DE3110264A1 - "windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem" - Google Patents

Description

Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystern

Die Erfindung bezieht sich auf Windturbinen und betrifft insbesondere ein System zum wahlweisen Einstellen des Anstellwinkels von verstellbaren Windturbinenblättern.

Zum Verbessern der Leistungsfähigkeit sind Windturbinen oftmals mit verstellbaren Blättern versehen. Der Anstellwinkel solcher Blätter wird eingestellt, indem die Blätter um ihre Längsachsen gedreht werden, wodurch es möglich ist, die Windturbine bei veränderlichen Windbedingungen mit maximalem Wirkungsgrad arbeiten zu lassen, den Hochlauf der Windturbine zu unterstützen und durch Herstellen der Segelstellung der Blätter bei hohen Windgeschwindigkeiten einen Betrieb der Windturbine mit Überdrehzahl zu verhindern.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Steuersysteme zum Verändern des Anstellwinkels von Windturbinenblättern

vorgeschlagen worden. Ein solches System ist in der US-PS 4 083 651 beschrieben. Bei diesem System werden Pendelteile benutzt, die zentrifugal auf die Rotordrehzahl der Windturbine ansprechen, um die Blätter zu verdrehen und dadurch den Blattanstellwinkel in dem gesamten Betriebsbereich der Turbine zu verändern. Es ist klar, daß die Blattanstellwinkeleinstellmöglichkeiten eines solchen Systems durch das zentrifugale Ansprechen der Pendel begrenzt werden und automatisch sind, weil nur das Ansprechen auf die Betriebsparameter des Systems erfolgt, weshalb sie bei Bedarf nicht übersteuert werden können.

Zum Ermöglichen der ständigen Steuerung des Windturbinenblattanstellwinkels ist es erwünscht, hydraulische Steuersysteme vorzusehen, bei denen das Hydrauliköl wahlweise hydraulischen Stellantrieben, die mit den Blättern in Wirkverbindung stehen, zugeführt und aus denselben abgelassen wird. Hydraulische Steuersysteme, die nach diesem allgemeinen Prinzip arbeiten, sind bereits in Anstellwinkelsteuersystemen für Flugzeugpropeller benutzt worden, und Beispiele von solchen Propellerblattanstellwinkelsteuersystemen finden sich in den US-PSen 2 809 702, 2 611 440, 3 004 608, 3 163 233, 2 507 671, 2 505 206 und 2 556 700. In diesen Systemen wird Hydrauliköl aus einer Hauptpumpe dem Motor für die normale Anstellwinkelverstellung zugeführt. Eine sekundäre oder Reservepumpe oder ein Speicher liefert unter Druck stehendes Hydrauliköl zu dem Motor zum Herstellen der Segelstellung oder im Falle des Versagens der Hauptpumpe. In den üS-PSen 2 809 702, 2 611 440 und 3 004 608 saugen sowohl die Haupt- als auch die Reservepumpe oder die Segelstellungspumpen Hydrauliköl aus einer gemeinsamen Quelle oder einem gemeinsamen Sammelbehälter. Sollte es zu einer Störung der Quelle oder des Sammelbehälters kommen, die zur Leckage von Hydrauliköl aus der Quelle oder dem Sammelbehälter führt, sind sowohl das Hauptanstellwinkelsteuersystem als auch das Reserveanstellwinke !steuersystem gefährdet und es werden dadurch

