DE202023101137U1 - Überwachungssystem für die Rotorblätter einer Windkraftanlage und Überwachungsvorrichtung - Google Patents

Überwachungssystem für die Rotorblätter einer Windkraftanlage und Überwachungsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage, das eine Vielzahl von Überwachungsvorrichtungen umfasst, wobei das System ferner einen Hauptcontroller und ein erstes Strommodul umfasst, die in dem Maschinenhaus (1) angeordnet sind, wobei der Hauptcontroller mit den Überwachungsvorrichtungen kommunikativ verbunden ist, wobei das erste Strommodul elektrisch mit den Überwachungsvorrichtungen und dem Hauptcontroller verbunden ist, wobei die Überwachungsvorrichtung eine geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen und einen Draht (13) aufweist, wobei die Überwachungsvorrichtun an der Unterseite des Rotorblatts (2) nahe an dem Turm (3) installiert ist, wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen über den Draht (13) mit dem Hauptcontroller kommunikativ verbunden ist, und wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen eine kreisförmige Spule mit mehreren Windungen und/oder eine rechteckige Spule mit mehreren Windungen beinhaltet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft das technische Gebiet von Windkrafttechnik, insbesondere ein Überwachungssystem für die Rotorblätter einer Windkraftanlage und eine Überwachungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Mit zunehmender Kapazität von Windkraftanlagen werden die Rotorblätter der Windkraftanlagen immer länger und das Risiko einer Turmberührung durch Blattverformung ist auch höher. In den letzten Jahren kam es häufig zu Ausfällen von Rotorblättern der Windkraftanlagen mit großer Kapazität durch Turmberührung. Die effektive Erfassung des Abstands zwischen den Rotoblättern und dem Turm ist zu einem technischen Problem geworden, das für Windkraftanlagen mit großer Kapazität gelöst werden muss.
  • Im Stand der Technik sind die technischen Mittel zum Erfassen des Abstands zwischen den Rotorblättern und dem Turm durch Ultraschalltechnologie weit verbreitet. Im Fall von Staub, Dunst, Regen und anderen Wetterbedingungen ist die Ultraschallerfassungsvorrichtung jedoch anfällig für Fehleinschätzung, was zu einem unnötig häufigen Abschalten von Windkraftanlagen führt. Während die Stromerzeugung beeinträchtigt wird, führt dies auch zu einer Fehleinschätzung der Turmberührung. Es ist auch schwierig, genau zu beurteilen, ob die Rotorblätter unter den Wetterbedingungen wie Staub, Dunst und Regen gegen dem Turm stoßen.
  • Das Patent mit der Veröffentlichungsnummer CN113217304A offenbart ein System und ein Verfahren zur Überwachung des lichten Abstands der Rotorblätter der Windkraftanlage basierend auf dem Wirbelstromeffekt. Es weist einen Wirbelstromsensor, einen Sensorhalter, eine Ringschiene, ein Blattspitzenmetall und eine Stromquelle. Der Wirbelstromsensor ist durch den Sensorhalter auf der Ringschiene angeordnet. Die Ringschiene ist an dem Turm entlang der horizontalen Richtung angeordnet. Die Blattspitzen befinden sich in ihrer niedrigsten Position auf der gleichen Höhe wie die Ringschiene. Zwischen dem Sensorhalter und der Ringschiene ist ein Antriebsmechanismus vorgesehen. Die Stromquelle versorgt den Wirbelstromsensor und den Antriebsmechanismus mit Strom. Die obige Struktur löst das Problem der Verwendung des Wirbelstromsensors zum Überwachen der lichten Abstands der Rotorblätter, verbessert den Überwachungseffekt und gewährleistet den sicheren Betrieb der Windkraftanlage. Aber die Anordnung von Detektionsmetall an der Blattspitze ist erforderlich. Gleichzeitig hat die Überwachungsvorrichtung die Probleme, dass das Volumen zu groß ist, der Installationsprozess kompliziert ist und die Wartungsarbeit unbequem ist. Zu diesem Zweck werden ein Überwachungsverfahen und -system für Rotorblätter einer Windkraftanlage und eine Überwachungsvorrichtung bereitgestellt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Überwachungsverfahen und -system für die Rotorblätter einer Windkraftanlage und eine Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, um die Probleme des Stands der Technik zu lösen, dass das bestehende Überwachungssystem für Rotorblätter anfällig für Fehleinschätzungen ist, was zu einer geringen Überwachungszuverlässigkeit führt, das Volumen zu groß ist und die Wartungsarbeit unbequem ist.
