KR20120009503A

KR20120009503A - 로터 블레이드 조정 구동기의 작동 방법

Info

Publication number: KR20120009503A
Application number: KR1020117028415A
Authority: KR
Inventors: 랄프 하게도른
Original assignee: 에스에스비 윈드 시스템즈 게엠베하 운트 코 카게
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2012-01-31
Also published as: CN102459887A; DE102009003843A1; WO2010124886A2; US20120056429A1; CN102459887B; WO2010124886A3; KR101628895B1; EP2425130A2; US8933652B2

Abstract

풍력 터빈용 로터 블레이드 조정 구동기의 작동 방법이 개시되어 있으며, 주 전기 에너지 공급장치(26)에 의해 전기적 워크 로드(23)에 전기 에너지가 공급되고, 상기 주 전기 에너지 공급장치(26)가 고장인 경우, 축전기(20)에 의해 전기 에너지가 공급된다. 상기 축전기(20)는 전기 충전기(22)에 의해 충전된다. 또한, 상기 축전기(20)는 연속적인 간격으로 상기 충전기(22)로부터 분리되며, 상기 축전기에 전기 테스트 로드(30)가 인가되고, 그에 따른 상기 축전기의 전기적 방전이 관찰된다.

Description

로터 블레이드 조정 구동기의 작동 방법{METHOD FOR THE OPERATION OF A ROTOR BLADE ADJUSTMENT DRIVE}

본 발명은 풍력 터빈의 로터 블레이드 조정 구동기의 작동 방법에 관한 것으로, 주 전기 에너지 공급장치에 의해 전기적 워크 로드(work load)에 전기 에너지가 공급되고, 상기 주 전기 에너지 공급장치가 고장인 경우, 전기 에너지 저장 수단에 의해 전기 에너지가 공급된다. 또한, 본 발명은 풍력 터빈용 로터 블레이드 피치 제어 구동기에 관한 것이다.

현대의 풍력 터빈에서, 출력과 회전 속도는 로터 블레이드의 피치를 변경함으로써 조절되며, 상기 피치를 제어하기 위해 블레이드 피치 제어 시스템이 사용된다. 이들 시스템은 일반적으로 유압식 또는 전기식 시스템이다. 따라서, 정지 및 고장시 정지를 위해 블레이드 피치의 제어가 이용되기도 하며, 이는 블레이드 피치 제어 시스템이 풍력 터빈의 주 제동 시스템을 구성한다는 의미이다. 블레이드 피치 제어 시스템의 가용성을 보장하기 위해, 주 전기 에너지 공급장치가 고장인 경우, 에너지 저장 수단이 블레이드 피치 제어 시스템의 구동기에 에너지를 공급하기 위해 사용된다. 전기적 블레이드 피치 제어 시스템의 경우에서, 축전지(이차 전지)가 에너지 저장 수단으로서 일반적으로 사용되며, 상기 축전지의 안정성 및 가용성을 보장하기 위해 모니터링 장치가 사용된다. 이는 전형적으로 전압 모니터링 릴레이에 의해 이루어지며, 이는 저전압인 경우 마스터 제어 시스템에 메시지를 전송한다. 연속적으로 전압을 측정하여 전압 레벨의 함수로 축전지의 상태에 대한 스테이트먼트(statement)를 제시하는 것도 가능하다. 또한, 풍력 터빈을 정지시키고 상기 축전지로 로터 블레이드를 조정함으로써, 배터리의 작동을 주기적 간격으로 테스트하는 것도 일반적이다.