sowohl die normale Anstellwinkelverstellung als auch das Herstellen der Segelstellung verhindert. Weiter sind sowohl die Haupt- als auch die Segelstellungshydraulikölquelle gemäß diesen Patentschriften über ein einziges Steuerventil mit dem Blattstellantrieb verbunden. Sollte das Steuerventil versagen, beispielsweise indem Hydrauliköl aus ihm herausleckt oder dadurch, daß das Verschlußstück des Ventils nicht in der Lage ist, sich richtig zu positionieren, sind wiederum die normale Anstellwinkeleinstellung und das Herstellen der Blattsegelstellung in Präge gestellt. Bei dem in der US-PS 3 163 233 beschriebenen System wird, wenn es erforderlich ist, die Blätter in Segelstellung zu bringen, das von der Reserve- oder Segelstellungspumpe abgegebene Hydrauliköl durch eine Leitung geleitet, die direkt mit dem Ausgang der Hauptpumpe in Verbindung steht. Sollte die Hauptpumpe versagen, ist es daher möglich, daß Hydrauliköl aus der Reservepumpe über die Hauptpumpa aus dem System herauslecken könnte. Die in den US-PS 2 507 671, 2 505 und 2 556 700 beschriebenen Systeme enthalten Steuer- oder Verteilungsventile, die wahlweise Hydrauliköl sowohl aus der Haupt- als auch aus der Reserve- oder der Segelstellungshydraulikölquelle zu dem Blattstellantrieb leiten. Demgemäß würde, wie oben beschrieben, bei einem Ausfall des Steueroder Verteilungsventils die Versorgung des Stellantriebs mit Hydrauliköl sowohl aus der Haupt- als auch aus der Reservehydraulikölquelle unterbrochen und dadurch jedwede Anstellwinkeleinstellung oder Segelstellung der Blätter verhindert.

Es ist demgemäß ein Hauptziel der Erfindung, ein Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik beseitigt.

Die Erfindung schafft ein Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem, bei dem diskrete Hydraulikölquellen für die Funktionen der normalen Blattanstellwinkeleinstellung und

des Hersteilens der Segelstellung benutzt werden, wodurch ein Versagen einer der Quellen keine Unterbrechung der der anderen Quelle zugeordneten Funktion verursacht.

Weiter schafft die Erfindung ein Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem,bei dem Hydrauliköl zum Herstellen der Segelstellung einem Blattstellantrieb unabhängig von irgendwelchen Ventilen zugeführt wird, die den Strom von Hydrauliköl zu dem Stellantrieb für die normale Anstellwinkelverstellung steuern, wodurch die Fähigkeit des Systems, die Segelstellung herzustellen, trotz des Versagens eines solchen Steuerventils erhalten bleibt.

Ferner schafft die Erfindung ein Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem, bei dem eine Hydraulikölquelle für die Blattsegelstellung von einer ersten Hydraulikölquelle für die normale Blattanstellwinkeleinstellung isoliert ist, wodurch eine Leckage von Hydrauliköl aus dieser ersten Quelle von Hydraulikölleitungen, die mit ihr in Verbindung stehen, nicht die Zufuhr von Hydrauliköl aus einer zweiten Hydraulikölquelle für die Blattsegelstellung gefährdet.

Das Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem nach der Erfindung enthält wenigstens einen hydraulischen Stellantrieb, mittels welchem die Blätter in einer Drehbewegung um ihre Längsachsen verstellbar sind, eine erste Quelle an unter Druck stehendem Hydrauliköl, das in den Stellantrieb eingelassen wird, um die Blätter bei einer normalen Anstellwinkelverstellung um ihre Längsachsen zu drehen, und eine zweite Quelle an unter Druck stehendem Hydrauliköl, das in den Stellantrieb eingeleitet wird, um die Blätter in die Segelstellung (beschleunigt, maximaler Blattanstellwinkel) zu bringen. Einrichtungen zum Steuern der Zufuhr von Hydrauliköl zu dem Stellantrieb und zum Ablassen aus demselben sind vorgesehen, wobei diese Einrichtungen eine erste Steuereinrichtung umfassen, die diese Zufuhr und das Ablassen für die normale Blatt-