  • Die Ausführungsform der Erfindung stellt eine Überwachungssystem für die Rotorblätter einer Windkraftanlage bereit, die eine Vielzahl von Überwachungsvorrichtungen umfasst, wobei das System ferner einen Hauptcontroller und ein erstes Strommodul umfasst, die in dem Maschinenhaus angeordnet sind, wobei der Hauptcontroller mit den Überwachungsvorrichtungen kommunikativ verbunden ist, wobei das erste Strommodul elektrisch mit den Überwachungsvorrichtungen und dem Hauptcontroller verbunden ist, wobei die Überwachungsvorrichtung eine geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen und einen Draht aufweist, wobei die Überwachungsvorrichtun seitlich an der Unterseite des Rotorblatts nahe an dem Turm installiert ist, wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen über den Draht mit dem Hauptcontroller kommunikativ verbunden ist, und wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen eine kreisförmige Spule mit mehreren Windungen und/oder eine rechteckige Spule mit mehreren Windungen beinhaltet.
  • Weiterhin ist der Draht mit einer Abschirmschicht ummantelt, wobei ein Ende des Drahts geerdet ist, und wobei die Anzahl der Überwachungsvorrichtungen mit der Anzahl der Rotorblätter der Windkraftanlage übereinstimmt.
  • Weiterhin ist die Überwachungsvorrichtung in der Oberfläche des Rotorblatts aufgenommen, wobei die Überwachungsfläche bündig mit der Oberfläche des Rotorblatts ist.
  • Weiterhin ist die Überwachungsvorrichtung an der Außenseite mit Blitzschutzgerät versehen.
  • Die Erfindung stellt noch ein Überwachungsverfahren für die Rotorblätter einer Windkraftanlage bereit, das die folgenden Schritte enthält:
    • Schritt 1: An der Spitze jedes Rotorblatts der Windkraftanlage ist eine mit dem Maschinenhaus elektrisch verbundene Überwachungsvorrichtung installiert;
    • Schritt 2: Während des Betriebs der Windkraftanlage führt die Überwachungsvorrichtung eine Abstandsmessung von dem Turm durch, wobei das Messsignal auf das Maschinenhaus übertragen wird, wodurch der lichte Abstand jedes Rotorblatts erhalten wird;
    • Schritt 3: Basierend auf dem Vergleich des lichten Abstands des Rotorblatts und des Abstandsschwellenwerts wird bestimmt, ob der lichte Abstand des Rotorblatts sicher ist.
    • Schritt 4: Gemäß dem lichten Abstand des Rotorblatts wird das Pitchsystem gesteuert.
  • Die Erfindung stellt noch eine Überwachungsvorrichtung bereit, die auf das Überwachungssystem für die Rotorblätter einer Windkraftanlage angewendet wird und einen Hauptkörper, eine Sonde und ein zweites Strommodul umfasst, wobei mit den beiden Seiten der Sonde ein erstes Blitzschutzgerät fest verbunden ist, wobei mit den beiden Seiten des zweiten Strommoduls ein zweites Blitzschutzgerät fest verbunden ist, wobei an der Innenseite des ersten Blitzschutzgerätes und des zweiten Blitzschutzgerätes mehrere Begrenzungsblöcke vorgesehen sind, wobei der Hauptkörper der Überwachungsvorrichtung mit Begrenzungsschlitzen versehen ist, in die die Begrenzungsblöcke gesteckt werden können, wobei die Unterseite der Sonde mit einer Stromsbuchse versehen ist, wobei das zweite Strommodul mit einem Stromstecker versehen ist, der in die Strombuchse gesteckt wird, und wobei das erste Blitzschutzgerät und das zweite Blitzschutzgerät beide über ein Gewinde mit dem Hauptkörper verbunden ist.
