NO810842L - SYSTEM FOR ADJUSTING THE RISE OF WINDOWS - Google Patents
SYSTEM FOR ADJUSTING THE RISE OF WINDOWSInfo
- Publication number
- NO810842L NO810842L NO810842A NO810842A NO810842L NO 810842 L NO810842 L NO 810842L NO 810842 A NO810842 A NO 810842A NO 810842 A NO810842 A NO 810842A NO 810842 L NO810842 L NO 810842L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hub
- accordance
- pitch
- hydraulic
- blades
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 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
- F05B2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
-
- 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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en vindturbin, nærmere bestemt et system for justering av stigningen på vindturbinblader med variabel stigning. The present invention relates to a wind turbine, more specifically a system for adjusting the pitch of wind turbine blades with variable pitch.
Med henblikk på optimal drift er det hensiktsmessig å utstyre vindturbiner med blader som har regulerbar stigning. Bladstigningen justeres ved selektiv dreining av bladene om deres lengdeakser, og dette vil, foruten å lette igangsettingen av turbinen og forebygge drift ved for høyt omdreiningstall With a view to optimal operation, it is appropriate to equip wind turbines with blades that have an adjustable pitch. The blade pitch is adjusted by selectively turning the blades about their longitudinal axes, and this will, in addition to facilitating the start-up of the turbine and preventing operation at too high a speed
(ved bladomstilling) i vind av høy hastighet, gjøre det mulig for vindturbinen å fungere med maksimal effektivitet over et stort vindhastighetsområde. (by blade repositioning) in high speed winds, enable the wind turbine to operate at maximum efficiency over a large wind speed range.
Det er foreslått forskjellige mekanismer for reguleringVarious mechanisms for regulation have been proposed
av vindturbinbladers stigning. En slik mekanisme som er kjent fra US-patentskrift 4.083.651, er basert på anvendelse av turbinblader som torsjonsvrides ved hjelp av dermed forbundne pendelelementer som gjennom sentrifugalkraftpåvirkning reagerer på vindturbinens rotorhastighet ved å vri bladene og derved variere bladstigningen over vindturbinens totale virkeområde. Bladjusteringsområdet for et slikt system er selvsagt auto-matisk og ute av stand til å reguleres kontinuerlig under turbindriften, og det kan vise seg umulig å oppnå stignings-regulering over ekstremt store områder. of wind turbine blade pitch. Such a mechanism, which is known from US patent 4,083,651, is based on the use of turbine blades which are torsionally twisted by means of connected pendulum elements which, through the influence of centrifugal force, react to the wind turbine's rotor speed by turning the blades and thereby varying the pitch of the blades over the wind turbine's total operating range. The blade adjustment range for such a system is of course automatic and unable to be regulated continuously during turbine operation, and it may prove impossible to achieve pitch regulation over extremely large areas.
Et annet stigningsjusteringssystem for vindturbinblader fungerer ved anvendelse av en glideblokk som roterer med vindturbinen og er glidbart opplagret på dennes hovedaksel. Gjennom et antall .sterke ledd tilkoplet vindturbinbladene som er montert på et rotasjonsnav og derved kan dreies om sine egne akser. Ved hjelp av en opplagringsanordning er blokken også forbundet med et antall faste betjeningsmekanismer. Under justering av bladstigningen vil betjeningsmekanismene som virker gjennom opplagringsanordningen, forskyve glideblokken rettlinjet langs akselen, og derved bevege leddkoplingene som i sin tur dreier bladene. Det er innlysende at dette system for justering av bladstigningen krever et energiforbruk som er tilstrekkelig til å overvinne vingenes egen motstand mot slik bevegelse, og dessuten overvinne massen av leddkoplingene, glideblokken og opplagringsanordningen og friksjonstapene i tilknytning til glideblokkens opplagring og bevegelse langs akselen. Da vind-turbinenes kommersielle anvendelighet ikke bare er avhengig av mengden av oppsamlet energi, men også av de tap som oppstår i forbindelse med driften av vindturbinen, er det åpenbart at store tap, slik som de her nevnte, som er forbundet med dette kjente system for bladstigningsjustering, kan gjøre turbinen kommersielt uegnet under marginale vindforhold. Another pitch adjustment system for wind turbine blades works by using a sliding block which rotates with the wind turbine and is slidably supported on its main shaft. Through a number of strong links, the wind turbine blades are connected, which are mounted on a rotation hub and can thereby be rotated about their own axes. By means of a storage device, the block is also connected to a number of fixed operating mechanisms. During adjustment of the blade pitch, the operating mechanisms acting through the storage device will displace the slide block in a straight line along the shaft, thereby moving the joints which in turn turn the blades. It is obvious that this system for adjusting the blade pitch requires an energy consumption that is sufficient to overcome the wings' own resistance to such movement, and also to overcome the mass of the joint couplings, the slide block and the support device and the frictional losses associated with the slide block's support and movement along the shaft. As the commercial applicability of wind turbines is not only dependent on the amount of collected energy, but also on the losses that occur in connection with the operation of the wind turbine, it is obvious that large losses, such as those mentioned here, which are associated with this known system for blade pitch adjustment, may render the turbine commercially unsuitable under marginal wind conditions.