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anstellwinkeleinstellung steuert, und eine zweite Einrichtung zum Steuern der Zufuhr und des Ablassens beim Herstellen der Blattsegelstellung, so daß während des Hersteilens der Segelstellung das Hydrauliköl, das dem Stellantrieb aus der zweiten Quelle zugeführt wird, und Hydrauliköl, das aus dem Stellantrieb abgelassen wird, sowohl von der ersten Hydraulikölquelle als auch von der ersten Steuereinrichtung isoliert sind, wodurch eine Behinderung der Zufuhr und des Ablassens während des Hersteilens der Segelstellung durch ein Versagen entweder der ersten Quelle oder der ersten Steuereinrichtung vermieden wird. In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die erste Quelle eine Drehpumpe, die Hydrauliköl an ein servobetätigtes Steuerventil (erste Steuereinrichtung) abgibt. Die zweite Quelle umfaßt wenigstens einen Speicher, der mit Hydrauliköl durch eine intermittierend betätigte Ladepumpe unter Druck gesetzt wird, während die zweite Steuereinrichtung ein erstes Servoventil umfaßt, das mit einem Einlaß des Stellantriebs in Verbindung steht, und ein zweites Servoventil, das mit einem Ablaß des Stellantriebs in Verbindung steht. Das erste Servoventil blockiert die Verbindung zwischen dem ersten Steuerventil und dem Hydrauliköl für die Segelstellung, während das zweite Servoventil die Verbindung zwischen dem Stellantriebablaßhydrauliköl und dem ersten Steuerventil blockiert. Das erste und das zweite Servoventil blockieren weiter den Stellantriebeinlaß und -ablaß gegenüber der ersten Hydraulikölquelle, so daß ein Versagen dieser Quelle ebenfalls die Betätigung des Stellantriebes während des Hersteilens der Segelstellung nicht behindert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Windturbinen-

blattanstellwinkelsteuersystems nach der Erfindung.

In der Figur sind im Anstellwinkel verstellbare Windturbinenblätter schematisch dargestellt und mit den Bezugszahlen 10 bzw. 15 bezeichnet. Die Blätter sind insgesamt koaxial auf einer drehbaren Nabe (nicht dargestellt) angeordnet, die mit irgendeiner Last, wie beispielsweise einem Synchrongenerator, mechanisch verbunden ist. Die Blätter 10 und 15 sind im Anstellwinkel verstellbar, d.h. um ihre Längsachsen drehbar, und zwar mittels Stellantrieben 20 bis 35. Die Stellantriebe enthalten doppeltwirkende Hydraulikzylinder 40, die hin- und herbewegliche Kolben 45 enthalten, welche aus den Zylindern hervorstehende Kolbenstangen 50 haben, die zum Ausführen einer gleichmäßigen und gleichzeitigen Bewegung durch eine Verbindungsschiene 55 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsschiene 55 ist mit einem Gleitblock 60 verbunden, der mit dem Blatt über Verbindungsglieder 65 und Köpfe 70 verbunden ist und sich in bezug auf den Gleitblock in Lagern 73 dreht. Es ist demgemäß zu erkennen, daß die Hin- und Herbewegung der Stellantriebskolben und der Verbindungsschiene 55 die Hin- und Herbewegung des Gleitblockes 60 bewirkt, wenn dieser sich mit der Windturbinennabe dreht, wobei diese Hin- und Herbewegung durch die Verbindung mit dem Gleitblock in eine Drehbewegung der Blätter 10 und 15 um deren Längsachsen umgewandelt wird. Die Blätter 10 und 15 sind zwar mechanisch verbunden dargestellt, ebenso wie die Stellantriebe, mittels welchen die Blätter gedreht werden, es ist jedoch klar, daß das Steuersystem nach der .Erfindung gleichermaßen für Windturbinen geeignet ist, bei denen die Blätter durch einen oder mehrere Stellantriebe einzeln angetrieben werden, wie es in mehreren gleichzeitig eingereichten Patentanmeldungen der Anmelderin offenbart ist, für die die Prioritäten der US-Patentanmeldungen, Serial No. 130 656, 130 658 und 130 659, vom 17. März 1980 in Anspruch genommen worden sind.

Das Blatt 10 dreht sich in Fig. 1 im Uhrzeigersinn in Richtung zunehmenden Anstellwinkels, während sich das Blatt 15 im Gegenuhrzeigersinn dreht, wenn dessen Anstellwinkel vergrößert wird, wie durch Pfeile an den Blättern 10 und 15 angegeben. Es ist deshalb zu erkennen, daß die Kolben 45 der Stellantriebe 40 sich nach links verschieben, d.h. von rechts her über Leitungen 75-90 mit Druck beaufschlagt werden, wenn der Anstellwinkel der Blätter vergrößert wird und wenn die Blätter in Segelstellung gebracht werden. Diese Bewegung der Kolben wird selbstverständlich zum Ablassen von Hydrauliköl zwischen dem Kolben und dem linken Ende des Stellantriebs über Leitungen 95-110 führen. Wenn der Blattanstellwinkel verkleinert werden soll, werden die Stellantriebe über die Leitungen 95-110 mit Druck beaufschlagt, und Hydrauliköl wird über die Leitungen 75-90 abgelassen, wenn die Kolben nach rechts gedrückt werden.

