NO158230B - System for regulering av vindturbinbladers stigning. - Google Patents
System for regulering av vindturbinbladers stigning. Download PDFInfo
- Publication number
- NO158230B NO158230B NO810845A NO810845A NO158230B NO 158230 B NO158230 B NO 158230B NO 810845 A NO810845 A NO 810845A NO 810845 A NO810845 A NO 810845A NO 158230 B NO158230 B NO 158230B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- pressure fluid
- fluid
- operating device
- blades
- control valve
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 111
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/04—Automatic control; Regulation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/77—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism driven or triggered by centrifugal forces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/60—Control system actuates through
- F05B2270/604—Control system actuates through hydraulic actuators
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind 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)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Paper (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for regulering av vindturbinbladers stigning, omfattende en første trykkvæskekilde, minst én hydraulisk betjeningsanordning for dreining av bladene om deres lengdeakser i avhengighet av trykkvæskeover-føring til betjeningsanordningen for justering av bladstigningen, en første reguleringsventil for regulering av trykkvæskeoverfør-ingen til betjeningsanordningen under normal bladstigningsjustering.
Por å forbedre virkemåten, blir vindturbiner i blant utstyrt med blader med regulerbar stigning. Bladenes stigning jus-teres ved dreining av bladene om deres lengdeakser, og vindturbinen kan på den måte bringes til å fungere med maksimal effekt under skiftende vindforhold. Dessuten lettes startingen av turbi-nen, og ved nullstilling (feathering) av bladene, når bladenes middelkorde i alt vesentlig ligger i luftstrømmens retning, dvs. at bladene styres til en innfallsvinkel lik null i forhold til vindretningen, forhindres driften av vindturbinen med for høy hastighet ved høye vindhastigheter.
Det er foreslått forskjellige mekanismer og reguleringssystemer for variering av vindturbinbladers stigning. Et slikt system er kjent fra US-patentskrift 4.083.651. I systemet anven-des et pendelelement som gjennom sentrifugalvirkning reagerer på vindturbinens rotorhastighet, for å dreie bladene og derved for-andre bladstigningen over turbinens totale virkeområde. Det bør bemerkes at evnen til bladstigningsjustering i et slikt system begrenses gjennom pendelelementenes sentrifugalreaksjon og er automatisk og bare påvirkbar av systemets driftsparametre, og kan følgelig ikke utsjaltes ved behov.
For å oppnå kontinuerlig regulering av vindturbinbladenes stigning, er det ønskelig å innføre hydrauliske reguleringssystemer, hvor trykkvæske selektivt fremføres til og avledes fra hydrauliske betjeningsanordninger som er samvirkende forbundet med turbinbladene. Hydrauliske reguleringssystemer som fungerer etter et slikt hovedprinsipp, har funnet anvendelse ved stig-ningsreguleringssystemer for flypropeller. Eksempler på slike systemer for regulering av propellbladstigning er kjent fra US-patentskrifter 2.809.702, 2.611.440, 3.004.608, 3.163.233, 2.507.671, 2.505.206 og 2.556.700. I slike systemer fremføres trykkvæske fra en primærpumpe til motoren, for vanlig stignings-justering. En reserve- eller sekundærpumpe eller akkumulator kan overføre trykkvæske til motoren for omstilling eller i tilfelle av at primærpumpen svikter. Ifølge US-patentskrifter 2.809.702, 2.611.440 og 3.004.608 tilføres både primærpumpene og reserve-eller omstillingspumpene trykkvæske fra en felles kilde eller forråd. Hvis kilden eller forrådet påføres en defekt som resul-terer i lekkasje av tykkvæske, vil dette medføre risiko for svikt både i det primære stigningsreguleringssystem og i reservesyste-met for stigningsregulering, slik at både den normale stignings-justering og bladnullstillingen forhindres. Ifølge de ovennevnte patentskrifter er både primærvæskekilden og nullstillingsvæsken forbundet med bladbetjeningsanordningen gjennom en enkelt reguleringsventil. Hvis denne reguleringsventil skulle svikte, f.eks. grunnet væskelekkasje fra ventilen eller manglende evne til rik-tig innstilling av ventilelementet, vil atter både den vanlige bladstigningsjustering og bladnullstillingen bringes i fare. I
systemet ifølge US-patentskrift 3.163.233 blir reserve- eller nullstillingspumpevæsken, når det kreves omstilling av bladene,
fremført gjennom en ledning som er direkte forbundet med utløpet fra hovedpumpen. Hvis derfor hovedpumpen skulle svikte, vil trykkvæske fra reservepumpen kunne lekke fra systemet gjennom hovedpumpen. Systemene ifølge US-patentskrifter 2.507.671, 2.505.206 og 2.556.700 omfatter regulerings- eller fordelings-ventiler som selektivt leder trykkvæske fra primærvæskekilden og fra reserve- eller nullstillingsvæskekilden til bladbetjeningsanordningen. Hvis regulerings- eller fordelingsventilen skulle svikte vil følgelig, som tidligere omtalt, tilførselen av trykk-
væske til betjeningsanordningen både fra den primære og den sek-undære trykkvæskekilde avbrytes, slik at enhver stigningsjuster-ing eller nullstilling av bladene umuliggjøres.