전술한 방법 중 어느 것도 터빈이 계속 작동하는 동안 축전지의 충전 상태 및/또는 양호 상태(state of health)에 대한 정확한 스테이트먼트를 제시할 수 없다. 전술한 방법들의 단점은, 특히, 전압 모니터링 릴레이를 사용할 때, 오직 축전지에서의 전압 레벨만을 고려하였다는 것에 있다. 그러나, 이는 축전지의 충전 상태 및 양호 상태에 대해 오직 제한된 스테이트먼트만을 제시할 수 있다. 블레이드 피치 제어 구동기의 모터에 의해 축전지에 부하가 걸리는 경우에도, 부하의 크기가 일정하지 않기 때문에, 전압 레벨로부터 단지 제한된 양만을 알 수 있다. 더욱이, 축전지 전압의 연속 모니터링을 이용하는 경우, 상기 전압 모니터링 릴레이에서와 동일한 문제가 발새한다. 터빈이 정지된 상태에서 로터 블레이드를 조정함으로써, 양호 상태를 의미있는 방식으로 결정하는 것이 가능하지만, 터빈의 정지는 그 가용성에 악영향을 미친다.

독일특허 제 DE 102 01 136 C1 호로부터 배터리 백업 전력 공급 시스템에서 배터리의 상태를 평가하는 방법이 공개되어 있으며, 상기 시스템은 적어도 2개의 배터리 회로를 병렬로 갖고, 그들의 충전 상태에 따라, 선택적으로 부하에 에너지를 공급하거나 발전기에 의해 재충전된다. 상기 전력 공급 시스템에서 처음 시간동안 가동되고 있던 충전된 배터리가 취해지고, 제어 유닛에 의해 상기 전력 공급 시스템으로부터 단락된 상태에서, 잔류 전압에 대한 방전 특성이 방전 저항기에서 배터리에 대해 단계적 방전 사이클로 자동 플로팅(plotting)된다. 이러한 단계적 방전 사이클은 고정된 시점에서 반복되어, 상기 잔류 전압에 대한 그 시점에서의 방전 특성을 플로팅하게 된다. 또한, 미리 정해진 예약 기간으로부터, 그리고 최초 측정에서 결정된 최종 방전 전압으로부터, 상기 잔류 전압에 대한 그 당시 방전 특성으로부터, 그 당시 상기 배터리에 남아있는 잔류 에너지의 표식인 알람 잔류 전압이 결정되며, 상기 배터리가 부하에 대해 작동할 때, 그에 도달하면, 전력 공급 시스템의 운영자에게 경보를 제공하게 된다.

이 전력 공급 시스템은 무정전 전력 공급장치를 형성하며, 따라서, 상기 배터리는 비상 전력을 공급하는 역할은 하지 않지만, 시스템의 기본적인 기능을 수행하는 역할은 한다. 그 결과, 복수의 배터리가 제공되어야만 하며, 그중 적어도 하나는 항상 부하에 접속되어 있다.

공지의 전력 공급 시스템은 상대적으로 고가이다. 또한, 각 배터리의 상태가 개별적으로 결정되어야 하고, 따라서, 모든 배터리의 상태를 수집하기까지 상대적으로 긴 시간이 소요된다.

상술한 바에 기초하여, 본 발명의 목적은 서두에 특정된 방법이 에너지 저장 수단의 상태에 대한 의미있는 수집을 포함하는 것으로 확장될 수 있도록 하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 상기 방법이 신속하게 수행될 수 있도록 하는 것이다.

이 목적은, 청구항 제 1 항에 청구된 방법에 의해, 그리고 청구항 제 13 항에 청구된 로터 블레이드 피치 제어 구동기에 의해, 본 발명에 따라 실현된다. 본 발명의 바람직한 실시예들이 종속항에 개시되어 있다.

본 발명에 따른 풍력 터빈용 로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법은, 주 전기 에너지 공급장치에 의해 전기 에너지를 전기적 워크 로드에 공급하는 단계, 및 상기 주 전기 에너지 공급장치가 고장인 경우, 전기 에너지 저장 수단에 의해 전기 에너지를 공급하는 단계를 포함한다. 이 방법에 대한 개선으로서, 특히, 상기 전기 에너지 저장 수단을 전기 충전기에 의해 전기적으로 충전하는 단계, 및 연속적인 시간 간격으로, 상기 에너지 저장 수단을 상기 충전기로부터 일시적으로 분리시키는 단계, 및 상기 에너지 저장 수단에 전기 테스트 로드를 인가하여, 이에 따라, 즉 상기 충전기로부터 분리된 상기 에너지 저장 수단에 대한 테스트 로드의 인가에 의해, 발생되는 상기 에너지 저장 수단의 전기적 방전을 관찰하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 방법은 오직 단일의 에너지 저장 수단으로 실시될 수 있으며, 따라서 추가적인 에너지 저장 수단의 비용이 절감될 수 있도록 한다. 충전기가 추가로 필요하지만, 그 비용은 풍력 터빈의 블레이드 피치 제어 구동기의 적어도 하나의 전기 모터를 작동시키기에 적합한 추가의 에너지 저장 수단 보다 현저히 더 낮다. 특히, 오직 하나의 에너지 저장 수단이 검사되기 때문에, 본 발명에 따른 방법은 또한 상대적으로 신속하다.