Die Leitungen 75 bis 90 sind mit einer ersten Hauptleitung 115 verbunden, die ihrerseits mit einer Leitung 120 und einem ersten Steuerventil 125 verbunden ist. Ebenso sind die Ablaßleitungen 95 bis 110 alle mit einer zweiten Hauptleitung 130 verbunden, die ebenfalls mit dem ersten Steuerventil verbunden ist.

Das erste Steuerventil 125 steuert die Zufuhr von Hydrauliköl aus einer Hauptzufuhrleitung 135, die über ein Rückschlagventil 140 in das Ventil 125 einspeist, und das Ablassen von Hydrauliköl in einen Ablaß oder Sammelbehälter 145. Das Steuerventil 125 wird durch einen elektrischen, einen hydraulischen oder äquivalenten Regler (nicht gezeigt) betätigt, der den Ventilschieber auf eine von drei Positionen einstellt. In der Darstellung in der Zeichnung befindet sich der Ventilschieber in der Nullposition, in der die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Haupthydraulikölleitung bzw. 130 und sowohl der Hauptzufuhrleitung 135 als auch dem Ablaß 145 blockiert ist. In der zweiten (obersten) Position

sind die erste Hauptleitung 120 und damit die Leitungen 75 bis 90 mit der Hauptzufuhrleitung 135 verbunden, damit die Stellantriebe 20 bis 35 in einer Richtung zunehmenden Anstellwinkels oder zunehmender Segelstellung mit Druck beaufschlagt werden, während die zweite Hauptleitung 130 und die Leitungen 95 bis 110 mit dem Ablaß 145 zum Ablassen der linken Enden der Stellantriebe verbunden sind. In der dritten (untersten) Position ist die zweite Haupthydraulikölleitung 130 mit der Hauptzufuhrleitung 135 verbunden, während die erste Haupthydraulikölleitung 115 über die Leitung 120 mit dem Ablaß 145 verbunden ist, damit die Stellantriebe 20 bis 35 zum Verkleinern des Blattanstellwinkels mit Druck beaufschlagt und abgelassen werden.

Hydrauliköl für die normale Blattanstellwinkeleinstellung wird von einer ersten Quelle geliefert, die eine Pumpe 150 aufweist, welche durch einen Elektromotor 155 angetrieben wird und Hydrauliköl aus einem Sammelbehälter oder Reservoir 160 saugt. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpe 150 aus wirtschaftlichen Gründen eine Verdrängerpumpe mit konstanter Verdrängung oder Saugleistung, wobei die von der Pumpe abgegebene Hydraulikölmenge von der Durchflußleistung abhängig ist, die für die Betätigung der Stellantriebe bei der normalen Anstellwinkelverstellung erforderlich ist. Um einer Uberdruckbeaufschlagung gewisser Systemteile zu begegnen, kann die Pumpe über ein Druckreduzier- oder überdruckventil 160 fördern.

Zum Herstellen der Blattsegelstellung, bei dem die Stellantriebe 20 bis 35 hohe Hydrauliköldurchflußleistungen erfordern, ist das Steuersystem nach der Erfindung mit zweiten Hydraulikölquellen versehen, bei denen es sich in der bevorzugten Ausführungsform um Speicher 165 bis 180 handelt. Die Speicher werden durch eine Ladepumpe 185 während derjenigen Zeitspannen geladen, während denen eine Segelstellung des