Det er derfor et hovedformål ved den foreliggende oppfinnelse å frembringe et stigningsreguleringssystem samt et null-stillingssystem for vindturbinblader, hvor manglene ved den kjente teknikk er eliminert idet det bl.a. kan anordnes separate trykkvæskekilder for normal bladstigningsjustering og for bladnullstilling, slik at svikt av en av disse kilder ikke forårsaker avbrudd i funksjonen i tilknytning til den annen kilde.
Systemet for regulering av vindturbinbladers stigning iføl-ge oppfinnelsen er kjennetegnet ved minst én andre trykkvæskekilde som er uavhengig av den førse trykkvæskekilde, for trykk-væskeoverføring til betjeningsanordningen under omstilling av bladene, og en andre reguleringsventil som kommuniserer med trykkvæskekildene for regulering av trykkvæskeoverføringen fra den andre kilde til betjeningsanordningen hvorved den andre trykkvæskekilde holdes avsperret fra de første trykkvæskekilde og den første reguleringsventil, og hvor den første trykkvæskekilde og den første reguleringsventil avsperres fra trykkvæske som avledes fra betjeningsanordningen under bladomstilling, og derved hindrer overføring av trykkvæske til betjeningsanordningen, og avleding, under bladomstilling, som følge av feilfunksjon hos den første trykkvæskekilde eller den første reguleringsventil.
Øvrige foretrukne utførelser av reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen fremgår av krav 2-12.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning som viser et skjema-tisk riss av en foretrukket utførelsesform av systemet ifølge oppfinnelsen for regulering av vindturbinbladers stigning.
Det er på tegningen vist vindturbinblader 10 og 15 med variabel stigning, som forutsettes opplagret stort sett koaksialt på et (ikke vist) dreibart nav som er mekanisk forbundet med en vilkårlig belastning, f.eks. en synkrongenerator. Bladene 10 og 15 som er av typen med regulerbar stigning, kan dreies om sine lengdeakser ved hjelp av betjeningsanordninger 20-35. Betjeningsanordningene innbefatter dobbeltvirkende, hydrauliske sylindre 40 som opptar frem- og tilbakeskyvbare stempler 45 med utadragende stempelstenger 50 som er sammenkoplet for ensartet, samtidig bevegelse ved hjelp av en forbindelsesstang 55. Denne forbindelsesstang er tilkoplet en glideblokk 60 som er forbundet med bladet gjennom leddkoplinger 65 og sjakler 70, og roterer i forhold til forbindelsestangen 55 på lagre 73. Det fremgår således at en frem- og tilbakegående bevegelse av betjeningsanordningenes stempler og forbindelsesstangen 5 5 medfører frem- og tilbakegående bevegelse av glideblokken 60, når denne roterer med vindturbin-navet, og denne frem- og tilbakegående bevegelse omdannes til en svingebevegelse av bladene 10 og 15 på grunn av leddforbindelsen med glideblokken. Selv om bladene 10 og 15 er beskrevet som mekanisk tilkoplet, i likhet med samtlige betjeningsanordninger for dreining av bladene, vil det innses at reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen er like egnet for anvendelse ved vindturbiner hvor bladene beveges individuelt av én eller flere betjeningsanordninger, som beskrevet i norske patentsøknader 810843 og 810844.
