NL8002333A - Inrichting voor het bij een windkrachtcentrale verstellen van de schoepen voor het regelen van het vermogen en/of het toerental van de rotor. - Google Patents

Description

^ % 80.3117/M/Hey/sme

Korte aanduiding: Inrichting voor het “bij een windkraohtcentrale verstellen van de schoepen voor het regelen van het vermogen en/of het toerental van de rotor.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bij een windkraohtcentrale verstellen van de schoepen voor het regelen van het vermogen en/of het toerental van de rotor omvattende een door middel van een drukmedium te bedienen zuiger, die tegen de 5 druk van een terugstelveer in axiale richting verschuifbaar is in een stelcilinder, welke zuiger via een stangenstelsel met de schoepen is verbonden, waarbij de schoepen door de druk van de terugstelveer op de zuiger bij het wegvallen van de druk in de stelcilinder in een stand worden gedraaid, waarin het opgenomen vermogen en 10 het toerental van de rotor naar nul nadert.

Een dergelijke inrichting voor het verstellen van schoepen is bekend uit Lueger, lexikon der ïechnik 1965, deel 7, blz.

579 en 580. Bij deze inrichting is een pomp aanwezig, die via tussen geschakelde stuurschijven naar gelang de stand van de stuurschuiven 15 drukmedium hetzij in de stelcilinder hetzij naar het reservoir voert. Via de stuurschuiven wordt tevens de teruggaande stroom van drukmedium uit de stelcilinder naar het reservoir geregeld. Het bedienen van de stuurschuiven geschiedt via een stangenstelsel, dat met de zuiger, een centrifugaalregelaar en een vermogensregelaar is ver-20 bonden. Een dergelijke inrichting is ten gevolge van zijn gecompliceerde constructie kostbaar en gevoelig voor storingen.

De uitvinding beoogt een inrichting voor het verstellen van schoepen te verschaffen, die een eenvoudige constructie heeft en die in het bijzonder een doelmatige bescherming biedt, tegen een 25 te groot toerental van de rotor bij een storing van de vermogens-resp. toerenregelaar.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat voor het verkrijgen van de op de stelzuiger werkende druk een door middel van een elektronisch geregelde motor in axiale richting 30 in een cilinder verschuifbare zuiger is aangebracht, en dat een ventiel aanwezig is dat zodanig is geschakeld dat dit ventiel ter voorkoming van het overschrijden van een voorafgesteld toerental van de rotor ten gevolge van een storing in de toerenregelaar, een de beide cilinders met elkaar verbindende drukmediumleiding verbindt met een 35 naar een vloeistofreservoir lopende terugvoerleiding, zodat de schoe- 800 2 3 33 - 2 - «w J' pen in een stand kunnen worden verdraaid waarbij het toerental van de rotor naar nul nadert.

Bij een storingsvrije werking verplaatsen de beide zuigers zich synchroon in hun cilinders. Zij voeren hierbij de in-5 stelbeweging uit die de elektronische regelaar aangeeft op grond van de gegevens over de bedrijfstoestand van de inrichting.

Bij het optreden van een storing waarbij de inrichting onafhankelijk van het regelsysteem moet worden uitgeschakeld, wordt het ventiel omgeschakeld en wordt de terugvoerleiding geopend. De 10 terugstelveer en de eventuele aërodynamische krachten op de schoepen drukken de stelzuiger vervolgens in de beginstand, waarbij het hydraulische medium naar het reservoir wordt teruggevoerd en de schoepen van de rotor in een stand worden gebracht, waarin het van de wind opgenomen vermogen en het toerental van de rotor naar nul 15 nadert.

Bij een modern sneldraaiende rotor is het regelsysteem van groot belang, daar de toerentallen die bij het uitvallen van de regeling optreden zo hoog zijn, dat de inrichting kapot gaat. Om deze reden moet ook bij het uitvallen van de regeling zijn verzekerd, 20 da^ de inrichting toch nog kan worden gestopt.

Yolgens de uitvinding kan het ventiel bestaan uit een drieweg-ventiel dat zodanig is geschakeld dat het bij een storing slechts de naar de stelcilinder leidende tak van de drukmediumlei-ding verbindt met de terugstroomleiding. Hierdoor wordt vermeden 25 dat ook in de andere cilinder een drukverlaging ontstaat. Bij voorkeur is het ventiel voorzien van een centrifugaalregelaar, die mechanisch door de rotor wordt aangedreven. Hierbij opent het ventiel bij het overschrijden van het toerental van de rotor automatisch de terugstroomleiding, zodat de rotor zodoende eveneens automatisch 30 wordt stop gezet.

