KR20190021433A - 로터 블레이드의 비틀림각 측정 - Google Patents

로터 블레이드의 비틀림각 측정 Download PDF

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KR20190021433A
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데니스 디에츠
크리스 쿤케
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보벤 프로퍼티즈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 측정 시스템에 관한 것으로서, 상기 측정 시스템은 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치되는 기준 샤프트, 로터 블레이드의 트위스팅 동안 기준 샤프트는 트위스팅되지 않는 방식으로, 로터 블레이드가 기준 샤프트 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 로터 블레이드 내에서 기준 샤프트를 자유 지지하기 위한 기준 샤프트의 적어도 하나의 마운팅, 회전 센서의 영역에서 기준 샤프트 주위로의 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해 기준 샤프트 상에 배치되는 적어도 하나의 회전 센서 - 상기 회전 센서는 기준 샤프트에 대한 로터 블레이드의 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력함 - 를 포함한다. 또한, 본 발명은 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 방법, 대응하는 로터 블레이드, 로터 블레이드 내에 본 발명에 따른 측정 시스템을 배치하기 위한 방법, 및 본 발명에 따른 로터 블레이드 및 이에 추가적으로 또는 대안적으로 본 발명에 따른 측정 시스템을 포함하는 대응하는 풍력 터빈에 관한 것이다.

Description

로터 블레이드의 비틀림각 측정
본 발명은 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 대응하는 로터 블레이드 및 본 발명에 따른 측정 시스템을 로터 블레이드 내에 배치하기 위한 방법 및 또한 대응하는 풍력 터빈에 관한 것이다.
풍력 터빈의 작동 시 로터 블레이드는 실질적으로 수평인 로터 축을 중심으로 회전한다. 회전 중에 로터 블레이드 상에 발생하는 공기 역학적 영향으로 인해, 로터 블레이드가 휘거나 또는 비틀릴 수 있다. 이 경우, 예를 들어 블레이드 팁 영역에서의 프로파일 축의 배향은 블레이드 루트 영역에서의 프로파일 축의 배향에 대해 각도를 갖는다. 이러한 각도는 여기서 비틀림각으로도 지칭되며, 이 각은 로터 블레이드를 따른 프로파일 축의 위치에 의존한다.
비틀림각을 결정하기 위한 적어도 하나의 공지된 방법은 카메라 시스템의 사용에 기초한다. 이를 위해, 풍력 터빈 전방의 일 영역에 풍력 터빈을 향하는 카메라가 구축된다. 카메라는 예를 들어, 로터 블레이드 상에 설치된 마크를 통해 로터 블레이드의 위치를 검출하고, 이로부터 프로파일 축의 배향 또는 로터 블레이드의 변형을 유도할 수 있다. 따라서, 프로파일 축의 서로에 대한 배향으로부터 로터 블레이드의 비틀림각이 결정될 수 있다. 이러한 시스템의 단점은 즉, 로터가 카메라에 대해 특정 배향을 갖는 경우에 단지 시간적으로 제한적으로만 사용될 수 있다는 것이다. 또한, 이러한 시스템은 또한 높은 준비 비용과 관련되거나 또는 풍력 터빈 작동자는 외부 서비스 제공자에 의존한다.
비틀림각을 결정하기 위한 공지된 다른 해결 방안은 로터 블레이드 내에 광섬유 케이블을 제공한다. 이 경우, 광섬유 케이블은 로터 블레이드의 재료와 접착되어 결합된다. 로터 블레이드의 변형 또는 비틀림 및 이에 따른 케이블의 변형 또는 비틀림을 통해, 광섬유 케이블에 의해 유도되는 빛의 편광이 발생된다. 편광으로부터 평가 유닛에 의해 비틀림각이 추론될 수 있다. 그러나, 이러한 시스템에서 로터 블레이드의 굽힘 거동에 대한 큰 의존성이 확인되었고, 이를 통해 로터 블레이드의 굽힘 및 비틀림의 중첩 시 잘못된 비틀림각이 결정된다. 또한, 로터 블레이드와 접착 결합된 케이블은 로터 블레이드의 온도 팽창의 영향을 받는다. 따라서, 측정은 온도에 독립적으로 이루어지지 않는다.
독일 특허 및 상표청은 본 출원에 대한 우선권 출원에서 다음과 같은 종래 기술들을 조사하였다: DE 10 2014 117 914 A1호 및 US 2013/0093 879 A1호.
따라서, 본 발명의 과제는 상기 언급된 문제점들 중 적어도 하나를 해결하는 것이다. 특히, 비틀림각이 연속적으로 검출될 수 있는 해결 방안이 제안되어야 하며, 추가적으로 또는 대안적으로 로터 블레이드의 만일 발생할 수 있는 굽힘과는 독립적으로 비틀림각을 결정하는 해결 방안이 제안되어야 한다. 적어도 이전의 시스템에 대한 대안적인 해결 방안이 제안되어야 한다.
본 발명에 따르면, 청구항 제1항에 따른 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 측정 시스템이 제안된다.
이러한 측정 시스템은 로터 블레이드 내에 배치되는 기준 샤프트 및 기준 샤프트 상에 배치되는 적어도 하나의 회전 센서를 포함한다. 기준 샤프트는 로터 블레이드의 트위스팅 동안 기준 샤프트 자체는 트위스팅되지 않는 방식으로, 로터 블레이드가 기준 샤프트 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록 지지된다. 이제 작동 중 로터 블레이드가 트위스팅되면, 트위스팅된 로터 블레이드와 트위스팅되지 않은 기준 샤프트 사이에 각도차가 설정된다. 기준 샤프트 상에 배치되는 회전 센서는 회전 센서의 영역에서 기준 샤프트 주위로의 로터 블레이드의 비틀림 또는 회전을 검출하고, 기준 샤프트에 대한 로터 블레이드의 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력한다.
회전 각도 대신에 대응하는 변수로서 예를 들어, 회전 각도에 비례하는, 최대 회전 각도에 대해 정규화된 값 또는 전기 전압이 출력될 수 있다.
따라서, 로터 블레이드가 강성의 기준 샤프트 주위로 회전하는 측정 시스템이 제안된다. 이를 통해 기준 샤프트와 비교함으로써, 회전 센서가 배치되는 로터 블레이드의 각각의 위치에서 로터 블레이드의 회전이 정량적으로 검출될 수 있다.
회전 센서가 기준 샤프트에 대한 로터 블레이드의 비틀림각을 연속적으로 검출하기 때문에, 이러한 측정 시스템에 의해 비틀림각이 연속적으로 검출될 수 있다. 이러한 측정 시스템은 측정 시스템이 로터 블레이드 내에 통합되어 있기 때문에, 외부 시스템에 대한 로터의 정렬에도 또한 독립적이다.
측정 시스템의 실시예는 기준 샤프트가 중공 샤프트로서 형성되는 것을 제공한다. 중공 샤프트는 경량 구조를 허용하고, 그럼에도 불구하고 높은 강성, 특히 높은 비틀림 저항도 또한 포함한다. 기준 샤프트가 중공 샤프트로서 형성되면, 측정 시스템에 의해 로터 블레이드의 중량은 단지 약간만 증가된다. 따라서, 측정 시스템은 로터 블레이드의 특성에 거의 영향을 미치지 않는다.