Som vist ved pilene på bladene 10 og 15, svinges bladet 10 på tegningen i urviserretningen ved stigningsøkning, mens bladet 15 svinges mot urviserretningen når stigningen økes. Det fremgår følgelig at stemplene 45 i betjeningsanordningene 40 forskyves mot venstre, dvs. trykkpåvirkes fra høyre gjennom ledninger 75-90, når bladstigningen økes og når bladene nullstilles. Ved denne bevegelse av stemplene vil selvsagt væske mellom stemplet og betjeningsanordningens venstre ende utstrømme gjennom ledninger 95-110. Når det er ønskelig å redusere bladstigningen, til-føres betjeningsanordningene trykkvæske gjennom ledningene 95-100 og tømmes gjennom ledningene 75-90, hvorved stemplene skyves mot høyre.
Ledningene 75-90 er tilkoplet en første hovedledning 115 som i sin tur er forbundet med en første hovedvæskeledning 120 og en første reguleringsventil 125. Likeledes er samtlige utløpsled-ninger 95-110 tilkoplet .en andre hovedvæskeledning 130 som også er forbundet med den første reguleringsventil.
Det første reguleringsventil 125 styrer fremføringen av trykkvæske fra en hovedtilførselsledning 135 som leverer til ventilen 125 gjennom en tilbakeslagsventil 140, og avledingen av trykkvæske til et avløp 145. Reguleringsventilen 125 drives av en elektrisk, hydraulisk eller likeverdig kontroller (ikke vist) som innstiller ventilelementet i en av tre posisjoner. I den "viste posisjon er ventilelementet sperrestillet, hvorved forbindelsen mellom den første og andre hovedledning 120 og 130 og både hoved-tilførselsledningen 135 og utløpsledningen 145 er stengt. I den andre (øverst viste) posisjon er den første hovedledning 120, og følgelig ledningene 75-90, forbundet med hovedtilførselsledningen 135, for trykkpåvirkning av betjeningsanordningene 20-35 i retning for stigningsøkning eller bladomstilling, mens den andre hovedledning 130 og ledningene 95-110 er forbundet med avløpet, for tømming av betjeningsanordningenes venstre ender. I den tredje (nederst viste) posisjon er hovedledningen 130 forbundet med hovedtilførselsledningen 135, mens den første hovedledning 115, gjennom ledningen 120, er forbundet med avløpet, hvorved trykkvæske overføres til, og avledes fra betjeningsanordningene 20-35 ved redusering av bladstigningen.
Trykkvæske for normal bladstigningsjustering tilføres fra en første trykkvæskekilde som innbefatter en pumpe 150 som drives av en elektromotor 155 og suger trykkvæske fra et forråd eller beholder 160. I den foretrukne utførelsesform er pumpen 150, av økonomiske grunner, av typen med konstant slagvolum, hvorved ytelsen av pumpen er avhengig av den strømningshastighet som kreves for drift av betjeningsanordningene under en normal stig-ningsreguleringsprosess. For å hindre at visse komponenter i systemet utsettes for overdrevent trykk, kan pumpen tilkoples en trykkreduksjons- eller avlastningsventil 160.
For bladnullstilling som krever store trykkvæskemengder for betjeningsanordningene 20-35, er reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen utstyrt med andre trykkvæskekilder som ved den foretrukne utførelsesform omfatter akkumulatorer 165-180. Ved hjelp av en ladepumpe 185 opplades akkumulatorene i tidsrom hvor det ikke kreves nullstilling av bladene. Ladepumpen drives av en elektromotor 190 og suger væske fra et forråd eller en beholder 195. Denne pumpe som kan frembringe høye matingstrykk, for høy-trykkslading av nullstillingsakkumulatorene, overfører trykkvæske til akkumulatorene gjennom en ledning 200 med en innkoplet avlastningsventil 205 og en utkoplingsventil 210. Når nullstillingsakkumulatorene er fullt ladet vil utkoplingsventilen 210, slik som vist, forbinde pumpens 185 utløp med forrådet. Når det er nødvendig å lade akkumulatorene, vil imidlertid en trykkbryter 215 bringe ventilen 210 i ladestilling (den høyre stilling) hvori pumpeutløpet er forbundet med nullstillingsakkumulatorene. Akkumulatorene 165 og 170 er direkte forbundet med ladepumpen gjennom ledningen 200, mens akkumulatorene 175 og 180 er forbundet med pumpeutløpet gjennom ledningene 200 og 220.