Selv om det er foreslått forskjellige stigningsreguleringsmekanismer for flypropeller, har slike systemer vist seg generelt uegnet for anvendelse i vindturbiner. Eksempler på slike stig-ningsforandringsmekanismer er kjent fra US-patentskrifter 1.908.894 og 3.163.232. Ifølge det førstnevnte patentskrift 1.908.894 forandres propellbladenes stigning ved hjelp av en navmontert elektromotor som gjennom en girkasse driver pro-pellbladene svingbart. En slik tannhjulstransmisjon som forbinder elektromotoren med bladene, vil i vesentlig grad med-virke til å øke tyngden av turbinnavet, og derved forårsake betydelige tap i systemet. Ifølge det sistenevnte patentskrift 3.163.232 bibringes bladene en stigningsforandringsbevegelse ved hjelp av en hydraulisk motor og gjennom et relativt massivt, roterende kam-kjegledrevsystem som bidrar med betydelig tyngde og vesentlige energitap i systemet.. Although various pitch control mechanisms have been proposed for aircraft propellers, such systems have generally proven unsuitable for use in wind turbines. Examples of such pitch change mechanisms are known from US patents 1,908,894 and 3,163,232. According to the first-mentioned patent document 1,908,894, the pitch of the propeller blades is changed by means of a hub-mounted electric motor which, through a gearbox, drives the propeller blades pivotably. Such a gear transmission that connects the electric motor to the blades will contribute significantly to increasing the weight of the turbine hub, thereby causing significant losses in the system. According to the last-mentioned patent document 3,163,232, the blades are given a pitch change movement by means of a hydraulic motor and through a relatively massive, rotating cam-cone drive system which contributes significant weight and significant energy losses in the system.
Det er derfor et formål ved den foreliggende oppfinnelseIt is therefore an object of the present invention
å frembringe et stigningsjusteringssystem for vindturbinvinger, hvor ulempene ved den kjente teknikk er eliminert. to produce a pitch adjustment system for wind turbine blades, where the disadvantages of the known technique are eliminated.
Et annet formål ved oppfinnelsen er å frembringe et slikt, stignings.justeringssystem, hvor samtlige blader kan innstilles samtidig i forskjellige stigningsvinkler under styring av en kontroller. Another object of the invention is to produce such a pitch adjustment system, where all blades can be set simultaneously in different pitch angles under the control of a controller.
Et annet formål ved oppfinnelsen er å frembringe et slikt stigningsjusteringssystem av liten tyngde. Another object of the invention is to produce such a pitch adjustment system of light weight.
Et annet formål ved oppfinnelsen er å-frembringe et slikt stigningsjusteringssystem, hvor de tap som opptrer i tilknytning til hver forbindelse mellom systemets drivanordninger og bladene, er redusert. Another object of the invention is to produce such a pitch adjustment system, where the losses that occur in connection with each connection between the system's drive devices and the blades are reduced.
Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å frembringe et slikt system som er kjennetegnet ved konstruksjonsøkonomi. A further object of the invention is to produce such a system which is characterized by economy of construction.
De ovennevnte og andre formål vil fremgå tydeligere av den etterfølgende, detaljerte beskrivelse sammen med patent-kravene og de medfølgende tegninger som omfatter et bladstig-ningsjusteringssystem for en vindturbin, hvor hvert blad drives av en egen, hydraulisk betjeningsanordning som er montert på navet, for å dreies med dette, og direkte forbundet med bladet, for derved å eliminere behovet for mellomliggende koplingsanordninger såsom ledd, kammer, drev o.l., og de dermed forbundne tap. Betjeningsanordningene styres uavhengig gjennom en reguleringsanordning som er anbrakt utenfor navet og som leverer hydraulisk væske til betjeningsanordningene gjennom en egnet væskeoverføringsinnretning, f.eks. et over-føringslager som fortrinnsvis er anordnet på hovedturbinakselen. En nødtilførselskilde for bladomsti Iling kan likeledes monteres på navet i direkte forbindelse med betjeningsanordningene. Et tilbakekoplingsorgan, f.eks. en lineær transduktor for variabel forflytting, leverer en kontinuerlig inngangsverdi til reguler-ingssystemet, som angir turbinvingestigningen. Tilbakekoplincs-organet mottar drivkraft gjennom en egnet anordning, eksempelvis et slepering-børsteaggregat som også kan danne forbindelse The above-mentioned and other purposes will appear more clearly from the subsequent, detailed description together with the patent claims and the accompanying drawings which comprise a blade pitch adjustment system for a wind turbine, where each blade is operated by a separate hydraulic operating device mounted on the hub, for to be turned with this, and directly connected to the blade, thereby eliminating the need for intermediate connecting devices such as joints, cams, drives etc., and the associated losses. The operating devices are controlled independently through a regulating device which is placed outside the hub and which supplies hydraulic fluid to the operating devices through a suitable fluid transfer device, e.g. a transmission bearing which is preferably arranged on the main turbine shaft. An emergency supply source for blade rotation Iling can also be mounted on the hub in direct connection with the operating devices. A feedback means, e.g. a linear variable displacement transducer supplies a continuous input value to the control system, indicating the turbine blade pitch. The feedback device receives driving force through a suitable device, for example a slip ring brush assembly which can also form a connection
mellom tilbakekoplingsutgangen og reguleringsanordningen. between the feedback output and the control device.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende, The invention will be described in more detail in the following,
under henvisning til de medfølgende, tegninger, hvori:with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 viser et sideriss av en stor vindturbin hvori blad-stigningsjusteringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er anvendt, og hvor et parti er utelatt for illustrering av konstruksjonsdetaljer i turbinen. Fig. 2 viser et skjematisk delsideriss, delvis i snitt, av et parti av bladstigningsjusteringssysternet ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et skjematisk delsideriss, delvis i snitt, Fig. 1 shows a side view of a large wind turbine in which the blade pitch adjustment system according to the present invention is used, and where a part is omitted for illustration of construction details in the turbine. Fig. 2 shows a schematic partial side view, partly in section, of a part of the blade pitch adjustment system according to the invention. Fig. 3 shows a schematic partial side view, partly in section,
av et annet parti av bladstigningssysternet ifølge oppfinnelsen. of another part of the blade pitch system according to the invention.