측정 시스템의 다른 실시예는 기준 샤프트를 로터 블레이드의 전방 에지 웨브를 따라 배치하기 위한 마운팅 수단을 제공한다. 로터 블레이드의 전방 에지 웨브는 실질적으로 로터 블레이드의 전방 에지 영역에서 로터 블레이드의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 전방 에지 웨브는 이러한 전방 영역에서 로터 블레이드의 상부측과 하부측 사이의 연결부를 나타내며, 로터 블레이드를 보강하고, 따라서 로터 블레이드는 작용하는 바람 부하를 견딜 수 있다. 특히, 로터 블레이드는 실질적으로 전방 에지 웨브 주위로 트위스팅된다. 따라서, 전방 에지 웨브는 로터 블레이드의 비틀림각을 결정하기 위해 매우 적합한데, 왜냐하면 여기서 비틀림 축, 즉 로터 블레이드가 트위스팅되는 축에 대한 거리가 최소이고, 약간의 편차도 발생하지 않기 때문이다. 전방 에지 웨브는 실질적으로 전체 로터 블레이드를 통해 연장될 수 있으므로, 기준 샤프트를 수용하여 전체 블레이드를 통해 안내하는 데 매우 적합하다.
측정 시스템의 다른 실시예에서, 로터 블레이드 루트 영역 또는 로터 블레이드 팁 영역에서 기준 샤프트의 단부를 회전 불가능한 방식으로 고정하기 위한 회전 불가능한 방식의 샤프트 리셉터클이 제공된다. 로터 블레이드 팁 내에서 기준 샤프트의 외부 단부의 회전 불가능한 방식의 고정을 통해, 로터 블레이드 팁 영역에서의 회전은 비틀림 불가능한 방식의 기준 샤프트를 통해 기준 샤프트의 내부 단부로 전달된다. 이러한 내부 단부는 예를 들어 로터 블레이드 루트 상에 배치되거나 또는 로터 블레이드 루트 근처에 배치되도록 전방 에지 웨브의 단부 상에 배치될 수 있다. 이를 통해, 기준 샤프트의 내부 단부 상에서, 즉 예를 들어 로터 블레이드 허브의 영역에서 로터 블레이드 팁의 회전이 측정될 수 있다. 그러나, 추가적인 측정 센서를 제공하고 따라서 로터 블레이드의 비틀림 프로파일을 검출하는 것도 또한 고려될 수 있다.
추가적으로, 기준 샤프트가 예를 들어 블레이드 팁의 영역에서 회전 불가능한 방식의 샤프트 리셉터클 내에 삽입될 수 있음으로써 또는 기준 샤프트가 회전 불가능한 방식의 샤프트 리셉터클과 함께 로터 블레이드 팁 내에 삽입될 수 있음으로써, 측정 시스템의 양호한 설치 가능성이 제공된다. 따라서, 블레이드 팁의 내부에 접근하기 어려운 문제가 적어도 감소된다. 이를 통해, 접근하기 어려운 로터 블레이드 팁의 영역에서 회전 센서도 또한 필요하지 않게 된다.
따라서, 로터 블레이드 루트는 기준 샤프트 및 검출되는 회전을 위한 고정점을 형성한다. 로터 블레이드 자체는 블레이드 루트로부터 시작하여 회전되는데, 거기에서 블레이드가 로터 허브 상에 고정되어 있기 때문이다. 따라서, 블레이드 루트에 대한 회전이 검출된다. 기준 샤프트는 블레이드 루트의 비틀림 없는 연장부를 형성한다. 따라서, 기준 샤프트에 대한 회전의 검출은 블레이드 루트에 대한 회전의 검출이다.
그러나, 기준 샤프트를 따라 이는 위치 베어링을 통해 지지되어, 실질적으로 느슨하게만 그 위치에 유지되고, 이 경우 위치 마운트에 의해 횡방향 힘만이 전달되지만, 비틀림 힘은 기준 샤프트에 도입되지 않는다. 따라서, 로터 블레이드는 이러한 위치 베어링 상에서 기준 샤프트 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있다. 로터 블레이드 루트에 대한 로터 블레이드 팁의 회전은 블레이드 팁 내의 회전된 로터 블레이드와 회전되지 않은 기준 샤프트 사이의 회전 각도를 발생시키고, 블레이드 팁 상에서의 비틀림각을 나타낸다.
대안적으로, 기준 샤프트가 로터 블레이드 루트의 영역에서 회전 불가능한 방식으로 지지되는 것이 제공될 수 있다. 로터 블레이드 팁의 회전은 이제 기준 샤프트에 대한 회전을 발생시킨다. 그러나 블레이드 팁의 회전을 검출하기 위해서는, 접근하기 어려운 블레이드 팁의 영역에도 또한 회전 센서가 배치되어야 한다.
정확히 기준 샤프트의 일 단부 또는 다른 위치 상에서 기준 샤프트는 로터 블레이드와 회전 불가능한 방식으로 연결되어야 한다. 이것은 또한 예를 들어, 중앙일 수도 있다. 따라서, 측정 시스템은 상이한 설치 상황이 존재하는 다양한 유형의 로터 블레이드에 사용될 수 있다.
측정 시스템의 개발예는 기준 샤프트가 전기적 비전도성인 것을 제공한다. 따라서, 특히 번개가 기준 샤프트에 떨어지거나 또는 뇌격이 기준 샤프트에서 전류를 유도하는 것을 방지하는 번개 보호 장치가 달성된다.
일 실시예에서, 기준 샤프트는 섬유 복합 재료로 제조된다. 이 경우, 특히 아라미드 섬유 또는 탄소 섬유로 강화된 플라스틱이 제공된다. 이러한 플라스틱은 낮은 중량과 동시에 높은 강도를 포함하고, 따라서 매우 가벼운 기준 샤프트를 허용한다. 또한, 이러한 플라스틱은 열 팽창 계수가 없거나 또는 단지 적은 양의 또는 음의 열 팽창 계수만을 포함하므로, 기준 샤프트는 매우 큰 온도 범위에서 적은 열 팽창을 겪게 된다. 따라서, 회전 센서의 측정은 온도에 독립적이다. 이를 통해, 특히 기계적인 스트레스도 또한 방지될 수 있다.
측정 시스템의 다른 구성예에서, 기준 샤프트는 축 방향으로 변위 가능하게 지지된다. 이것은 상기 이미 언급된 위치 베어링을 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 온도 변화 또는 다른 이유로 인한 로터 블레이드의 팽창은 기준 샤프트에 영향을 주지 않는다. 로터 블레이드의 만곡을 통해서도 또한 야기될 수 있는 로터 블레이드의 이러한 팽창은 로터 블레이드와 기준 샤프트 사이의 상대적인 축 방향 변위를 유발한다.
회전 센서는 특히 기준 샤프트 상에 고정되는 마커 요소 및 그 외에도 로터 블레이드 상에 고정되는 디텍터로 형성될 수 있다. 이러한 센서의 영역에서 로터 블레이드의 회전은 디텍터에 대한 마커 요소의 회전을 유발한다. 마커 요소는 송신기로도 지칭될 수 있다. 디텍터는 이러한 상대적인 회전을 검출할 수 있고, 기준 각도 또는 이에 대응하는 변수를 결정하고 출력할 수 있다. 마커 요소는 예를 들어, 바코드를 갖는 링 디스크로 형성될 수 있거나, 또는 회전이 인식될 수 있는 간단한 기준 마크를 포함할 수 있다. 기준 샤프트의 특성 및 정확도 요구 사항에 따라, 마커 요소가 필요하지 않을 수 있고, 디텍터는 기준 샤프트의 상대적인 이동을 직접 검출할 수 있다.