Utløpene fra nullstillingsakkumulatorene 165 og 170 er gjennom en trykkreduksjonsventil 225 forbundet med en ledning 230. Ventilen 225 reduserer trykket av den hydrauliske væske fra akkumulatorene 165 og 170 til en verdi som er forenelig med ventilene og betjeningsanordningene i det øvrige system. Videre er det i ledningen 230 innkoplet en servostyrt omstillingsventil 235 som forhindrer utstrømning av trykkvæske fra akkumulatorene 165 og 170 under alle forhold, bortsett fra ved nullstilling av bladene. For å gjennomføre bladnullstilling, overføres hydraulisk styrevæske til ventilen 235 gjennom ledningen 240, hvorved ventilen holdes åpen. På liknende måte utstrømmer trykkvæske fra akkumulatorene 175 og 180 gjennom ledningen 245, idet trykkreduk-sjonsventilen 250 og bladnullstillingsservoventilen 255 holdes åpen i bladnullstillingsposisjon ved tilførsel av styrevæske gjennom en ledning 260.
For å sikre at væsken fra akkumulatorene 165-180 avsperres fra den første reguleringsventil 125 og pumpen 150, er systemet ifølge oppfinnelsen utstyrt med første eller stigningslåsende servoventiler 265 og 270 som er anordnet i motsatte grener av den første hovedledning 115. Ventilen 265 holdes åpen under vanlig bladstigningsjustering under innvirkning av styrevæske som til-føres gjennom en ledning 275, mens ventilen 270 holdes åpen under samme normalprosess ved hjelp av styrevæske som tilføres gjennom en ledning 280. Det fremgår, at i åpen stilling vil hver av ventilene 265 og 270 tillate gjennomstrømning i begge retninger for overføring av trykkvæske til betjeningsanordningene og avleding fra disse gjennom ledningene 75-90. Ved bladnullstilling blir imidlertid styrevæsketrykket avlastet fra ventilene som styrer strømmen bort fra betjeningsanordningene, hvorved akkumulator-væsken avsperres fra den første reguleringsventil 125 og pumpen 150.
En andre eller blokkstyrerservoventil 285 som er anordnet i den andre hovedledning 130, tilføres styrevæske gjennom ledningen 290, for å holdes åpen under normal bladstigningsjustering og derved tillate gjennomstrømning i begge retninger, for overføring av trykkvæske til betjeningsanordningene og avleding gjennom ledningene 95-110. Ved bladnullstilling avlastes styrevæsketrykket fra ventilen 285, hvoretter ventilen bare tillater væskestrømning bort fra betjeningsanordningene, slik at disse kan tømmes uten å hindres, f.eks. av uønsket trykkopprettelse i den andre hovedledning grunnet feilfunksjon av den første reguleringsventil 125.
En tredje ventil eller en nullstillingsdumpservoventil 295 som er innkoplet i en ledning 300 som er forbundet med betjen-ingsanordningsledningene 95-110, danner væskeforbindelse mellom betjeningsanordningene og avløpet. Ventilen 295 er under vanlige forhold stengt, hvorved væske fra pumpen 150 og den første reguleringsventil 125 kan fremføres til betjeningsanordningene gjennom ledningene 95-110, for å minske bladstigningen uten risiko for en for tidlig væskeutstrømning gjennom ledningen 300. Ved bladnullstilling holdes imidlertid ventilen 295 åpen ved hjelp av styrevæske som fremføres gjennom en ledning 305 og derved forhindrer væskeutstrømning fra betjeningsanordningene under innvirkning av trykkvæskeoverføring til den andre hovedledning 130, f.eks. på grunn av feilfunksjon av den første reguleringsventil 125.
