KR20190133772A - 무-기어 풍력 터빈을 냉각하기 위한 방법 - Google Patents

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보벤 프로퍼티즈 게엠베하
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Abstract

본 발명은 무-기어 풍력 터빈(100)을 제어하기 위한 방법으로서, 풍력 터빈(100)은, 스테이터(404) 및 발전기 로터(402) 그리고 이들 사이에 에어 갭(air gap) 두께를 갖는 에어 갭(410)을 구비하는, 발전기(400)를 포함하는 것인, 방법에 있어서, 발전기(400)는, 내부 로터로서 설계되어, 외측 부품으로서 스테이터(404) 및 내측 부품으로서 발전기 로터(402)를 갖거나, 또는 발전기(400)는, 외부 로터로서 설계되어, 외측 부품으로서 발전기 로터 및 그리고 내측 부품으로서 스테이터를 가지며, 방법은, 외측 부품의 온도를 외측 부품 온도(TA)로서 검출하는 단계, 내측 부품의 온도를 내측 부품 온도(TI)로서 검출하는 단계, 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 차이로서의 온도 차를 형성하는 단계, 및 발전기(400)의 열 팽창에 의한 에어 갭 두께(410)의 감소가 상쇄되도록 온도 차에 따라 발전기(400)를 제어하는 단계를 포함하는 것인, 방법에 관한 것이다.

Description

무-기어 풍력 터빈을 냉각하기 위한 방법
본 발명은 무-기어 풍력 터빈을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 풍력 터빈에 관한 것이다.
풍력 터빈들이 공지되며, 그리고 이들은 바람으로부터의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시킨다. 이를 위해 풍력 터빈은 발전기를 사용한다. 무-기어 발전기의 경우 로터를 포함하고, 이 로터는 풍력 터빈의 공기 역학적 로터에 직접 결합된다. 이러한 로터는 이에 따라 풍력 터빈의 공기 역학적 로터가 회전하는 만큼 천천히 회전한다. 이를 통해, 이러한 무-기어 풍력 터빈은 일반적으로 매우 많은 극(pole)을 구비하며 그리고 큰 에어 갭(air gap) 직경을 가지며, 이러한 에어 갭 직경은 수 미터일 수 있으며 그리고 현존 최대 무-기어 풍력 터빈인 E-126에서는 심지어 10 미터의 범위, 즉 30 피트의 범위일 수 있다.
그러나, 이와 동시에 이러한 에어 갭은 또한 가능한 한 작은 두께를 가져야 하는데, 이 두께는 전술한 큰 에어 갭 직경의 경우에도 단지 수 밀리미터에 불과하다. 로터가, 작동 도중에, 즉 회전하고 있을 때, 스테이터에 너무 가까이 오게 되면, 즉 하나의 지점에서 에어 갭이 너무 작아지면, 사고의 위험이 존재한다. 이를 방지하기 위해, 에어 갭 두께가 모니터링될 수 있다. 하나의 영역에서 에어 갭 두께가 너무 작은 것으로 검출되면, 발전기의 출력을 감소시키거나 또는 필요한 경우 또한 풍력 터빈을 정지시키는 등의 보호 조치를 취할 수 있다.
여기서 무-기어 풍력 터빈의 경우, 에어 갭 두께의 변화는 또한, 발전기의 내측 부품의 열 팽창, 즉 예를 들어 발전기가 내부 로터인 경우 로터의 팽창에 의해서도 발생될 수 있다. 따라서 에어 갭의 두께가 감소한다고 해서 반드시 발전기의 결함을 나타내는 것은 아니다.
그러나 내측 부품의 이러한 열 팽창의 경우에도 에어 갭 두께를 모니터링하는 센서가 반응하여, 보호 조치를 시작한다. 그러나 이러한 상황은 기본적으로 바람직하지 않으므로 회피되어야 한다.
따라서, 본 발명은 목적은 위에서 언급된 문제점들 중 적어도 하나를 해결하는 것이다. 특히, 발전기의 내측 부품의 열 팽창으로 인한 보호 수단, 특히 무-기어 풍력 터빈의 발전기의 정지를 회피하는 해결 방안이 제안되어야 한다. 적어도 이전에 알려진 해결 방안에 대한 대안이 제안되어야 한다.
독일 특허 및 상표청은 본 PCT 출원의 우선권 출원에서 다음의 종래 기술을 조사하였다: DE 10 2014 208 791 A1 및 US 2014/0054897 A1.
본 발명에 따르면, 본원의 청구범위 제 1항에 따른 무-기어 풍력 터빈을 제어하기 위한 방법이 제안된다. 이 풍력 터빈은, 스테이터 및 로터를 갖는 발전기를 포함한다. 따라서, 로터는, 무-기어 풍력 터빈이므로, 풍력 터빈의 공기 역학적 로터에 직접 결합된다. 따라서, 용어 "발전기 로터"는, 발전기 로터를 풍력 터빈의 공기 역학적 로터와 개념적으로 더 양호하게 구분하기 위해 발전기에 대해 사용된다. 따라서 발전기 로터라는 용어의 사용이, 발전기의 유형에 대한 어떠한 제한을 의미하고자 하는 것이 아니다.
또한, 발전기는 내부 로터로서뿐만 아니라 외부 로터로서도 설계될 수 있다. 내부 로터로서 설계되는 경우, 의도한 대로 발전기 로터는, 반경 방향으로 볼 때 스테이터 내부에서 회전한다. 따라서 이 경우, 스테이터는 발전기 로터에 대해 외측 부품이고, 발전기 로터는 내측 부품이다.
발전기가 외부 로터로서 설계되는 경우, 발전기 로터는 의도한 대로 반경 방향으로 볼 때 스테이터 외부에서 회전하며, 따라서 발전기 로터는 외측 부품을 형성하고 스테이터는 내측 부품을 형성한다.
본 방법은, 외측 부품의 온도를 외측 부품 온도로서 그리고 내측 부품의 온도를 내측 부품 온도로서 검출하는 단계를 제안한다. 특히, 이 경우 스테이터에 대해 슬롯(slot) 온도가, 즉 스테이터 권선들이 연장되는 슬롯 내의 온도가, 검출될 수 있다. 이 경우, 내부 로터의 경우 외측 부품 온도를 기록하거나 또는 외부 로터의 경우 내측 부품 온도를 기록하기 위한 온도 센서가 존재한다.
발전기 로터에서, 온도는 예를 들어 하나 이상의 극편의 범위에서 기록될 수 있다. 이에 대응되게, 이에 따라, 내부 로터의 경우, 내측 부품 온도가 기록되고, 외부 로터의 경우에는 외측 부품 온도가 기록될 것이다.
이 경우, 즉 발전기의 열 팽창에 의한 에어 갭 두께의 감소가 상쇄되도록, 발전기는, 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 온도 차에 따라 제어되는 것이 제안된다.
따라서, 절대 온도가 아닌 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 온도 차를 고려하거나 또는 절대 온도뿐만 아니라 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 온도 차도 고려하는 제어가 제안된다. 여기서 특히, 내측 부품이 외측 부품보다 더 강하게 열 팽창될 때, 에어 갭 두께의 감소가 발생할 수 있다는 것이 인식되었다. 이러한 경우, 외측 부품을 가능한 한 양호하게 냉각시키는 것이 바람직하지 않을 수도 있다. 일반적으로 발전기를 냉각시켜 그의 성능을 향상시키는 것이 유리하지만, 그러나 에어 갭 두께 측면에서는 적어도 온도 차가 또한 중요하다.
일 실시예에 따르면, 외측 부품은, 에어 갭 두께의 감소가 상쇄되도록, 온도 차에 따라 냉각되거나 또는 가열되는 것이 제안된다. 에어 갭 두께의 이러한 감소가 상쇄되도록 외측 부품을 냉각시키는 것은, 특히 에어 갭 두께의 감소가 상쇄되도록 그 냉각이 감소되거나, 또는 다른 말로 하면, 외측 부품이 약하게 냉각되거나, 또는 냉각되지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 외측 부품이 마찬가지로 열적으로 팽창될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 적어도 이러한 양태가 고려된다. 그러나, 또한 외측 부품이 능동적으로 가열되어, 이를 통해 외측 부품의 열적 유도 팽창을 달성하는 것도 고려된다.
따라서 예를 들어 내측 부품이 열적으로 팽창되며 그리고 이것이 추가의 냉각에 의해 더 이상 상쇄될 수 없다면, 외측 부품을 가열함으로써 에어 갭 두께의 감소가 방지되거나 또는 상쇄될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외측 부품은, 외측 부품 온도가 최대 언더슈팅(undershooting) 온도만큼 내측 부품 온도보다 낮도록 냉각되거나 또는 가열되는 것이 제안된다. 따라서, 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 온도 차가, 고려된다. 이 경우 한계 값으로서, 언더슈팅 온도가 고려된다. 따라서, 외측 부품은 단지, 최대, 언더슈팅 온도의 값만큼 내측 부품 온도 아래로 냉각되는 정도로만 냉각될 수 있다. 그의 온도가 냉각 없이도 언더슈팅 온도의 값만큼 내측 부품 온도 아래로 떨어지면, 외측 부품은 가열된다.
적용에 따라 언더슈팅 온도를, 선택하거나 또는 지정하거나, 또는 필요한 경우에는 작동 중에도, 바람직하게는 또한 적응형으로, 조정하는 것이, 제안된다. 언더슈팅 온도는 또한, 0의 값을 취할 수 있다. 이러한 경우, 외측 부품은, 외측 부품 온도가 적어도 내측 부품 온도만큼 높도록, 냉각되거나 또는 가열될 수 있다. 따라서 외측 부품 온도가 최대한 내측 부품 온도까지 감소되어야 하는 이러한 변형예는, 언더슈팅 온도가 0의 값을 갖는 명확하게 특별한 경우이다.
언더슈팅 온도는 또한 음의 값을 취할 수 있으며, 이는 외측 부품 온도가 내측 부품 온도보다 더 따뜻해야만 한다는 것을 의미한다. 이러한 경우는, 외측 부품 온도가, 적어도 오버슈팅(overshooting) 온도만큼 내측 부품 온도보다 높은 것이 제안됨으로써 구체적으로 고려된다. 여기서 따라서 오버슈팅 온도는, 양의 값을 취하는 것으로 가정한다. 여기서 이 경우 외측 부품은, 구체적으로 내측 부품보다 더 높은 온도가 된다.
일 실시예에 따르면, 온도 차에 따라, 외측 부품은 전기적으로 가열되고 및/또는 내측 부품은 전기적으로 방전되는 것이 제안된다. 이를 위해, 발전기, 특히 동기식 발전기가, 내부 로터로서 설계되는 경우, 즉 외측 부품이 스테이터를 형성하는 경우, 스테이터 전압이 감소되는 것이 제안된다. 이에 의해, 스테이터 전류가 증가될 수 있고, 이에 의해 스테이터에서 증가된 저항 손실에 의해 스테이터를 승온(warm)시킬 수 있다. 따라서 여기서, 스테이터의 대응하는 스테이터 단자에서의 전압이 감소되고, 이는 스테이터가 더 높은 스테이터 전류를 출력하게 한다. 출력 전력, 간단하게 표현하자면, 즉 스테이터 전압과 스테이터 전류의 곱은 여기서 본질적으로 동일하게 유지될 수 있다. 따라서 발전기는 여전히 동일한 양의 전력을 생성하는데, 이는 가용 풍력 및 공기 역학적 로터의 대응하는 설정에 의해 본질적으로 이미 사전 설정된다. 그러나, 스테이터 전류의 증가로 인해, 스테이터에서의 저항 손실, 즉 스테이터 권선에서의 라인 손실이 증가한다. 이를 통해, 스테이터가 더 강하게 승온된다.
따라서, 이는, 스테이터의 가열이, 스테이터 단자에서의 자체의 출력 전압이 감소되는, 간단한 방식으로 수행되는 것을, 허용한다.
이는 예를 들어, 스테이터에 연결되며 제1 DC 전압 중간 회로로 정류하는 수동 정류기의 경우, 이러한 제1 DC 전압 중간 회로의 전압이 감소됨으로써, 설정되거나 또는 제어될 수 있다. 이것은 예를 들어 단지 하나의 예를 들자면, 이러한 제1 DC 전압 중간 회로와, 더 높은 DC 링크 전압을 갖는 제 2 DC 전압 중간 회로 사이에 배치되는, 승압 컨버터에 의해 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발전기가 외부 로터로서 설계되는 경우, 즉 외측 부품이 발전기 로터인 경우, 로터 전류는 로터에서의 저항 손실 증가에 의해 발전기 로터를 승온시키도록 증가된다. 이것은 예를 들어, 로터가 여기 전류에 의해 여기되는 분리 여기되는 동기식 발전기가, 발전기로서 사용됨으로써 달성될 수 있다. 이제 발전기 로터를 가열하거나 또는 더 강하게 가열하기 위해, 이러한 여기 전류가 증가될 수 있다. 이것은, 예를 들어 여기 전류가 전류 조정기에 의해 생성되며 그리고 전류 조정기가 이에 따라 여기 전류를 증가시킴으로써, 수행될 수 있다.
여기서 또한, 발전기 로터의 전력 손실을 증가시키는 것 대신에, 또는 이에 대해 보완적으로, 스테이터 전압을 증가시킴으로써, 스테이터의 전력 손실을 감소시키는 것을 제공하는 것이 고려된다. 따라서, 발전기가 외부 로터로서 설계되는 이러한 경우에, 일 변형예에 따르면, 스테이터에서의 감소된 손실에 의해 스테이터를 더 적게 승온시키도록 스테이터 전류를 감소시키기 위해, 스테이터 전압이 증가되는 것이 제안된다.
다른 실시예에 따르면, 외측 부품의 냉각을 위해, 온도 차 및 외측 부품 온도가 모니터링되고, 외측 부품 온도가 적어도 오버슈팅 온도만큼 내측 부품 온도보다 높거나 또는 외측 부품 온도가 한계 온도보다 높을 때, 외측 부품의 냉각이 시작되는 것이, 제안된다.
따라서, 너무 큰 차이 온도(differential temperature)가 상쇄되도록, 차이 온도에 따라, 냉각이 이루어진다. 그러나, 또한 절대 온도, 즉 제1 한계 온도가 모니터링되며, 이러한 제1 한계 온도는 또한, 사전 설정되며 그리고 선택적으로 조정될 수 있으며, 특히 적응형으로 변경될 수 있다. 절대 온도에 대한 이러한 추가적인 모니터링을 통해, 이에 따라 외측 부품의 과열이 방지될 수 있다. 따라서 냉각은, 먼저 내측 부품 온도에 기초하여 외측 부품 온도를 초기에 제어하는, 특히 약간 더 높은 온도를 허용하는, 그러나 이후에 냉각 방식에 개입하는 방식으로, 기능한다. 이를 통해, 냉각에 의해 에어 갭 두께가 감소되는 것이 회피된다. 그러나, 추가적으로 외측 부품의 과열이 방지된다.
바람직하게는, 이를 위해, 외측 부품의 냉각은, 가변 냉각 강도를 구비하며 그리고, 외측 부품 온도가 추가로 증가함에 따라, 냉각 강도에 관해 증가되는 것이 제안된다. 바람직하게는, 냉각은, 외측 부품 온도가 추가로 증가함에 따라, 초기 냉각 강도로부터 최대 냉각 강도로 선형으로 증가된다. 이는, 외측 부품 온도가 오버슈팅 온도만큼 최종 온도보다 높은 경우, 즉 상대적인 온도 증가의 경우에 적용될 뿐만 아니라, 외측 부품 온도가 제1 한계 온도를 초과하는 경우, 즉 절대적인 온도 증가의 경우에도 적용된다. 바람직하게는, 냉각의 시작부터, 즉 오버슈팅 온도만큼 내측 부품 온도에 대해 오버슈팅될 때부터, 또는 제1 한계 온도부터, 예를 들어 10 K 또는 20 K만큼 더 높을 수 있는, 추가적 목표 온도가 설정된다. 예방책으로서, 물론 기본적으로, 상대 온도 모니터링 및 절대 온도 모니터링이 동시에 응답하는 것이, 또한 고려될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
일 실시예에 따르면, 외측 부품 온도가 최소 차이 온도보다 적은 온도만큼 내측 부품 온도보다 높아지자마자, 외측 부품의 가열이 수행되는 것이 제안된다. 바람직하게는 이러한 최소 온도는, 오버슈팅 온도보다 작도록 선택된다.
예를 들어, 최소 차이 온도를 오버슈팅 온도의 절반만큼 선택하는 것이 유용하다. 이러한 조치에 의해, 외측 부품의 가열이 언제 수행되는지에 대한 명확한 기준이, 먼저 결정된다. 이러한 가열은 또한, 차이 온도 또는 온도 차에 따라 제어된다. 냉각 제어와의 조합이 특히 유리하다. 따라서, 차이 온도가 모니터링되고, 차이 온도가 오버슈팅 온도의 값에 도달하는 즉시, 냉각이, 스위칭 온된다. 이를 통해 특히, 외측 부품의 냉각이 사전에 수행되는 것이 아니라, 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이에 이러한 온도 차가 존재하는 순간부터만 수행되는 것이 달성될 수 있다. 차이가 그보다 작으면, 외측 부품이 많이 가열되지 않는 한, 냉각되지 않는다.
그러나, 이제 외측 부품 온도가 내측 부품 온도보다 약간 더 따뜻할 정도로만 외측 부품 온도가 하강되는 경우, 외측 부품을 가열하는 것이 제안된다. 그러나 이것은, 내측 부품 온도보다 최소 차이 온도보다 적은 온도만큼 높은 경우에만 발생한다. 따라서, 외측 부품 온도가 최소 차이 온도보다 크지만 그러나 오버슈팅 온도보다 작은 값만큼 내측 부품 온도보다 높으면, 외측 부품은 가열되거나 또는 냉각되지 않는다.
바람직하게는, 가열은, 가변적이며, 따라서 가변 가열 출력을 구비하며 그리고, 외측 부품 온도가 추가로 감소함에 따라, 가열 출력에 관하여 증가되고, 이것은 또한, 내측 부품 온도와 관련하여 고려된다. 이러한 증가는 바람직하게, 외측 부품 온도가 추가로 감소함에 따라, 초기 가열 출력으로부터 최대 가열 출력으로 선형으로 일어난다. 미리 결정된 차이 온도, 즉 예를 들어 내측 부품 온도보다 10 K 낮은 온도에서, 최대 가열 출력이 달성될 수 있다. 가열 출력의 설정은, 예를 들어 외측 부품이 스테이터인 경우, 일정한 스테이터 출력에서 스테이터 전압을 감소시킴으로써 달성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 방법이 적응형으로 작동하는 것이, 제안된다. 특히, 사전 설정 가능한 값들은, 이 경우, 적응형으로 조정되거나 또는 설정된다. 바람직하게는, 이러한 적응형 프로세스는, 비교적 의미 있는 초기 값과 더불어 시작하고, 이러한 초기 값은 이후에 조정된다.
특히, 에어 갭 두께가 모니터링되고, 사전 설정 가능한 최소 두께보다 아래의 언더슈트가 발생하면, 외측 부품과 내측 부품 사이의 접촉을 방지하도록 안전 조치가 개시되는 것이 제안된다. 따라서 이러한 최소 두께보다 아래의 언더슈트가 발생하면, 안전 조치가 개시되고, 이러한 안전 조치가 개시될 때마다, 이러한 사전 설정 가능한 또는 변경 가능한 오버슈팅 온도가, 증가된다. 예를 들어 안전 조치가 개시될 때마다, 이러한 사전 설정 가능한 오버슈팅 온도는, 1 K 또는 5 K만큼 증가될 수 있다. 따라서 개시는, 온도 차가 아직 충분히 크지 않아서 외측 부품이 너무 조기에 냉각되었다는 명확한 신호로 평가된다.
바람직하게, 오버슈팅 온도는, 테스트 기간 내에 안전 조치가 개시되지 않은 경우, 단계적으로 다시 감소되는 것이 제안된다. 따라서, 안전 조치가 예를 들어 하루 동안, 일주일 동안 또는 한 달 동안 개시되지 않는다면, 오버슈팅 온도는, 아마도 충분하고, 발전기를 전체적으로 약간 더 양호하게 냉각시킬 수 있도록 적어도 약간 다시 감소될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 풍력 터빈의 정상 작동과 감소된 작동 사이에, 차이가 존재하는 것이 제안된다. 감소된 작동에서는, 이 경우 풍력 터빈은, 동일한 바람 조건에서, 정상 작동에 비해 감소된 회전 속도로 작동된다. 감소된 작동은, 예를 들어 소음을 감소시키기 위한 목적으로, 회전 속도의 감소와 관련될 수 있다. 이를 위해 이제, 발전기를 냉각하기 위한 상기 방법은, 정상 작동에서, 감소된 작동에서와 다른 파라미터 값을 사용하는 것이 제안된다. 특히, 오버슈팅 온도 그리고, 추가적으로 또는 대안적으로, 한계 온도가, 상이하게 선택되는 것이 제안된다. 이를 위해, 대안적인 파라미터 세트가 저장될 수 있다. 또한 적응이 개별적으로 현재 작동 모드의 현재 파라미터들과 관련되는, 제안된 적응형 방법이, 또한 사용될 수 있다. 따라서 풍력 터빈이 예를 들어 감소된 작동에서 작동되며 그리고 오버슈팅 온도가 감소되어야 하는 적응이 발생하는 경우, 데이터 세트의 오버슈팅 온도의 값만이, 이러한 감소된 작동에 대해, 적응된다. 따라서, 전체적으로, 간단한 방식으로, 정상 작동 또는 감소된 작동의 개별적인 특수한 특징에 대해, 고려될 수 있다.
바람직하게는, 상이한 냉각 매체 및, 추가적으로 또는 대안적으로, 상이한 냉각 모드가, 내측 부품 및 외측 부품에 대해 제공되는 것이 제안된다. 이들 상이한 냉각 매체 또는 냉각 모드에 의해, 외측 부품 및 내측 부품의 특수한 특성이 고려될 수 있다. 부가적으로, 상이한 냉각 출력 그리고 특히 냉각 결과가, 상이한 냉각 매체 또는 냉각 모드에 의해, 또한 달성될 수 있다. 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 온도 차를 고려함으로써, 이를 통해 다른 냉각 결과가 고려될 수 있다. 특히, 예를 들어 내부 냉각이, 덜 효율적으로 작동하고, 특히 열악한 냉각 결과를 생성하며, 그리고 이로 인해 내측 부품의 더 큰 열적 유도 팽창으로 이어질 수 있는, 효과가, 상쇄될 수 있다. 차이 온도를 고려함으로써, 목표한 대로 상쇄가, 수행될 수 있다.
여기서 특히 본 발명에 따른 방법이 사용될 때, 한편으로는 내측 부품에 대해 그리고 다른 한편으로는 외측 부품에 대해, 상이한 냉각 모드를 사용하는 것이, 문제점이 더 적다는 것이 본 발명의 장점으로 나타난다.
상이한 냉각 매체로서 특히 한편으로는 공기가 그리고 다른 한편으로 물 또는 첨가제를 포함하는 물과 같은 액체 냉각 매체가 고려된다. 상이한 냉각 모드로서 특히, 한편으로는 냉각 매체가 냉각될 부품을 따라 능동적으로 이동하는 능동적 냉각이 고려될 뿐만 아니라, 다른 한편으로는 냉각될 부품을 따라 특히 공기 흐름이 가능하지만 그러나 반드시 추가의 액추에이터에 의해 이송되는 것은 아닌 수동적 냉각도 고려된다.
바람직하게, 내측 부품에 대해 공냉 및/또는 수동적 냉각이 제공되고, 외측 부품에 대해서는 수냉, 특히 이에 대해 능동적 냉각이 제공된다.
본 발명에 따르면, 또한 풍력 터빈이 제안된다. 이러한 풍력 터빈은, 스테이터 및 발전기 로터 그리고 이들 사이에 에어 갭 두께를 갖는 에어 갭을 구비하는, 발전기를 포함한다. 발전기는, 내부 로터로서 또는 외부 로터로서 설계될 수 있다. 발전기가 내부 로터로서 설계되는 경우, 발전기는 외측 부품으로서 스테이터를 포함하고, 내측 부품으로서 발전기 로터를 포함한다. 발전기가 외부 로터로서 설계되는 경우, 발전기는 외측 부품으로서 발전기 로터를 포함하고 내측 부품으로서 스테이터를 포함한다.
어느 경우에도, 외측 부품의 온도를 외측 부품 온도로서 검출하기 위한 외측 부품 온도 측정 수단이 제공된다. 또한, 내측 부품의 온도를 내측 부품 온도로서 검출하기 위한 내측 부품 온도 측정 수단이 제공된다. 이들 온도 측정 수단은 각각, 하나 이상의 온도 센서를 각각 포함할 수 있으며, 이러한 하나 이상의 온도 센서는 바람직하게, 발전기의 주변에 걸쳐 분포되어 배치되고, 이에 따라 어느 경우에도 외측 부품 또는 내측 부품의 주변에 걸쳐 분포되어 배치된다.
또한, 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 차이로서의 온도 차를 형성하기 위한 차이 수단이 제공된다. 따라서, 차이가, 온도 차를 형성하는 외측 부품 온도 및 내측 부품 온도로부터 형성될 수 있다. 원칙적으로, 결과적으로 외측 부품 온도와 내측 부품 온도 사이의 차이를 형성하는 온도 차는 또한, 부품 온도 차와 동의어로서 지칭될 수 있다. 즉, 두 부품, 즉 외측 부품과 내측 부품 사이의 온도의 차이는, 온도 차로 지칭된다. 각각의 경우에, 외측 부품 온도 측정 수단 또는 내측 부품 온도 측정 수단을 위한 복수의 온도 센서를 사용하는 경우, 검출된 온도의 각각의 평균값이 각각 사용될 수 있거나, 또는 각각의 경우에 최대 검출된 값이 사용될 수 있다.
마지막으로, 발전기의 열팽창에 의한 에어 갭 두께의 감소가 상쇄되도록 하기 위해, 온도 차에 따라 발전기를 제어하도록 준비되는 제어 수단이 제공된다.
제어는 특히 풍력 터빈을 제어하기 위한 방법의 적어도 하나의 실시예에 따라, 특히 위에서 설명된 바와 같이, 수행된다.
바람직하게는, 풍력 터빈은, 내측 부품을 냉각하기 위한 내측 냉각 장치를 포함하며, 추가적으로 또는 대안적으로 외측 부품을 냉각하기 위한 외측 냉각 장치를 포함한다. 따라서 외측 부품 및 내측 부품에 대해, 냉각 장치가 각각 제공된다.
바람직하게는, 상이한 냉각 매체 및/또는 냉각 모드가, 내측 냉각 장치 및 외측 냉각 장치에 대해 제공된다. 특히, 내측 냉각 장치는, 공냉으로, 추가적으로 또는 대안적으로, 수동적 냉각으로 형성되는 것이 제안된다. 외측 냉각 장치에 대해서는 바람직하게는 수냉으로서 형성되는 것이 제안된다.
따라서, 위에서 설명한 적어도 하나의 실시예에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무-기어 풍력 터빈이 제안된다.
특히 이를 위해, 위에서 설명된 방법은, 제어 수단에서 전체적으로 또는 부분적으로 구현된다. 위에서 제공된 차이 수단은 또한, 특히 제어 수단 또는 별도의 장치에서 구현되는 소프트웨어로서 구현될 수도 있다.
온도 차는 또한, 예를 들어 인자(factor)와 같이 다르게 표현될 수도 있다. 예를 들어 섭씨 80 내지 120 도의 온도 범위가 존재하면, 이는 352 내지 392 K의 절대 온도에 대응한다. 3.5 K의 온도 차는 이 경우 또한 대략 1.01의 인자에 의해 표현될 수도 있다.
이하에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서 적어도 하나의 구체적인 예시적인 실시예를 참조하여 예시적으로 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 풍력 터빈을 사시도로 도시한다.
도 2는 발전기의 일부를 분해도로 도시한다.
도 3은 에어 갭에 대한 상이한 가능한 상황들을 개략적으로 도시한다.
도 4는 제어 조립체 개략적으로 도시한다.
도 1은 타워(102) 및 기관실(104)을 갖는 풍력 터빈(100)을 도시한다. 기관실(104)에는, 3개의 로터 블레이드(108) 및 스피너(110)를 구비하는, 로터(106)가 배치된다. 로터(106)는, 작동 시 바람에 의해 회전 운동으로 설정되고, 이를 통해 기관실(104) 내의 발전기를 구동시킨다.
도 2는, 발전기 로터(202) 및 스테이터(204)를 갖는, 발전기(200)를 도시한다. 여기서 발전기(200)는 내부 로터로 구성되고, 발전기 로터(202)는 의도된 사용을 위해 스테이터(204) 내로 푸시되며, 그리고 그 후 이러한 스테이터(204) 내에서 회전한다. 이러한 발전기 로터(202)와 스테이터(204) 사이에는, 이 경우, 얇은 에어 갭이 형성된다.
또한, 스테이터 캐리어(206)가 도시되어 있으며, 이 스테이터 캐리어 상에는 스테이터(204)가 의도된 바와 같이 고정된다. 이러한 3개의 요소, 즉 발전기 로터(202), 스테이터(204) 및 스테이터 캐리어(206)는, 이 경우 의도된 사용 시, 마찬가지로 도시되어 있는 라이닝(208)에 의해 실질적으로 둘러싸인다.
도 3은 에어 갭(310)에 대한 4개의 기본적인 상황들을 도시하며, 이 에어 갭은 4개의 모든 표현에서 동일한 참조 번호로 표시된다. 따라서, 마찬가지로 4개의 상태 모두는 또한, 내부 원으로 도시되는 발전기 로터(302) 및 더 큰 외부 원으로 도시되는 스테이터(304) 또는 스테이터(304)의 내부 경계를 도시한다.
도 3에서, 상황(A)은 설정 상태 또는 이상적인 상태를 나타내고, 여기서 발전기 로터(302)는 스테이터(304) 내에서 이상적으로 동심으로 배치된다. 따라서, 에어 갭(310)은 이들 2개의 구성 요소 사이에서 균일하게 연장된다. 또한, 에어 갭(310)은 너무 얇지 않다.
상황(B)은, 발전기 로터(302)가 더 이상 스테이터(304) 내에서 정확히 동심으로 배치되지 않은, 편심 상황을 도시한다. 그 결과, 에어 갭(310)은, 더 이상 모든 위치에서 동일한 두께를 갖지 않고, 일 영역에서는 비교적 얇아지고 다른 영역에서는 비교적 두껍게 되었다. 상황(B)은 최적은 아니지만, 그러나 해당 발전기의 추가 작동을 허용한다.
상황(C)은, 발전기 로터(302)가 스테이터(304) 내에 실질적으로 동심으로 배치되지만 그러나 적어도 상황(A)과 비교하여 에어 갭(310)이 감소된 상황을 도시한다. 이것은 스테이터(304)가 팽창되지 않았거나 또는 강하게 팽창되지는 않았지만, 발전기 로터(302)가 팽창된 결과일 수 있다. 그러나 상황(C)에서도 발전기는 여전히 작동 가능하다.
다음으로 상황(D)은, 에어 갭(310)이 일 지점에서 너무 얇아져서 안전 조치가 개시되는 상황을 도시한다. 이 경우, 상황(D)에서, 발전기 로터(302)의 팽창에 의해 전체적으로 에어 갭(310)이 감소되고, 발전기 로터(302)는 더 이상 스테이터(304) 내에서 동심으로 배치되지 않는다. 이를 통해, 일 영역에서 이러한 매우 얇은 에어 갭(310)이 발생되어, 전술한 안전 조치 개시가 발생되는데, 이는 에어 갭 스위치 개시로 지칭될 수도 있다.
도 3은 에어 갭(310)의 상태의 다양한 가능성만을 도시한다. 이는, 발전기 로터(302)가 내측 부품을 형성하고 스테이터(304)가 외측 부품을 형성하는 내부 로터의 경우에 대해 설명되었다. 그러나, 발전기가 외부 로터로서 설계될 때, 즉 발전기 로터가 외부에 있고 스테이터가 내부에 있는 경우에도, 동일한 설명이 마찬가지로 또한 적용된다. 이것은 발전기 로터(302)가 스테이터이고 스테이터(304)가 발전기 로터인 차이점이 있는 도 3에도 대응될 것이다.
도 4는 특히 예시적으로 단면도로 도시되어 있는 발전기(400)의 냉각을 제어하기 위한 제어 개념 또는 제어 구조를 도시한다. 또한 여기서, 예시적으로 발전기 로터(402) 및 스테이터(404)를 포함하는, 내부 로터가 발전기(400)로서 사용된다. 발전기 로터(402)는 2개의 베어링(414)에 의해 저널(412) 상에 회전 가능하게 장착된다. 저널(412)에는 스테이터 캐리어(406)가 고정되어, 스테이터(404)를 고정 지지한다. 스테이터 캐리어(406)는 최종적으로 기계 캐리어 상에 유지되며, 이는 여기에 도시되지 않는다. 저널(412) 및 스테이터 캐리어(406)는 이들이 여기에서 필수적인 지지 요소임을 설명하기 위해 해칭선으로 도시되어 있다. 스테이터(404) 및 발전기 로터(402)와 같은 다른 요소도 또한 기본적으로 절단면을 갖지만, 그러나 이들은 여기에 해칭선으로 도시되지 않는데, 왜냐하면 특정 구성에 상세하게 의존하지 않기 때문이다.
또한, 허브(416)는 발전기 로터(402)에 고정 연결되어 있으며, 이 허브는 허브(416) 및 이에 따라 발전기 로터(402)를 적절한 바람으로 회전시키기 위해, 3개의 로터 블레이드를 보유할 수 있다.
발전기 로터(402)와 스테이터(404) 사이에 에어 갭(410)이 형성된다. 또한, 외부 센서(418) 및 내부 센서(420)가 각각 도시되어 있다. 외부 센서(418)는 스테이터(404)의 스테이터 적층 철심(422)의 영역에 배치되며, 여기서는 다른 센서들을 또한 포함할 수 있는 외측 부품 온도 측정 수단을 나타낸다.
내부 센서(420)는 발전기 로터(402)의 극편(424)의 영역에 배치되며, 여기서 다른 센서들을 또한 포함할 수 있는 내측 부품 온도 측정 수단을 나타낸다.
외부 센서(418)는 외측 부품 온도(TA)를 검출하고, 내부 센서(420)는 내측 부품 온도(TI)를 검출한다. 이들 2개의 온도는 합산 요소(426)에서 서로 차감되어, 차이 온도(ΔΤ)가 차이 또는 온도 차로서 형성되며, 이는 또한 부품 온도 차로도 지칭될 수 있다. 이러한 온도 차(ΔΤ)는, 다음 식에 따라 외측 부품 온도(TA) 및 내측 부품 온도(TI)로부터 형성된다.
ΔΤ = Τ A - Τ I
차이 온도(ΔΤ) 그리고 외측 부품 온도(TA) 및 내측 부품 온도(TI)는, 입력 변수로서 제어 수단(428)에 입력된다. 합산 요소(426)는 그 외에 차이 수단으로서 기능한다.
제어 수단(428)은 그에 따라, 차이 온도(ΔΤ) 또는 2개의 개별 온도의 온도 차에 따라, 발전기(400)의 냉각을 제어할 수 있다. 이를 위해, 스테이터(404)에 대해, 냉각 펌프(430), 냉각 채널(432) 및 냉각 코일(434)에 의한 액체 냉각이 제공된다. 냉각 코일(434)은 여기서, 예시적으로 스테이터(404)의 스테이터 지지 링(436)에 배치된다. 스테이터 캐리어(406)에 의해 유지되는 스테이터 지지 링(436)은, 자체측에서 다시 스테이터 적층 철심(422)을 유지하며, 이는 여기서 단지 예시적으로만 도시되어 있다.
이제 차이 온도(ΔΤ)가 사전 설정 가능한 오버슈팅 온도보다 높거나, 또는 외측 부품 온도(TA)의 절대 값이 제1 한계 온도보다 높은 경우, 냉각 펌프(430)는 외부 냉각을 위한 냉각 신호(KA)에 의해 작동되고, 냉각 채널(432)에 표시된 화살표에 따라, 냉각 코일(423)을 통해 액체 냉각 매체가 펌핑된다. 차이 온도(ΔΤ) 또는 절대 외측 부품 온도(TA)가 더 증가하면, 펌프 출력 및 이에 따라 냉각 펌프(430)의 펌핑 능력은, 이러한 증가와 함께 선형으로 더 증가될 수 있다. 제어 수단(428)은, 이러한 제어를 수행할 수 있다.
또한, 에어 갭(410)의 에어 갭 두께를 측정하며 그리고 에어 갭(410)의 추가의 위치에서 그 두께를 검출하기 위해 제공될 수 있는 다양한 다른 이러한 거리 센서를 예시적으로 나타내는, 거리 센서(438)가 또한 도시되어 있다. 그 결과는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어 수단(428)에서 평가될 수 있다.
따라서 냉각 펌프(430), 냉각 채널(432) 및 냉각 코일(434)을 통해, 스테이터(404) 및 이에 따라 외측 부품은, 액체성 매체에 의한 냉각을 겪게 된다. 따라서, 이는 외측 냉각 장치를 형성한다. 발전기 로터(402) 및 이에 따라 내측 부품을 냉각하기 위해, 스테이터 캐리어(406)에는, 팬(440)이 제공된다. 이들 팬(440)은 각각, 공기 흐름(442)을, 여기서 벨 모양 구조로 설계될 수 있으며 그리고 스테이터 벨이라고도 지칭될 수 있는, 스테이터 캐리어를 통해 발전기 로터(402)를 향해 가압한다. 거기에서, 공기 흐름은 분할되어, 발전기 로터(402) 내의 다양한 개구를 통해 그리고 또한 에어 갭(410)을 통해 흐를 수 있다.
따라서 내측 냉각 장치를 형성하는 팬(440)은, 마찬가지로 제어 수단(428)을 통해 제어될 수 있다. 이를 위해, 제어 수단(428)은, 내측 냉각 장치(KI)를 위한 냉각 신호를 전송한다.
이러한 방식으로, 발전기 로터(402) 및 스테이터(404)는, 그들의 냉각에 관해 서로에 대해 독립적으로 제어될 수 있다. 이러한 제어는, 도 4의 예에서 제어 수단(428)에 의해 수행된다. 특히, 외측 부품 온도(TA)는, 차이 온도(ΔΤ)에 따라 제어된다. 그럼에도 불구하고, 외측 부품 온도(TA)의 절대 값이 또한, 직접 고려될 수도 있다. 특히, 스테이터(404)의 냉각 및 이에 따라 외측 부품 냉각은, 외측 부품 온도(TA)가 오버슈팅 온도만큼 내측 부품 온도(TI)보다 높아진 경우에만 시작되는 것이 제안된다. 내측 부품 온도는 원칙적으로 통상적으로는 특히 검출된 내측 부품 온도(TI)에 따라 제어될 수 있다.
따라서 시스템은 기본적으로, 내측 부품 온도(TI)보다 더 높은 외측 부품 온도(TA)를 달성한다. 이를 통해, 발전기 로터(402)가 스테이터(404)보다 더 강하게 반경 방향으로 열 팽창하는 것이 방지되어, 이를 통해 에어 갭 두께가 전체적으로 감소되는 것이 방지된다. 그럼에도 불구하고 일단 너무 작은 에어 갭 두께가 발생하면, 이는 거리 센서(438)에 의해 검출될 수 있고, 필요한 경우 안전 조치가 개시될 수 있다.
그러나, 어떠한 경우에도, 이러한 안전 조치는, 제안된 열 제어에 의해 회피될 수 있거나 또는 특히 타이트한 에어 갭 두께를 형성하는 것이 가능하다. 또한, 특수한 작동 모드, 특히 소음 감소 작동 모드를 특별히 고려할 수도 있다. 특히 소음 감소 작동 모드에서, 즉 물론 항상 추구되는 가능한 한 높은 전력에서 가능한 한 낮은 회전 속도가 사용되는 것이 제공될 수 있다. 이는 특히 공냉식 내부 로터의 경우 비교적 높은 수준의 승온 및 이에 따라 불균형적으로 큰 열 팽창을 초래할 수 있다.
특히 절대 온도에만 의존하여 냉각이 스위칭 온되거나 또는 스위칭 오프되는 종래의 발전기 온도 제어 장치에 의해서는, 이러한 차별화된 고려는 수행될 수 없다.
따라서, 차이 온도 제어에 의해, 스테이터가 여기서는 발전기 로터로 언급되는 발전기의 로터보다 항상 더 따뜻하게 되는 것이 보장된다. 이러한 설명은 내부 로터에 대해서도 적용되며, 외부 로터의 경우에는 그 반대로, 즉 차이 온도 제어를 통해, 발전기 로터가 스테이터보다 항상 더 따뜻하게 되는 것이 보장된다. 제안된 제어에 대한 전제 조건은, 외부 및 내측 부품이 별도의 냉각 또는 가열 시스템을 가져야 하고, 적어도 외측 부품이 내측 부품과 독립적으로 냉각 또는 가열될 수 있어야 한다는 것이다. 이 경우, 발전기의 외측 부품이 내측 부품보다 더 따뜻하게 유지될 수 있으므로, 외측 부품은 내측 부품보다 더 높은 열 팽창을 겪게 되고, 이를 통해 너무 얇은 에어 갭으로 인해, 에어 갭 모니터링, 즉 안전 조치를 개시하게 되지 않는다.
특히, 제안된 해결 방안을 통해, 내부 로터에서 스테이터 냉각이 절대 스테이터 온도에 따라 제어되었던 이전의 상황이 개선될 수 있고, 여기서 스테이터 냉각은, 로터 냉각이, 즉 발전기 로터의 냉각이, 작동할 수 없는 경우에만 정지된다. 이 경우 로터가 최대 냉각 출력에서 스테이터보다 더 많이 승온되면, 이 경우 너무 팽창하여 에어 갭 스위치 개시가 발생할 수 있게 될 수 있다.
따라서, 발전기 냉각, 특히 내부 로터에서 스테이터 냉각이, 외측 부품 온도와 내측 부품 온도의 차이에 따라 제어되는 해결 방안이 개발되었다. 이를 통해, 로터, 즉 발전기 로터에 대한 스테이터의 초과 온도가 보장된다.
얼마나 자주 에어 갭 스위치 개시가 발생하는지에 따라, 즉 얼마나 자주 에어 갭 두께의 언더슈팅이 감지되며 그리고 안전 조치 개시가 수행되었는지에 따라, 파라미터, 특히 스위칭 온 및 스위칭 오프 온도 임계값이 적응형으로 업데이트됨으로써, 추가적인 진전이, 달성될 수 있다. 이를 통해, 내부 로터의 경우, 그에 상응하는 더 높은 스테이터 손실을 동반하는, 과도한 스테이터 승온이, 회피될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 냉각의 제어만으로 원하는 차이 온도가 달성될 수 없는 경우, 스테이터가 외측 부품을 형성할 때 스테이터를 추가로 가열하는 것이 제안된다. 이러한 가열은, 스테이터 전압을 낮춤으로써 달성될 수 있으며, 이에 의해 스테이터 전류가 증가되고, 이에 따라 이를 통해 스테이터를 가열하는 더 많은 스테이터 손실이 발생하게 된다. 이를 통해, 스테이터 냉각이 비활성화된 경우에도 스테이터 온도를 로터 온도, 즉 발전기 로터 온도에 대해 적응시키는 것이 가능하게 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 양태는, 외측 부품, 예를 들어 내부 로터의 경우에 스테이터가 적어도 내측 부품, 내부 로터의 예에서 즉 발전기 로터만큼 따뜻하게 작동되는 것이다. 이를 통해, 에어 갭 감소의 작동 관련 영향이 사실상 영향을 미치지 않는 것이 보장되어야 한다.
따라서 내부 로터를 가정하면, 스테이터가 충분히 뜨겁지 않으면, 즉 발전기 로터에 대한 사전 설정된 차이 온도보다 낮은 경우, 스테이터는 가열된다. 이를 위해, 여기에서는, 스테이터 전압을 낮추고, 따라서 거의 일정한 전력에서 전류를 증가시키는 것이 제안된다. 이러한 전류의 증가는 스테이터에서의 저항 손실을 증가시켜, 이를 통해 승온이 이루어진다.
바람직하게는, 이제, 가열을 위한 별도의 차이 온도 범위를 특정하는 것이 제안되는데, 여기서 최소 차이 온도라고도 지칭되는 제2 차이 온도보다 언더슈팅이 발생할 때, 가열이 시작된다. 이를 위해, 즉 제2 차이 온도 범위의 끝에서 최대 스테이터 전압 감소가 달성되도록, 스테이터 전압의 정상적인 설정 값에 비례하여 이를 즉 비례적으로 감소시키는 것이 추가로 제안된다. 이러한 제2 차이 온도 범위는, 내측 부품 온도보다 낮은, 예를 들어 현재 내측 부품 온도 값보다 10 K만큼 낮은, 외측 부품 온도의 값을 나타낼 수 있다. 따라서, 이 시점까지, 스테이터 전압은 최대 값만큼 감소되어, 이에 따라 이를 통해 최대로 달성 가능한 또는 적당한 스테이터의 가열이 달성된다.
예를 들어 스테이터 온도가 발전기 로터 온도보다 제2 차이 온도 이하만큼 높은 경우, 즉, 예를 들어 로터 온도보다 5 K만큼 높은 경우, 가열은 특히 설명된 스테이터 전압의 감소에 의해 수행될 수 있다. 이러한 가열은, 외측 부품 온도 또는 온도 차가 추가로 감소함에 따라, 예를 들어 로터 온도보다 10 K만큼 낮을 수 있는 제2 차이 범위의 끝에 도달할 때까지, 더 증가될 수 있다. 따라서 이러한 설명된 예에서, 스테이터 전압은 정상 값에서 시작하여, 로터 온도보다 5 K 높은 차이 온도에서 감소되는데, 예를 들어 현재 로터 온도보다 10 K 낮은 값까지 특히 선형적으로 감소된다. 따라서 또한 예를 들어 가열 출력의 선형 증가가 달성된다.
냉각 제어에 대해서는, 예를 들어 내부 로터의 경우 지금까지 예를 들어 스테이터 슬롯 온도의 80 ℃와 같은 절대 온도 값에서 냉각 제어가 시작되었고 100 ℃ 슬롯 온도에서 최대 냉각 출력에 도달했다는 것이 또한 언급될 수 있다. 그 대신에, 이 예에서 이제, 스테이터 슬롯 온도가 로터 극편 온도보다 20 K 높은 경우, 즉 발전기 로터 온도보다 20 K 높은 경우, 스테이터 냉각이 시작된다.
바람직하게는, 외측 부품에 대해, 즉 내부 로터의 경우 스테이터에 대해, 조정 가능한 체적 유량을 갖는 수냉이 제공된다. 예를 들어 이러한 수냉은 20 K 차이 온도에서 적은 체적 유량으로 시작할 수 있고, 30 K 차이 온도에서 최대 체적 유량에 도달한다. 바람직하게는 여기서 선형 프로파일이 제안된다.
안전을 위해, 추가적으로 냉각은 또한, 예를 들어 130 ℃의 스테이터의 온도와 같은 절대 값에 따라 시작될 수도 있다. 이 경우, 차이 온도로 인해 냉각이 아직 시작되지 않은 경우, 냉각은 상기 값에서 시작하여, 140 ℃의 다른 값까지 최대 값에 도달할 수 있다. 따라서, 이러한 높은 온도에 도달할 때 스테이터가 항상 냉각되는 것이 보장된다.
따라서, 외측 부품, 즉 내부 로터의 경우, 스테이터의 열 팽창이 내측 부품, 즉 내부 로터의 경우, 발전기 로터의 팽창보다 가능한 한 항상 더 크게 되는 것이 달성된다.
또한, 차이 온도 제어의 파라미터를 미리 사전 설정하지 않고, 학습할 수 있게 하는 것이 제안된다. 각각의 에어 갭 이벤트에 의해, 형성될 차이 온도는 증가되는 것이 제안되는데, 즉 냉각이 시작되는 온도는 증가된다. 더 이상 에어 갭 이벤트가 발생하지 않으면, 해당 값이 충분한 것으로 가정한다. 필요한 경우, 이 값은 그 후 다시 감소될 수 있다. 에어 갭 이벤트라 함은, 에어 갭 두께가 너무 작아진 경우 안전 조치의 개시를 의미하는 것으로 이해된다.
특히, 소음 감소 작동의 경우, 출력 최적화 작동과 다른, 즉 기본적으로 정상 작동과는 다른 별도의 파라미터 세트를 학습하는 것이 제안된다. 이러한 제안은 특히 내부 로터로서의 분리 여기된 동기식 발전기에 적용된다. 이 경우에, 풍력 터빈은 소음 감소 작동에서 동일한 출력으로 그러나 감소된 회전 속도로 작동될 수 있다. 이를 위해, 로터 또는 발전기 로터는, 더 많은 여기 출력을 필요로 하므로, 로터 또는 발전기 로터에 더 큰 여기 전류가 주어지며, 이를 통해 로터 또는 발전기 로터는 더 뜨거워진다. 이에 따라 이 경우 내측 부품으로서의 발전기 로터가 외측 부품으로서의 스테이터보다 더 확장될 위험이 더 커진다.
상세하게는, 초기에 공장에서의 초기 설정이 이루어지도록 수행될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 공장에서의 초기 설정은 차이 온도 의존적 제어가 수행되지 않도록 제공한다.
너무 작은 에어 갭 두께가 감지되어 안전 셧다운이 개시되는 경우, 제안된 차이 제어, 즉 특히 차이 온도에 따른 냉각의 제어가, 활성화될 수 있다. 예를 들어, 오버슈팅 온도의 값이 20 K로 설정될 수 있다. 따라서 이 경우, 외측 부품 온도가 내측 부품 온도보다 적어도 20 K만큼 높은 경우에만 외측 부품의 냉각이 시작되도록 초기 값이 제공된다.
예를 들어 3 시간, 5 시간 또는 10 시간을 초과할 수 있는 미리 결정된 리셋 시간 후에 에러가 발생하지 않은 경우, 이러한 오버슈팅 온도를 단계적으로 감소시키는 것이 제안된다.
그러나 셧다운이 다시 발생하면, 오버슈팅 온도를 단계적으로 다시 증가시키고 풍력 터빈을 다시 시작하는 것이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 안전 조치 개시의 발생 후의 증가 단계는, 긴 고장 없는 작동 후의 감소 단계보다 크기가 더 큰 것으로 나타난다. 예를 들어 감소 단계는 5 K일 수 있는 반면. 증가 단계는 10 K일 수 있다.
너무 작은 공기 갭이 검출됨으로써 안전 조치 개시가 반복적으로 발생하면, 오버슈팅 온도에 대한 최대 값이 제공될 수 있다.
이제, 풍력 터빈이 설명된 안전 조치 개시로 인해 정지되지만 그러나 특히 오버슈팅 온도 값이 변경됨에 따라 자동으로 다시 시작될 수 있는 것이 또한 수행될 수 있다.

Claims (12)

  1. 무-기어 풍력 터빈(100)을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 풍력 터빈(100)은, 스테이터(404) 및 발전기 로터(402) 그리고 이들 사이에 에어 갭(air gap) 두께를 갖는 에어 갭(410)을 구비하는, 발전기(400)를 포함하는 것인, 방법에 있어서,
    - 상기 발전기(400)는, 내부 로터로서 설계되어, 외측 부품으로서 상기 스테이터(404) 및 내측 부품으로서 상기 발전기 로터(402)를 갖거나, 또는
    - 상기 발전기(400)는, 외부 로터로서 설계되어, 외측 부품으로서 상기 발전기 로터 및 내측 부품으로서 상기 스테이터를 가지며,
    상기 방법은,
    - 상기 외측 부품의 온도를 외측 부품 온도(TA)로서 검출하는 단계,
    - 상기 내측 부품의 온도를 내측 부품 온도(TI)로서 검출하는 단계,
    - 상기 외측 부품 온도와 상기 내측 부품 온도 사이의 차이로서의 온도 차를 형성하는 단계, 및
    - 상기 발전기(400)의 열 팽창에 의한 상기 에어 갭 두께(410)의 감소가 상쇄되도록, 상기 온도 차에 따라 상기 발전기(400)를 제어하는 단계
    를 포함하는 것인, 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 외측 부품은, 상기 에어 갭 두께의 감소가 상쇄되도록, 상기 온도 차에 따라 냉각되거나 또는 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 외측 부품은,
    - 상기 외측 부품 온도가 최대 언더슈팅(undershooting) 온도만큼 상기 내측 부품 온도보다 낮도록,
    - 상기 외측 부품 온도가 적어도 상기 내측 부품 온도만큼 높도록, 또는
    - 상기 외측 부품 온도가 적어도 오버슈팅(overshooting) 온도만큼 상기 내측 부품 온도보다 높도록,
    냉각되거나 또는 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 차에 따라, 상기 외측 부품은 전기적으로 가열되고 및/또는 상기 내측 부품은 전기적으로 방전되며, 특히
    - 상기 발전기가 내부 로터로서 설계되는 경우, 스테이터 전압이, 상기 스테이터에서의 증가된 저항 손실에 의해 상기 스테이터를 승온시키도록, 스테이터 전류를 증가시키기 위해 감소되고, 또는
    - 상기 발전기가 외부 로터로서 설계되는 경우, 스테이터 전압이, 상기 스테이터에서의 감소된 손실에 의해 상기 스테이터를 더 적게 승온시키도록, 상기 스테이터 전류를 감소시키기 위해 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외측 부품을 냉각시키기 위해, 상기 온도 차 및 상기 외측 부품 온도가 모니터링되며, 그리고
    상기 외측 부품의 냉각이,
    - 상기 외측 부품 온도가 적어도 오버슈팅 온도만큼 또는 상기 오버슈팅 온도만큼 상기 내측 부품 온도보다 높은 경우에, 및/또는
    - 상기 외측 부품 온도가 제1 한계 온도보다 높은 경우에,
    시작되며,
    바람직하게, 상기 외측 부품의 상기 냉각은, 가변 냉각 강도를 구비하며 그리고, 외측 부품 온도가 추가로 증가함에 따라, 냉각 강도에 관해 증가되며, 특히 외측 부품 온도가 추가로 증가함에 따라, 초기 냉각 강도로부터 최대 냉각 강도로 선형으로 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 외측 부품의 가열이, 상기 외측 부품 온도가 최소 차이 온도보다 적은 온도만큼 상기 내측 부품 온도보다 높아지자마자, 실행되고, 바람직하게 상기 최소 차이 온도는, 상기 오버슈팅 온도보다 작도록 선택되며, 예를 들어 절반 크기이며, 바람직하게,
    - 상기 가열은, 가변 가열 출력을 구비하며 그리고, 외측 부품 온도가 상기 내측 부품 온도에 대해 추가로 감소함에 따라, 가열 출력에 관하여 증가되고, 특히 외측 부품 온도가 상기 내측 부품 온도에 대해 추가로 감소함에 따라, 초기 가열 출력으로부터 최대 가열 출력으로 선형으로 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은, 적응형으로 작동하고, 특히
    - 상기 에어 갭 두께가 모니터링되며 그리고, 사전 설정가능한 최소 두께 아래의 언더슈트(undershot)가 발생하면, 외측 부품과 내측 부품 사이의 접촉을 방지하기 위해, 안전 조치가, 개시되며, 그리고,
    - 상기 안전 조치가 개시될 때마다, 상기 외측 부품 온도가 상기 내측 부품 온도보다 높도록 의도되는 만큼의 온도 값을 지시하는, 오버슈팅 온도 또는 상기 오버슈팅 온도는, 증가되며, 바람직하게,
    - 상기 오버슈팅 온도는, 테스트 기간 내에 상기 안전 조치가 개시되지 않은 경우, 단계적으로 다시 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 풍력 터빈의 정상 작동과 감소된 작동 사이에, 차이가 존재하고,
    - 상기 감소된 작동에서, 상기 풍력 터빈은, 동일한 바람 조건에서, 상기 정상 작동에 비해 감소된 회전 속도로 작동되며, 그리고
    - 발전기를 냉각하기 위한 방법은, 상기 정상 작동에서, 특히 상기 오버슈팅 온도에 대해 및/또는 상기 제1 한계 온도에 대해, 상기 감소된 작동에서와 다른 파라미터 값을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상이한 냉각 매체 및/또는 냉각 모드가, 상기 내측 부품 및 상기 외측 부품에 대해 제공되며, 특히
    - 상기 내측 부품은, 공냉 및/또는 수동적 냉각을 동반하도록 제공되고, 및/또는
    - 상기 외측 부품은, 수냉(water cooling)을 동반하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 스테이터 및 발전기 로터 그리고 이들 사이에 에어 갭 두께를 갖는 에어 갭을 구비하는, 발전기를 포함하는, 무-기어 풍력 터빈으로서,
    - 상기 발전기는, 내부 로터로서 설계되어, 외측 부품으로서 상기 스테이터 및 내측 부품으로서 상기 발전기 로터를 갖거나, 또는
    - 상기 발전기는, 외부 로터로 설계되어, 외측 부품으로서 상기 발전기 로터 및 내측 부품으로서 상기 스테이터를 가지며,
    상기 무-기어 풍력 터빈은,
    - 상기 외측 부품의 온도를 외측 부품 온도로서 검출하기 위한, 외측 부품 온도 측정 수단,
    - 상기 내측 부품의 온도를 내측 부품 온도로서 검출하기 위한, 내측 부품 온도 측정 수단,
    - 상기 외측 부품 온도와 상기 내측 부품 온도 사이의 차이로서의 온도 차를 형성하기 위한 차이 수단, 및
    - 상기 발전기의 열팽창에 의한 상기 에어 갭 두께의 감소를 상쇄시키도록 하기 위해, 상기 온도 차에 따라 상기 발전기를 제어하도록 준비되는 제어 수단
    을 포함하는 것인, 무-기어 풍력 터빈.
  11. 제 10항에 있어서,
    - 상기 내측 부품을 냉각하기 위한 내측 냉각 장치가 제공되고, 및/또는
    - 상기 외측 부품을 냉각하기 위한 외측 냉각 장치가 제공되고, 바람직하게,
    - 상이한 냉각 매체 및/또는 냉각 모드가, 상기 내측 냉각 장치 및 상기 외측 냉각 장치에 대해, 제공되고, 특히
    - 상기 내측 냉각 장치는 공냉 및/또는 수동적 냉각으로 형성되고, 및/또는
    - 상기 외측 냉각 장치는 수냉으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무-기어 풍력 터빈.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무-기어 풍력 터빈.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021172618A1 (ko) * 2020-02-26 2021-09-02 동아대학교 산학협력단 풍력발전기용 afpm 발전기

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111756177B (zh) * 2020-07-31 2021-02-26 台州市金维达电机有限公司 一种能避免温度激增导致故障的电机装置
EP4064555A1 (de) * 2021-03-25 2022-09-28 Wobben Properties GmbH Windenergieanlage und verfahren zum steuern einer windenergieanlage

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3712565B2 (ja) * 1999-04-28 2005-11-02 松下電器産業株式会社 回転装置及び当該回転装置を備えた加工装置
JP3873634B2 (ja) 2001-02-28 2007-01-24 株式会社日立製作所 風力発電システム
DE10119625B4 (de) 2001-04-20 2004-04-08 Wobben, Aloys, Dipl.-Ing. Verfahren zur Steuerung einer Windenergieanlage
SE524857C2 (sv) * 2002-10-10 2004-10-12 Jan Jamali Roterande elektrisk maskin, stator för en sådan samt användning av statorn
CA2748156C (en) * 2008-12-23 2016-04-26 Xemc Darwind Bv Wind turbine and method for monitoring the gap length between a rotor and a stator of the wind turbine generator
JP5260591B2 (ja) 2010-03-30 2013-08-14 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機及び風力発電システム
WO2012053064A1 (ja) * 2010-10-19 2012-04-26 三菱電機株式会社 誘導電動機の回転子及び誘導電動機及び圧縮機及び送風機及び空気調和機
ITMI20110376A1 (it) * 2011-03-10 2012-09-11 Wilic Sarl Aerogeneratore raffreddato a fluido
US9850882B2 (en) * 2011-05-19 2017-12-26 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine generator with localized air gap control and a wind turbine having such a generator
DE102011077651A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Aloys Wobben Verfahren zum Steuern einer Windenergieanlage
DE102012208550A1 (de) 2012-05-22 2013-11-28 Wobben Properties Gmbh Generator einer getriebelosen Windenergieanlage
DK2806542T3 (en) 2013-05-22 2016-12-19 Siemens Ag Airflow Control Device
EP2852037A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Width determination and control of a gap between a rotor and a stator of a generator
CN203722413U (zh) * 2013-12-27 2014-07-16 合肥盛亚电机电泵有限公司 一种可防定转子相擦的干定子潜水电泵
WO2015143135A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 Vita-Mix Corporation Thermostatic fan clutch for blender noise reduction and motor efficency improvement
US9912214B2 (en) * 2016-01-26 2018-03-06 Hamilton Sundstrand Corporation Wire-wound stator having phases with difference in temperature-responsive electrical resistance
EP3358725A1 (de) * 2017-02-07 2018-08-08 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische maschine mit unabhängiger rotorkühlvorrichtung, generatoranordnung sowie windkraftanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021172618A1 (ko) * 2020-02-26 2021-09-02 동아대학교 산학협력단 풍력발전기용 afpm 발전기

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