이러한 회전 센서에 의해 두 섹션의 서로에 대한 위치, 즉 비틀림각이 매우 정확하게 검출될 수 있다. 이 경우, 기준 샤프트의 순수한 굽힘은 두 섹션의 서로에 대한 회전 각도 위치에 영향을 미치지 않는다. 또한, 예를 들어 온도 팽창에 의한 비틀림 축을 따른 약간의 변위는 두 섹션의 서로에 대한 회전 각도 위치에 영향을 미치지 않는다. 로터 블레이드의 비틀림만이 두 섹션의 서로에 대한 회전을 발생시키고, 이로부터 로터 블레이드의 비틀림각이 결정될 수 있다. 따라서, 비틀림각 결정은 다른 영향과는 독립적이다.
측정 시스템의 다른 실시예에서, 기준 샤프트를 따라 복수의 위치에서 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해 복수의 회전 센서가 배치된다. 따라서, 로터 반경을 따라 복수의 위치에서 비틀림각이 결정될 수 있다. 기준 샤프트를 따른 복수의 회전 센서는 다른 영역보다 더 강하게 트위스팅되는 로터 블레이드 영역의 검출을 가능하게 한다. 예를 들어, 블레이드 팁 내에서 로터 블레이드의 보다 낮은 강성으로 인해 보다 강한 비틀림이 발생할 수 있다. 이러한 방식으로, 경우에 따라서는 로터 블레이드의 개별 영역의 과부하가 또한 인식될 수도 있다.
측정 시스템의 다른 실시예는 기준 샤프트가 블레이드 길이 방향을 따라 복수의 회전 센서 상에 지지되어 로터 블레이드가 기준 샤프트 주위로 회전할 수 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 회전 센서는 동시에 로터 블레이드 길이 방향을 따라 기준 샤프트의 마운팅을 형성한다. 이것은 특히 마커 요소 및 디텍터를 포함하는 회전 센서와 관련될 수 있으며, 기준 샤프트는 회전 센서의 디텍터 내에 지지된다. 따라서, 추가적인 베어링 및 이에 따른 추가적인 중량 및/또는 추가적인 비용이 방지될 수 있다. 그러나, 동시에 회전 센서는 기준 샤프트 주위로의 로터 블레이드의 자유 회전을 허용해야 한다. 측정 시스템의 다른 구성예에서 마운팅 수단은 전방 에지 웨브와 접착 결합되거나 또는 고정된다. 접착을 위해 각 마운팅 수단은 특히 접착제가 제공되는 평탄한 접착면을 포함할 수 있거나 또는 상기 평탄한 접착면이 제공될 수 있다. 이를 통해, 간단하고 확실한 고정이 가능하다. 마운팅 수단의 고정은 측정 시스템의 장착을 위해 접근할 수 없거나 또는 접근하기 어려운 로터 블레이드의 이러한 영역에 특히 제공된다. 이를 위해 마운팅 수단은 예를 들어, 웨브 상으로 슬라이딩 가능하고, 그 위로 슬라이딩될 수 있는 전방 에지 웨브의 기하학적 구조에 매칭된다. 따라서 보조 수단에 의해, 마운팅 수단은 접근 불가능한 영역까지 도입되고, 의도된 위치에 고정된다. 이러한 방식으로, 이미 사용 중인 로터 블레이드에 측정 시스템을 추후에 설치하는 것이 가능하다. 로터 블레이드 내의 접근 가능한 위치에서, 마운팅 수단은 전방 에지 웨브 상에 기준 샤프트를 배치하도록 접착될 수 있다. 측정 시스템의 다른 유리한 구성예는 적어도 하나의 회전 센서가 광학 회전 센서로서 형성되는 것을 제공한다. 특히, 디텍터를 통한 마커 요소의 광학 스캐닝이 제안된다. 또한, 회전 센서가 광학적으로만 작동하고, 회전 각도의 검출된 값 또는 위치가 또한 광학적으로, 특히 도파관을 통해, 블레이드 루트 또는 로터 허브 내에 배치될 수 있는 평가 유닛 상으로 전달되는 것이 고려될 수도 있다. 이러한 광학 회전 센서의 사용을 통해 마찬가지로 뇌격에 대한 보호 또는 내성이 달성될 수도 있다.
측정 시스템의 다른 구성예는 기준 샤프트가 복수의 샤프트 세그먼트로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성예는 60 미터 초과의 길이를 포함할 수 있는 매우 긴 로터 블레이드 내에 측정 시스템을 설치하거나 또는 추후에 설치하기 위해 매우 유리한데, 왜냐하면 이를 통해 샤프트가 복수의 개별 부분으로 설치 장소로 이송될 수 있고, 의도된 길이로 현장에서 조립될 수 있기 때문이다. 샤프트 세그먼트는 서로 삽입될 수 있도록 예를 들어, 서로 매칭된 단부를 포함할 수 있다. 이 경우, 매칭된 단부는 서로 삽입될 때 비틀림 불가능한 방식의 플러그형 연결이 이루어지도록 형성된다.
또한, 본 발명은 로터 블레이드의 비틀림 결정 방법을 제안한다. 상기 방법은 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치된 기준 샤프트 주위로의 로터 블레이드의 비틀림이 검출되고, 로터 블레이드의 트위스팅 동안, 기준 샤프트는 트위스팅되지 않는 방식으로, 로터 블레이드가 기준 샤프트 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 기준 샤프트가 로터 블레이드 내에 지지되고, 회전 센서의 영역에서 기준 샤프트 주위로의 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해, 기준 샤프트 상에 배치되는 적어도 하나의 회전 센서를 통해 회전이 검출되고, 그리고 회전 센서에 의해 기준 샤프트에 대한 로터 블레이드의 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수가 출력되도록 작동된다.
특히 바람직하게는, 상기 방법은 상기 설명된 실시예에 따른 측정 시스템을 사용한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법은 측정 시스템의 적어도 하나의 실시예와 관련하여 상기 설명된 바와 같이 작동한다.
바람직하게는, 로터 블레이드의 회전 각도 또는 회전은 블레이드의 길이 방향으로 분포되는 복수의 위치에서 검출된다. 따라서, 비틀림각은 로터 블레이드의 복수의 위치에서 결정될 수 있고, 이로부터 로터 블레이드의 상이한 영역에서의 비틀림 거동에 관한 정보가 획득될 수 있다.
상기 방법의 다른 실시예는 로터 블레이드의 회전 각도 및/또는 회전이 시간적으로 연속적으로 검출되는 것을 제공한다. 예를 들어, 이를 위해 회전 센서의 데이터가 프로세스 컴퓨터에 의해 기록되고 특히 추가로 처리된다. 따라서, 비틀림각은 마찬가지로 시간적으로 연속적으로 결정될 수 있고, 풍력 터빈의 작동 가이드의 제어를 위해 사용될 수 있다. 로터 블레이드의 검출된 회전 각도 또는 검출된 회전은 풍력 터빈의 제어의 추가적인 처리를 위해 공급될 수 있다.
