DK164563B - Vingevinkelstyresystem til vindmoelle - Google Patents

Vingevinkelstyresystem til vindmoelle Download PDF

Info

Publication number
DK164563B
DK164563B DK104981A DK104981A DK164563B DK 164563 B DK164563 B DK 164563B DK 104981 A DK104981 A DK 104981A DK 104981 A DK104981 A DK 104981A DK 164563 B DK164563 B DK 164563B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
hydraulic fluid
valve
source
control system
blade angle
Prior art date
Application number
DK104981A
Other languages
English (en)
Other versions
DK164563C (da
DK104981A (da
Inventor
Merritt Benton Andrews
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of DK104981A publication Critical patent/DK104981A/da
Publication of DK164563B publication Critical patent/DK164563B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK164563C publication Critical patent/DK164563C/da

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04Automatic control; Regulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/74Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/77Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism driven or triggered by centrifugal forces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/60Control system actuates through
    • F05B2270/604Control system actuates through hydraulic actuators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

5
DK 164563 B
Denne opfindelse vedrører et vingevinkelstyresystem af den i indledningen til krav 1 angivne slags.
Til forbedring af ydeevnen er vindmøller sædvanligvis forsynet med indstillelige vinger. Vingevinklen indstilles derved, at vingerne drejes om deres længdeakser, hvorved det er muligt at lade vindmøllen arbejde med maksimal virkningsgrad ved foran-10 derlige vindforhold, understøtte opstarten af vindmøllen, og ved kantstilling af vingerne ved høje vindhastigheder forhindre drift af vindmøllen med overrotation.
Et kendt vingevinkelstyresystem af den i indledningen til krav 15 1 angivne slags (DE offenliggørelsesskrift nr. 30 09 922) er således udformet, at vingerne ved en elektronisk og/eller hydraulisk eller anden fejl hurtigt kan bringes i deres nul- eller kantstilling. Til dette formål har de til vingerne hørende regulatorindretninger en ikke nærmere beskrevet, indbygget, 20 automatisk nulreturmekanisme. For at denne automatiske nulreturnering kan ske, må de servoventiler, der ved det kendte styresystem danner den første styreventilindretning, under ingen omstændigheder falde ud, det vil sige, de må ikke umuliggøre hydraulikoliens tilbagestrømning fra regulatorindretnin-25 gen til hydraulikoliebeholderen. Hvis dette tilfælde indtrådte, ville den automatiske nulreturnering i regulatorindretnin-gen overhovedet ikke nytte noget, for den ville ikke automatisk kunne bringe regulatorindretningen tilbage til nulstillingen. Hvis den første styreventilindretning ved det kendte 30 vingevinkelstyresystem faldt ud, så ville vindmøllen ikke kunne bringes til stilstand ved hurtig omstilling af vingerne til kantstilling. Såfremt der ved denne kendte vingevinkelstyre-indretning benyttes fjedre i regulatorerne til at opnå den automatiske nulreturnering, så skal hydrauliktrykket til ændring 35 af vingevinklen mod fjedertrykket til stadighed overvinde dette fjedertryk. Det vil sige, til indstilling af vingevinklen under normal drift mod fjederkraften er et højere hydraulik- 2
DK 164563 B
tryk nødvendigt. Det kræver en hydraulikpumpe med højere effekt og nedsætter anlæggets virkningsgrad tilsvarende.
Disse problemer er heller ikke løst ved andre kendte vingevin-5 kelstyresystemer:
Ved en fra US patentskrift nr. 32 69 121 kendt vingevinkelsty-reindretning findes en pumpe med varierbar transporteffekt, som leverer hydraulikolie under tryk til indstilling af vinge-10 vinklen. Til indstilling af vingerne i kantstilling indstilles pumpen til maksimal ydelse. Hvis pumpen og/eller ventilerne, som leder trykolien til regulatorerne, skulle falde ud, så ville enhver yderligere vinkelindstilling af vingerne være u-delukket.
15
Ved en fra US patentskrift nr. 36 40 644 kendt bladindstillingsindretning til en skibsskrue findes der en hydraulikolie-hj ælpeforsyningsindretning.
20 Hydraulikolietilførslen fra hovedforsyningsindretningen og fra hjælpeforsyningsindretningen styres altid over den samme styreventil. Hvis den falder ud, er videre ændring af skibsskruens bladvinkel ikke mere mulig. Denne kendte bladindstillings-indretning er forsynet med midler til ved mekaniske ændringer 25 at låse bladvinklen i maksimal stilling, hvis styreventilen falder ud. Ved denne kendte bladindstillingsindretning er det altså heller ikke muligt at bringe skibsskruens blade i nulstilling ved et udfald af styreventilindretningen.
