druckenergie bei Ausfall oder reduzierter Leistung der Motor-Pumpen-Einheit aufweist. Sollte nämlich der elektrische Antriebsmotor der Hydraulikpumpe eine Störung haben, wäre die elektrische Not-Energieversorgungseinrichtung wirkungslos. In diesem Fall kann ein Hilfs-Hydraulikdruck zumindest für einen Notlauf (zur Verdrehung des zumindest einen Rotorblatts in die Fahnenstellung) gewährleistet werden. Diese duale Absicherung hat wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Die Ausschließlich elektrische Absicherung hat, wie bereits angedeutet ist, keine Wirkung für den Fall, dass beispielsweise der Elektromotor als letztes Glied der elektrischen Steuerungskette eine Fehlfunktion hat. Der hydraulische Druckspeicher wirkt direkt auf den hydraulischen Stellantrieb (Aktor) und damit das letzte Glied der hydraulischen Steuerkette. Indessen können Druckspeicher den Ladedruck mit der Zeit verlieren. Die Kombination beider Sicherheitssysteme bietet daher den größten Schutz bei Fehlfunktionen der Anlage.Another aspect of the invention relates to the hydraulic control / regulation, which according to the invention has a hydraulic emergency operation device for supplying the hydraulic actuator with hydraulic pressure energy in case of failure or reduced power of the motor-pump unit. Namely, should the electric drive motor of the hydraulic pump have a fault, the electric emergency power supply would be ineffective. In this case, an auxiliary hydraulic pressure can be ensured at least for emergency running (for rotation of the at least one rotor blade into the feathering position). This dual security has significant advantages over the prior art. The exclusively electrical protection has, as already indicated, no effect in the event that, for example, the electric motor has a malfunction as the last link in the electrical control chain. The hydraulic accumulator acts directly on the hydraulic actuator (actuator) and thus the last link in the hydraulic timing chain. However, pressure accumulators can lose the boost pressure over time. The combination of both safety systems therefore offers the greatest protection against system malfunctions.
Schließlich sei noch auf einen anderen Aspekt der Erfindung hingewiesen, wonach die Rotorblattverstelleinrichtung ebenfalls mit einer richtungsvariablen sowie vorzugsweise drehzahlvariablen Motor-Pumpen-Einheit ausgerüstet ist, die über eine hydraulische Steuerung/Regelung mit einem hydraulischen Aktor fluidverbunden ist. Der Aktor ist mit zumindest einem Rotorblatt für dessen Pitchverstellung mechanisch verbunden. Dabei ist es vorgesehen, den Aktor als einen Druckzylinder der Mehrkammerbauart (vorzugsweise drei Druckkammern) auszubilden, wobei eine Druckkammer ausschließlich für den Notlauf mit dem Druckspeicher fluidverbunden ist, wohingegen die anderen Druckkammern ausschließlich für den normalen Regel-/Steuerbetrieb von der Druckpumpe mit Hydraulikfluid beaufschlagbar sind. Auf diese Weise kann die Notlauf-Druckkammer bezüglich des Speicherdrucks und Speichervolumens des Druckspeichers angepasst und somit das Notlaufsystem optimiert werden, ohne dass die restliche Hydraulik entsprechend adaptiert werden muss. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass dieser zuletzt genannte Aspekt der Erfindung unabhängig von oder aber auch in Kombination mit den zuvor aufgezählten Aspekten in einer Rotorblattverstelleinrichtung umgesetzt werden kann, und daher auch getrennt von den übrigen Aspekten zu beanspruchen ist.Finally, it should be pointed to another aspect of the invention, according to which the rotor blade adjusting device is also equipped with a direction variable and preferably variable-speed motor-pump unit, which is fluidly connected via a hydraulic control / regulation with a hydraulic actuator. The actuator is mechanically connected to at least one rotor blade for its pitch adjustment. It is intended to form the actuator as a pressure cylinder of multi-chamber design (preferably three pressure chambers), wherein a pressure chamber is fluid-connected exclusively for emergency with the pressure accumulator, whereas the other pressure chambers acted upon by the pressure pump with hydraulic fluid exclusively for the normal control / control operation are. In this way, the emergency-pressure chamber with respect to the accumulator pressure and storage volume of the pressure accumulator adapted and thus the emergency operation system can be optimized without the rest of the hydraulics must be adapted accordingly. It should be noted at this point that this last-mentioned aspect of the invention can be implemented independently of or in combination with the previously enumerated aspects in a rotor blade adjusting device, and therefore can also be claimed separately from the other aspects.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