또한, 본 발명은 풍력 터빈의 로터 블레이드를 제안한다. 로터 블레이드는 로터 블레이드를 로터 허브 상에 고정하기 위한 로터 블레이드 루트, 로터 블레이드에서 로터 블레이드 루트에 대해 반대쪽에 있는 측면 상에 배치되는 로터 블레이드 팁, 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치되는 기준 샤프트, 로터 블레이드의 트위스팅 동안 기준 샤프트는 트위스팅되지 않는 방식으로, 로터 블레이드가 기준 샤프트 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 로터 블레이드 내에서 기준 샤프트를 자유 지지하기 위한 기준 샤프트의 적어도 하나의 마운팅, 및 회전 센서의 영역에서 기준 샤프트 주위로의 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해, 기준 샤프트 상에 배치되는 적어도 하나의 회전 센서 - 회전 센서는 기준 샤프트에 대한 로터 블레이드의 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력함 - 를 포함한다.
이러한 로터 블레이드는 특히 적어도 하나의 실시예에 따라 상기 설명된 바와 같은 측정 시스템을 포함한다. 따라서 상기 이미 설명된 바와 같이, 특히 로터 블레이드의 비틀림이 간단한 방식으로 검출될 수 있다.
이러한 로터 블레이드는 로터 블레이드의 비틀림각의 정확한 결정을 허용한다. 따라서, 풍력 터빈의 동력 및 작동 상태에 대한 결론이 도출될 수 있다. 특히 작동 부하, 동력 또는 생성된 사운드에 대한 비틀림각의 영향과 관련하여, 로터 블레이드의 구조적인 설계에 대한 공기 역학적 가정 및 시뮬레이션이 검증될 수도 있다.
바람직하게는, 로터 블레이드 루트로부터 로터 블레이드 팁으로의 방향으로 연장되는 적어도 하나의 전방 에지 웨브가 제공되고, 전방 에지 웨브 상에 기준 샤프트 및 회전 센서의 적어도 하나의 섹션이 배치된다. 이를 통해, 측정 시스템은 로터 블레이드 내에 간단한 방식으로 형성될 수 있는데, 왜냐하면 전방 에지 웨브는 실질적으로 블레이드 루트로부터 블레이드 팁까지 연장되고, 이에 따라 로터 블레이드 내의 측정 시스템에 대한 양호한 고정 가능성 또는 마운팅 가능성을 제공하기 때문이다. 다른 실시예에 따르면, 2개의 웨브 사이, 특히 전방 에지 웨브를 포함하지 않은 2개의 웨브 사이 그리고 이러한 웨브 중 하나에 기준 샤프트의 마운팅이 수행되는 것이 제안된다. 이를 통해, 측정 시스템은 로터 블레이드의 절반 형상이 여전히 개방되어 있을 때, 로터 블레이드의 제조 중에 로터 블레이드 내에 장착될 수 있다. 따라서, 블레이드 팁 측면의 단부 상에의 기준 샤프트의 마운팅이 간소화될 수도 있다.
로터 블레이드의 실시예는 로터 블레이드가 블레이드 팁에, 기준 샤프트를 회전 불가능한 방식으로 지지하기 위한 샤프트 리셉터클을 포함하는 것을 제공한다. 로터 블레이드 내의 이러한 샤프트 리셉터클은 기준 샤프트를 회전 불가능한 방식으로 로터 블레이드 상에 고정하기 위한 추가적인 수단이 필요하지 않다는 이점을 포함한다. 기준 샤프트에 대한 로터 블레이드의 회전 각도가 검출되기 때문에, 기준 샤프트의 회전 불가능한 방식의 마운팅을 필요로 한다.
로터 블레이드의 다른 실시예는 기준 샤프트가 어댑터에 의해 로터 블레이드의 구조 요소 내에, 특히 전방 에지 웨브의 내부 윤곽부 내에 비틀림 불가능한 방식으로 클램핑되는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 접근하기 어려운 로터 블레이드 팁 내에서도 또한 비틀림 불가능한 방식의 고정이 달성될 수 있다.
또한, 특히 전방 에지 웨브가 제공된다. 이러한 전방 에지 웨브는 상부 및 하부 벨트를 포함하며, 상기 벨트들은 서로 대향하여 배치되고, 중앙 웨브 섹션을 통해 연결된다. 이를 통해, 어댑터가 클램핑될 수 있는 영역이 2개의 벨트 및 중앙 웨브 섹션에 인접하여 형성된다. 이 경우, 특히 여기에서는 양호하고 내구성 있는 고정이 이루어지는데, 여기에서는 특히 2개의 벨트가 정확히 평면 평행하지는 않게 연장됨으로써, 벨트 사이에 언더컷 영역이 형성된다. 이러한 방식으로, 마운팅 수단이 전방 에지 웨브 상에 또한 고정될 수 있다. 마운팅 수단에서, 특히 기준 샤프트와 함께 마운팅 수단은 많은 중량을 유지할 필요가 없다는 것을 유의해야 한다.
특히 로터 블레이드의 접근 불가능한 영역에서, 마운팅 수단은 간단한 방식으로 의도된 위치로 슬라이딩될 수 있고, 그곳에 클램핑될 수 있으므로, 마운팅 수단 및 이를 통해 기준 샤프트를 전방 에지 웨브 또는 로터 블레이드의 다른 구조 부분 상에 배치하기 위한 추가적인 수단을 필요로 하지 않는다.
로터 블레이드의 바람직한 대안적인 실시예는 로터 블레이드가 블레이드 루트에, 기준 샤프트를 회전 불가능한 방식으로 지지하기 위한 샤프트 리셉터클을 포함하는 것을 특징으로 한다. 블레이드 루트에서 기준 샤프트는 특히 확실하게 회전 불가능한 방식으로 지지될 수 있으며, 이러한 마운팅은 또한 정확히 잘 검사될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 기준 샤프트는 정지 상태로 유지되고, 로터 블레이드는 기준 샤프트 주위로 트위스팅된다. 이를 통해, 블레이드 팁 내에 고정할 때와는 다르게, 기준 샤프트는 로터 블레이드의 비틀림 동안 자체의 축을 중심으로 회전하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 로터 블레이드를 구비한 풍력 터빈이 제안된다.
마지막으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예 또는 구성예 중 하나에 따른 측정 시스템을 풍력 터빈의 로터 블레이드 내에 장착하기 위한 측정 시스템의 장착 방법도 또한 제안한다.
상기 방법은 기준 샤프트의 블레이드 팁 섹션 상에 어댑터를 비틀림 불가능한 방식으로 고정하는 단계, 구조 요소, 특히 전방 에지 웨브를 따라 로터 블레이드의 블레이드 팁 내의 설치 공간으로 기준 샤프트를 어댑터에 의해 전방으로 삽입하는 단계, 기준 샤프트 상으로 마운팅 수단을 슬라이딩시키고, 구조 요소 또는 전방 에지 웨브를 따라 마운팅 수단을 고정하는 단계, 로터 블레이드 내의 기준 샤프트의 영역에 적어도 하나의 회전 센서를 배치하는 단계를 포함한다. 여기서, 이러한 기준 샤프트가 로터 블레이드의 접근 가능한 영역으로부터 접근 불가능한, 따라서 블레이드 팁 주변의 접근하기 어려운 공간으로 슬라이딩됨으로써, 특히 장착을 위한 비틀림 불가능한 방식의 기준 샤프트의 특성이 이용된다. 동시에, 거기서 로터 블레이드의 기존 구조가 고정을 위해 이용된다.