상기 에너지 저장 수단의 전기적 방전에 대한 관찰은 에너지 저장 수단의 상태를 결정할 수 있는 가능성을 연다. 따라서, 에너지 저장 수단의 관찰된 방전에 기초하여, 상기 에너지 저장 수단의 충전 상태(SOC) 및/또는 양호 상태(SOH)가 바람직하게 결정된다.

상기 충전기로부터 에너지 저장 수단의 일시적 분리는 바람직하게 주기적으로 이루어진다. 특히, 상기 주 에너지 공급장치에 의해 전기 에너지가 공급되고 있을 때, 상기 워크 로드는 에너지 저장 수단으로부터 전기적으로 능동적으로 분리되거나, 분리된 상태가 된다.

상기 주 에너지 공급장치는 바람직하게 전기 공급 시스템이며, 특히 교류 공급 시스템이다. 그러나, 대안으로서, 상기 주 에너지 공급장치는 직류 공급 시스템으로 형성될 수도 있다. 상기 전기 공급 시스템은 예를 들어 풍력 터빈의 내부 공급 시스템, 또는 예를 들어 풍력 발전소 공급 시스템 또는 공공 전기 공급 시스템과 같은 외부 공급 시스템이다.

상기 충전기는 특히 상기 주 에너지 공급장치에 부가하여 제공된다. 그러나, 바람직하게, 상기 충전기에 상기 주 에너지 공급장치에 의해 전기 에너지가 공급된다.

충전 프로세스에서, 상기 충전기는 상기 에너지 저장 수단에 전기 충전 전류를 공급하거나, 및/또는 상기 에너지 저장 수단에 전기 충전 전압을 인가한다. 바람직하게, 상기 충전기는, 특히 상기 에너지 저장 수단의 충전 상태에 따라, 상기 에너지 저장 수단에 공급되는 상기 전기 충전 전류 및/또는 상기 에너지 저장 수단에 인가되는 전기 충전 전압을 제어 또는 조절한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 에너지 저장 수단의 방전에 대한 관찰은 상기 테스트 로드에서 강하하는 전기 전압 및/또는 상기 테스트 로드에 공급되거나 또는 상기 테스트 로드를 통과하여 흐르는 전기 전류의 측정을 포함한다. 측정된 전압 및/또는 측정된 전류로부터, 방전 곡선 또는 적어도 하나의 방전 곡선이 결정되거나 및/또는 제시된다. 상기 방전 곡선은, 시간의 함수로서, 특히 복수의 전압 측정치 및/또는 전류 측정치를 포함한다. 특히, 상기 방전 곡선은 메모리에 저장된다. 상기 에너지 저장 수단의 양호 상태는 바람직하게 상기 방전 곡선에 기반하여 결정된다.

방전이 연속적인 시간 간격으로 반복적으로 실시되고 관찰되기 때문에, 바람직하게, 복수의 양호 상태가 결정되며, 이로부터 특히 양호 상태의 시간에 따른 변화가 결정된다. 바람직하게, 상기 에너지 저장 수단의 상태에 따른 교환이 상기 양호 상태의 시간에 따른 변화에 기반하여 실시되거나 계획된다.

바람직하게, 상기 테스트 로드는 특히 옴 저항기인 전력 저항기이다. 바람직하게, 상기 테스트 로드는 일정하다.