Blattes nicht erforderlich ist. Die Ladepumpe wird durch einen Elektromotor 190 angetrieben und saugt Hydrauliköl aus einem Sammelbehälter oder Reservoir 195. Diese Pumpe ist in der Lage, hohe Auslaßdrücke zu erzeugen, um die Segel*- stellungsspeicher mit hohem Druck zu laden, wobei die Pumpe über eine Leitung 200, in der ein überdruckventil 205 und ein Entlastungsventil 210 angeordnet sind, zu den Speichern fördert. Das Entlastungsventil 210 verbindet, wie dargestellt, den Auslaß der Pumpe 185 mit einem Ablaß, wenn die Segelstellungsspeicher voll geladen sind. Wenn jedoch das Laden der Speicher erforderlich ist, wird das Ventil 210 durch einen Druckschalter 215 in die Ladestellung (rechts dargestellt) gebracht, in der der Pümpenauslaß mit den Segelste1« lungsspeichern verbunden ist. Die Speicher 165 und 170 sind mit der Ladepumpe direkt über die Leitung 200 verbünden, während die Speicher 175 und 180 mit dem Pümpenauslaß über die Leitung 200 und eine Leitung 220 verbünden sind.

Die Segelstellungsspeicher 165 und 170 fördern über ein Druckreduzierventil 225 in einer Leitung 230. Das Ventil 225 reduziert den Druck des durch die Speicher 165 und gelieferten Hydrauliköle auf einen Wert, der mit den Ventilen und Stellantrieben des übrigen Systems kompatibel ist. Außerdem ist in der Leitung 230 ein servogesteuertes Segelstellungsventil 235 angeordnet, welches das Abgeben von Hydrauliköl aus den Speichern 165 und 170 nur unter Blattsegelstellungbedingungen gestattet. Unter diesen Segelstellungsbedingungen wird HydraüliksteuerÖi dem Ventil 235 über eine Leitung 240 zugeführt, um das Ventil 235 geöffnet zu halten. Ebenso fördern die Speicher 175 und 180 über eine Leitung 245, ein Druckredüzierventil 250 und ein Segelstellungsservoventil 255, das durch eine Zufuhr von Hydrauliksteueröl, welches über eine Leitung 260 geliefert wird, während Segelstellungsbedingungen offen gehalten wird.

Um zu gewähleisten, daß das Hydrauliköl aus den Speichern 165 bis 180 von dem ersten Steuerventil 125 und der Pumpe 150 getrennt ist, ist das System nach der Erfindung mit ersten oder Anstellwinkelverriegelungsservoventilen 265 und 270 versehen, die in einander gegenüberliegenden Zweigen der ersten Hauptleitung 115 angeordnet sind. Das Ventil 265 wird während der normalen Blattanstellwinkeleinstellung durch Hydrauliksteueröl offen gehalten, welches ihm über eine Leitung 275 zugeführt wird, während das Ventil 270 während der normalen Blattanstellwinkeleinstellung durch Hydrauliksteueröl offen gehalten wird, welches ihm über eine Leitung 280 zugeführt wird. Es ist zu erkennen, daß die Ventile 265 und 270, wenn sie offen sind, jeweils einen Zweirichtungsdurchfluß zur Druckbeaufschlagung und zum Ablassen der Stellantriebe über die Leitungen 75 bis 90 gestatten. Während des Herstellens der Blattsegelstellung ist jedoch keine Hydrauliksteueröldruckbeaufschlagung an den Ventilen vorhanden, die deshalb den Hydrauliköldurchfluß von den Stellantrieben fernhalten und dadurch das Speichersteueröl von dem ersten Steuerventil und der Pumpe 150 trennen.

Ein zweites oder Sperrückschlagservoventil 285 ist in der zweiten Hauptleitung 130 angeordnet und wird mit Hydrauliksteueröl über eine Leitung 290 versorgt, um das Ventil unter den Bedingungen der normalen Blattanstellwinkeleinstellung offenzuhalten, wodurch das Ventil einen Zweirichtungsdurchfluß für das Druckbeaufschlagen und Ablassen der Stellantriebe über die Leitungen 95 bis 110 gestattet. Unter Segelstellungsbedingungen wird der Hydrauliksteueröldruck an dem Ventil 285 abgebaut, woraufhin das Ventil nur einen von den Stellantrieben weggerichteten Hydraulikölfluß zum Ablassen derselben ohne Behinderung gestattet, beispielsweise durch unerwünschte Druckbeaufschlagung der zweiten Hauptleitung aufgrund eines Versagens des Steuerventils 125.