바람직하게는, 마운팅 수단의 일부는 구조 요소 상에 또는 전방 에지 웨브 내에 클램핑을 통해 블레이드 팁 근처의 접근 불가능한 영역에 고정되고, 마운팅 수단의 다른 일부는 구조 요소 상의 또는 전방 에지 웨브 내의 접근 가능한 영역에 접착된다. 또한, 이를 통해 로터 블레이드 내의 기존 상황이 이용될 수도 있다. 특히, 접근 불가능한 영역에서 전방 에지 웨브는, 블레이드 팁을 향해 좁아지고 종종 언더컷된 영역을 포함하고, 상기 영역은 일부 마운팅 수단을 거기에서 클램핑되도록 삽입하기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 각각의 마운팅 수단은 마운팅 수단이 고정되어야 하는 영역의 공지된 변수 및 형상에 매칭될 필요가 있을 뿐이다. 전방 에지 웨브가 더 큰 접근 가능한 영역에서, 접착을 통해 고정이 수행될 수 있다. 또한, 그 곳은 접착을 전문적으로 수행할 수 있는 충분한 공간이다.
상기 방법은 본 발명에 따른 측정 시스템에 의해, 이미 존재하는 풍력 터빈을 업그레이드하는 것을 또한 허용한다. 또한 이에 따라, 이러한 측정 시스템은 수리 중에 또는 수리 후에도 다시 장착될 수 있다.
본 발명에 따르면, 로터 블레이드 내에 배치되는, 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 측정 시스템을 유지 보수 또는 수리하기 위한 측정 시스템의 유지 보수 또는 수리 방법이 또한 제안되고, 측정 시스템은
- 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치되는 기준 샤프트(12),
- 로터 블레이드의 트위스팅 동안, 기준 샤프트(12)는 트위스팅되지 않는 방식으로, 로터 블레이드가 기준 샤프트(12) 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 로터 블레이드 내에서 기준 샤프트(12)를 자유 지지하기 위한 기준 샤프트(12)의 적어도 하나의 마운팅, 및
- 회전 센서(20)의 영역에서 기준 샤프트(12) 주위로의 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해, 기준 샤프트 상에 배치되는 적어도 하나의 회전 센서(20) - 회전 센서(20)는 기준 샤프트(12)에 대한 로터 블레이드의 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력함 -
을 포함하고,
상기 방법은
- 기준 샤프트 또는 그 부분들을 상기 마운팅 중 적어도 하나로부터 제거하는 단계,
- 적어도 하나의 마운팅 및/또는 적어도 하나의 회전 센서를 해체하는 단계,
- 해체된 마운팅 또는 해체된 회전 센서를 검사하는 단계,
- 마운팅 또는 회전 센서 또는 대응하는 예비 부품을 다시 조립하는 단계, 및
- 기준 샤프트 또는 제거된 그 부분들을 다시 조립하는 단계
를 포함한다.
이를 통해, 측정 시스템의 유지 보수 또는 수리가 간단한 방식으로 수행될 수 있다. 연속적인 단계를 통해 요소들은 개별적으로 제거될 수 있고, 검사될 수 있고, 경우에 따라서는 수리되거나 또는 대체될 수 있다.
본 발명은 이하에서 실시예에 기초하여 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 설명된다.
도 1은 풍력 터빈의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 측정 시스템의 실시예의 개략도를 도시한다.
도 3은 예시적인 마운팅 수단을 개략적으로 도시한다.
도 4는 로터 블레이드 내에 배치되는 마운팅 수단을 개략적으로 도시한다.
도 5는 전방 에지 웨브의 사시도를 도시한다.
도 6은 도 5의 전방 에지 웨브의 확대된 부분도를 도시한다.
도 7은 마운팅 수단의 다른 실시예를 도시한다.
도 1은 타워(102) 및 나셀(104)을 갖는 본 발명에 따른 풍력 터빈(100)을 도시한다. 나셀(104) 상에는 본 발명에 따른 3개의 로터 블레이드(108)와 스피너(110)를 가진 로터(106)가 배치된다. 로터(106)는 작동 시 풍력에 의해 회전 운동하고, 이로 인해 나셀(104) 내의 발전기를 구동한다. 회전 동안 로터 블레이드(108)는 트위스팅될 수 있다. 로터 블레이드(108)의 비틀림을 인식하고 결정하기 위해, 로터 블레이드(108) 내에 측정 시스템이 장착된다.
도 2에는 측정 시스템(10)의 구성 요소가 개략적으로 도시되어 있다. 측정 시스템(10)은 기준 샤프트(12)를 포함한다. 기준 샤프트(12)는 로터 블레이드 내에서 전방 에지 웨브(13) 상에 배치된다. 기준 샤프트(12)는 바람직하게는 중공 샤프트로서 형성되어, 기준 샤프트(12)의 적은 중량과 동시에 높은 강성이 달성된다. 기준 샤프트(12)는 약 25 밀리미터의 외부 직경과 약 21 밀리미터의 내부 직경을 포함한다.
보다 나은 명확성을 위해, 로터 블레이드 중에서, 단지 3개의 개략적인 프로파일 섹션(14, 15, 16)만이 도시되어 있고, 여기서 프로파일 섹션(14)은 로터 블레이드 루트 영역의 프로파일 섹션을, 프로파일 섹션(15)은 로터 블레이드 센터 영역의 프로파일 섹션을, 프로파일 섹션(16)은 로터 블레이드 팁 영역의 프로파일 섹션을 개략적으로 나타낸다. 보다 명확하게 하기 위해서, 특히 블레이드 팁 근처에 나타나는 프로파일(16)이 확대되어 도시된다. 파선에 의해, 프로파일 섹션(14, 15, 16)에는 프로파일 섹션(15) 및 프로파일 섹션(14)에 대한 프로파일 섹션(16)의 회전을 나타내도록 각각 프로파일 축이 표시된다. 또한, 프로파일 섹션(15)은 프로파일 섹션(14)에 대해 회전된다. 따라서, 로터 블레이드는 트위스팅된다.
일 단부 상에서 기준 샤프트(12)가 샤프트 리셉터클(18) 내에 회전 불가능한 방식으로 고정된다. 샤프트 리셉터클(18)은 길이 방향 축을 중심으로 기준 샤프트(12)의 회전 운동을 방지한다. 도시된 실시예에서, 기준 샤프트(12)는 로터 블레이드 루트의 영역에서 회전 불가능한 방식으로 고정된다. 기준 샤프트(12)를 따라, 기준 샤프트(12)를 전방 에지 웨브(13) 상에 고정하는 추가적인 마운트가 제공된다. 추가적인 마운트는 기준 샤프트(12)를 안내하지만 비틀림 가능한 방식으로 유지하는 마운팅 수단(22)(도 3 참조)을 통해 형성된다. 따라서, 로터 블레이드는 로터 블레이드의 회전 시 기준 샤프트(12)의 트위스팅 없이 기준 샤프트(12)를 중심으로 회전 가능하다.
기준 샤프트(12)를 따라 복수의 회전 센서(20)가 배치된다. 회전 센서(20)는 단지 개략적으로만 도시된다. 회전 센서(20)는 마커 요소에 의해 기준 샤프트(12) 상에 그리고 디텍터에 의해 전방 에지 웨브(13) 상에 고정될 수 있다.
도 2는 또한 프로파일 섹션(14, 15, 16)이 상이한 강도로 회전되는 것을 도시한다. 따라서, 기준 샤프트(12)를 따라 배치된 복수의 회전 센서(20)에 의해, 상이하게 나타나는 비틀림각을 갖는 로터 블레이드의 영역도 또한 결정될 수 있다.