  • Weiterhin enthält die Sonde eine geschlossene Spule mit mehreren Windungen und eine abgeschirmte Spule, wobei der Stromstecker mit dem Draht verbunden ist, wobei an den beiden Seiten der Begrenzungsschlitze mehrere Vibrationsdämpfungselemente vorgesehen sind, und wobei die Vibrationsdämpfungselemente Vibrationsdämpfungsfedern sind.
  • Die Erfindung stellt noch ein Rotorblatt bereit, das eine Überwachungsvorrichtung enthält.
  • Die Erfindung stellt noch ein Elektronisches Gerät bereit, das einen Prozessor und einen Speicher umfasst, der kommunikativ mit dem Prozessor verbunden ist, wobei der Speicher Befehle speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, wobei die Befehle von dem Prozessor ausgeführt werden, um es dem Prozessor zu ermöglichen, die Schritte des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter auszuführen.
  • Die Erfindung stellt noch ein Computerlesbares Speichermedium bereit, auf dem ein Programm zur Durchführung des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter gespeichert ist, wobei das Programm zur Durchführung des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter von dem Prozessor durchgeführt wird, um die Schritte des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter auszuführen.
  • Die Vorteile der Erfindung sind wie folgt:
    1. 1. Die Erfindung beurteilt, ob der Abstand zwischen der Blattspitze und dem Turm anormal ist, indem sie eine metallische Überwachungsvorrichtung mit Blitzschutz in der Blattspitze einbaut und die metallische Überwachungsvorrichtung mit dem Hauptcontroller der Windkraftanlage verbindet. Wenn der lichte Abstand des Rotorblatts anormal ist, kann das Rotorblatt so gesteuert werden, dass es schnell in den Auslaufzustand zurückkehrt, was die Überwachungszuverlässigkeit des lichten Abstands des Rotorblatts sicherstellt.
    2. 2. Die metallische Überwachungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann stabil innerhalb des Rotorblatts installiert werden, wobei die Sonden und der Draht einfach zu demontieren und zu montieren sind. Wenn die Überwachungsvorrichtung ausfällt, ist es bequem, die Überwachungsvorrichtung zu reparieren und auszutauschen.
  • Figurenliste
  • Um die technischen Lösungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlicher zu veranschaulichen, wird im Folgenden kurz die dazugehörigen Zeichnungen eingeführt, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden müssen. Die vorliegende Erfindung sollte daher nicht als Einschränkung des Umfangs angesehen werden. Für diejenigen mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Kunst können auch andere verwandte Zeichnungen aus diesen Zeichnungen ohne kreative Anstrengungen erhalten werden.
    • 1 eine Darstellung des Aufbaus des Überwachungssystems für die Rotorblätter einer Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung,
    • 2 ein Ablaufdiagramm des Überwachungssystems für die Rotorblätter einer Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung,
    • 3 eine Darstellung des Hauptkörpers der Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung,
    • 4 ein Ablaufdiagramm des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter einer Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung,
    • 5 eine Darstellung des Aufbaus der Überwachungsvorrichtung der Ausführungsform der Erfindung,
    • 6 eine Frontansicht der Überwachungsvorrichtung der Ausführungsform der Erfindung.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungs beispiele
  • Die technischen Lösungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Es ist zu beachten, dass sich Ziffern und Buchstaben in den folgenden Zeichnungen auf ähnliche Elemente beziehen. Sobald ein Element in einer Zeichnung definiert ist, erfordert es in nachfolgenden Zeichnungen keine weitere Definition und Erläuterung. Es sei darauf hinzuweisen, dass die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „innen“, „außen“, usw. nur auf die Orientierung oder Positionsbeziehung beziehen, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, was nur der Bequemlichkeit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und der Vereinfachung der Beschreibung dient, anstatt anzuzeigen oder zu implizieren, dass die betreffende Vorrichtung oder das Element in einer bestimmten Ausrichtung konstruiert und betrieben wird. Daher sollte dies nicht als Einschränkung dieser Erfindung ausgelegt werden. Darüber hinaus werden die Begriffe „erster“, „zweiter“, „dritter“ usw. nur zu beschreibenden Zwecken verwendet und sollten nicht so verstanden werden, dass sie eine relative Bedeutung angeben oder implizieren.