Ein drittes oder Segelstellungsablaßservoventil 295, das in einer Leitung 300 angeordnet ist, welche mit den Stellantriebsleitungen 95 bis 110 verbunden ist, stellt eine Verbindung zwischen diesen Stellantriebsleitungen und dem Ablaß her. Das Ventil 295 ist während der normalen Blattanstellwinkeleinstellbedingungen geschlossen, so daß Hydrauliköl aus der Pumpe 150 und dem ersten Steuerventil 125 den Stellantrieben über die Leitungen 95 bis 110 zugeführt werden kann, um den Anstellwinkel der Blätter zu verkleinern, ohne daß die Gefahr eines vorzeitigen Ablassens des Hydrauliköls über die Leitung 300 besteht. Während des Hersteilens der Segelstellung wird jedoch das Ventil 295 durch Hydrauliksteueröl offen gehalten, das ihm über eine Leitung 305 zugeführt wird, wodurch die Behinderung des Ablassens der Stellantriebe durch in die zweite Hauptleitung 130 eingeleitetes Hydrauliköl, beispielsweise durch Versagen des ersten Steuerventils 125, verhindert wird.

Die Ventile 235, 265 und 295 werden durch ein Segelstellungsoder zweites Steuerventil 310 gesteuert, das mit den Speichern 165 und 175 über die Leitung 200 und eine Leitung 315 verbunden ist. Ebenso werden die Ventile 255, 270 und 285 durch ein weiteres Segelstellungs-oder zweites Steuerventil 320 gesteuert, das mit den Speichern 175 und 180 über die Leitung 220 verbunden ist. Die Segelstellungssteuerventile 310 und 320 sind, wie dargestellt, auf normale Blattanstellwinkeleinstellung eingestellt, wobei die Verriegelungsservoventile 265 und 270 sowie das Sperrückschlagservoventil 285 durch Steuerdruck aus den zugeordneten Speichern offen gehalten werden, der auf diese Ventile über die Segelstellungssteuerventile zum normalen Druckbeaufschlagen und Ablassen der Stellantriebe durch die ausgewählte Positionierung des ersten Steuerventils 125 in der oben beschriebenen Weise ausgeübt wird. Die Segelstellungsteuerventile 310 und 320 verbinden

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unter normalen Blattanstellwinkeleinstellungsbedingungen die Hydrauliksteuerölzufuhrleltungen der Segelstellungsventile 235 und 255 und das Segelstellungsablaßventil 295 mit dem Ablaß, wodurch nur ein Durchfluß in einer Richtung durch diese Ventile gestattet wird. Die Segelstellungsventile 235 und 255 bleiben daher für den Durchfluß von Hydrauliköl aus den Segelstellungsspeichemgeschlossen, während das Segelstellungsablaßventil 295 für den Durchfluß aus den Stellantrieben geschlossen bleibt.

Wenn es erforderlich ist, die Blätter in Segelstellung zu bringen, werden die Segelstellungssteuerventile 310 und 320 betätigt ( d.h. deren Ventilschieber nach rechts bewegt ), wodurch die Segelstellungsservoventile 235 und 255 sowie das Segelstellungsablaßservoventil 295 durch Hydrauliksteueröl mit Druck beaufschlagt werden und dadurch die Leitungen 230 und 245 für das Abgeben von Hydrauliköl aus den Speichern an die Stellantriebe geöffnet werden sowie die Leitung 300 für das direkte Ablassen der Stellantriebe geöffnet wird. Durch diese Betätigung der zweiten Steuerventile 310 und 320 wird außerdem der Steuerdruck an den Verrlegelungsservoventilen und dem Sperrückschlagservoventil abgebaut, wodurch die Druckbeaufschlagung und das Ablassen der Stellantriebe sowohl von dem ersten Steuerventil 125 als auch von der Pumpe 150 getrennt werden. Sollte eine dieser Vorrichtungen während des Herstellensder Blattsegelstellung versagen, beispielsweise durch unerwünschte Leckage von Hydrauliköl aus der betreffenden Vorrichtung, wird demgemäß jede Behinderung der Versorgung und des Ablassens der Stellantriebe 20 bis 35 verhindert.