도 3은 마운팅 수단(22)의 개략도를 도시한다. 이러한 마운팅 수단(22)은 전방 에지 웨브(13) 또는 로터 블레이드의 다른 구조 요소 상에 기준 샤프트(22)를 배치, 안내 및 지지하는 역할을 한다. 마운팅 수단(22)은 실질적으로 파이프로서 형성된다. 바람직한 마운팅 수단(22)의 내부 직경(24)은 약 30 밀리미터이고, 이에 따라 바람직한 기준 샤프트(12)의 외부 직경보다 약 5 밀리미터만큼 더 크다. 이를 통해, 거의 없는 정도로 작은 마찰에 의해 기준 샤프트(12) 주위로의 로터 블레이드의 자유 회전이 가능해진다. 바람직한 마운팅 수단(22)의 외부 직경(26)은 약 35 밀리미터이다. 바람직한 마운팅 수단(22) 중 하나의 길이(28)는 약 250 밀리미터이다.
도 4는 전방 에지 웨브(13) 상에 배치된 마운팅 수단(22)을 도시한다. 전방 에지 웨브(13)는 상부 벨트(30)와 하부 벨트(32)를 포함한다. 기준 샤프트(12)를 전방 에지 웨브(13) 상에 배치하기 위해, 상부 벨트(30)와 하부 벨트(32) 사이에 마운팅 수단(22)이 클램핑된다. 기준 샤프트(12)의 큰 휨을 방지하기 위해, 기준 샤프트(12)를 지지하도록 전방 에지 웨브(13)를 따라 약 2000 내지 2500 밀리미터의 간격으로 마운팅 수단(22)이 제공된다.
도 5는 블레이드 루트 영역(51)으로부터 블레이드 팁 영역(52)까지의 사시도에서 전방 에지 웨브(13)를 도시한다. 상부 벨트(30) 및 하부 벨트(32)는 특히 블레이드 팁 영역(52)에 대해서만 형성된다.
도 6은 도 5의 전방 에지 웨브(13)의 블레이드 팁 영역(52)의 확대된 부분도를 도시한다. 거기에서 상부 및 하부 벨트(30, 32) 사이에 어댑터(60)가 클램핑되고 기준 샤프트(12)를 비틀림 불가능한 방식으로 수용하는 것을 볼 수 있다. 이와 관련하여, 이는 도 2에 대해 상이한 실시예를 나타낸다. 따라서, 어댑터(60)는 기준 샤프트(12)에 대해 샤프트 리셉터클을 형성한다. 어댑터(60)는 도 4의 마운팅 수단(22)과 완전히 유사한 구조이며, 여기서 기준 샤프트(12)는 어댑터(60)를 통해 통과하지 않고, 비틀림 불가능한 방식으로 수용된다.
도 7은 마운팅 수단(22)의 다른 실시예를 도시한다. 이 경우, 중공 샤프트로서 형성된 기준 샤프트(12)의 인장력 및 전단력을 수용할 수 있는 추가적인 클램핑 부분(70)이 기준 샤프트(12) 상에 배치된다. 클램핑 부분(70)은 기준 샤프트(12)가 미끄러져 나오는 것을 방지해야 한다. 클램핑 부분은 가능한 한 클램핑 부분(70)과 마운팅의 접촉이 방지되도록 설치되어야 한다. 그럼에도 접촉이 발생하는 경우에 마찰을 가능한 한 작게 유지하기 위해서는, 클램핑 부분(70)과 마운팅 수단(22) 사이에 볼 마운팅이 제공되어, 이를 통해 기준 샤프트의 비틀림이 방지되는 것이 제안된다.
그 외에 단순화를 위해, 도시된 실시예에 대해 유사하지만 반드시 동일하지는 않은 요소에 대해 동일한 참조 번호가 사용될 수 있다.
측정 시스템(10)을 장착하기 위해, 기준 샤프트(12)는 전방 에지 웨브(13) 상에 블레이드 팁의 방향으로 삽입된다. 이를 위해, 기준 샤프트(12)는 바람직하게는 개별적으로 나란히 서로 연결되는 복수의 세그먼트로 형성된다. 블레이드 팁의 영역에 배치되는 기준 샤프트(12)의 단부 상에 어댑터(60)가 고정식으로 장착된다. 고정 요소(22)는 상부 벨트(30)와 하부 벨트(32) 사이에 클램핑될 때까지 전방 에지 웨브를 따라 삽입된다. 따라서, 고정 요소(22)는 전방 에지 웨브(13) 상에 형상 맞춤 로킹 방식 및 마찰 결합 로킹 방식으로 고정된다. 따라서, 이러한 실시예에서 기준 샤프트(12)는 블레이드 팁의 영역에 회전 불가능한 방식으로 장착된다.
그러나, 대안적으로, 기준 샤프트(12)가 블레이드 루트에 회전 불가능한 방식으로 지지되는 경우, 어댑터(60)가 블레이드 팁 내에서 기준 샤프트(12)의 확정적인 마운팅만을 구현하지만, 기준 샤프트의 상대적인 회전을 허용하는 것이 제공된다. 이 경우, 어댑터(60)는 로터 블레이드의 비틀림 동안 어댑터(60)가 기준 샤프트(12) 주위로 회전하도록 형성된다.
기준 샤프트(12)가 장착된 후, 점차 다른 마운팅 수단(22)이 기준 샤프트(12)를 지지하도록 슬라이딩되고, 보조 파이프의 도움으로 사전 설정된 목표 위치까지 이동되어 맞닿게 된다. 마운팅 수단(22)의 클램핑은 접근 불가능한 로터 블레이드의 영역에서 이루어진다. 접근 가능한 영역에서 마운팅 수단(22)은 접착된다. 기준 샤프트(12)의 마지막 세그먼트 상에서, 도 7에 도시된 바와 같은 마운팅 요소(22)가 기준 샤프트(12)의 인장력 및 전단력을 수용하기 위해 설치될 수 있거나 또는 접착될 수 있다.
사전 설정된 위치에서 각각의 대응하는 회전 센서(20)가 설치된다. 기준 샤프트(12)의 회전 불가능한 방식의 마운팅의 대향하는 단부 상에만 회전 센서(20)를 설치하는 것으로 충분할 수 있다.
전방 에지 웨브(13)의 단부 상에 기준 샤프트(12)를 고정식으로 클램핑함으로써, 풍력 터빈의 작동 시 로터 블레이드 반경을 따라 설정되는 비틀림각은 전방 에지 웨브를 따라 회전 센서(20) 상으로 직접 전송된다. 이러한 측정 시스템은 회전 센서(20)의 회전만이 검출되기 때문에, 로터 블레이드의 비틀림 및 굽힘의 중첩에 대해 민감하지 않다. 마운팅 수단(22)이 기준 샤프트를 고정식으로 클램핑하지 않기 때문에, 측정 시스템은 또한 로터 블레이드 및 기준 샤프트(12)의 상이한 열 팽창에 대해서도 또한 민감하지 않다. 시스템이 로터 블레이드 내에 영구적으로 통합되어 있기 때문에, 비틀림각은 풍력 터빈의 작동 시 각각의 시점에 대해 결정될 수 있다. 따라서, 시스템의 작동 상태를 모니터링할 수 있고, 로터 블레이드 및/또는 풍력 터빈의 설계를 위해 사용된 시뮬레이션 모델이 점검될 수 있고 이를 통해 개선될 수 있다. 이를 통해, 비틀림각은 풍력 터빈의 작동 가이드를 제어하기 위해서도 또한 사용될 수 있다.