바람직하게, 상기 에너지 저장 수단은 하나 또는 그 이상의 축전지를 갖거나, 그 또는 그들에 의해 형성된다.

상기 워크 로드는 특히 적어도 하나의 로터 블레이드에 연결된 적어도 하나의 전기 모터를 포함하거나 그에 의해 형성되며, 상기 전기 모터에 의해 상기 로터 블레이드는 블레이드 축 상에서 회전할 수 있다. 바람직하게, 상기 전기 모터와 상기 로터 블레이드 간의 연결은 기계적이다. 상기 전기 모터는 특히 직류 모터 또는 교류 모터의 형태를 취하고, 예를 들어 다상 모터의 형태이다.

본 발명에 따른 방법의 대안으로서, 주기적인 간격으로 상기 배터리에 저항기로 부하를 가하는 충전기를 사용하는 것이 가능하다. 상기 부하 저항기에서의 전압 강하가 측정되는 한편 부하가 인가되며, 이에 따라 배터리의 상태에 대한 스테이트먼트가 제시된다. 그러나, 현재의 지식 상태는, 상기 충전기에 의한 상기 축전지의 부하(loading)가 단지 매우 짧고 에너지를 크게 소비하지 않는 방전만을 허용한다는 것을 암시하며, 이는 그들이 제시할 수 있는 것들에 대해 매우 제한된것이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 바람직하게, 상기 에너지 저장 수단에 대한 테스트 로드의 인가는 상기 충전기로부터 멀리 떨어져 이루어진다. 특히, 상기 테스트 로드는 상기 충전기의 외부에서 제공된다.

또한, 본 발명은 풍력 터빈용 로터 블레이드 피치 제어 구동기에 관한 것으로, 이는 주 에너지 공급장치에 의해 전기 에너지가 공급되거나 또는 공급될 수 있는 전기적 워크 로드를 갖고, 상기 워크 로드에 전기적으로 연결될 수 있는 전기 에너지 저장 수단을 가지며, 상기 주 에너지 공급장치가 고장인 경우, 상기 전기 에너지 저장 수단에 의해 전기 에너지가 상기 워크 로드에 공급되거나 공급될 수 있고, 전기 스위칭 장치를 가지며, 상기 주 에너지 공급장치가 고장인 경우, 상기 전기 스위칭 장치에 의해 상기 에너지 저장 수단이 상기 워크 로드에 연결되거나 연결될 수 있다. 상기 로터 블레이드 피치 제어 구동기에 대한 개선으로서, 특히 상기 에너지 저장 수단은 전기 충전기에 의해 전기적으로 충전되거나 충전될 수 있고, 상기 스위치 장치에 의해, 연속적인 시간 간격으로, 상기 에너지 저장 수단이 상기 충전기로부터 일시적으로 분리될 수 있으며, 당해 에너지 저장 수단에 인가되는 전기 테스트 로드를 가질 수 있고, 이에 따라 발생되는 상기 에너지 저장 수단의 전기적 방전이 분석 장치에 의해 관찰되거나 관찰될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 특히 본 발명에 따른 로터 블레이드 피치 제어 구동기에 의해 실시된다. 따라서, 상기 로터 블레이드 피치 제어 구동기 및/또는 그 특징부들은 본 발명에 따른 방법과 관련하여 개시된 모든 실시예들에 따라 더 개발될 수 있다. 이는 본 발명에 따른 방법에서도 마찬가지이다.