Das Steuersystem nach der Erfindung kann außerdem eine dritte Hydraulikölquelle zusätzlich zu der ersten Hydraulikölquelle zum Versorgen der Stellantriebe enthalten, damit Blattanstellwinkeleinstellungen vorgenommen werden können, die größer als

normal sind. Gemäß der Zeichnung kann diese dritte Quelle einen oder mehrere Anstellwinkeländerungsspeicher 350 aufweisen, die durch die Ladepumpe 185 über die Leitung 200 in derselben Weise wie die Segelstellungsspeicher geladen werden.

Das Steuersystem nach der Erfindung kann weiter eine Segelstellungsarretierung 360 aufweisen, die eine Raste 365 hat, welche in eine Aussparung 370 eingreift, die in der Verbindungsschiene 55 vorgesehen ist. Die Raste 365 ist, wie dargestellt, eine Kolbenstange, die von einem Kolben 375 ausgeht, der in einer hydraulischen Arretierkammer 380 angeordnet ist. Eine Zufuhr von Hydrauliksteueröl aus den Akkumulatoren gelangt zu dem Zylinder 380 über das Segelstellungssteuerventil 310 und eine Leitung 385, wobei das Hydrauliksteueröl den Kolben und die Raste von der Verbindungsschiene weghält, wodurch diese sich frei bewegen kann. Wenn jedoch das Segelstellungssteuerventil 310 bei der Herstellung der Segelstellung betätigt wird, wird die Hydrauliksteuerölzufuhr abgeschaltet, so daß die Raste durch eine Feder 390 in Eingriff mit der Aussparung 370 gebracht und dadurch die Blätter in einer Segelstellung mechanisch verriegelt werden.

Claims (13)

1. Patentansprüche :

   Windturbinenblattanstellwinkelsteuersystem, gekennzeichnet durch eine erste Quelle (150) unter Druck stehenden Hydrauliköls, durch einen hydraulischen Stellantrieb (40) zum Drehen der Blätter (10, 15) um deren Längsachsen auf das Einleiten von unter Druck stehendem Hydrauliköl in den Stellantrieb hin, um den Blattanstellwinkel einzustellen, durch eine erste Vorrichtung (125) zum Steuern des Einleitens des unter Druck stehenden Hydrauliköls in den Stellantrieb zur normalen Blattanstellwinkeleinstellung, durch wenigstens eine zweite Quelle (165, 180) unter Druck stehenden Hydrauliköls, das dem Stellantrieb zugeführt wird, um die Blätter in Segelstellung zu bringen, und durch eine zweite Vorrichtung (225, 235, 265, 285) zum Steuern des Einleitens des Hydrauliköls aus der zweiten Quelle in den Stellantrieb unter gleichzeitigem Getrennthalten der zweiten Hydraulikölquelle von der ersten Hydraulikölquelle und der ersten Steuereinrichtung sowie zum Getrennthalten der ersten Quelle und der ersten Steuervorrichtung von aus dem Stellantrieb abgelassenem Hydrauliköl während des Hersteilens der Blattsegel-

   stellung, um dadurch zu verhindern, daß die Hydraulikölzufuhr zu den Stellantrieben und das Ablassen von Hydrauliköl aus denselben während des Hersteilens der Blattsegelstellung durch Versagen der Zufuhr oder der ersten Steuervorrichtung behindert wird.
2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hydraulikölquelle wenigstens eine Pumpe (150) aufweist, die Hydrauliköl aus einem Reservoir (160) saugt, und daß die erste Steuervorrichtung ein erstes Steuerventil (125) aufweist, das eine erste Einstellung hat, in der Hydrauliköl· derart zu dem hydraulischen Stellantrieb (40) geleitet und aus demselben abgelassen wird, daß eine Vergrößerung des Blattanstellwinkels erfolgt, und eine zweite Einstellung, in der Hydrauliköl derart zu dem hydraulischen Stellantrieb geleitet und aus demselben abgelassen wird, daß eine Verkleinerung des Blattanstellwinkels erfolgt.
3. 3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Hauptleitung (120, 130), die eine Verbindung zwischen dem Stellantrieb (40)· und dem ersten Steuerventil (125) herstellen, so daß der Stellantrieb die Blätter (10, 15) in einer Richtung zunehmenden Anstellwinkels antreibt, wenn die erste Hauptleitung (120) durch Hydrauliköl mit Druck beaufschlagt und der Stellantrieb (40) über die zweite Hauptleitung (125) abgelassen wird, und die Blätter in einer Richtung abnehmenden Anstellwinkels antreibt, wenn die zweite Hauptleitung durch Hydrauliköl mit Druck beaufschlagt und der Stellantrieb über die erste Hauptleitung abgelassen wird, wobei die zweite Steuervorrichtung ein erstes Servoventil (265) aufweist, das in der ersten Hauptleitung (120) angeordnet ist, um das Hydrauliköl in der ersten Hauptleitung, das durch die zweite Hydraulikölquelle geliefert wird, von dem ersten Steuerventil (125) während des Herstellens der Blattsegelstellung zu trennen und dadurch ein unerwünschtes Ab-