30 Opfindelsens opgave er at forbedre en vingevinkelstyreindret-ning af den i indledningen til krav 1 angivne slags således, at den under driften udviser en større driftsikkerhed og også ved et udfald af den til den normale vingevinkelindstilling beregnede første styreventil-indretning alligevel uhindret kan 35 bringe vingerne i kantstilling.
Denne opgave er løst ved de i den kendetegnende del af krav 1 3
DK 164563 B
anførte kendetegn.
Såfremt det første styreorgan ved vingevinkelstyreindretningen ifølge opfindelsen skulle falde ud, vil vindmøllevingernes 5 indstillelighed i kantstilling blive opretholdt upåklageligt. Ved aktivering af det andet styreorgan foretages de nødvendige omkoblinger af kantstillingsventilerne og servoventilerne, og den første hydraulikvæskekilde og det første styreorgan adskilles fra den anden hydraulikvæskekilde. Til indstilling af 10 vingerne i kantstilling virker de to første servoventiler som kontraventiler og forhindrer hydraulikvaeskestrøm fra den anden hydraulikvæskekilde til det andet styreorgan eller til den første hydraulikvæskekilde. Samtidig holdes kantstillingsventilerne i åben stilling, så at trykvæsken fra den anden hy-15 draulikvæskekilde kan komme til regulatorerne. Den tredie ser-voventil i afgangsledningen holdes i åben stilling, så at trykvæsken på den anden side af regulatorerne kan strømme frit bort i tilfælde af, at dette ikke er muligt gennem det første styreorgan. Det er altså klart, at ved vingestyresystemet i-20 følge opfindelsen bliver den upåklagelige indstillelighed af vindmøllevingerne bibeholdt, selvom det til den første hydraulikvæskekilde hørende styreorgan skulle falde ud. Ved vingestyresystemet ifølge opfindelsen er en kraftig hydraulikpumpe heller ikke nødvendig, for der er mindst et andet styreorgan, 25 som tillader indstilling af vingerne i kantstilling. Til indstilling i kantstilling adskilles det første styreorgan med den tilhørende første hydraulikvæskekilde fuldstændigt fra det andet styreorgan og fra den anden hydraulikvæskekilde, så at kantstillingen også kan nås sikkert, når det første styreorgan 30 falder ud.
Fordelagtige udformninger af opfindelsen fremgår af underkravene.
35 Et udførelseseksempel på opfindelsen beskrives i det følgende nærmere med henvisning til tegningen, som er en skematisk principtegning af en foretrukken udformning af vingevinkel- 4
DK 164563 B
styresystemet til vindmøller ifølge nærværende opfindelse.
Med henvisning til tegningen vises møllevinger med variabel indfaldsvinkel skematisk ved 10 og 15. Det skal forstås så-5 ledes, at vingerne er monteret i hovedsagen koaksialt på et roterende nav (ikke vist), som er mekanisk forbundet med et kraftudtag som for eksempel en synkrongenerator. Møllevingerne 10 og 15 er af typen med variabel vingevinkel, idet de kan drejes omkring deres længdeakser ved hjælp af regulatorer 20, 10 25, 30, 35. Regulatorerne omfatter dobbeltvirkende hydrauliske cylindre 40, som har indbygget frem- og tilbagegående stempler 45 med stempel stænger 50, der rager ud derfra, idet stempelstængerne 50 er forbundet for at sikre sammenfaldende bevægelse ved hjælp af en forbindelsesbjælke 55. Forbindelsesbjælken 15 55 er forbundet med en skydeblok 60, der igen er forbundet med møllevingerne gennem led 65 og deviser 70, og de roterer i forhold til skydeblokken på lejer 73. Det ses klart, at en frem- og tilbagegående bevægelse af regulatorstemplerne og forbindelsesbjælken 55 foranlediger frem- og tilbagegående be-20 vægelse af skydeblokken 60, som roterer med vingemøllenavet. Denne frem- og tilbagegående bevægelse overføres til en dreje-bevægelse af møllevingerne 10 og 15 ved hjælp af ledforbindelsen 65 med skydeblokken 60. Selvom møllevingerne 10 og 15 er vist som værende indbyrdes mekanisk forbundne, således som de 25 er ved flertallet af regulatorer til vipning af vingerne, er det værdifuldt, at styresystemet ifølge nærværende opfindelse er lige så velegnet til brug i vindmøller, hvor vingerne vippes individuelt ved hjælp af en eller flere regulatorer.
30 Som vist med pile på møllevingerne 10 og 15 drejer møllevingen 10, som set i fig. 1, i urets retning under en bevægelse til forøget indfaldsvinkel, medens møllevingen 15 drejer mod urets retning, når denne vinges indfaldsvinkel øges. Det fremgår derfor, at stemplerne 45 i regulatorerne 40 forskydes mod ven-35 stre, det vil sige bliver trykpåvirket fra højre side gennem forbindelserne 75, 80, 85 og 90, når møllevingernes vingevinkel skal øges, og når møllevingerne skal kantstilles. En sådan 5
DK 164563 B
bevægelse af stemplerne vil selvfølgelig presse hydraulikvæske ud mellem stemplet og cylinderens venstre ende gennem forbindelserne 95, 100, 105, 110. Når vingevinklen skal reduceres, tilledes hydraulikvæske under tryk til regulatorerne gennem 5 forbindelserne 95, 100, 105, 110 og returløbet gennem forbindelserne 75, 80, 85, 90 med det resultat, at stemplerne føres mod højre.