In der
Zum Einen ist ein elektrischer Notspeicher
Zum Anderen kann optional auch zusätzlich die Hydraulik
Inder
Demzufolge wird ein nicht weiter dargestelltes Rotorblatt einer Windkraftanlage durch einen Gleichgangzylinder
Parallel zur Druckpumpe
Des Weiteren ist an eine der Druckkammern
Angetrieben wird die Druckpumpe
Die Funktionsweise der in
Im normalen (störungsfreien) Betrieb sind sämtliche genannten Wegeventile bestromt, sodass sich das Wegeventil
In normal (trouble-free) operation, all the directional control valves are energized, so that the
Bei Auftreten einer Störung, also ein Abfallen der regulären Spannungs-/Stromversorgung des elektrischen Kreises und/oder ein Absinken der Förderleistung der Pumpe
In diesem Fall wird die elektrische Not-Energieversorgungseinrichtung an den elektrischen Schaltkreis angelegt, wobei der elektrische Steuerkreis
Die
Abschließend sei noch ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
In diesem Fall ist der Druckspeicher
Die zwei, der Druckkammer
Bezüglich der Funktionsweise des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird folgendes ausgeführt:
Wie vorstehend ausgeführt wurde, ist die Pumpe
As stated above, the pump is
Im Notfall (beispielsweise bei Stromausfall-Ventile werden nicht mehr bestromt) wird der Speicher
Der Vorteil einen solchen Mehrkammerzylinders besteht im Wesentlichen darin, dass durch eine geeignete Wahl der Flächenverhältnisse Verschaltung der Zylinderkammern sowie der Position des Speichers auf eine Kolbenfläche dynamische, energetische sowie Vorteile beim Bauraum auftreten können.The advantage of such a multi-chamber cylinder consists essentially in the fact that by a suitable choice of the area ratios interconnection of the cylinder chambers and the position of the memory on a piston surface dynamic, energetic and advantages in space can occur.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hydraulikhydraulic
- 22
- Motor-Pumpen-EinheitMotor-pump unit
- 44
- Hydraulische SteuerungHydraulic control
- 66
- Aktor/ZylinderActuator / cylinder
- 6A, 6B, 6C6A, 6B, 6C
- Zylinderkammerncylinder chambers
- 88th
- Elektrischer MotorElectric engine
- 1010
- Not-EnergieversorgungseinrichtungEmergency power supply device
- 1212
- Elektrischer SteuerkreisElectrical control circuit
- 1414
- Notbetriebseinrichtung/DruckspeicherEmergency operation / accumulator
- 1616
- Pumpepump
- 1818
- Wechselventilshuttle valve
- 2020
- Druckpumpen-UmgehungsleitungPressure pump bypass line
- 2222
- Tanktank
- 2424
- Steuerventil zwischen Druckspeicher und ZylinderControl valve between pressure accumulator and cylinder
- 2626
- Zugang(leitung)Access (managed)
- 2828
- 2/2-Wegeventil2/2 way valve
- 3030
-
Schaltventil für Druckkammer
6C Switching valve forpressure chamber 6C
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2009/064264 [0006] WO 2009/064264 [0006]
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2703644A1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-05 | Alstom Wind, S.L.U. | Angular positioning system for a wind turbine |
WO2017063654A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Vestas Wind Systems A/S | Method for controlling hydraulic pitch force system |
DE102020004036A1 (en) | 2020-07-03 | 2022-01-05 | Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh | Wind energy plant and method for operating a wind energy plant |
US11668282B2 (en) | 2020-07-03 | 2023-06-06 | Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh | Wind energy installation and a method of operating a wind energy installation |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104929858B (en) * | 2015-05-16 | 2017-09-15 | 张效新 | A kind of spur rack formula wind wheel blade governor motion |
JP6358993B2 (en) * | 2015-09-11 | 2018-07-18 | 三菱重工業株式会社 | Wind turbine generator and method for inserting wind turbine generator |