  • Auf 1 bis 3 wird Bezug genommen. 1 zeigt eine Darstellung des Aufbaus des Überwachungssystems für Rotorblätter einer Windkraftanlage der Erfindung. Wie in 1 gezeigt, stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage bereit. Das System umfasst eine Vielzahl von Überwachungsvorrichtungen. Das System umfasst ferner einen Hauptcontroller und ein erstes Strommodul, die in dem Maschinenhaus 1 angeordnet sind. Der Hauptcontroller ist mit den Überwachungsvorrichtungen kommunikativ verbunden. Das erste Strommodul ist elektrisch mit den Überwachungsvorrichtungen und dem Hauptcontroller verbunden. Die Überwachungsvorrichtung weist eine geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen und einen Draht 13 auf. Die Überwachungsvorrichtung ist an der Unterseite des Rotorblatts 2 nahe an dem Turm 3 installiert. Die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen ist über den Draht 13 mit dem Hauptcontroller kommunikativ verbunden. Die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen beinhaltet eine kreisförmige Spule mit mehreren Windungen und/oder eine rechteckige Spule mit mehreren Windungen.
  • Auf 2 wird Bezug genommen. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Überwachungssystems für Rotorblätter einer Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung. Die Überwachungsvorrichtung kann die vorhandene Schwebungs-Überprüfungsschaltung, Eigenoszillations-Überprüfungsschaltung, Energieverbrauchs-Überprüfungsschaltung, Ausgleichs-Überprüfungsschaltung oder andere Steuerschaltungen verwenden, und steht mit dem Hauptcontroller in Signalverbindung. Der Hauptcontroller kann einen vorhandenen Datenverarbeitungschip wie Ein-Chip-Mikrocomputer verwenden. Der Hauptcontroller kann das Pitchsystem der Rotorblätter 2 steuern, um die Rotorblätter 2 zu kontrollieren. Wenn das Rotorblatt 2 die Überwachungsvorrichtung mitdreht, führt die Überwachungsvorrichtung eine Abstandsmessung für Metall an der Außenseite der Spitze des Rotorblatts 2 durch. Das zu erfassende Metall besteht aus Metallmaterial wie Eisen, das für das Gehäuse des Turms 3 verwendet wird. Der erfasste Abstand wird auf den Hauptcontroller übertragen. Der Sicherheitsabstandsschwellenwert des Rotorblatts 2 ist in dem Hauptcontroller voreingestellt. Wenn der Abstand normal ist, läuft die Windkraftanlage normal. Wenn eine der Überwachungsvorrichtungen feststellt, dass der Sicherheitsabstand anormal ist, sendet der Hauptcontroller einen Befehl an das Pitchsystem der Windkraftanlage, um das Rotorblatt 2 gemäß dem aktuellen Betriebszustand zu kontrollieren.
  • Vorzugsweise ist der Draht 13 mit einer Abschirmschicht ummantelt. Ein Ende des Drahts 13 ist geerdet. Die Anzahl der Überwachungsvorrichtungen stimmt mit der Anzahl der Rotorblätter 2 der Windkraftanlage überein.
  • In der obigen Struktur kann der Verformungsgrad der Rotorblätter 2 der Windkraftanlage unterschiedlich sein. Daher ist am unteren Ende der Spitze jedes Rotorblatts 2 eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, um zu vermeiden, dass ungenaue Informationen von einer einzelnen Überwachungsvorrichtung zurückgemeldet werden.
  • Vorzugsweise ist die Überwachungsvorrichtung in der Oberfläche des Rotorblatts 2 aufgenommen. Die Überwachungsfläche ist bündig mit der Oberfläche des Rotorblatts 2. Die Überwachungsvorrichtung ist an der Außenseite mit Blitzschutzgerät versehen.
  • In der obigen Struktur kann durch die Anordnung der Überwachungsvorrichtung an dem Rotorblatt 2 und gleichzeitiges Anbringen des Blitzschutzgeräts verhindern, dass die äußere Umgebung der Überwachungsvorrichtung schadet, damit die Lebensdauer der Überwachungsvorrichtung verlängert wird.