Forbindelserne 75, 80, 85, 90 er forbundet med en første ho-10 vedforbindelse 115, der igen er forbundet med forbindelse 120 og en første styreventil 125. På lignende måde er forbindelserne 95, 100, 105, 110 alle forbundne med en anden hovedforbindelse 130, der også forbindes med den første styreventil 125.
15 Første styreventil 125 styrer fremførslen af hydraulikvæske fra hovedtilførselsforbindelse 135, som udmunder i ventil 125 gennem kontraventil 140, og returløbet for hydraulikvæske udmunder i reservoir 145. Styreventil 125 styres af en elek-20 trisk, hydraulisk eller lignende styreenhed (ikke vist), der vælger en af tre mulige stillinger for ventilen. Ventilelementet 125 er vist indstillet i en stopstilling, i hvilken forbindelse mellem første og anden hovedvæskeforbindelse 120 og 130 og hovedtilførselsforbindelsen 135 og returløbsforbindel-25 sen 145 er blokeret. I den anden opadvendende illustrerede stilling er første hovedforbindelse 120 og dermed forbindelserne 75, 80, 85, 90 forbundet med hovedtilførselsforbindelsen 135, hvorved regulatorerne 20, 25, 30, 35 trykpåvirkes mod forøget vingevinkel eller i retning mod kantstilling, medens 30 den anden hovedforbindelse 130 og forbindelserne 95, 100, 105, 110 forbindes til returløb til udtømning af regulatorernes venstre ender. I den tredie (nederst illustrerede) stilling forbindes anden hovedforbindelse 130 til hovedtilførselsforbindelsen 135, medens den første hovedvæskeforbindelse 115, 35 via forbindelse 120, forbindes med reservoiret til samlet trykpåvirkning og afdræning af regulatorerne 20, 25, 30, 35 i retning af en vingevinkelreduktionsbevægelse.
6
DK 164563 B
Hydraulikvæske til normal vingevinkelindstilling leveres fra en første kraftkilde omfattende en pumpe 150 drevet af en e-lektromotor 155 og med hydraulikvæskeforsyning fra et reser-5 voir 160. I den foretrukne udformning er pumpen 150, af økonomihensyn, en pumpe af typen konstant displacementpumpe, idet pumpens pumpekapacitet vælges efter den væskeflow, som ønskes til bevægelse af regulatorerne under normale vingevinkelind-stillingsbevægelser. Til forhindring af overtrykspåvirkning af 10 visse af systemkomponenterne kan pumpen have overløbsmulighed gennem en trykreduktions- eller overbelastningsventil i reservoiret 160.
Til kantstilling af møllevingerne, hvor der ønskes store 15 flowhastigheder for hydraulikvæske til regulatorerne 20, 25, 30, 35, er styresystemet ifølge nærværende opfindelse udformet med sekundære hydraulikvæskekilder, som i den foretrukne udformning består af akkumulatorer 165, 170, 175, 180. Akkumulatorerne oplades af en opladningspumpe 185 i løbet af de tids-20 perioder, hvor kantstilling af vingerne ikke er påkrævet. Opladningspumpen 185 drives af en elektromotor 190 og fødes med hydraulikvæske fra reservoiret 195. Denne pumpe kan yde høje udgangstryk til opladning af kantstillingsakkumulatorerne med højt tryk. Pumpeudløbet til akkumulatorerne sker gennem for-25 bindelse 200, hvori der er indsat en reduktionsventil 205 og overbelastningsventil 210. (Som vist forbinder overbelastningsventil 210 pumpens 185 udløb til returløbet), såfremt kantstillingsakkumulatorerne er fuldt opladede. Imidlertid, når opladning af akkumulatorerne kræves, omstilles overbelast-30 ningsventilen 210 af trykomskiftere 215 til opladningsstilling (vist til højre), i hvilken pumpeudløbet er forbundet med kantstillingsakkumulatorerne. Akkumulatorerne 165 og 170 er forbundne med opladningspumpen direkte ved forbindelsen 200, medens akkumulatorerne 175 og 180 er forbundne med pumpeudlø-35 bet via forbindelserne 200 og 220.