DE102020002452B3 (en) * | 2020-04-23 | 2021-08-12 | Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh | Pitch drive for a rotor blade of a wind turbine and method for operating a pitch drive |
KR102556369B1 (en) * | 2021-12-15 | 2023-07-18 | 주식회사 금풍 | Wind power generation having power-off pitch control structure |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1739807A2 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Bosch Rexroth AG | Actuator and emergency power supply |
WO2009064264A1 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-22 | Moog Inc. | Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of a blade of a wind turbine |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202005012040U1 (en) * | 2005-07-28 | 2005-11-10 | W2E Wind To Energy Gmbh | Electrical device for use in wind power plant, has current source directly connected with inverter and circuit unit, where source characteristic is adjusted in such a way that unit is used during network interruption or high load |
ES2279725B1 (en) * | 2006-02-09 | 2008-07-16 | Hydra-Power, S.L. | DEVICE FOR THE CONTROL OF THE SHOVELS OF AN AEROGENERATOR. |
US7352075B2 (en) * | 2006-03-06 | 2008-04-01 | General Electric Company | Methods and apparatus for controlling rotational speed of a rotor |
ES2327695B1 (en) * | 2006-10-11 | 2010-09-06 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | SPINNING SYSTEM OF A WINDER SHOVEL. |
CN201092931Y (en) * | 2007-06-04 | 2008-07-30 | 无锡宝南机器制造有限公司 | Independent hydraulic pressure oar-changing mechanism for wind generator |
JP5111946B2 (en) * | 2007-06-07 | 2013-01-09 | 株式会社タダノ | Hydraulic circuit for track running of track and land vehicles |
CN201247964Y (en) * | 2009-01-08 | 2009-05-27 | 北京能高自动化技术有限公司 | Power supply for variable pitch system |
CN101498281B (en) * | 2009-02-20 | 2011-01-05 | 哈尔滨工业大学 | Direct drive type hydraulic variable pitch controlling mechanism for wind power generator |
-
2010
- 2010-05-05 DE DE102010019444A patent/DE102010019444A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-04-08 WO PCT/DE2011/000374 patent/WO2011137885A2/en active Application Filing
- 2011-04-08 US US13/695,891 patent/US20130243624A1/en not_active Abandoned
- 2011-04-08 CN CN2011800222938A patent/CN102859185A/en active Pending
- 2011-04-08 EP EP11735969A patent/EP2567089A2/en not_active Withdrawn
- 2011-04-08 KR KR1020127028852A patent/KR20130086130A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1739807A2 (en) | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Bosch Rexroth AG | Actuator and emergency power supply |
WO2009064264A1 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-22 | Moog Inc. | Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of a blade of a wind turbine |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2703644A1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-05 | Alstom Wind, S.L.U. | Angular positioning system for a wind turbine |
WO2014033084A1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-06 | Alstom Renovables España, S.L. | Angular positioning system for a wind turbine |
CN104769278A (en) * | 2012-08-27 | 2015-07-08 | 阿尔斯通再生能源技术公司 | Angular positioning system for a wind turbine |
WO2017063654A1 (en) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | Vestas Wind Systems A/S | Method for controlling hydraulic pitch force system |
CN108368829A (en) * | 2015-10-14 | 2018-08-03 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | The method for controlling hydraulic vane change Force system |
US10920747B2 (en) | 2015-10-14 | 2021-02-16 | Vestas Wind Systems A/S | Method for controlling hydraulic pitch force system |
DE102020004036A1 (en) | 2020-07-03 | 2022-01-05 | Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh | Wind energy plant and method for operating a wind energy plant |
US11668282B2 (en) | 2020-07-03 | 2023-06-06 | Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh | Wind energy installation and a method of operating a wind energy installation |
US11746748B2 (en) | 2020-07-03 | 2023-09-05 | Siemens Gamesa Renewable Energy Service Gmbh | Wind energy installation and a method of operating a wind energy installation |
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Publication number | Publication date |
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