Het ventiel kan hetzij met de hand hetzij elektrisch wórden bediend.

Yolgens de uitvinding wordt het ventiel bediend door middel van een winddrukschakelaar. De schoepen kunnen zodoende bij 35 windvlagen in de ruststand worden gedraaid, voordat het toerental van de rotor te hoog kan oplopen.

Ten gevolge van de eenvoudige constructie is de inrichting volgens de uitvinding in het bijzonder geschikt voor klei- 800 23 33 - 3 - t Λ s nere windkrachtcentrales. Baar de inrichting voor het verstellen van de schoepen een "bepaalde overeenkomst heeft met het remsysteem van vrachtwagens, doet zich de mogelijkheid voor conventionele componenten, die "bij remsystemen worden toegepast, ook "bij de inrich-5 ting volgens de uitvinding toe te passen waardoor de kostprijs van de inrichting klein wordt gehouden.

Be inrichting volgens de uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening.

Be inrichting voor het hij een windkrachtcentrale ver-10 stellen van de schoepen voor het regelen van het vermogen en/of het toerental van de rotor is voorzien van een cilinder 1, waarin een zuiger 2 door middel van een elektrische motor 3 axiaal verschuifbaar is. De cilinder 1 is enerzijds via een navulleiding 4 met een hierin aangebracht terugslagventiel 5 met een vloeistofre-15 servoir 6 en anderzijds via.een drukmediumleiding 7 en een door de rotoras Θ aangebracht kanaal 9 en een hiertussen geschakeld ventiel 10 verbonden met een stelcilinder 11, die aan de naaf van de rotor 12 is bevestigd. De drukmediumleiding 7 is draaibaar in de van een holle boring voorziene rotoras 8 geplaatst, en het ventiel 10 is 20 in de leiding 7 aangebracht. Het ventiel 10 is vervolgens via een terugstroomleiding 13 verbonden met het vloeistofreservoir 6.

In de stelcilinder 11 bevindt zich een axiaal verplaatsbare zuiger 14, waarop aan één kant het drukmedium uit de cilinder 1 werkt en waarop aan de andere kant een in de stelcilinder 11 aan-25 wezige terugstelveer 15 werkt. De zuiger 14 is via een zuigerstang 16 verbonden met een stangenstelsel 17, dat bevestigd is aan de gedeeltelijk weergegeven schoepen 18, die om hun lengte-as draaibaar zijn.

De rotoras 8 is door middel van een overbrenging 19 ver-30 bonden met de as 20 van een elektrische generator 21.

Een elektronische regelaar 22 waarin de parameters, zoals het vermogen van de generator, het toerental en de stand van de schoepen wordt ingevoerd, regelt de werking van de motor 3«

Tijdens de werking van de windkrachtcentrale levert de generator 21 35 de energie voor de motor 3 en de elektronische regelaar 22. Voor het starten van de windkrachtcentrale wordt de energie voor de motor 3 en de elektronische regelaar geleverd door een niet weergegeven accu. Het toerental van de as wordt door middel van een aan de as 20 80023 33 y -4-- van de generator aangebrachte meter 23 vastgesteld terwijl een aan de zuigstang 16 aangebrachte opnemer 24 de instelhoek van de schoepen meet.

Het bedienen van het ventiel 10 geschiedt door middel 3 van een centrifugaalschakelaar 23» die door de as 20 van de generator wordt aangedreven* Het openen en sluiten van het ventiel 10 kan met de hand of elektrisch geschieden.

Indien de schoepenbladen 18 in de bedrijfsstand worden geplaatst» verschuift de motor 3 4e zuiger 2 in de cilinder 1 naar 10 rechts, waardoor drukmedium uit de cilinder wordt gedrukt en de zuiger 14 in de stelcilinder 11 onder druk wordt gezet, zodat deze eveneens tegen de druk van de veer 13 in synchroon met de zuiger 2 naar rechts wordt verschoven. De beweging van de zuiger 14 wordt via de zuigerstang 16 en het stangenstelsel 17 overgedragen op de 13 schoepenbladen 18, zodat deze schoepen 18 in de bedrijfsstand worden verdraaid.