Ventilene 235, 265 og 295 styres gjennom en nullstillings-ventil eller andre reguleringsventil 310 som er forbundet med akkumulatorene 165 og 175 gjennom ledningene 200 og 315. På liknende måte styres ventilene 255, 270 og 285 gjennom en annen nullstillings- eller andre reguleringsventil 320 som er forbundet med akkumulatorene 175 og 180 gjennom ledningen 220. Som det fremgår, er nullstillingsreguleringsventilene 310 og 320 innstilt for normal bladstigningsjustering, hvorved stigningslåserservo-ventilene 265 og 270 og likeledes blokkstyrerservoventilen 285 holdes åpne under innvirkning av styrevæsketrykk fra motsvarende akkumulatorer, som overføres til disse ventiler gjennom nullstillingsreguleringsventilene, for vanlig overføring av trykkvæske til betjeningsanordningene, og avleding som følge av den valgte og tidligere beskrevne innstilling av den første reguleringsventil 125. Under normale forhold danner nullstillingsreguleringsventilene 310 og 320 forbindelse mellom styrevæsketilførselsled-ningene for nullstillingsventilene 235 og 255 og nullstillings-dumpventilen 295 og avløpet, og tillater derved gjennomstrømning bare i én retning gjennom disse ventiler. Nullstillingsventilene 235 og 255 forblir følgelig stengt for gjennomstrømning av trykkvæske fra bladstigningsakkumulatorene, mens nullstillingsdump-ventilen 295 forblir stengt for gjennomstrømning av trykkvæske fra betjeningsanordningene.
Når det er nødvendig å nullstille bladene, betjenes nullstillingsreguleringsventilene 310 og 320 (ventilelementene føres mot høyre), hvorved det overføres styretrykkvæske til nullstil-lingsservoventilene 235 og 255 samt nullstillingsdumpservoventi-len 295, slik at ledningene 230 og 245 åpnes for overføring av trykkvæske fra akkumulatorene til betjeningsanordningene, og ledningen 300 åpnes for tømming av betjeningsanordningene. Ved motsvarende betjening av de øvrige reguleringsventiler 310 og 320 avlastes styretrykket fra stigningslåseservoventilene og blokkstyrerservoventilen, hvorved trykkvæskeoverføringen til betjeningsanordningene , og avledingen, avsperres både fra den første reguleringsventil 125 og fra pumpen 150. Hvis en av disse anordninger skulle svikte under bladnullstillingsprosessen, f.eks. grunnet uønsket lekkasje av trykkvæske fra anordningen, vil enhver hindring for overføringen av trykkvæske til betjeningsanordningene 20-35, og avleding fra disse, være fjernet.
Reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen kan også omfatte en tredje trykkvæskekilde i tillegg til den første trykkvæskekilde, for trykkoverføring til betjeningsanordningene i tilfelle av unormalt store bladstigningsjusteringer. Som det fremgår av tegningen, kan denne tredje kilde innbefatte én eller flere stig-ningsreguleringsakkumulatorer 350 som lades gjennom ledningen 200 ved hjelp av ladepumpen 185 på samme måte som ved lading av nullstillingsakkumulatorene .
i
Reguleringssystemet ifølge oppfinnelsen kan videre innbefatte et bladnullstillingslås 3 60 som er utstyrt med en holder 365 som griper inn i en utsparing 370 i forbindelsesstangen 55. Som vist, omfatter holderen 365 en stempelstang som rager utad fra et stempel 375 som er opplagret i et hydraulisk låskammer 380. Styrevæske fra akkumulatorene overføres gjennom nullstillingsreguleringsventilen 310 og en ledning 385 til sylinderen 380, og bevirker derved forspenning av stemplet og holdere i retning fra forbindelsesstangen, slik at denne kan beveges fritt. Ved betjening av nullstillingsreguleringsventilen under bladnullstilling, vil imidlertid styrevæskeoverføringen avbrytes, hvorved holderen tvinges i inngrep med utsparingen 70 under innvirkning av en fjær 390, og derved fastlåser bladene mekanisk i nullstilling.
Claims (12)
1. System for regulering av vindturbinbladers (10,15) stigning, omfattende en første trykkvæskekilde (150,160), minst én hydraulisk betjeningsanordning (20-35) for dreining av bladene (10,15) om deres lengdeakser i avhengighet av trykkvæskeover-føring til betjeningsanordningen (20-35) for justering av bladstigningen, en første reguleringsventil (125) for regulering av trykkvæskeoverføringen til betjeningsanordningen under normal bladstigningsjustering, karakterisert ved at minst én andre trykkvæskekilde (165,180) som er uavhengig av den første trykkvæskekilde for trykkvæskeoverføring til betjeningsanordningen under nullstilling av bladene, og en andre reguleringsventil (235,255,265,270,285,295) som kommuniserer med trykkvæskekildene for regulering av trykkvæskeoverføringen fra den andre kilde til betjeningsanordningen (20-35) hvorved den andre trykkvæskekilde (165,170,175,180) holdes avsperret fra den første trykkvæskekilde (150) og den første reguleringsventil (125), og hvor den første trykkvæskekilde og den første reguleringsventil avsperres fra trykkvæske som avledes fra betjeningsanordningen (20-35) under nullstilling av bladene, og derved hindrer overfør-ing av trykkvæske til betjeningsanordningen, og avleding, under bladnullstilling, som følge av feilfunksjon hos den første trykkvæskekilde (150) eller den første reguleringsventil (125).