Kantstillingsakkumulatorerne 165 og 170 udlades via en trykre- 7
DK 164563 B
duktionsventil 225 til forbindelse 230. Ventil 225 reducerer trykket i hydraulikvæsken leveret fra akkumulatorerne 165 og 170 til en størrelse, som er anvendeligt i ventiler og regulatorer i den efterliggende del af systemet. I forbindelse 230 5 er der også indbygget en servostyret kantstillingsventil 235, som forhindrer udladningen af hydraulikvæske fra akkumulatorerne 165 og 170 under alle andre vilkår end under kantstillingsmanøvre. Under sådanne kantstillingsmanøvrer tilføres der styringshydraulikvæske til ventil 235 over forbindelsen 240 10 til sikring af, at ventilen holdes i åben stilling. På tilsvarende måde udlades akkumulatorerne 175 og 180 via forbindelse 245, trykreduktionsventil 250 og kantstillingsservoventil 255, der under kantstillingsvilkår holdes åben ved hjælp af styringshydraulikolie fremført gennem forbindelse 260.
15
For at sikre at hydraulikvæsken fra akkumulatorerne 165, 170, 175, 180 er adskilt fra den første styreventil 125 og pumpe 150, er systemet ifølge nærværende opfindelse udformet med første eller pitch-lockservoventiler 265 og 270 indbygget i 20 hver sin gren af første hovedforbindelse 115. Ventil 265 holdes åben under normal vingevinkeljusteringsmanøvre ved hjælp af styringshydrauliktryk leveret gennem forbindelse 275, medens ventil 270 holdes åben under normale driftsvilkår af sty-rehydraulikvæske leveret via forbindelsen 280. Det ses også, 25 at når ventilerne 265 og 270 er åbne, tillader disse flow i begge retninger til henholdsvis trykpåsætning eller returløb fra regulatorerne gennem forbindelserne 75, 80, 85, 90.
Imidlertid fjernes styrehydrauliktrykket fra ventilerne under 30 kantstillingsmanøvre, hvorved væskestrømmen holdes borte fra regulatorerne, og således skilles akkumulatorhydraulikvæsken fra første styreventil 125 og pumpe 150.
En servokontrolventil 285 er placeret i anden hovedforbindelse 35 130 og forsynes med styrehydraulikvæske gennem forbindelse 290, hvorved ventilen holdes åben ved normale vingevinkeljusteringsoperationer, idet ventilen her tillader væskepassage i 8
DK 164563 B
begge retninger, altså væskepassage til såvel påtrykning som returløb af væske til/fra regulatorerne gennem forbindelserne 95, 100, 105, 110. Ved kantstillingsvilkår fjernes hydraulik-styretrykket fra ventil 285, hvorefter ventilen kun tillader 5 gennemstrømning bort fra regulatorerne, altså for returløb derfra uden forhindring af for eksempel uønsket påtrykning på den anden hovedlinie forårsaget af fejlfunktion i styreventil 125.
10 En tredie kantstillingsafdræningsservoventil 295 er indskudt i forbindelse 300, som er forbundet med regulatorforbindelserne 95, 100, 105, 110, og som etablerer væskestrømsforbindelse fra disse regulatorforbindelser og afløb. Ventil 295 er under normale driftsvilkår lukket, således at hydraulikvæske fra pumpe 15 150 og første styreventil 125 kan leveres ind i regulatorerne gennem forbindelserne 95, 100, 105, 110 til frembringelse af vingevinkelreduktionsbevægelser uden risiko for uønsket afdræ-ning af hydraulikvæske gennem linie 300. Under kantstillingsvilkår er imidlertid ventil 295 opstillet i åben position ved 20 hjælp af styrehydrauliktryk fremført dertil gennem linie 305, hvorved det forhindres, at regulatorafløbet kan blokeres af hydraulikvæske, som måtte trænge ind i anden hovedforbindelse 130 ved for eksempel fejlfunktion i første styreventil 125.
25 Ventilerne 235, 265, 295 styres af en kantstillings- eller sekundær styreventil 310, som er forbundet med akkumulatorerne 165 og 170 med forbindelserne 200 og 315. På lignende måde styres ventilerne 255, 270 og 285 af en anden kantstillingseller sekundær styreventil 320, som er forbundet med akkumula-30 torerne 175 og 180 gennem forbindelsen 220 og 322. I illustrationen er kantstillingsstyreventilerne 310 og 320 indstillet til normal vingevinkeljustering, hvori vingevinkellåseservo-ventilerne 265 og 270 og servokontraventil 285 åbnes af styretryk fra de tilhørende akkumulatorer og fremført til de nævnte 35 ventiler via kantstillingsstyreventiler, så normal trykfremføring og returløb til og fra regulatorerne kan ske ved styret indstilling af første styreventil 125 på den måde, som er be- 9
DK 164563 B
skrevet tidligere. Kantstillingsstyreventilerne 310 og 320 forbinder under normale driftsvilkår styrevæsketryksforbindel-serne til kantstillingsventilerne 235 og 255 og kantstillings-afdræningsventil 295 med afdræningen, således at kun envejsvæ-5 skestrøm er mulig gennem disse ventiler. Kantstillingsventilerne 235 og 255 lukker således for flow af hydraulikvæske igennem sig fra kantstillingsakkumulatorerne, samtidig med at kantstillingsafdræningsventil 295 forbliver lukket for gennemstrømning igennem sig fra regulatorerne.