Som det fremgår av tegningene, er stignings regulerings - systemet ifølge foreliggende oppfinnelse for vindturbinblader innrettet for anvendelse ved en vindturbin, hvor to eller flere blader 10 og 12 med variabel stigning er montert på egnete (ikke viste) lager på et dreibart nav 14 (fig. 2) som er dekket av en propellnavkapsel 15, hvorved bladene er selektivt drei bare om sine lengdeakser, for regulering av vindturbinens drifts-hastighet over et vidt område av vindforhold, og for omstilling av bladene når vindturbinen skal avstenges. Navet er fastgjort til en roterende aksel 16 som kan -drive en vilkårlig, ønsket belastning, såsom en elektrisk dynamo 18 eller liknende. Ved hjelp av en hensiktsmessig girkasse 20 kan akselens rotasjonshastighet etter ønske økes eller minskes. Belastningen og girkassen 20 kan, sammen med forskjellige styreanordninger 50, plasseres i en gondol 22, montert på en svivel en fritt dreibar akseltapp 24 på et tårn 26, som regel bakenfor bladene 10 og 12. As can be seen from the drawings, the pitch control system according to the present invention for wind turbine blades is designed for use in a wind turbine, where two or more blades 10 and 12 with variable pitch are mounted on suitable (not shown) bearings on a rotatable hub 14 (fig 2) which is covered by a propeller hub capsule 15, whereby the blades are selectively turned only about their longitudinal axes, for regulation of the wind turbine's operating speed over a wide range of wind conditions, and for readjustment of the blades when the wind turbine is to be shut down. The hub is attached to a rotating shaft 16 which can drive any desired load, such as an electric dynamo 18 or the like. With the aid of a suitable gearbox 20, the shaft's rotational speed can be increased or decreased as desired. The load and gearbox 20 can, together with various control devices 50, be placed in a nacelle 22, mounted on a swivel a freely rotatable axle pin 24 on a tower 26, usually behind the blades 10 and 12.
Bladstigningsjusteringsmekanismen ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter første og andre, hydrauliske betjeningsanordninger eller -motorer 28 som hver for seg regulerer stigningen på et enkelt turbinblad, ved direkte forbindelse med bladet. Selv om det i den foretrukne utførelsesform er vist to blader og to betjeningsanordninger, er det åpenbart at oppfinnelsen omfatter et vilkårlig antall blader og dermed forbundne betjeningsanordninger. Hver betjeningsanordning omfatter en sylinder 30 med et stempel 34 og tilhørende koplingsstang 36 som er anordnet i sylinderen, for bevegelse i frem- The blade pitch adjustment mechanism according to the present invention comprises first and second hydraulic operating devices or motors 28 which individually regulate the pitch of a single turbine blade, by direct connection with the blade. Although in the preferred embodiment two blades and two operating devices are shown, it is obvious that the invention includes any number of blades and associated operating devices. Each operating device comprises a cylinder 30 with a piston 34 and associated connecting rod 36 which is arranged in the cylinder, for forward movement
og tilbakegående retning i forhold til denne. Sylinderen mottar og avgir hydraulisk væske på motsatte sider av stemplet, gjennom hydrauliske ledninger 38 og 40. and backward direction in relation to this. The cylinder receives and delivers hydraulic fluid on opposite sides of the piston, through hydraulic lines 38 and 40.