   lassen des Stellantriebs über die erste Hauptleitung zu verhindern, und wobei die zweite Steuervorrichtung weiter ein zweites Servoventil (285) aufweist, das in der zweiten Hauptleitung (130) angeordnet ist, um die eine Pumpe (150) und das erste Steuerventil (125) von dem Hydrauliköl in der zweiten Hauptleitung (130) , das aus dem Stellantrieb abgelassen wird, während des Hersteilens der Segelstellung zu trennen und dadurch zu verhindern, daß das Ablassen von Hydrauliköl aus dem Stellantrieb durch eine unerwünschte Druckbeaufschlagung der zweiten Hauptleitung mit Hydrauliköl behindert wird.
4. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Servoventil (265, 285) durch Hydrauliksteueröl betätigt werden, das aus der zweiten Hydraulikölquelle über ein zweites Steuerventil geliefert wird, was bewirkt, daß das erste und das zweite Servoventil geöffnet gehalten werden, was die Druckbeaufschlagung und das Ablassen der ersten und der zweiten Hauptleitung (120.- 130) über das erste Steuerventil (125) während der normalen Blattanstell^- winkeleinstellung gestattet.
5. 5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein drittes Servoventil (295), das eine Hydraulikölverbindung zwischen der zweiten Hauptleitung (130) und dem Ablaß herstellt und durch Steuerhydrauliköl betätigt wird, welches von der zweiten Quelle (165-180) über das zweite Steuerventil geliefert wird, was bewirkt, daß das dritte Servoventil geöffnet gehalten wird, wodurch ein unbehindertes Ablassen des Stellantriebs während des Hersteilens der Segelstellung der Blätter (10, 15) gewährleistet wird.
6. 6. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hydraulikölquelle (165-180) wenigstens einen Speicher aufweist.
7. 7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hauptleitung (120) in zwei Zweigleitungen (115) aufgeteilt ist, von denen jede mit einem von wenigstens einem Paar Stellantrieben (40) in Verbindung steht, wobei eines der ersten Servoventile (265, 270) in jeder der Zweigleitungen angeordnet ist.
8. 8. System nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Ladepumpe (185), die dem Speicher (165-180) unter Druck stehendes Hydrauliköl zuführt.
9. 9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine dritte Hydraulikölquelle (350) zusätzlich zu der ersten Quelle (150) zum Versorgen der Stellantriebe (40), damit eine Blattanstellwinkeleinstellung erfolgen kann, die größer als normal ist.
10. 10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Hydraulikölquelle (350) einen Anstellwinkeländerungsspeicher enthält, der durch eine Ladepumpe (185) geladen wird, die Hydrauliköl aus einem Hydraulikölreservoir (195) saugt.
11. 11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (360) zum mechanischen Verriegeln der Blätter (10, 15) in Blattsegelstellungen.
12. 12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (360) Einrichtungen enthält, die mit den Blättern (10, 15) in Wirkverbindung stehen und in denen eine Aussparung (370) vorgesehen ist, und eine servobetätigte Raste (365), die mit der Aussparung in einer Stellung derselben in Eingriff bringbar ist, welche Segelstellungen der Blätter (10, 15) entspricht.
13. 13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die mit den Blättern (10, 15) in Wirkverbindung

    steht, einen Gleitblock (60)aufweist, der mit jedem der Blätter über eine gelenkige Verbindung (65, 70) verbunden und durch den Stellantrieb (40) hin- und herbewegbar ist.