  • Arbeitsprinzip: Während des Betriebs der Windkraftanlage dreht sich die Überwachungsvorrichtung mit dem Rotorblatt 2. Wenn das Rotorblatt 2 am Turm 3 vorbeiläuft, erfasst die Überwachungsvorrichtung den lichten Abstand des Rotorblatts 2 gemäß dem grundlegenden Messprinzip der elektromagnetischen Faraday-Induktion und überträgt diesen auf den Hauptcontroller. Der Hauptcontroller vergleicht den empfangenen lichten Abstand des Rotorblatts mit dem Sicherheitsabstandsschwellenwert. Wenn es festgestellt wird, dass der Abstand zwischen der Überwachungsvorrichtung und dem Turm 3 größer als der Sicherheitsabstand ist, läuft die Windkrafanlage normal. Wenn der Abstand zwischen der Überwachungsvorrichtung und dem Turm 3 kleiner als der Sicherheitsabstand ist, steuert der Hauptcontroller das Pitchsystem. Das Pitchsystem steuert das Rotorblatt 2, um es zurückzustellen, so dass das Rotorblatt 2 in seinen normalen Status zurückkehrt. Das Gesamtsystem verfügt über eine starke Anti-Interferenz-Fähigkeit und wird nicht durch die äußere Umgebung beeinflusst.
  • Auf 4 wird Bezug genommen. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm des Überwachungsverfahrens für Rotorblätter einer Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung. Die vorliegende Erfindung stellt noch ein Überwachungsverfahren für die Rotorblätter 2 einer Windkraftanlage bereit, das die folgenden Schritte enthält:
    • Schritt 1: An der Spitze jedes Rotorblatts 2 der Windkraftanlage ist eine mit dem Maschinenhaus 1 elektrisch verbundene Überwachungsvorrichtung installiert.
    • Schritt 2: Während des Betriebs der Windkraftanlage führt die Überwachungsvorrichtung eine Abstandsmessung von dem Turm 3 durch. Das Messsignal wird auf das Maschinenhaus 1 übertragen, wodurch der lichte Abstand jedes Rotorblatts 2 erhalten wird.
  • In Schritt 2 befindet sich das Pitchsystem bei laufender Windkraftanlage in einem geöffneten Zustand. Die Luvseite des Rotorblatts 2 wird durch den Wind verformt. Der Abstand des Rotorblatts 2 ist der geometrische Abstand von der Rotorblattspitze zur Oberfläche des Turms 3 während des Betriebs der Windkraftanlage 2. Dieser Abstand erreicht einen minimalen Wert, wenn das Rotorblatt 2 am Turm 3 vorbeiläuft. Nachdem die Überwachungsvorrichtung mit dem Maschinenhaus 1 durch den Draht 13 elektrisch verbunden wurde, wird ein magnetisches Wechselfeld in dem Raum um die geschlossene Spule mit mehreren Windungen der Überwachungsvorrichtung herum erzeugt. Die geschlossene Spule mit mehreren Windungen überträgt die erfassten Magnetfeldwerte auf das Maschinenhaus 1, wenn das Rotorblatt 2 am Turm 3 vorbeiläuft. Die Berechnung des lichten Abstands des Rotorblattes 2 wird durch die Auswertung und Verarbeitung des Hauptcontrollers in dem Maschinenhaus 1 realisiert.
    • Schritt 3: Basierend auf dem Vergleich des lichten Abstands des Rotorblatts 2 und des Abstandsschwellenwerts wird bestimmt, ob der lichte Abstand des Rotorblatts 2 sicher ist.
  • In Schritt 3 definiert der Abstandsschwellenwert des Rotorblatts 2 den unteren Grenzwert zum Durchführen einer Pitchsteuerung. Wenn der Abstand irgendeines Rotorblatts 2 kleiner als der Abstandsschwellenwert ist, wird ein Befehl an das Pitchsystem gesendet, um eine Turmberührung des Rotoblatts zu vermeiden.
    • Schritt 4: Gemäß dem lichten Abstand des Rotorblatts 2 wird das Pitchsystem gesteuert.
  • In Schritt 4 ist, wenn der Abstand des Rotorblattes 2 anormal ist, eine Pitchsteuerung erforderlich, um eine effektive Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Rotorblattes 2 zu erreichen. In dieser Ausführungsform werden bei der Steuerung des Pitchsystems die lichten Abstände von mehreren Rotorblättern 2 eingegeben. Während des tatsächlichen Betriebs der Windkraftanlage wird der lichte Abstand jedes Rotorblatts 2 als Grundlage für die Steuerung des Pitchsystems verwendet, um die Pitchsteuerung auszuführen.