Som det tydeligst fremgår av fig. 2, er den frie endeAs is most clearly evident from fig. 2, is the free end
av hver betjeningsanordnings koplingsstang forbundet med rot-partiet av det motsvarende turbinblad gjennom et første gaffelledd 42, idet koplingen er anordnet i en avstand d fra bladets lengdeakse a, hvorved en frem- og tilbakegående bevegelse av stemplet bibringer bladet en dreiebevegelse om dets lengdeakse. Betjeningsanordningens motsatte ende, ved den lukkete ende av sylinderen, er ved 4 4 svingbart forbundet med et midtre parti 46 på navet 14, for å redusere vindhindringen på grunn av blad-betjeningsmekanismen. Da hver betjeningsanordning bare skal betjene et enkelt turbinblad, har disse anordninger generelt liten tyngde og er av kompakt utførelse sammenliknet med de forskjellige, kjente bladstigningsjusteringssystemer, hvori en enkelt betjeningsanordning styrer samtlige blader under stigningsjusteringen. Følgelig vil anvendelsen av flere betjeningsanordninger, istedenfor en enkelt og kraftigere betjeningsanordning, ikke representere noe alvorlig vektproblem for of each operating device's connecting rod connected to the root part of the corresponding turbine blade through a first fork link 42, the coupling being arranged at a distance d from the blade's longitudinal axis a, whereby a reciprocating movement of the piston causes the blade to rotate about its longitudinal axis. The opposite end of the operating device, at the closed end of the cylinder, is pivotally connected at 4 4 to a central portion 46 of the hub 14, to reduce wind obstruction due to the blade operating mechanism. As each operating device must only operate a single turbine blade, these devices generally have little weight and are of compact design compared to the various known blade pitch adjustment systems, in which a single operating device controls all blades during the pitch adjustment. Consequently, the use of several operating devices, instead of a single and more powerful operating device, will not represent a serious weight problem for
turbinnavet. Det fremgår videre at anvendelsen av en enkelt, navmontert betjeningsanordning av liten tyngde for hvert tur-t binblad muliggjør direkte forbindelse mellom betjeningsanordningen og bladet, og derved bortfaller behovet for tunge og plasskrevende, mekaniske forbindelser mellom turbinblad og betjeningsanordning, i form av glideklosser, leddkoplinger og opplagringer som anvendes ved kjente vindturbiner, og roterende kam- og tannhjulsaggregater som anvendes i kjente propell-stigningsreguleringsmekanismer. Som tidligere omtalt, vil disse kjente stigningsreguleringsmekanismer redusere systemets effektivitet, ved at det i systemet innføres tap som skyldes komponentenes tyngde og de fremkalte friksjonskrefter grunnet samvirkningen mellom komponentene. Videre vil arrangementet ifølge oppfinnelsen muliggjøre individuell justering av hvert blads stigning slik at bladene, ved hjelp av reguleringssys-temet, kan innstilles samtidig med forskjellig stigning. the turbine hub. It also appears that the use of a single, hub-mounted operating device of light weight for each turbine blade enables a direct connection between the operating device and the blade, thereby eliminating the need for heavy and space-consuming mechanical connections between the turbine blade and the operating device, in the form of sliding blocks, joint couplings and bearings used in known wind turbines, and rotating cam and gear assemblies used in known propeller pitch control mechanisms. As previously discussed, these known pitch control mechanisms will reduce the system's efficiency, by introducing losses in the system due to the weight of the components and the induced frictional forces due to the interaction between the components. Furthermore, the arrangement according to the invention will enable individual adjustment of the pitch of each blade so that the blades, with the help of the regulation system, can be set at the same time with different pitch.
Som det fremgår av fig. 2 og 3, løper ledningene 38 ogAs can be seen from fig. 2 and 3, the wires run 38 and
40 fra hver betjeningsanordning 28 aksialt gjennom sentrum av navet 14 til reguleringsanordningen 50 gjennom et første over-føringsorgan 52. Det bør bemerkes at reguleringsanordning-en 50 styrer driften av betjeningsanordningene 28. Hvis disse er av hydraulisk type, som de viste, vil reguleringsanordningen, selvsagt innbefatte midler for styring av den hydrauliske væske-strøm, slik at sylindrene 30 selektivt kan bringes under trykk og dreneres på motsatte sider av stemplene 34. Slike styremidler er beskrevet i norsk patentsøknad 810845. 40 from each operating device 28 axially through the center of the hub 14 to the regulating device 50 through a first transmission means 52. It should be noted that the regulating device 50 controls the operation of the operating devices 28. If these are of the hydraulic type, as shown, the regulating device, naturally include means for controlling the hydraulic fluid flow, so that the cylinders 30 can be selectively pressurized and drained on opposite sides of the pistons 34. Such control means are described in Norwegian patent application 810845.
Som vist på fig. 1, er reguleringsanordningen 50 fortrinnsvis montert i gondolen 22. As shown in fig. 1, the regulation device 50 is preferably mounted in the gondola 22.