10 Når kantstilling af møllevingerne ønskes, aktiveres kantstillingsstyreventilerne 310 og 320 (ventilelementerne deri bevæges mod højre), hvorved kantstillingsservoventilerne 235 og 255 samt kantstillingsafdræningsservoventil 295 sættes under 15 tryk med styrehydrauliktryk, hvorved forbindelserne 230 og 245 åbnes for udstrømning af hydraulikvæske fra akkumulatorerne til regulatorerne, og endvidere åbnes forbindelse 300 for direkte afdræning fra regulatorerne. Den nævnte aktivering af de sekundære styreventiler 310 og 320 fjerner også styretrykket 20 fra vingevinkellåseservoventilerne og servokontraventilerne, hvorved væskepåtrykning af og returløb fra regulatorerne fra såvel første styreventil 125 som pumpe 150 afbrydes. Følgelig er situationen den, at såfremt et af disse systemelementer sætter ud under kantstillingsoperation, som for eksempel på 25 grund af udstrømning af hydraulikvæske gennem en lækage, er enhver forhindring for fremføring til og afdræning fra regulatorerne 20, 25, 20 og 35 fjernet.
Styresystemet ifølge nærværende opfindelse kan også omfatte en 30 tredie hydraulikvæskekraftkilde, som kan supplere den første kraftkilde i fremføring af hydraulikvæske til regulatorerne til udøvelse af vingevinkelindstillinger, som er større end de normale. Med henvisning til tegningen kan denne tredie kraftkilde omfatte en eller flere vingevinkelændringsakkumulatorer 35 350, som oplades af opladningspumpe 185 gennem forbindelse 200 på samme måde som den, hvormed kantstillingsakkumulatorerne oplades.
10
DK 164563 B
Styresystemet ifølge nærværende opfindelse kan yderligere omfatte en kantstillingslås 360 med en låsepal, som griber ind i bjælke 55 i et låsehak udformet deri. Som vist er låsepalen 5 365 en stempelstang, som udgår fra stemplet 375 anbragt i en hydraulikcylinder 380. Tilførsel af styrehydraulikvæske fra akkumulatorernes fremføres til cylinder 380 gennem kantstil-lingsstyreventil 310 og forbindelse 385, hvorved styrevæske-trykket presser stemplet og låsepalen bort fra forbindelses-10 bjælken 55 og således muliggør dennes frie bevægelse. Ved aktivering af kantstillingsstyreventil 310 under kantstillingsvilkår afbrydes styrehydrauliktrykket imidlertid på en sådan måde, at låsepalen længdeforskydes til indgreb med låsehakket 370 ved hjælp af fjederen 390, hvorved møllevingerne fasthol-15 des mekanisk i kantstillet position.

Claims (10)

11 DK 164563 B
1. Vingevinkelsystem til vindmølle med en første kilde (150, 160) for hydraulikvæske under tryk, mindst en hydraulisk aktu-5 ator (20, 30), der er indrettet til at bevæge møllevingerne (10, 15) omkring deres længdeakser som følge af indførslen af hydraulikvæske under tryk i regulatorerne (20, 30) til indstilling af vingevinklen, første styreorganer (125) til styring af indførslen af hydraulikvæske under tryk i aktuatoren 10 til normal vingevinkelindstilling, en første hydraulikvæske-forbindelse (75, 85, 115, 120) mellem det første styreorgan (125) og den hydrauliske aktuators (20, 30) ene ende og en anden hydraulikvæskeforbindelse (95, 105, 130) mellem det første styreorgan (125) og den hydrauliske aktuators (20, 30) anden 15 ende, kendetegnet ved mindst en anden kilde (165, 170) for hydraulikvæske under tryk, en tredie hydraulikvæskeforbindelse (230) mellem den anden hydraulikvæskekilde (165, 170) og den første hydraulikvæskeforbindelse (75, 85, 115, 120), en kantstillingsventil (235) i den tredie hydraulikvæ-20 skeforbindelse (230), en første servoventil (265) i den første hydraulikvæskeforbindelse (75, 85, 115, 120) mellem den ind byrdes forbindelse mellem den første og den tredie hydraulikvæskeforbindelse og det første styreorgan (125), en anden servoventil (285) i den anden hydraulikvæskeforbindelse (95, 105, 25 130), en tredie servoventil (295) i en afdræningsledning (300), der er forbundet med den anden hydraulikvæskeforbindelse (95, 105, 130) mellem den anden servoventil og aktuatoren (20, 30), og et andet styreorgan (310, 320) til åbning og lukning af kantstillingsventilen (265) og den anden servoventil 30 (285) og lukning af kantstillingsventilen (235) og den tredie servoventil (295) under normal vingevinkeljustering og til omstyring af ventilerne (235, 265, 285, 295) til modsat stilling under kantstilling af møllevingerne (10, 15).
2. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 1, kendeteg net ved, at kantstillingsventilen (235) og servoventilerne (265, 285, 295) er tilbageslagsventiler, der er indrettet til 12 DK 164563 B under trykbelastning at bevæge sig til åben stilling ved hjælp af hydraulikvæsketilførsel under tryk fra den anden hydraulik-væskekilde (165, 170) gennem det andet styreorgan (310, 320) for passage af hydraulikvæske og til, når trykbelastningen 5 fjernes fra styrehydraulikvæsken, at hindre tilbagestrømning af hydraulikvæske.
3. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den første hydraulikvæskeforbindelse ved 10 hjælp af en grenledning (115, 80, 90) er forbundet med mindst en anden aktuator (25, 35), med endnu en tredie servoventil (270) indskudt i grenledningen, at der findes endnu en anden kilde (175, 180) for hydraulikvæske under tryk og forbundet gennem endnu en tredie hydraulikvæskeforbindelse (245) med 15 endnu en kantstillingsventil (255) til grenledningen mellem den anden aktuator (25, 35) og den første servoventil (270), og at det andet styreorgan (310, 320) har en første styreventil (310) til styring af den første servoventil (265), den første kantstillingsventil (235) og den tredie servoventil 20 (295) og en anden styreventil (320) til styring af den anden servoventil (285), den yderligere første servoventil (270) og den yderligere kantstillingsventil (255).
4. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 3, kendeteg-25 net ved, at hver enkelt anden kilde for hydraulikvæske under tryk (175, 180) omfatter mindst en hydraulikvæskeakkumula-tor.
5. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 4, kendeteg-30 net ved, at de hydrauliske akkumulatorer (175, 180) forsynes gennem en forsyningsledning (200) ved hjælp af en opladningspumpe (185), der tager hydraulikvæske fra et reservoir (195).
6. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 5, kendeteg net ved, at den første kilde for hydraulikvæske under tryk omfatter en hydraulikpumpe (150), der tager hydraulikvæske fra 13 DK 164563 B et reservoir (160) og leverer hydraulikvæsken under tryk gennem en forsyningsledning (135) til det første styreorgan (125).
7. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 6, kendeteg net ved en tredie kilde for hydraulikvæske under tryk omfattende mindst en hydraulikvæskeakkumulator (350), der får tilført hydraulikvæske fra den anden kildes opladningspumpe (185), idet den tredie kildes akkumulator (350) er forbundet 10 med den første kildes forsyningsledning (135) og med den anden kildes tredie og ekstra tredie hydraulikvæskeforbindelse (230, 245).
8. Vingevinkelstyresystem ifølge et hvilket som helst af de 15 foregående krav, kendetegnet ved yderligere at omfatte organer (360) til automatisk låsning af møllevingerne (10, 15) i disses kantstillingspositioner.
9. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 8, kendeteg-20 net ved, at låseorganerne (360) indbefatter organer, som funktionsmæssigt er forbundet med møllevingerne (10, 15), med et låsehak (370) og en servobetjent låsepal (365), der kan føres i indgreb med låsehakket (370) i den stilling for dette, som svarer til møllevingernes (10, 15) kantstillingsposition. 25
10. Vingevinkelstyresystem ifølge krav 9, kendetegnet ved, at organerne, som er forbundet med møllevingerne (10, 15) omfatter en skydeblok (60), der er forbundet med hver af møllevingerne ved hjælp af et vippeled (65, 70), og at de 30 kan drives i en frem- og tilbagegående bevægelse ved hjælp af aktuatoren (20-35).