비틀림각을 인식함으로써, 본 발명의 실시예에 따라 제안된 풍력 터빈의 작동 상태가 도출될 수 있다는 것이 또한 유리하다. 또한, 비틀림각의 도움으로 작동 부하와 관련한 풍력 터빈의 제어가 최적화될 수 있다. 비틀림각은 풍력 터빈으로부터 제공되는 동력 및 로터 블레이드에 의해 방출되는 사운드의 기준으로서도 또한 사용될 수 있다.

Claims (28)

  1. 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 측정 시스템(10)으로서,
    - 상기 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치되는 기준 샤프트(12),
    - 상기 로터 블레이드의 트위스팅 동안, 상기 기준 샤프트(12)는 트위스팅되지 않는 방식으로, 상기 로터 블레이드가 상기 기준 샤프트(12) 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 상기 로터 블레이드 내에서 상기 기준 샤프트(12)를 자유 지지하기 위한 상기 기준 샤프트(12)의 적어도 하나의 마운팅, 및
    - 회전 센서(20)의 영역에서 상기 기준 샤프트(12) 주위로의 상기 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해 상기 기준 샤프트 상에 배치되는 상기 적어도 하나의 회전 센서(20) - 상기 회전 센서(20)는 상기 기준 샤프트(12)에 대한 상기 로터 블레이드의 상기 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력함 -
    를 포함하는, 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 중공 샤프트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)를 상기 로터 블레이드의 전방 에지 웨브(13)를 따라 배치하기 위한 마운팅 수단(22)이 제공되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    로터 블레이드 팁의 영역에서 상기 기준 샤프트(12)의 단부를 회전 불가능한 방식으로 고정하기 위한 회전 불가능한 방식의 샤프트 리셉터클(18)이 제공되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 전기적 비전도성인 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 섬유 복합 재료, 특히 아라미드 섬유 또는 탄소 섬유로 강화된 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 축 방향으로 변위 가능하게 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 센서(20)는 상기 기준 샤프트 상에 고정되도록 준비되는 마커 요소 및 상기 로터 블레이드의 상기 전방 에지 웨브(13) 또는 상기 로터 블레이드의 다른 구조 요소 상에 고정되도록 준비되는 디텍터를 포함하고, 상기 디텍터는 이 디텍터에 대한 상기 마커 요소의 회전을 검출하여, 이를 통해 이 위치에서 상기 기준 샤프트에 대한 상기 로터 블레이드의 회전을 검출하도록 준비되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)를 따라 복수의 위치에서 상기 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해 복수의 회전 센서(20)가 배치되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 상기 블레이드 길이 방향을 따라 상기 복수의 회전 센서(20) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  11. 제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마운팅 수단(22)은 상기 전방 에지 웨브(13) 상에 접착되거나 또는 고정되도록 준비되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회전 센서(20)는 광학 회전 센서로서 형성되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 복수의 샤프트 세그먼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템.
  14. 로터 블레이드의 비틀림 결정 방법으로서,
    - 상기 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치된 기준 샤프트(12) 주위로의 상기 로터 블레이드의 비틀림이 검출되는 단계,
    - 상기 로터 블레이드의 트위스팅 동안, 상기 기준 샤프트(12)는 트위스팅되지 않는 방식으로, 상기 로터 블레이드가 상기 기준 샤프트(12) 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 상기 기준 샤프트가 상기 로터 블레이드 내에 지지되는 단계,
    - 회전 센서(20)의 영역에서 상기 기준 샤프트(12) 주위로의 상기 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해, 상기 기준 샤프트 상에 배치되는 상기 적어도 하나의 회전 센서(20)를 통해 회전이 검출되는 단계, 및
    - 상기 회전 센서(20)에 의해 상기 기준 샤프트(12)에 대한 상기 로터 블레이드의 상기 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수가 출력되는 단계
    를 포함하는, 로터 블레이드의 비틀림 결정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 측정 시스템이 사용되는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드의 비틀림 결정 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 로터 블레이드의 상기 회전 각도 또는 상기 회전은 블레이드 길이 방향으로 분포되는 복수의 위치에서 검출되는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드의 비틀림 결정 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터 블레이드의 상기 회전 각도, 상기 회전 또는 상기 회전 각도 및 상기 회전은 시간적으로 연속적으로 검출되는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드의 비틀림 결정 방법.
  18. 풍력 터빈의 로터 블레이드로서,
    상기 로터 블레이드는,
    - 상기 로터 블레이드를 로터 허브 상에 고정하기 위한 로터 블레이드 루트,
    - 상기 로터 블레이드에서 상기 로터 블레이드 루트에 대해 반대쪽에 있는 측면 상에 배치되는 로터 블레이드 팁,
    - 상기 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치되는 기준 샤프트(12),
    - 상기 로터 블레이드의 트위스팅 동안, 상기 기준 샤프트(12)는 트위스팅되지 않는 방식으로, 상기 로터 블레이드가 상기 기준 샤프트(12) 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 상기 로터 블레이드 내에서 상기 기준 샤프트(12)를 자유 지지하기 위한 상기 기준 샤프트(12)의 적어도 하나의 마운팅, 및
    - 회전 센서(20)의 영역에서 상기 기준 샤프트(12) 주위로의 상기 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해, 상기 기준 샤프트 상에 배치되는 적어도 하나의 회전 센서(20) - 상기 회전 센서(20)는 상기 기준 샤프트(12)에 대한 상기 로터 블레이드의 상기 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력함 -
    를 포함하는, 로터 블레이드.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 로터 블레이드 루트로부터 상기 로터 블레이드 팁으로의 방향으로 연장되는 전방 에지 웨브(13)가 제공되고, 상기 전방 에지 웨브(13) 상에 상기 기준 샤프트(12) 및 상기 회전 센서의 적어도 하나의 섹션이 배치되는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 측정 시스템(10)이 사용되고, 상기 기준 샤프트(12), 상기 기준 샤프트(12)의 상기 적어도 하나의 마운팅 및 상기 적어도 하나의 회전 센서(20)는 상기 측정 시스템의 요소들인 것을 특징으로 하는 로터 블레이드.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 로터 블레이드는 블레이드 팁에, 상기 기준 샤프트(12)를 회전 불가능한 방식으로 지지하기 위한 샤프트 리셉터클(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 기준 샤프트(12)는 어댑터에 의해 상기 로터 블레이드의 구조 요소 내에, 특히 전방 에지 웨브 또는 상기 전방 에지 웨브(13)의 내부 윤곽부 내에 비틀림 불가능한 방식으로 클램핑되는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 로터 블레이드는 블레이드 루트에, 상기 기준 샤프트(12)를 회전 불가능한 방식으로 지지하기 위한 샤프트 리셉터클을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터 블레이드.