Hvis det anvendes hydrauliske bladbetjeningsanordninger, vil det første overføringsorgan innbefatte et overførings lager med et første (ytre) element 54 og et dermed konsentrisk, andre (indre) element 56 som i den foretrukne utførelsesform er anordnet dreibart med akselen 16 på et lager 57 og utstyrt med et dermed integrert parti. Det indre element 56 omfatter et antall kanaler 58 for hydraulisk væske, hver enkelt med et ytre, radialt parti 60 og et indre, langsgående parti 64. Gjennom hver kanal 58 overføres hydraulisk væske under trykk til de ledninger som er forbundet med betjeningsanordningene 28 og bladomstillings-anordningen, som beskrevet i det etterfølgende. Et radialt parti av hver kanal 58 står i forbindelse med en tilgrensende, ring- formet kanal 66 i det ytre element 54, som er forbundet med reguleringsanordningen 50 gjennom ledninger 68 i det ytre element 54 og forlengelses ledninger 69. If hydraulic blade operating devices are used, the first transfer means will include a transfer bearing with a first (outer) member 54 and a second (inner) member 56 concentric therewith which in the preferred embodiment is arranged rotatably with the shaft 16 on a bearing 57 and equipped with a thus integrated party. The inner element 56 comprises a number of channels 58 for hydraulic fluid, each with an outer, radial part 60 and an inner, longitudinal part 64. Through each channel 58, hydraulic fluid is transferred under pressure to the lines connected to the operating devices 28 and blade adjustment - the device, as described in what follows. A radial part of each channel 58 is in connection with an adjacent, ring-shaped channel 66 in the outer element 54, which is connected to the regulation device 50 through lines 68 in the outer element 54 and extension lines 69.
Stigningsjusteringssysternet ifølge oppfinnelsen omfatter også tilbakekoplingsanordninger 70 som hver for seg er montert på navet og forbundet med et motsvarende turbinblad, og som avgir et signal til reguleringsanordningen 50, som angir turbinbladets stigning, slik at reguleringsanordningen, på grunnlag av tilbakekoplingssignalene, kan justere betjeningsanordningene 28 for nøyaktig innstilling av turbinbladene. I den foretrukne utførelsesform omfatter tilbakekoplingsanordningene en elektrisk trahsd'uktor med en bevegelig kjerne som, gjennom et andre gaffelledd 72, er svingbart forbundet med bladroten, hvorved transduktoren primært og sekundært (sta-toren) er svingbart forbundet med navet ved 74. Det er derfor åpenbart, at når bladene dreies av betjeningsanordningene 28, vil den innbyrdes stilling mellom kjerne og viklinger variere, hvorved utgangssignalet fra sekundærsiden varierer i overensstemmelse med bladstigningen, Forbindelsene fra primær-og sekundærviklingene i reguleringsanordningens 50 tilbake-koplingsanordning 70 består delvis av ledninger 76 som fra tilbakekoplingsanordningen løper radialt innad og bakut gjennom navakselen og det indre overføringslagerelement 56 til et andre overføringsorgan 80. The pitch adjustment system according to the invention also includes feedback devices 70 which are individually mounted on the hub and connected to a corresponding turbine blade, and which emit a signal to the control device 50, which indicates the pitch of the turbine blade, so that the control device, on the basis of the feedback signals, can adjust the operating devices 28 for precise setting of the turbine blades. In the preferred embodiment, the feedback means comprises an electrical transducer with a movable core which, through a second fork joint 72, is pivotally connected to the blade root, whereby the transducer is primarily and secondarily (the stator) pivotally connected to the hub at 74. It is therefore obviously, that when the blades are turned by the operating devices 28, the relative position between the core and the windings will vary, whereby the output signal from the secondary side varies in accordance with the pitch of the blades. the feedback device runs radially inwards and backwards through the hub shaft and the inner transmission bearing element 56 to a second transmission means 80.
Det fremgår av fig. 3, at ved anvendelse av elektriske tilbakekoplingsanordninger 70, vil den andre overføringsanord-ning 80 omfatte et antall sleperinger 82 som kan rotere med navet, med samme eller med større rotasjonshastighet, ved ut-gangen av girkassen 20. I den foretrukne utførelsesform er sleperingene montert på en integrert forlengelse av det indre overføringslagerelement 56, selv om også andre, likeverdige konstruksjoner vil være åpenbare for den fagkyndige. Som det tydeligst fremgår av fig. 3, er de elektriske ledninger ført i langsgående retning gjennom det indre element eller akselen 56 og radialt utad, og er fastloddet eller på annen måte forbundet med sidene av sleperingene. Sleperingene 82 griper inn i stasjonære børster 84 som er glidbare på sleperingene og montert på en stasjonær børsteholder 86. Strømledninger 88 forbinder børstene med kontrolleren. It appears from fig. 3, that when using electrical feedback devices 70, the second transmission device 80 will comprise a number of slip rings 82 which can rotate with the hub, at the same or with a greater rotational speed, at the output of the gearbox 20. In the preferred embodiment, the slip rings are mounted on an integral extension of the inner transfer bearing member 56, although other, equivalent constructions will also be apparent to those skilled in the art. As is most clearly evident from fig. 3, the electrical leads are routed longitudinally through the inner member or shaft 56 and radially outward, and are soldered or otherwise connected to the sides of the drag rings. The drag rings 82 engage stationary brushes 84 which are slidable on the drag rings and mounted on a stationary brush holder 86. Power leads 88 connect the brushes to the controller.