DK104981A 1980-03-17 1981-03-09 Vingevinkelstyresystem til vindmoelle DK164563C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13065780 1980-03-17
US06/130,657 US4352634A (en) 1980-03-17 1980-03-17 Wind turbine blade pitch control system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK104981A DK104981A (da) 1981-09-18
DK164563B true DK164563B (da) 1992-07-13
DK164563C DK164563C (da) 1992-11-30

Family

ID=22445719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK104981A DK164563C (da) 1980-03-17 1981-03-09 Vingevinkelstyresystem til vindmoelle

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4352634A (da)
JP (1) JPS57375A (da)
KR (1) KR850000938B1 (da)
AR (1) AR227778A1 (da)
AU (1) AU541133B2 (da)
BR (1) BR8101495A (da)
CA (1) CA1146076A (da)
DE (1) DE3110264A1 (da)
DK (1) DK164563C (da)
ES (1) ES500377A0 (da)
FR (1) FR2478215B1 (da)
GB (1) GB2071780B (da)
IL (1) IL62273A (da)
IT (2) IT8120378A0 (da)
NL (1) NL8101234A (da)
NO (1) NO158230C (da)
SE (1) SE446652B (da)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4462753A (en) * 1982-06-22 1984-07-31 United Technologies Corporation Blade feathering system for wind turbines
DE3227700A1 (de) * 1982-07-24 1984-01-26 BÖWE Maschinenfabrik GmbH, 8900 Augsburg Windenergiekonverter
US4534705A (en) * 1983-01-21 1985-08-13 Selestam Rune K Horizontal-shaft wind turbine with few blades
JPS59134385A (ja) * 1983-01-24 1984-08-02 Matsushita Seiko Co Ltd 風力原動機の安全装置
US4715782A (en) * 1985-12-24 1987-12-29 Fayette Manufacturing Corp. Hydraulic control device for wind turbine
US4792281A (en) * 1986-11-03 1988-12-20 Northern Power Systems, Inc. Wind turbine pitch control hub
US5354175A (en) * 1992-03-16 1994-10-11 Northern Power Systems, Inc. Wind turbine rotor hub and teeter joint
DE19541202C2 (de) * 1995-11-04 1997-12-11 Muehlbauer Luftfahrttechn Gmbh Segelstellungs-Propelleranlage für Motorsegler und einmotorige Flugzeuge
US9506405B2 (en) 1998-04-03 2016-11-29 Rockwell Collins Control Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling power generation system
US6171055B1 (en) * 1998-04-03 2001-01-09 Aurora Flight Sciences Corporation Single lever power controller for manned and unmanned aircraft
ES2178955B1 (es) * 2001-01-22 2003-12-01 Fundacion Fatronik Dispositivo en rotores para el control independiente de la variacion de paso de cada pala
CN1159702C (zh) 2001-04-11 2004-07-28 国际商业机器公司 具有情感的语音-语音翻译系统和方法
US7658594B2 (en) * 2002-04-24 2010-02-09 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine, hydraulic system, air bleed system and method of controlling at least two wind turbine blades
ES2279725B1 (es) * 2006-02-09 2008-07-16 Hydra-Power, S.L. Dispositivo para el control de las palas de un aerogenerador.
ES2693433T3 (es) * 2006-07-06 2018-12-11 Acciona Windpower, S.A. Sistemas, procedimientos y aparatos para un controlador de turbina eólica
US20090133376A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Zysman Steven H Combined gearbox breather and drain mast for jet aircraft engine
US8096761B2 (en) * 2008-10-16 2012-01-17 General Electric Company Blade pitch management method and system
JP5330945B2 (ja) * 2008-10-29 2013-10-30 三菱重工業株式会社 油圧システム及びこれを備えた風力発電装置
GB0821239D0 (en) 2008-11-21 2008-12-31 Rolls Royce Plc A machine such as a gas turbine
US20110044811A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 Bertolotti Fabio P Wind turbine as wind-direction sensor
US8562300B2 (en) * 2009-09-14 2013-10-22 Hamilton Sundstrand Corporation Wind turbine with high solidity rotor
US8672631B2 (en) 2010-08-31 2014-03-18 Hamilton Sundstrand Corporation Articulated wind turbine blades
CN102536660B (zh) 2010-11-26 2014-10-29 维斯塔斯风力系统有限公司 具有液压叶片变桨系统的风轮机
EP2458203B1 (en) * 2010-11-26 2015-04-22 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine having a hydraulic blade pitch system
US9068556B2 (en) 2010-11-26 2015-06-30 Vestas Wind Systems A/S Pilot circuitry for controlling the emergency feathering of a wind turbine
ES2663406T3 (es) * 2011-11-30 2018-04-12 Vestas Wind Systems A/S Un sistema hidráulico de paso para una turbina eólica
WO2017140316A1 (en) 2016-02-16 2017-08-24 Vestas Wind Systems A/S Control system for a wind turbine comprising a blade controller for each blade of the wind turbine
WO2019134972A1 (en) * 2018-01-05 2019-07-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Redundant hydraulic pitch control
US11364990B2 (en) * 2018-08-06 2022-06-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Variable pitch propeller control system