Tijdens de storingsvrije werking van de windkrachtcentrale worden voor het regelen van het opgenomen vermogen en/of het toerental van de schoepen 18 door het synchroon verschuiven van de 20 zuigers 2 en 14 naar links of naar rechts, de schoepen meer of minder sterk in de aanstroomrichting van de wind verdraaid. De tijdsduur en de richting van de verplaatsing van de zuigers 2 en 14 is afhankelijk van de looptijd van de motor 3» die wordt bepaald door de elektronische regelaar 22, in welke regelaar de verschillende 25 bedrijfsparameters worden ingevoerd.

Wanneer het elektronische gedeelte of de motor 3 uitvalt, zodat de zuiger 2 in de cilinder 1 niet meer wordt verplaatst en het toerental van de rotor toeneemt, omdat de schoepen 18 voor het regelen van het toerental niet meer kunnen worden versteld, 30 wordt het ventiel 10 bij het bereiken van het maximaal toelaatbare toerental door middel van de centrifugaalkrachtschakelaar 25 zodanig bediend, dat het ventiel de mediumleiding 7 verbindt met de terug-stroomleiding 13, zodat het drukmedium naar het reservoir 6 terugstroomt. Hierdoor wordt de zuiger 14 in de stelcilinder 11 door de 35 druk van de terugstelveer 15 en eventueel de op de schoepen 10 werkende aërodynamische krachten naar zijn beginstand terug bewogen.

Met de verplaatsing van de zuiger 14 naar zijn uitgangsstand worden tevens de schoepen 18 in hun ruststand gedraaid, waarbij het uit de 800 2 3 33 *5 - 5 - wind opgenomen vermogen en het toerental van de rotor naar nul nadert.

Als ventiel kan ook een drieweg-ventiel worden toegepast, en dit ventiel kan in plaats van een centrifugaalschakelaar 5 ook door middel van een winddrukschakelaar worden bediend.

800 2 3 33

Claims (6)

1. Inrichting voor het hij een windkrachtcentrale verstellen van de schoepen voor het regelen van het vermogen en/of toerental van de rotor, omvattende een door middel van een druk-medinm te bedienen zuiger, die tegen de druk van een terugstelveer 5 in axiale richting verschuifbaar is in een stelcilinder, welke zuiger via een stangenstelsel met de schoepen is verbonden, waarbij de schoepen door de druk van de terugstelveer op de zuiger bij het wegvallen van de druk in de cilinder in een stand worden gedraaid, waarin het opgenomen vermogen en het toerental van de rotor naar 10 nul nadert, met het kenmerk, dat voor het verkrijgen van de op de stelzuiger (14) werkende druk een door middel van een elektrische geregelde motor (3) in axiale richting in een cilinder (1) verschuifbare zuiger (2) is aangebraoht en dat een ventiel (10) aanwezig is dat zodanig is geschakeld dat dit ventiel ter voorko-15 ming van het overschrijden van een vooraf vastgesteld toerental van de rotor ten gevolge van een storing in de toerenregelaar een de beide cilinders (1, 11) met elkaar verbindende drukmeditunleiding (7) ' i verbindt met een naar een vloeistofreservoir lopende terugvoerleiding (13)> zodat de schoepen (18) in een stand kunnen worden verdraaid, 20 waarbij het toerental van de rotor naar nul nadert.

2. Inrichting volgens conclusie'1, met het kenmerk, dat het ventiel (10) is voorzien van een centrifugaalscha-kelaar, die mechanisch door de rotor wordt aangedreven.

3. Inrichting volgens conclusie 1,met het ken-25 m e r k, dat het ventiel (10) wordt bediend door middel van een winddruksohakelaar.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3» o e t het kenmerk, dat het ventiel (10) elektrisch wordt bediend.

5· Inrichting volgens conclusie 1,2 of 3» met het 30. e n m e r k, dat het ventiel (10) met de hand wordt bediend.

6. Inrichting volgens een der voorafgaande conclusies, 800 2 3 33 - 7 - * met het kenmerk, dat het ventiel bestaat uit een drie-weg-ventiel, dat zodanig kan worden geschakeld dat het hij een storing slechts de naar de stelcilinder (11) leidende tak van de druk-mediumleiding (7) verbindt met de terugstroomleiding (13)· 800 2 3 33