  24. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 측정 시스템(10)을 풍력 터빈의 로터 블레이드에 장착하기 위한 측정 시스템의 장착 방법으로서,
    - 상기 기준 샤프트(12)의 블레이드 팁 섹션 상에 어댑터를 비틀림 불가능한 방식으로 고정하는 단계,
    - 구조 요소, 특히 전방 에지 웨브(13)를 따라 상기 로터 블레이드의 상기 블레이드 팁 내의 설치 공간으로 상기 기준 샤프트(12)를 상기 어댑터에 의해 전방으로 삽입하는 단계,
    - 상기 기준 샤프트(12) 상으로 상기 마운팅 수단(22)을 슬라이딩시키고, 상기 구조 요소 또는 상기 전방 에지 웨브(13)를 따라 상기 마운팅 수단(22)을 고정하는 단계, 및
    - 상기 로터 블레이드 내의 상기 기준 샤프트(12)의 영역에 상기 적어도 하나의 회전 센서(20)를 배치하는 단계
    를 포함하는, 측정 시스템의 장착 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    - 상기 마운팅 수단의 일부는 상기 구조 요소 상에 또는 상기 전방 에지 웨브 내에 클램핑을 통해 상기 블레이드 팁 근처의 접근 불가능한 영역에 고정되고,
    - 상기 마운팅 수단의 다른 일부는 상기 구조 요소 상의 또는 상기 전방 에지 웨브 내의 접근 가능한 영역에 접착되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템의 장착 방법.
  26. 로터 블레이드 내에 배치되는, 상기 로터 블레이드의 비틀림을 결정하기 위한 측정 시스템을 유지 보수 또는 수리하기 위한 측정 시스템의 유지 보수 또는 수리 방법으로서,
    상기 측정 시스템은,
    - 상기 로터 블레이드 내에 블레이드 길이 방향으로 배치되는 기준 샤프트(12),
    - 상기 로터 블레이드의 트위스팅 동안, 상기 기준 샤프트(12)는 트위스팅되지 않는 방식으로, 상기 로터 블레이드가 상기 기준 샤프트(12) 주위로 자유롭게 트위스팅될 수 있도록, 상기 로터 블레이드 내에서 상기 기준 샤프트(12)를 자유 지지하기 위한 상기 기준 샤프트(12)의 적어도 하나의 마운팅, 및
    - 회전 센서(20)의 영역에서 상기 기준 샤프트(12) 주위로의 상기 로터 블레이드의 회전을 검출하기 위해, 상기 기준 샤프트 상에 배치되는 상기 적어도 하나의 회전 센서(20) - 상기 회전 센서(20)는 상기 기준 샤프트(12)에 대한 상기 로터 블레이드의 상기 회전을 설명하는 회전 각도 또는 대응하는 다른 변수를 출력함 -
    를 포함하고,
    상기 방법은
    - 상기 기준 샤프트 또는 그 부분들을 상기 마운팅 중 적어도 하나로부터 제거하는 단계,
    - 상기 적어도 하나의 마운팅, 상기 적어도 하나의 회전 센서 또는 상기 적어도 하나의 마운팅 및 상기 적어도 하나의 회전 센서를 해체하는 단계,
    - 상기 해체된 마운팅 또는 상기 해체된 회전 센서를 검사하는 단계,
    - 상기 마운팅 또는 상기 회전 센서 또는 대응하는 예비 부품을 다시 조립하는 단계, 및
    - 상기 기준 샤프트 또는 상기 제거된 그 부분들을 다시 조립하는 단계
    를 포함하는, 측정 시스템의 유지 보수 또는 수리 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 측정 시스템이 측정 시스템으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 측정 시스템의 유지 보수 또는 수리 방법.
  28. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 로터 블레이드를 포함하고, 추가적으로 또는 대안적으로 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 측정 시스템(10)을 포함하는, 풍력 터빈.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111256636B (zh) * 2018-11-30 2021-11-19 上海电气电站设备有限公司 一种叶片扭转量的测量方法
CN109958483B (zh) * 2019-03-17 2021-07-09 中国航发沈阳发动机研究所 一种发动机运行状态转子叶片扭转角度测量系统及方法
CN110514169B (zh) * 2019-08-29 2021-08-24 三一重能有限公司 风机叶片安装角的检查方法、装置、存储介质及电子设备
CN113027697A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 新疆金风科技股份有限公司 一种风力发电机组叶片桨距角的测量系统、方法和装置
GB202009315D0 (en) 2020-06-18 2020-08-05 General Electric Renovables Espana Sl A wind turbine blade measurement system and a method of improving accuracy of a wind turbine blade measurement system
CN112414324B (zh) * 2020-12-22 2022-10-14 南昌航空大学 一种基于双目立体视觉的直升机旋翼桨叶扭转角测量方法
WO2024028232A1 (en) * 2022-08-04 2024-02-08 Lm Wind Power A/S Wind turbine blade, wind turbine and method for operating a wind turbine

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003029750A1 (en) * 2001-10-02 2003-04-10 Vestas Wind Systems A/S Sensor construction for measuring the bending of a construction element
DE10259680B4 (de) * 2002-12-18 2005-08-25 Aloys Wobben Rotorblatt einer Windenergieanlage
RU2304232C2 (ru) * 2004-04-29 2007-08-10 Рауиль Абдул-Хакимович Шахмаметов Ветроэнергетическая установка
US7059822B2 (en) 2004-06-30 2006-06-13 General Electrick Company Methods and apparatus for measuring wind turbine blade deflection
DE102007007047A1 (de) * 2007-02-08 2008-08-14 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Vorrichtung zur Erfassung von Schwingungen oder Durchbiegungen von Rotorblättern einer Windkraftanlage
DK2037212T3 (en) 2007-09-12 2016-03-29 Siemens Ag Method and sensor device for determining bending and / or load
ES2337645B1 (es) * 2007-09-14 2011-03-11 GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. Union de pala sensorizada.
GB2465790A (en) 2008-11-28 2010-06-02 Vestas Wind Sys As System to measure load on a wind turbine blade
CN102301129A (zh) * 2009-01-30 2011-12-28 歌美飒创新技术公司 静态试验中的风轮机叶片应变测量系统
DK2339173T3 (en) * 2009-12-22 2015-05-26 Siemens Ag Vingeafbøjningsmåling with magnetostrictive sensor
GB2479923A (en) * 2010-04-29 2011-11-02 Vestas Wind Sys As A method and system for detecting angular deflection in a wind turbine blade, or component, or between wind turbine components
DE102010017749A1 (de) * 2010-07-05 2012-01-05 Ssb Wind Systems Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur optischen Messung der Biegung eines Rotorblatts einer Windkraftanlage
GB2487072A (en) * 2011-01-06 2012-07-11 Vestas Wind Sys As Method of detecting damage to a wind turbine component during transport
DK2485011T3 (da) * 2011-02-07 2013-11-04 Siemens Ag Anordning til måling af afbøjningen af en genstand
EP2511524A1 (de) 2011-04-11 2012-10-17 Baumer Innotec AG Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines Rotorblatts für eine Windkraftanlage
DE102011083746B3 (de) 2011-09-29 2013-04-04 Aktiebolaget Skf Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Abstandswertes
EP2885531B1 (en) * 2012-08-17 2017-03-29 LM WP Patent Holding A/S A blade deflection monitoring system
DE102012108776A1 (de) * 2012-09-18 2014-03-20 Technische Universität München Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Betriebszuständen von Rotorblättern
EP2848805B1 (en) 2013-09-17 2019-01-02 Alstom Renovables España, S.L. Method of operating a wind turbine
DE102014117914B4 (de) * 2014-12-04 2021-11-11 fos4X GmbH Verfahren zur Erfassung eines Flatterns eines Rotorblatts einer Windkraftanlage

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