Som tidligere omtalt, styrer reguleringsanordningen 50 tilførselen av hydraulisk væske til bet jeningsanordningene- 28 under innvirkning av et stigningsstillingssignal som leveres av tilbakekoplingsanordningen 70, selv om detaljene i reguleringsanordningen ikke omfattes av oppfinnelsen. Det er følgelig åpenbart at reguleringsanordningen omfatter samvirkende, elektriske og fluide, logiske kretser i ett eller annet, hensiktsmessig mønster. Det henvises i denne forbindelse til den ovennevnte patentsøknad som beskriver en hydraulisk styrekrets som er egnet for anvendelse i et stigningsjusteringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse. Ved behov for uavhengig styring av betjeningsanordningene, vil reguleringsanordningen selvsagt være utstyrt med overtallige logikkretser for samtidig innstilling av de enkelte turbinblader med forskjellig stigning, dersom driftsforholdene krever dette. As previously discussed, the regulating device 50 controls the supply of hydraulic fluid to the operating devices 28 under the influence of a pitch position signal delivered by the feedback device 70, although the details of the regulating device are not covered by the invention. It is therefore obvious that the regulation device comprises interacting, electrical and fluid, logical circuits in one or another appropriate pattern. Reference is made in this connection to the above-mentioned patent application which describes a hydraulic control circuit which is suitable for use in a pitch adjustment system according to the present invention. If there is a need for independent control of the operating devices, the control device will of course be equipped with redundant logic circuits for simultaneous setting of the individual turbine blades with different pitch, if the operating conditions require this.
Stigningsjusteringssysternet ifølge oppfinnelsen kan dessuten utstyres med innretninger som i kritiske situasjoner kan omstille turbinbladene uavhengig av væsketilførselen til betjeningsanordningene, og som følgelig vil kunne fungere selv om denne væsketilførselen svikter. I den foretrukne utførelses-form omfatter disse innretninger en tank eller akkumulator 90 for hydraulisk væske under trykk, som gjennom en ledning 91 og en servoventil 92 står i forbindelse med den side av den an-gjeldende innretning, som må bringes under trykk for omstilling av det motsvarende turbinblad. Servoventilen 9 2 kan styres av væsketrykk eller elektrisk gjennom reguleringsanordningen 50. Ved væskestyring kan servodelen eller reguleringsdelen i ventilen kommunisere med reguleringsanordningen 50 gjennom kanalene i overførings lageret. Ved elektrisk styring vil ventilen be-tjenes ved hjelp av den elektriske del av reguleringsanordningen og være forbundet med denne gjennom sleperingbørsteaggregatet i det andre overføringsorgan 80. The pitch adjustment system according to the invention can also be equipped with devices which in critical situations can adjust the turbine blades independently of the fluid supply to the operating devices, and which will consequently be able to function even if this fluid supply fails. In the preferred embodiment, these devices comprise a tank or accumulator 90 for hydraulic fluid under pressure, which through a line 91 and a servo valve 92 is in connection with the side of the device in question, which must be brought under pressure for conversion of the corresponding turbine blade. The servo valve 9 2 can be controlled by fluid pressure or electrically through the control device 50. In case of fluid control, the servo part or the control part in the valve can communicate with the control device 50 through the channels in the transfer bearing. In the case of electrical control, the valve will be operated by means of the electrical part of the regulation device and will be connected to this through the slip ring brush assembly in the second transmission means 80.
Det vil således fremgå at systemet ifølge den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å justere vindturbinbladenes stigning effektivt og virkningsfullt uten anvendelse av de.tunge og ofte kompliserte, mekaniske aggregater av kjent type, som forbinder turbinbladene rned de tilhørende betjeningsanordninger. Betjeningsanordningene som fungerer hver for seg, uavhengig av de øvrige, og bare betjener ett enkelt turbinblad, kan følgelig være relativt lette. Forbindelsene mellom betjeningsanordningene og reguleringsanordningen er også opprettet med konstruksjons-økonomi, noe som ytterligere reduserer den kraft som kreves hos et slikt system, og dervedøker den totale virkningsgrad ved en vindturbin som anvender et stigningsjusteringssystem. Montering av omstillingsakkumulatorer på navet, nær turbinbladene, sikrer muligheten for bladomstilling i systemet, selv om primærvæsketilførselen til betjeningsanordningen blir avbrutt. It will thus appear that the system according to the present invention makes it possible to