  • Auf 5 wird Bezug genommen. 5 zeigt eine Darstellung des Aufbaus der Überwachungsvorrichtung der Ausführungsform der Erfindung. Die Erfindung stellt noch eine Überwachungsvorrichtung bereit, die auf das Überwachungssystem für Rotorblätter angewendet wird. Die Überwachungsvorrichtung umfasst einen Hauptkörper 4, eine Sonde 5 und ein zweites Strommodul 6. Mit den beiden Seiten der Sonde 5 ist ein erstes Blitzschutzgerät 7 fest verbunden. Mit den beiden Seiten des zweiten Strommoduls 6 ist ein zweites Blitzschutzgerät 8 fest verbunden. An der Innenseite des ersten Blitzschutzgerätes 7 und des zweiten Blitzschutzgerätes 8 sind mehrere Begrenzungsblöcke 9 vorgesehen. Der Hauptkörper 4 der Überwachungsvorrichtung ist mit Begrenzungsschlitzen 10 versehen, in die die Begrenzungsblöcke 9 gesteckt werden können. Die Unterseite der Sonde 5 ist mit einer Stromsbuchse 11 versehen. Das zweite Strommodul 6 ist mit einem Stromstecker 12 versehen, der in die Strombuchse 11 gesteckt wird. Das erste Blitzschutzgerät 7 und das zweite Blitzschutzgerät 8 sind beide über ein Gewinde mit dem Hauptkörper 4 verbunden.
  • In der obigen Struktur verwenden das erste Blitzschutzgerät 7 und das zweite Blitzschutzgerät 8 beide ein vorhandenes Blitzschutzgerät. Sie sind an den äußeren Oberflächen der beiden Seiten des Hauptkörpers 4 angeordnet. Der Stromstecker 12 ist elektrisch mit dem Draht 13 verbunden. Der Hauptkörper 4 ist lösbar mit der Sonde 5 und dem zweiten Strommodul 6 verbunden. Der Hauptkörper 4 ist fest innerhalb des Rotorblatts 2 installiert. Bei der normalen Wartungsarbeit können die Sonde 5 und das zweite Strommodul 6 montiert und demontiert werden, ohne das Rotorblatt 2 abzubauen.
  • Bei der Montage wird zunächst der Hauptkörper der Überwachungsvorrichtung in dem Rotorblatt 2 eingebaut. Die Sonde 5 wird in den Hauptkörper 4 der Überwachungsvorrichtung durch das erste Blitzschutzgerät 7 eingeführt, wobei die Begrenzungsblöcke 9 in die Begrenzungsschlitze 10 gesteckt werden. Dann wird das zweite Strommodul 6 auf die gleiche Weise durch das zweite Blitzschutzgerät 8 in den Hauptkörper der Überwachungsvorrichtung eingeführt. In die Strombuchse 11 der Sonde 5 wird der Stromstecker 12 gesteckt. Die Stromsbuchse 11 und der Stromstecker 12 werden mittels magnetischer Anziehung elektrisch verbunden. Schließlich werden das erste Blitzschutzgerät 7 und das zweite Blitzschutzgerät 8 mit Schrauben befestigt.
  • Vorzugsweise enthält die Sonde 5 eine geschlossene Spule mit mehreren Windungen und eine abgeschirmte Spule. Der Stromstecker 12 ist mit dem Draht 13 verbunden. An den beiden Seiten der Begrenzungsschlitze 10 sind mehrere Vibrationsdämpfungselemente vorgesehen. Die Vibrationsdämpfungselemente sind Vibrationsdämpfungsfedern 14 .