상기 스위칭 장치에 의해, 상기 에너지 저장 수단은 상기 충전기로부터 분리될 수 있으며, 그에 인가되는 전기 테스트 로드를 바람직하게는 주기적으로 가질 수 있고, 이는 상기 연속적인 시간 간격이 특히 일정하거나 실질적으로 일정함을 의미한다. 따라서, 상기 에너지 저장 수단의 주기적 방전이 발생하며 관찰될 수 있다. 바람직하게, 상기 워크 로드는, 상기 주 에너지 공급장치에 의해 전기 에너지가 공급되거나 공급될 수 있을 때, 상기 에너지 저장 수단으로부터 전기적으로 분리되거나 분리될 수 있다. 특히, 상기 충전기는 상기 주 에너지 공급장치에 의해 전기 에너지를 공급받거나 공급받을 수 있다. 이 목적을 위해, 바람직하게, 상기 충전기는 상기 주 에너지 공급장치에 전기적으로 연결되거나 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 충전기는 상기 에너지 저장 수단에 전기 충전 전류를 공급할 수 있거나, 및/또는 상기 에너지 저장 수단에 전기 충전 전압을 인가할 수 있다. 바람직하게, 상기 충전기에 의해, 특히 상기 에너지 저장 수단의 충전 상태에 따라, 상기 에너지 저장 수단에 공급되는 상기 전기 충전 전류 및/또는 상기 에너지 저장 수단에 인가되는 전기 충전 전압이 제어 또는 조절될 수 있다.

상기 워크 로드는 특히 적어도 하나의 로터 블레이드에 연결된 적어도 하나의 전기 모터를 포함하거나 그에 의해 형성되며, 상기 전기 모터에 의해 상기 로터 블레이드는 블레이드 축 상에서 회전하거나 회전할 수 있다. 바람직하게, 상기 전기 모터와 상기 로터 블레이드 간의 연결은 기계적이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 워크 로드는 개재된(intervening) 컨버터를 통해 상기 주 에너지 공급장치에 전기적으로 연결된다. 바람직하게, 상기 컨버터는 정류기, 출력단, 및 상기 정류기와 상기 출력단 사이에 연결되고 특히 커패시터를 구비한 링크 회로를 포함한다. 상기 출력단은, 예를 들어, 인버터, 직류 초퍼(chopper), 또는 제어가능한 교류 또는 직류를 상기 전기 모터에 대해 이용가능하게 만드는 몇몇 다른 장치들이다.

본 발명은 풍력 터빈의 가용성을 저감시키지 않으면서도 상기 에너지 저장 수단의 상태, 특히 충전 상태 및/또는 양호 상태를 결정할 수 있는 가능한 방법을 제공한다. 이를 위해, 바람직하게, 상기 에너지 저장 수단은 상기 충전기로부터 분리되며, 주기적 간격으로 전력 저항기에 의해 부하가 가해진다. 이와 같이 부하가 가해지는 동안, 전압과 전류가 모두 측정되어 방전 곡선으로서 제시된다. 이 방전 곡선으로부터 상기 에너지 저장 수단의 충전 상태 및/또는 양호 상태가 결정될 수 있다. 상기 방전이 매번 동일한 조건하에서 실시되기 때문에, 양호 상태의 변화가 시간에 따라 추적될 수 있으며, 상기 축전지의 상태에 따른 교환이 계획될 수 있다. 상기 에너지 저장 수단에 대한 점검이 풍력 터빈이 작동하는 도중에 실시될 수 있으며, 따라서 그 가용성의 저하를 피할 수 있다. 바람직하게, 상기 에너지 저장 수단은 축전지 또는 이차 전지이다.

이하, 첨부도면과 바람직한 실시예를 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 풍력 터빈의 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 블레이드 피치 제어 구동기의 실시예를 개략적으로 도시한 블럭 회로도이며,
도 3은 상기 풍력 터빈의 로터를 개략적으로 도시한 정면도이다.

도 1에서 개략적으로 도시된 풍력 터빈(1)을 볼 수 있으며, 상기 풍력 터빈은 기반(2)에 세워진 타워(3)를 포함하며, 상기 기반(2)으로부터 먼 타워의 단부에는 기계실(machinery nacelle)(4)이 설치되어 있다. 상기 기계실(4)은 마운트(지지체)(5)를 갖고, 상기 마운트 상에는 로터 허브(7)와 상기 로터 허브에 연결된 복수의 로터 블레이드(8,9,10)를 포함하는 로터(6)가 회전가능하게 장착된다. 상기 로터(6)는 전기 발전기(11)에 기계적으로 연결되며, 상기 전기 발전기는 기계실(4) 내에 배치되어 지지체(5)에 고정된다.