adjust the pitch of the wind turbine blades efficiently and effectively without the use of the heavy and often complicated mechanical aggregates of a known type, which connect the turbine blades to the associated operating devices. The operating devices which work separately, independently of the others, and only operate a single turbine blade, can consequently be relatively light. The connections between the operating devices and the regulating device are also created with construction economy, which further reduces the power required in such a system, thereby reducing the overall efficiency of a wind turbine using a pitch adjustment system. Installation of changeover accumulators on the hub, close to the turbine blades, ensures the possibility of blade changeover in the system, even if the primary fluid supply to the operating device is interrupted.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13065980A | 1980-03-17 | 1980-03-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO810842L true NO810842L (en) | 1981-09-18 |
Family
ID=22445730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO810842A NO810842L (en) | 1980-03-17 | 1981-03-12 | SYSTEM FOR ADJUSTING THE RISE OF WINDOWS |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57376A (en) |
KR (1) | KR850000935B1 (en) |
AU (1) | AU541909B2 (en) |
BR (1) | BR8101493A (en) |
CA (1) | CA1146079A (en) |
DE (1) | DE3110266A1 (en) |
DK (1) | DK105181A (en) |
ES (1) | ES8207282A1 (en) |
FR (1) | FR2478217A1 (en) |
GB (1) | GB2071779B (en) |
IL (1) | IL62271A (en) |
IT (1) | IT1137203B (en) |
NL (1) | NL8101235A (en) |
NO (1) | NO810842L (en) |
SE (1) | SE446654B (en) |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59228034A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-21 | 東洋紡績株式会社 | Composite sewing machine yarn |
SE458293B (en) * | 1987-09-15 | 1989-03-13 | Svenning Konsult Ab S | CONTROL DEVICE FOR CONSUMPTION OF TURBIN SPEED |
GB8916714D0 (en) * | 1989-07-21 | 1989-09-06 | Dowty Rotol Ltd | A propeller blade pitch control mechanism |
FR2748296B1 (en) * | 1996-05-06 | 1998-11-20 | Richer Bertrand Louis Isidore | SYSTEM FOR CONTROLLING THE ADJUSTMENT OF THE BLADES OF AN AEROGENERATOR WITH DYNAMIC AND EXTREME LOAD REDUCTION EFFECT |
DE19720025C5 (en) * | 1997-05-13 | 2008-02-28 | Fritz Fahrner | Drive for angle adjustment of rotor blades in wind turbines |
DE19948997B4 (en) * | 1999-10-11 | 2005-04-14 | Aerodyn Engineering Gmbh | Single blade adjustment for wind turbines |
ES2178955B1 (en) * | 2001-01-22 | 2003-12-01 | Fundacion Fatronik | ROTOR DEVICE FOR INDEPENDENT CONTROL OF THE PASSAGE VARIATION OF EACH PALA |
ES2181572B1 (en) * | 2001-01-31 | 2003-12-01 | Fundacion Fatronik | ROTOR DEVICE FOR INDEPENDENT CONTROL OF THE PASSAGE VARIATION OF EACH PALA. |
ES2346639T3 (en) * | 2002-04-24 | 2010-10-19 | Vestas Wind Systems A/S | WIND TURBINE, HYDRAULIC SYSTEM, AIR PURGE SYSTEM AND CONTROL PROCEDURE FOR AT LEAST TWO WIND TURBINE SHOES. |
ES2206028B1 (en) * | 2002-06-13 | 2005-03-01 | Manuel Torres Martinez | PERFECTION IN THE ELECTRICAL PRODUCTION AIRCRAFTERS. |
DK1664527T3 (en) * | 2003-09-03 | 2007-06-04 | Gen Electric | Redundant blade pitch control system for a wind turbine |
ES2321252B1 (en) * | 2006-06-21 | 2011-02-14 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | ROTATING UNION FOR AEROGENERATORS. |
ES2327695B1 (en) | 2006-10-11 | 2010-09-06 | GAMESA INNOVATION & TECHNOLOGY, S.L. | SPINNING SYSTEM OF A WINDER SHOVEL. |
JP5199607B2 (en) * | 2007-05-25 | 2013-05-15 | 三菱重工業株式会社 | Pitch drive device of wind power generator and wind power generator |
CN101918709B (en) * | 2007-11-09 | 2013-01-02 | 莫戈公司 | Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of a blade of a wind turbine |
JP4796039B2 (en) * | 2007-11-22 | 2011-10-19 | 三菱重工業株式会社 | Wind power generator |
DE102007060985A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | Innovative Windpower Ag | Device for the transmission of provisioning means |
US8038395B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-10-18 | General Electric Company | Pulsed torque control of wind turbine pitch systems |
NO328590B1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-03-29 | Hydra Tidal Energy Technology | Turbine blade pitch control device |
US8439640B2 (en) * | 2008-07-15 | 2013-05-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Propeller blade pitch control system |
DE102008039862B4 (en) * | 2008-08-27 | 2015-07-09 | Schunk Bahn- Und Industrietechnik Gmbh | Gleitkontakthaltevorrichtung |
EP2516851A4 (en) * | 2009-11-25 | 2014-06-18 | Hydratech Ind Wind Power As | Method of mounting a hydraulic pitch control system in a wind turbine hub |
EP2553261A2 (en) * | 2010-03-26 | 2013-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Wind turbine and method of construction of a wind turbine |
WO2011117080A2 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Direct drive wind turbine, transport system and method of construction of a direct drive wind turbine |