  • Da bei Betrieb der Windkraftanlage die Rotorblätter 2 eine große Vibration erzeugen, können die Vibrationsdämpfungsfedern 14 die Vibration dämpfen, wodurch es verhindert wird, dass die Überwachungsvorrichtung beschädigt wird, so dass die Lebensdauer der Überwachungsvorrichtung verlängert wird.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass für den Mindestabstand des Rotorblatts 2 der Einfluss der Windgeschwindigkeitsänderung auf die Verformung des Rotorblatts 2 analysiert werden muss. Der Mindestabstand verschiedener Rotorblätter 2 ist bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten unterschiedlich. Daher sollten die Windungszahl und der Erfassungsbereich der geschlossenen Spule mit mehreren Windungen entsprechend der spezifischen Abstandsschwellenwert der Windkraftanlage gewählt werden. Der Erfassungsbereich der Überwachungsvorrichtung muss gemäß dem Abstandsbereich zwischen der Blattspitze und dem Turm 33 bestimmt werden, wenn sich das Rotorblatt 2 an der Verformungsgrenze befindet, um zu vermeiden, dass die Überwachungsvorrichtung keine Überwachungsarbeit durchführen kann, wenn sich das Rotorblatt 2 an der Verformungsgrenze befindet oder sogar reißt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt noch ein Rotorblatt bereit. Das Rotorblatt 2 enthält eine Überwachungsvorrichtung. Das Rotorblatt 2 wird auf das Überwachungsverfahren und/oder das Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage der Ausführungsform der Erfindung angewendet.
  • Die vorliegende Erfindung stellt noch ein elektronisches Gerät bereit, das einen Prozessor und einen Speicher umfasst, der kommunikativ mit dem Prozessor verbunden ist, wobei der Speicher Befehle speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, wobei die Befehle von dem Prozessor ausgeführt werden, um es dem Prozessor zu ermöglichen, die Schritte des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter auszuführen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt noch ein computerlesbares Speichermedium bereit. Auf dem computerlesbaren Speichermedium ist ein Programm zur Durchführung des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter gespeichert. Das Programm zur Durchführung des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter wird von dem Prozessor durchgeführt, um die Schritte des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter auszuführen.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die geschlossene Spule mit mehreren Windungen, der Hauptkörper der Windkraftanlage, das Pitchsystem usw. in der vorliegenden Erfindung alle ausgereifte herkömmliche Technologien im Stand der Technik sind. Der Fachmann kann die Anwendung der vorliegenden Erfindung gemäß dem Prinzip der gleichen Funktion im Stand der Technik implementieren, und dieser Teil ist nicht der erfinderische Punkt der vorliegenden Erfindung.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere das technische Gebiet von Windkrafttechnik, insbesondere ein Überwachungssystem für die Rotorblätter einer Windkraftanlage und eine Überwachungsvorrichtung. Das Überwachungssystem umfasst eine Vielzahl von Überwachungsvorrichtungen, wobei das System ferner einen Hauptcontroller und ein erstes Strommodul umfasst, die in dem Maschinenhaus 1 angeordnet sind, wobei der Hauptcontroller mit den Überwachungsvorrichtungen kommunikativ verbunden ist, wobei das erste Strommodul elektrisch mit den Überwachungsvorrichtungen und dem Hauptcontroller verbunden ist, wobei die Überwachungsvorrichtung eine geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen und einen Draht 13 aufweist, wobei die Überwachungsvorrichtung an der Unterseite des Rotorblatts 2 nahe an dem Turm 3 installiert ist, wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen über den Draht 13 mit dem Hauptcontroller kommunikativ verbunden ist, und wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen eine kreisförmige Spule mit mehreren Windungen und/oder eine rechteckige Spule mit mehreren Windungen beinhaltet. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Probleme des Stands der Technik zu lösen, dass das bestehende Überwachungssystem für Rotorblätter anfällig für Fehleinschätzungen ist, was zu einer geringen Überwachungszuverlässigkeit führt, das Volumen zu groß ist und die Wartungsarbeit unbequem ist.