상기 로터 허브(7) 내에 로터 블레이드 피치 제어 시스템(12)이 배치되며, 상기 시스템은 비상 전력 공급장치(13)를 가진 블레이드 피치 제어 구동기(14)를 포함하고, 상기 블레이드 피치 제어 구동기에 의해 상기 로터 블레이드(8,9,10)들은 그들 각각의 종축(15,16,17)상에서 상기 로터 허브(7)에 대해 회전될 수 있다(도 3 참조). 상기 로터(6)는 풍력(18)에 의해 로터 축(19) 상에서 회전하게 된다.

도 3은 상기 로터(6)를 개략적으로 도시한 정면도로서, 3개의 로터 블레이드(8,9,10)들을 볼 수 있도록 하였다.

도 2에서, 관련 비상 전력 공급장치(13)와 함께, 개략적으로 도시된 블레이드 피치 제어 구동기(14) 중 하나를 볼 수 있으며, 상기 비상 전력 공급장치는 전기 스위치(21)를 통해 전기 충전기(22)에 전기적으로 연결되거나 연결될 수 있는 축전지(20)를 포함한다. 상기 블레이드 피치 제어 구동기(14)는 상기 로터 블레이드(8)에 기계적으로 연결된 전기 모터(23)를 포함하며, 이에 따라, 상기 전기 모터(23)에 의해 상기 로터 블레이드가 블레이드 축(15) 상에서 회전될 수 있도록 한다. 상기 전기 모터(23)는 개재된 전기 스위치(24)에 의해 컨버터(25)에 전기적으로 연결되거나 연결될 수 있으며, 상기 컨버터는 주 에너지 공급장치(26)에 전기적으로 연결되어 이로부터 에너지를 공급받는다. 상기 컨버터(25)는 정류기(35), 출력단(36), 및 상기 정류기(35)와 상기 출력단(36) 사이에 연결되고 커패시터를 구비한 링크 회로(37)를 포함한다. 상기 출력단(36)은, 예를 들어, 인버터 또는 직류 초퍼이다. 본 실시예에서, 상기 전기 모터(23)가 직류 모터의 형태를 취하기 때문에, 참조번호 36은 직류 초퍼 또는 제어가능한 직류를 상기 전기 모터에 대해 이용가능하게 만드는 몇몇 다른 장치들을 나타낸다. 상기 컨버터(25)는 제어 시스템(27)에 연결되며, 상기 제어 시스템에 의해 컨버터(25)가 작동되어 블레이드 축(15) 상에서 상기 로터 블레이드(8)가 회전되도록 한다.

상기 전기 모터(23)는 전기 스위치(28)를 통해 상기 축전지(20)에 전기적으로 연결되거나 연결될 수 있다. 또한, 상기 충전기(22)가 상기 주 에너지 공급장치(26)에 전기적으로 연결되어 그로부터 에너지를 공급받는다.

전기 스위치(29)를 통하여, 상기 축전지(20)에 전력 저항기(30)에 의한 부하가 가해질 수 있으며, 상기 전력 저항기는 측정 유닛(31)에 연결되고, 상기 측정 유닛에 의해 상기 전력 저항기(30)에 인가되는 전압(U)과 상기 전력 저항기(30)를 통과하여 흐르는 전류(I)가 측정될 수 있다. 상기 측정 유닛(31)은 분석 장치(32)에 연결되며, 상기 분석 장치에 의해, 상기 측정된 전압 및/또는 상기 측정된 전류의 시간에 따른 변화로부터 단지 개략적으로 도시된 바와 같은 방전 곡선(33)이 결정될 수 있다. 상기 분석 장치(32)는 상기 방전 곡선(33)에 기초하여 상기 축전지(20)의 양호 상태(SOH)를 결정할 수 있다.