2. Reguleringssystem i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den første trykkvæskekilde (150,160) omfatter minst én pumpe (150) som suger hydraulisk væske fra en beholder (160), og at den første reguleringsventil (125) har en første innstilling hvori trykkvæske overføres til den hydrauliske betjeningsanordning (20-35), og avledes fra denne på slik måte at økning av bladstigningen oppnås, og en andre innstilling hvori trykkvæske overføres til den hydrauliske betjeningsanordning, og avledes, på slik måte at minsking av bladstigningen oppnås.
3. Reguleringssystem i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det videre omfatter første og andre hoved-væskeledninger (120,130), som danner forbindelse mellom betjeningsanordningen (20-35) og den første reguleringsventil (125), slik at betjeningsanordningen beveger bladene (10,15) i retning for økende stigning ved trykkvæskeoverføring gjennom den første hovedvæskeledning (120) og avleding fra betjeningsanordningen gjennom den andre hovedvæskeledning (130), og beveger bladene (10,15) i retning for minskende stigning ved trykkvæskeoverføring gjennom den andre hovedvæskeledning (130) og avleding fra betjeningsanordningen gjennom den første hovedvæskeledning (120), hvor denandre reguleringventil omfatter en første servoventil (265,270) som er innkoplet i den første hovedledning (120) for avsperring av den væske som er innført til den første hovedledning gjennom den andre fluidumkilde (165,170,175,180), fra den første reguleringsventil (125) under bladnullstilling, og derved unngå uønsket avleding av trykkvæske fra betjeningsanordningen (20-35) gjennom den første hovedvæskeledning (120), og hvor den andre reguleringsventil videre omfatter en andre servoventil (285) som er innkoplet i den andre hovedledning (13 0) for å av-sperre pumpen (150) og den første reguleringsventil (125) mot væske i den andre hovedledning (130), som er avledet fra betjeningsanordningen (20-35) under bladomstilling, og derved unngå at væsken avledes fra betjeningsanordningen grunnet uønsket trykk-væskeoverf øring gjennom den andre hovedledning.
4. Reguleringssystem i samsvar med krav 3, karakterisert ved at den første og den andre servoventil (265,270,285) blir betjent ved hjelp av styrevæske som er over-ført fra den andre væskekilde (165,180) gjennom en andre reguleringsventil (310,320) og derved holder den første og den andre servoventil (265,270,285) åpen og tillater trykkvæskeoverføring til den første og andre hovedledning (120,130), og avleding, gjennom den første reguleringsventil (12 5) under normal blad-stignings justering .
5. Reguleringssystem i samsvar med krav 4, karakterisert ved at det videre omfatter en tredje servoventil (295) for opprettelse av væskeforbindelse mellom den andre hovedvæskeledning (130) og væsketrauet, og som betjenes ved hjelp av styrevæske som overføres fra den andre kilde (165-180) gjennom den andre reguleringsventil (310,320) og som holder den tredje
servoventil (295) i åpen stilling og derved sikrer uhindret væskeavleding fra betjeningsanordningen (20-35) under nullstil-lingen av bladene (10,15).
6. Reguleringssystem i samsvar med krav 3, karakteri sert ved at den andre trykkvæskekilde (165,180) omfatte minst én akkumulator.
7. Reguleringssystem i samsvar med krav 6, karakteri sert ved at den første hovedledning (12 0) er delt i to grenledninger (115) som hver for seg står i forbindelse med hvei sin av i det minste to betjeningsanordninger (20-35), og at en enkelt av de første servoventiler (265,270) er innkoplet i hver av grenledningene (115).
8. Reguleringssystem i samsvar med krav 6, karakteri sert ved at det videre omfatter en matepumpe (185) for overføring av trykkvæske til akkumulatoren (165-180).