  • Das Obige sind nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und stellen keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar. Für Fachleute auf dem Gebiet kann die vorliegende Erfindung verschiedene Modifikationen und Änderungen aufweisen. Jegliche Modifikation, äquivalenter Ersatz, Verbesserung usw., die innerhalb des Geistes und Prinzips der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, soll in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Maschinenhaus;
    2
    Rotorblatt;
    3
    Turm;
    4
    Hauptkörper;
    5
    Sonde;
    6
    zweites Strommodul;
    7
    erstes Blitzschutzgerät;
    8
    zweites Blitzschutzgerät;
    9
    Begrenzungsblock;
    10
    Begrenzungsschlitz;
    11
    Strombuchse;
    12
    Stromstecker;
    13
    Draht;
    14
    Vibrationsdämpfungsfeder.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 113217304 A [0004]

Claims (9)

  1. Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage, das eine Vielzahl von Überwachungsvorrichtungen umfasst, wobei das System ferner einen Hauptcontroller und ein erstes Strommodul umfasst, die in dem Maschinenhaus (1) angeordnet sind, wobei der Hauptcontroller mit den Überwachungsvorrichtungen kommunikativ verbunden ist, wobei das erste Strommodul elektrisch mit den Überwachungsvorrichtungen und dem Hauptcontroller verbunden ist, wobei die Überwachungsvorrichtung eine geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen und einen Draht (13) aufweist, wobei die Überwachungsvorrichtun an der Unterseite des Rotorblatts (2) nahe an dem Turm (3) installiert ist, wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen über den Draht (13) mit dem Hauptcontroller kommunikativ verbunden ist, und wobei die geschlossene Spulenanordnung mit mehreren Windungen eine kreisförmige Spule mit mehreren Windungen und/oder eine rechteckige Spule mit mehreren Windungen beinhaltet.
  2. Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass der Draht (13) mit einer Abschirmschicht ummantelt ist, wobei ein Ende des Drahts (13) geerdet ist, und wobei die Anzahl der Überwachungsvorrichtungen mit der Anzahl der Rotorblätter (2) der Windkraftanlage übereinstimmt.
  3. Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung in der Oberfläche des Rotorblatts (2) aufgenommen ist, wobei die Überwachungsfläche bündig mit der Oberfläche des Rotorblatts (2) ist.
  4. Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung an der Außenseite mit Blitzschutzgerät versehen ist.
  5. Überwachungsvorrichtung, die auf das Überwachungssystem für Rotorblätter einer Windkraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angewendet wird und einen Hauptkörper (4), eine Sonde (5) und ein zweites Strommodul (6) umfasst, wobei mit den beiden Seiten der Sonde (5) ein erstes Blitzschutzgerät (7) fest verbunden ist, wobei mit den beiden Seiten des zweiten Strommoduls (6) ein zweites Blitzschutzgerät (8) fest verbunden ist, wobei an der Innenseite des ersten Blitzschutzgerätes (7) und des zweiten Blitzschutzgerätes (8) mehrere Begrenzungsblöcke (9) vorgesehen sind, wobei der Hauptkörper (4) der Überwachungsvorrichtung mit Begrenzungsschlitzen (10) versehen ist, in die die Begrenzungsblöcke (9) gesteckt werden können, wobei die Unterseite der Sonde (5) mit einer Stromsbuchse (11) versehen ist, wobei das zweite Strommodul (6) mit einem Stromstecker (12) versehen ist, der in die Strombuchse (11) gesteckt wird, und wobei das erste Blitzschutzgerät (7) und das zweite Blitzschutzgerät (8) beide über ein Gewinde mit dem Hauptkörper (4) verbunden ist.
  6. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde (5) eine geschlossene Spule mit mehreren Windungen und eine abgeschirmte Spule enthält, wobei der Stromstecker (12) mit dem Draht (13) verbunden ist, wobei an den beiden Seiten der Begrenzungsschlitze (10) mehrere Vibrationsdämpfungselemente vorgesehen sind, und wobei die Vibrationsdämpfungselemente Vibrationsdämpfungsfedern (14) sind.
  7. Rotorblatt, das eine Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6 enthält.
  8. Elektronisches Gerät, das einen Prozessor und einen Speicher umfasst, der kommunikativ mit dem Prozessor verbunden ist, wobei der Speicher Befehle speichert, die durch den Prozessor ausführbar sind, wobei die Befehle von dem Prozessor ausgeführt werden, um es dem Prozessor zu ermöglichen, die Schritte des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter nach Anspruch 5 auszuführen.
  9. Computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm zur Durchführung des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter gespeichert ist, wobei das Programm zur Durchführung des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter von dem Prozessor durchgeführt wird, um die Schritte des Überwachungsverfahrens für die Rotorblätter nach Anspruch 5 auszuführen.
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