상기 스위치(21,24,28,29)들은 전기 스위칭 장치(34)의 일부이며, 상기 전기 스위칭 장치에 의해 이 스위치들이 전기적으로 작동될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 스위치(21,24,28,29)들은 릴레이 또는 트랜지스터의 형태를 각각 취할 수 있다. 상기 스위칭 장치(34)는 상기 제어 시스템(27)에 의해, 또는 별도의 제어 시스템에 의해 제어될 수 있다.

정상 작동에서, 즉, 상기 주 에너지 공급장치(26)가 존재할 때, 상기 스위치(24)는 닫히는 반면, 상기 스위치(28)는 열린다. 이에 따라, 오직 상기 주 에너지 공급장치(26)에 의해, 상기 개재된 컨버터(25)를 통해, 전기 에너지가 상기 전기 모터(24)에 공급된다. 더욱이, 상기 스위치(21)는 상기 축전지(20)를 충전하기 위해 닫힌 상태가 되며, 이는 상기 축전지(20)가 상기 충전기(22)에 의해 충전되거나 충전될 수 있다는 의미이고, 바람직하게, 상기 스위치(29)는 열린다. 상기 충전기(22)는, 바람직하게 상기 축전기(20)의 충전 상태에 따라, 상기 축전기(20)에 인가되는 충전 전압(UL) 및/또는 본 실시예에서는 상기 축전기(20)에 공급되는 충전 전류(IL)를 제어한다. 상기 축전기(20)의 양호 상태를 점검하기 위해, 상기 스위치(28)가 열린 상태에서, 상기 스위치(21)는 열리는 반면, 상기 스위치(29)는 닫힌다. 이 때, 상기 축전지(20)는 상기 전력 저항기(30)를 통해 방전하게 되며, 이는 개재된 측정 유닛(31)을 통해 상기 분석 장치에 의해 관찰된다. 양호 상태가 얻어지면, 상기 스위치(29)는 다시 열리는 반면, 상기 스위치(21)는 닫힌다.

1: 풍력 터빈
2: 기반
3: 타워
4: 기계실
5: 지지체/마운트
6: 로터
7: 로터 허브
8: 로터 블레이드
9: 로터 블레이드
10: 로터 블레이드
11: 전기 발전기
12: 로터 블레이드 피치 제어 시스템
13: 비상 전력 공급장치
14: 블레이드 피치 제어 구동기
15: 블레이드 축
16: 블레이드 축
17: 블레이드 축
18: 풍력
19: 로터 축
20: 축전지
21: 스위치
22: 충전기
23: 전기 모터
24: 스위치
25: 컨버터
26: 전기적 주 에너지 공급장치
27: 제어 시스템
28: 스위치
29: 스위치
30: 전력 저항기
31: 측정 유닛
32: 분석 장치
33: 방전 곡선
34: 스위칭 장치
35: 정류기
36: 출력단
37: 링크 회로
I: 전력 레지스터를 통과하는 전류
U: 전력 레지스터에서의 전압
IL: 전기 충전 전류
UL: 전기 충전 전압