9. Reguleringssystem i samsvar med krav 1, karakteri sert ved at det videre omfatter en tredje trykkvæskeki] de (350) i tillegg til den første kilde (150,160) for overførinc av trykkvæske til betjeningsanordningene (20-35) i tilfelle større bladstigningsjustering enn normalt.
10. Reguleringssystem i samsvar med krav 9, karakteri sert ved at den tredje trykkvæskekilde (350) innbefatte en stigningsreguleringsakkumulator som mates ved hjelp av en matepumpe som suger hydraulisk væske fra en væskebeholder.
11. Reguleringssystem i samsvar med krav 1, karakteri sert ved en anordning (360) for mekanisk fastlåsing av bladene (10,15) i nullstillingsposisjon.
12. Reguleringssystem i samsvar med krav 11, karakterisert ved at låseanordningen (360) innbefatter elemen-ter som er samvirkende forbundet med bladene og utstyrt med en utsparing (370) og en servostyrt holder (365) som kan bringes i inngrep med utsparingen, når denne befinner seg i en posisjon som motsvarer bladenes (10,15) nullstilling.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/130,657 US4352634A (en) | 1980-03-17 | 1980-03-17 | Wind turbine blade pitch control system |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO810845L NO810845L (no) | 1981-09-18 |
| NO158230B true NO158230B (no) | 1988-04-25 |
| NO158230C NO158230C (no) | 1988-08-03 |
Family
ID=22445719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO810845A NO158230C (no) | 1980-03-17 | 1981-03-12 | System for regulering av vindturbinbladers stigning. |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4352634A (no) |
| JP (1) | JPS57375A (no) |
| KR (1) | KR850000938B1 (no) |
| AR (1) | AR227778A1 (no) |
| AU (1) | AU541133B2 (no) |
| BR (1) | BR8101495A (no) |
| CA (1) | CA1146076A (no) |
| DE (1) | DE3110264A1 (no) |
| DK (1) | DK164563C (no) |
| ES (1) | ES8203754A1 (no) |
| FR (1) | FR2478215B1 (no) |
| GB (1) | GB2071780B (no) |
| IL (1) | IL62273A (no) |
| IT (2) | IT1137433B (no) |
| NL (1) | NL8101234A (no) |
| NO (1) | NO158230C (no) |
| SE (1) | SE446652B (no) |
Families Citing this family (31)
| 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 |
| US6171055B1 (en) * | 1998-04-03 | 2001-01-09 | Aurora Flight Sciences Corporation | Single lever power controller for manned and unmanned aircraft |
| US9506405B2 (en) | 1998-04-03 | 2016-11-29 | Rockwell Collins Control Technologies, Inc. | Apparatus and method for controlling power generation system |
| 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 |
| JP4116573B2 (ja) * | 2002-04-24 | 2008-07-09 | ヴェスタス，ウィンド，システムズ エー／エス | 風力タービン、液圧系、抽気系、並びに少なくとも２つの風力タービン羽根を制御する方法 |
| ES2279725B1 (es) * | 2006-02-09 | 2008-07-16 | Hydra-Power, S.L. | Dispositivo para el control de las palas de un aerogenerador. |
| US7602075B2 (en) * | 2006-07-06 | 2009-10-13 | Acciona Windpower, S.A. | Systems, methods and apparatuses for a wind turbine controller |
| 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 |
| CN104053903B (zh) * | 2011-11-30 | 2017-03-29 | 维斯塔斯风力系统有限公司 | 用于风力涡轮机的液压变桨距系统 |
| EP3417168B1 (en) | 2016-02-16 | 2021-12-08 | 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)
| 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 (no) * | 1967-11-28 | 1968-12-09 | Karlstad Mekaniska Ab | |
| NO123595B (no) * | 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 |
-
1980
- 1980-03-17 US US06/130,657 patent/US4352634A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-03-03 IL IL62273A patent/IL62273A/xx unknown
- 1981-03-03 GB GB8106577A patent/GB2071780B/en not_active Expired
- 1981-03-09 DK DK104981A patent/DK164563C/da not_active IP Right Cessation