BRPI1005441A2 (en) * | 2010-05-14 | 2016-08-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | semi-flexible support structure for wind turbine |
EP2392819B1 (en) * | 2010-05-31 | 2013-04-03 | HAWE Hydraulik SE | Device for an electrohydraulic adjustment of a pitch angle of rotor blades on a rotor of a wind turbine |
CA2738145A1 (en) | 2011-02-15 | 2012-08-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind turbine blade pitch-control system, and wind turbine rotor and wind turbine generator provided with the same |
MD4219C1 (en) * | 2012-09-06 | 2013-11-30 | Технический университет Молдовы | Wind turbine with horizontal axis |
MD4213C1 (en) * | 2012-11-27 | 2013-10-31 | Технический университет Молдовы | Wind turbine |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1139658A (en) * | 1966-08-31 | 1969-01-08 | United Aircraft Corpration | A fluid pressure servomotor control system |
GB1374756A (en) * | 1971-10-13 | 1974-11-20 | Hawker Siddeley Dynamics Ltd | Fluid pressure servo system |
DE3009922A1 (en) * | 1980-03-14 | 1981-09-24 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Wind power generating station with servo control of blades - uses measuring instrument of safety monitoring system producing pulses processed electronically |
-
1981
- 1981-02-24 CA CA000371573A patent/CA1146079A/en not_active Expired
- 1981-03-03 GB GB8106576A patent/GB2071779B/en not_active Expired
- 1981-03-03 IL IL62271A patent/IL62271A/en unknown
- 1981-03-09 DK DK105181A patent/DK105181A/en not_active Application Discontinuation
- 1981-03-12 NO NO810842A patent/NO810842L/en unknown
- 1981-03-13 NL NL8101235A patent/NL8101235A/en not_active Application Discontinuation
- 1981-03-13 SE SE8101615A patent/SE446654B/en unknown
- 1981-03-13 BR BR8101493A patent/BR8101493A/en not_active IP Right Cessation
- 1981-03-16 FR FR8105171A patent/FR2478217A1/en active Granted
- 1981-03-16 AU AU68411/81A patent/AU541909B2/en not_active Ceased
- 1981-03-16 ES ES500374A patent/ES8207282A1/en not_active Expired
- 1981-03-17 KR KR1019810000863A patent/KR850000935B1/en active
- 1981-03-17 DE DE19813110266 patent/DE3110266A1/en not_active Ceased
- 1981-03-17 JP JP3929481A patent/JPS57376A/en active Pending
- 1981-03-17 IT IT20375/81A patent/IT1137203B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8101615L (en) | 1981-09-18 |
KR830005484A (en) | 1983-08-20 |
GB2071779B (en) | 1983-06-22 |
IT8120375A0 (en) | 1981-03-17 |
KR850000935B1 (en) | 1985-06-28 |
FR2478217B1 (en) | 1985-01-11 |
SE446654B (en) | 1986-09-29 |
AU541909B2 (en) | 1985-01-31 |
GB2071779A (en) | 1981-09-23 |
BR8101493A (en) | 1981-09-15 |
IL62271A (en) | 1983-09-30 |
FR2478217A1 (en) | 1981-09-18 |
ES500374A0 (en) | 1982-09-01 |
AU6841181A (en) | 1981-09-24 |
DK105181A (en) | 1981-09-18 |
JPS57376A (en) | 1982-01-05 |
DE3110266A1 (en) | 1982-02-25 |
NL8101235A (en) | 1981-10-16 |
IT1137203B (en) | 1986-09-03 |
IL62271A0 (en) | 1981-05-20 |
CA1146079A (en) | 1983-05-10 |
ES8207282A1 (en) | 1982-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO810842L (en) | SYSTEM FOR ADJUSTING THE RISE OF WINDOWS | |
EP2217806B1 (en) | Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of a blade of a wind turbine | |
EP2261115B1 (en) | System for driving a propeller pitch change mechanism | |
US4523891A (en) | Propeller pitch change actuation system | |
US4462753A (en) | Blade feathering system for wind turbines | |
RU2267441C2 (en) | Turn of propulsive plant | |
CA1146077A (en) | Blade pitch actuation system | |
EP0083645A1 (en) | Windpower system. | |
EP3011171B1 (en) | Turbine with hydraulic variable pitch system | |
JPS6088696A (en) | Propeller for ship, pitch thereof can be controlled | |
WO2019074859A2 (en) | Displacement control hydrostatic propulsion system for multirotor vertical take off and landing aircraft | |
NO328590B1 (en) | Turbine blade pitch control device | |
CN104471241A (en) | Wind turbine comprising a pitch adjustment system | |
KR100505170B1 (en) | Vertical axis and transversal flow nautical propulsor with continuous self-orientation of the blades | |
US6863239B2 (en) | Fluid conduit for use with hydraulic actuator | |
EP2458203B1 (en) | A wind turbine having a hydraulic blade pitch system | |
NL2024257B1 (en) | Controllable Pitch Propeller | |
US2382389A (en) | Propeller mechanism | |
CN107709156B (en) | Device for controlling a propeller of a turboprop engine with variable-pitch blades | |
GB2159584A (en) | Pitch control apparatus | |
EP3894702B1 (en) | Variable output, hydraulic drive system | |
JPS58224889A (en) | Pitch varying apparatus for variable pitch axial flow type hydraulic machinery | |
EP3193006B1 (en) | Device for reversing a blade of a runner unit | |
CN113022830A (en) | Blade swing control mechanism of cycloid propeller | |
CN116146415A (en) | Variable pitch cooperative control method and system for double EHA driving independent variable pitch system |