Claims

주 전기 에너지 공급장치(26)에 의해 전기적 워크 로드(23)에 전기 에너지가 공급되고, 상기 주 전기 에너지 공급장치가 고장인 경우, 전기 에너지 저장 수단(20)에 의해 전기 에너지가 공급되는, 풍력 터빈용 로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법에 있어서,
상기 전기 에너지 저장 수단(20)을 전기 충전기(22)에 의해 전기적으로 충전하는 단계; 및
연속적인 시간 간격으로, 상기 에너지 저장 수단(20)을 상기 충전기(22)로부터 일시적으로 분리시키는 단계, 및 상기 에너지 저장 수단에 전기 테스트 로드(30)를 인가하여, 이에 따라 발생되는 상기 에너지 저장 수단(20)의 전기적 방전을 관찰하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 충전기(22)로부터 상기 에너지 저장 수단(20)의 일시적 분리는 주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 주 에너지 공급장치(26)에 의해 전기 에너지가 공급되고 있을 때, 상기 워크 로드(23)는 상기 에너지 저장 수단(20)으로부터 전기적으로 능동적으로 분리되거나, 분리된 상태가 되는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전기(22)에 상기 주 에너지 공급장치(26)에 의해 전기 에너지가 공급되는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전기(22)는, 상기 에너지 저장 수단(20)의 충전 상태에 따라, 상기 에너지 저장 수단(20)에 공급되는 전기 충전 전류(IL) 및/또는 상기 에너지 저장 수단(20)에 인가되는 전기 충전 전압(UL)을 제어 또는 조절하는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에너지 저장 수단(20)의 방전에 대한 관찰은 상기 테스트 로드(30)에서 강하하는 전기 전압(U) 및/또는 상기 테스트 로드(30)에 공급되는 전기 전류(I)의 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는,
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제 6 항에 있어서,
측정된 상기 전압(U) 및/또는 측정된 상기 전류(I)로부터 방전 곡선(33)이 결정되는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 에너지 저장 수단(20)의 양호 상태는 상기 방전 곡선(33)에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 에너지 저장 수단(20)의 상태에 따른 교환이 상기 양호 상태의 시간에 따른 변화에 기반하여 실시되거나 계획되는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 테스트 로드는 전력 저항기(30)인 것을 특징으로 하는,
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제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에너지 저장 수단은 하나 또는 그 이상의 축전지(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크 로드는 적어도 하나의 로터 블레이드(8)에 연결된 적어도 하나의 전기 모터(23)를 포함하며, 상기 전기 모터에 의해 상기 로터 블레이드(8)는 블레이드 축(15) 상에서 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기의 작동 방법.
주 에너지 공급장치(26)에 의해 전기 에너지가 공급되거나 또는 공급될 수 있는 전기적 워크 로드(23)를 갖고,
상기 워크 로드(23)에 전기적으로 연결될 수 있는 전기 에너지 저장 수단(20)을 가지며, 상기 주 에너지 공급장치(26)가 고장인 경우, 상기 전기 에너지 저장 수단에 의해 전기 에너지가 상기 워크 로드(23)에 공급되거나 공급될 수 있고,
전기 스위칭 장치(34)를 가지며, 상기 주 에너지 공급장치(26)가 고장인 경우, 상기 전기 스위칭 장치에 의해 상기 에너지 저장 수단(20)이 상기 워크 로드(23)에 연결되거나 연결될 수 있는, 풍력 터빈용 로터 블레이드 피치 제어 구동기에 있어서,
상기 에너지 저장 수단(20)은 전기 충전기(22)에 의해 전기적으로 충전되거나 충전될 수 있고,
상기 스위치 장치(34)에 의해, 연속적인 시간 간격으로, 상기 에너지 저장 수단(20)이 상기 충전기(22)로부터 일시적으로 분리될 수 있으며, 당해 에너지 저장 수단에 인가되는 전기 테스트 로드(30)를 가질 수 있고, 이에 따라 발생되는 상기 에너지 저장 수단(20)의 전기적 방전이 분석 장치(32)에 의해 관찰되거나 관찰될 수 있는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.
제 13 항에 있어서,
상기 연속적인 시간 간격이 일정하거나 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 워크 로드(23)는, 상기 주 에너지 공급장치(26)에 의해 전기 에너지가 공급되거나 공급될 수 있을 때, 상기 에너지 저장 수단(20)으로부터 전기적으로 분리된 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.
제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전기(22)는 상기 주 에너지 공급장치(26)에 의해 전기 에너지를 공급받거나 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충전기(22)에 의해, 상기 에너지 저장 수단(20)의 충전 상태에 따라, 상기 에너지 저장 수단(20)에 공급되는 전기 충전 전류(IL) 및/또는 상기 에너지 저장 수단(20)에 인가되는 전기 충전 전압(UL)이 제어 또는 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.
제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에너지 저장 수단은 하나 또는 그 이상의 축전지(20)를 갖는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.
제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크 로드는 적어도 하나의 로터 블레이드(8)에 연결된 적어도 하나의 전기 모터(23)를 포함하며, 상기 전기 모터에 의해 상기 로터 블레이드(8)는 블레이드 축(15) 상에서 회전하거나 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는,
로터 블레이드 피치 제어 구동기.