- 1981-03-11 CA CA000372746A patent/CA1146076A/en not_active Expired
- 1981-03-12 NO NO810845A patent/NO158230C/no unknown
- 1981-03-13 SE SE8101613A patent/SE446652B/sv not_active IP Right Cessation
- 1981-03-13 NL NL8101234A patent/NL8101234A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-03-13 BR BR8101495A patent/BR8101495A/pt not_active IP Right Cessation
- 1981-03-16 AR AR284616A patent/AR227778A1/es active
- 1981-03-16 ES ES500377A patent/ES8203754A1/es not_active Expired
- 1981-03-16 FR FR8105170A patent/FR2478215B1/fr not_active Expired
- 1981-03-16 AU AU68414/81A patent/AU541133B2/en not_active Ceased
- 1981-03-17 DE DE19813110264 patent/DE3110264A1/de active Granted
- 1981-03-17 JP JP3929781A patent/JPS57375A/ja active Granted
- 1981-03-17 IT IT10378/81A patent/IT1137433B/it active
- 1981-03-17 IT IT8120378A patent/IT8120378A0/it unknown
- 1981-03-17 KR KR1019810000866A patent/KR850000938B1/ko active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8101234A (nl) | 1981-10-16 |
| IL62273A0 (en) | 1981-05-20 |
| SE8101613L (sv) | 1981-09-18 |
| KR850000938B1 (ko) | 1985-06-28 |
| BR8101495A (pt) | 1981-09-22 |
| AU541133B2 (en) | 1984-12-20 |
| IT1137433B (it) | 1986-09-10 |
| DK164563B (da) | 1992-07-13 |
| SE446652B (sv) | 1986-09-29 |
| FR2478215A1 (fr) | 1981-09-18 |
| DE3110264C2 (no) | 1987-08-20 |
| NO810845L (no) | 1981-09-18 |
| KR830005487A (ko) | 1983-08-20 |
| NO158230C (no) | 1988-08-03 |
| ES500377A0 (es) | 1982-05-01 |
| JPS57375A (en) | 1982-01-05 |
| IL62273A (en) | 1983-09-30 |
| DE3110264A1 (de) | 1982-03-25 |
| IT8120378A0 (it) | 1981-03-17 |
| AU6841481A (en) | 1981-09-24 |
| ES8203754A1 (es) | 1982-05-01 |
| GB2071780A (en) | 1981-09-23 |
| FR2478215B1 (fr) | 1987-08-14 |
| GB2071780B (en) | 1983-09-07 |
| DK164563C (da) | 1992-11-30 |
| AR227778A1 (es) | 1982-12-15 |
| JPH0147629B2 (no) | 1989-10-16 |
| US4352634A (en) | 1982-10-05 |
| CA1146076A (en) | 1983-05-10 |
| DK104981A (da) | 1981-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO158230B (no) | System for regulering av vindturbinbladers stigning. | |
| KR850000936B1 (ko) | 풍동터어빈 날개피치 제어시스템 | |
| NO158110B (no) | Anordning for nullstilling av blad i en vindturbin. | |
| US2307102A (en) | Propeller mechanism | |
| US3302585A (en) | Control for variable displacement pump or motor | |
| NO810842L (no) | System for justering av vindturbinbladers stigning | |
| NO791374L (no) | Pumpesystem og fremgangsmaate til aa oeke energivirkningsgraden av en pumpestasjon | |
| NO155899B (no) | Multi-ejektor. | |
| US2781856A (en) | Control system for variable pitch screw propellers | |
| EP0129810B1 (de) | Verfahren zum Stabilisieren eines Seeschiffs mit einem Schiffsruder | |
| NO158229B (no) | System for regulering av bladstigningen hos et antall blader som er anbrakt paa et roterbar nav. | |
| SU999987A3 (ru) | Система управлени вальцовочным механизмом | |
| EP0112793A1 (en) | Pitch control system for variable pitch propeller | |
| EP3379074B1 (en) | Movable-blade operation system for hydraulic machine | |
| US5415523A (en) | Control system for variable-pitch boat propeller | |
| NO121354B (no) | ||
| CA3058355A1 (en) | Apparatus for controlling a hydraulic machine | |
| US1363958A (en) | Submarine floating body | |
| SE454166B (sv) | Marin hydraulstyranordning | |
| EP0112791B1 (en) | Automatic pressure setting adjustment for pressure compensated pumps | |
| US2338483A (en) | Propeller control | |
| US1854226A (en) | Hydraulic steering gear for ships | |
| US3249159A (en) | Propeller control system | |
| NO129307B (no) | ||
| NO146885B (no) | Anordning for aa bestemme et skips posisjon i dokk ved dokksetning |