EP3633188B1 (en) * 2018-10-02 2021-07-14 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Variable flow hydraulic circuit for a wind turbine
DK3670929T3 (da) * 2018-12-20 2022-09-12 Siemens Gamesa Renewable Energy As Hydraulisk pumpeindretning

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB605561A (en) * 1945-03-24 1948-07-27 John Sidney Neale Improved pitch controlling means for rotor blades of helicopters
US2505206A (en) * 1945-09-17 1950-04-25 Gen Motors Corp Accumulator control unit
US2507671A (en) * 1947-11-08 1950-05-16 Gen Motors Corp Propeller control
US2611440A (en) * 1949-02-02 1952-09-23 Rolls Royce Pitch control and feathering mechanism for variable pitch propellers
US2556700A (en) * 1949-04-23 1951-06-12 Gen Motors Corp Propeller control
US2597418A (en) * 1949-06-02 1952-05-20 Hobson Ltd H M Hydraulic servomotor and the like
US2809702A (en) * 1954-04-14 1957-10-15 United Aircraft Corp Feathering override for variable pitch propeller
US3163233A (en) * 1956-11-29 1964-12-29 United Aircraft Corp Aeronautical propeller having safety means for propeller feathering
US3004608A (en) * 1957-09-16 1961-10-17 United Aircraft Corp Independent feathering system
US3240275A (en) * 1963-12-03 1966-03-15 Curtiss Wright Corp Hydraulically operable pitch aircraft propeller
US3269121A (en) * 1964-02-26 1966-08-30 Bening Ludwig Wind motor
US3395763A (en) * 1965-09-22 1968-08-06 Curtiss Wright Corp Hydraulic control system for variable pitch propeller
SE306891B (da) * 1967-11-28 1968-12-09 Karlstad Mekaniska Ab
NO123595B (da) * 1969-03-28 1971-12-13 Liaaen As A M
US3767323A (en) * 1972-06-21 1973-10-23 Messerschmitt Boelkow Blohm Control means primarily for rotary-wing aircraft
GB1406834A (en) * 1972-09-04 1975-09-17 Stone Manganese Marine Ltd Control valve actuating arrangements
US4007845A (en) * 1975-03-17 1977-02-15 Massey-Ferguson Inc. Swing mechanism
DE2655026C2 (de) * 1976-12-04 1979-01-18 Ulrich Prof. Dr.-Ing. 7312 Kirchheim Huetter Windenergiekonverter
US4243358A (en) * 1978-10-11 1981-01-06 Textron Control system for redundant swashplate drive
DE3009922A1 (de) * 1980-03-14 1981-09-24 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Regelungs- und steuerungsanlage zur verstellung der fluegel des windrads eines windkraftwerks
US4348155A (en) * 1980-03-17 1982-09-07 United Technologies Corporation Wind turbine blade pitch control system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57375A (en) 1982-01-05
FR2478215A1 (fr) 1981-09-18
IL62273A0 (en) 1981-05-20
NO158230C (no) 1988-08-03
BR8101495A (pt) 1981-09-22
AU6841481A (en) 1981-09-24
GB2071780B (en) 1983-09-07
ES8203754A1 (es) 1982-05-01
DE3110264C2 (da) 1987-08-20
JPH0147629B2 (da) 1989-10-16
AR227778A1 (es) 1982-12-15
CA1146076A (en) 1983-05-10
NO158230B (no) 1988-04-25
KR850000938B1 (ko) 1985-06-28
US4352634A (en) 1982-10-05
IT8120378A0 (it) 1981-03-17
DK164563C (da) 1992-11-30
NO810845L (no) 1981-09-18
SE446652B (sv) 1986-09-29
DE3110264A1 (de) 1982-03-25
IT1137433B (it) 1986-09-10
NL8101234A (nl) 1981-10-16
ES500377A0 (es) 1982-05-01
KR830005487A (ko) 1983-08-20
FR2478215B1 (fr) 1987-08-14
SE8101613L (sv) 1981-09-18
AU541133B2 (en) 1984-12-20
DK104981A (da) 1981-09-18
GB2071780A (en) 1981-09-23
IL62273A (en) 1983-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK164563B (da) Vingevinkelstyresystem til vindmoelle
KR850000936B1 (ko) 풍동터어빈 날개피치 제어시스템
US4462753A (en) Blade feathering system for wind turbines
EP2072815B1 (en) System for rotating a wind turbine blade
US5037271A (en) Pitch control system
KR101953430B1 (ko) 회로압 제어 장치, 이 회로압 제어 장치를 사용한 유압 제어 회로 및 건설 기계의 유압 제어 회로
US20130243624A1 (en) Rotor Blade Pitch Adjustment Device
CA1146077A (en) Blade pitch actuation system
CA3058355C (en) Apparatus for controlling a hydraulic machine
US3602603A (en) Apparatus for operating a water turbine
US4974994A (en) Hydrostatic drive for wave generating systems in swimming pools
US11542918B2 (en) Method of controlling a blade pitch angle of a wind turbine by use of a hydraulic system
US4989495A (en) Hydraulic positioning system with normal and high supply and exhaust flow paths
CN212717429U (zh) 一种双向恒张力液压控制系统及工程机械
JPS63192968A (ja) 風車の翼制御機構
JPH06117406A (ja) 流体圧アクチュエータの駆動回路
JPH0248749B2 (da)
CN114829096A (zh) 用于操纵内部混合器的柱塞的液压装置以及与此相关的方法
JPS5955931A (ja) 慣性体駆動回路
JPH0250318B2 (da)
CN102650259A (zh) 一种低水头转浆式水轮机协联调节装置及方法
JPH01200064A (ja) 水車の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed