WO2018028944A1 - Elektrohydrauli scher verstellantrieb, verfahren fürs betreiben eines solchen verstellantriebs und rotor - Google Patents

Elektrohydrauli scher verstellantrieb, verfahren fürs betreiben eines solchen verstellantriebs und rotor Download PDF

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hydraulic
pressure accumulator
consumer
pressure
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Yukio Kamizuru
Steffen Kunkel
Peter Erhart
Helmut Fischer
Kirsten Eisermann
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the invention relates to an electrohydraulic adjusting drive according to the preamble of
  • Claim 1 Furthermore, the invention relates to a method for controlling the
  • the invention relates to a rotor
  • Adjustment mechanisms in particular for rotating turbine blades or rotor blades, as they
  • H-Pitch Hydraulic pitch adjustment systems
  • E-Pitch electric pitch adjustment systems
  • Blade angle of one of the rotor blades is provided a differential cylinder.
  • Hydraulic circuit connected to a hydraulic pump, the pressure medium of one of
  • Pressure chambers in the other pressure chamber and vice versa can promote.
  • Hydraulic sides of the hydraulic pump is a high-pressure accumulator via a switching valve connected, which is used for an emergency operation. Furthermore, one is
  • Low-pressure accumulator provided, via a storage valve with the current
  • the hydraulic pump is powered by an electric machine connected to power electronics.
  • a disadvantage of this deletion is that in particular the power electronics, the electric machine and the hydraulic pump are designed device-consuming, since at least these components with respect to a maximum rated load of
  • Differential cylinder must be designed to operate this if necessary with a maximum rated force and a maximum rated speed.
  • the present invention seeks to provide an electro-hydraulic Versteliantrieb, which is designed device-simple, inexpensive and compact and efficient driving and controlling a hydraulic load, in particular a hydraulic cylinder for adjusting a rotor blade, allows. Furthermore, it is an object of the invention to provide a rotor which is designed device-simple and inexpensive. It is another object of the invention to provide a method for an electro-hydraulic Versteliantrieb that allows efficient driving and controlling the hydraulic consumer.
  • an electro-hydraulic Versteliantrieb which is in particular designed as a closed hydraulic system, is provided to control a hydraulic consumer.
  • the Versteliantrieb preferably has an electric machine that can be used as an electric motor and generator, in particular as variable speed
  • a hydraulic machine which can be used for example as a hydraulic motor and / / hydraulic pump, be driven.
  • the Actuator with a high-pressure accumulator which can hold hydraulic energy connected.
  • a provided with valves, in particular switching valves, drive block is provided. This is in this case configured and / or controlled, in particular via a control unit that by this consumer at least either via the hydraulic machine, in particular in a first mode of operation, or via the high-pressure accumulator, in particular in a second mode of operation, or via both pressure medium sources, in particular a third mode of operation, with pressure medium controlled.
  • This solution has the advantage that a flexible control of consumption is made possible, for example, by being controllable via the hydraulic machine and via the high-pressure accumulator.
  • the use of the high-pressure accumulator together with the hydraulic machine makes it possible in particular for the hydraulic machine and / or the electric machine, and / or power electronics for the electric machine to no longer be used on the
  • the rated load relates in particular to a nominal force and / or nominal speed and / or nominal acceleration of the hydraulic load. Hydraulically speaking, the rated load can be a maximum
  • the high-pressure accumulator is used exclusively for the emergency operation, in which the hydraulic pump is not driven by the electric machine.
  • the high-pressure accumulator can be used for large loads in addition to the hydraulic machine, whereby it can be designed for lower loads.
  • An is carried out such that a power split in
  • the electric machine and / or the hydraulic machine can be approximately at an average nominal load and / or load that is 90% (preferably 99%) during an operating time, be designed. This is made possible, can be operated in the peak loads by connecting the hydraulic accumulator. This can, in particular in the short term, a higher acceleration and
  • the consumer is, for example, a linear actuator or
  • Hydraulic cylinder or differential cylinder or around an oscillating hydraulic object or a hydraulic displacement unit Hydraulic cylinder or differential cylinder or around an oscillating hydraulic object or a hydraulic displacement unit.
  • a storage valve which is designed for example as a proportional valve or flow control valve, is provided, via which the power provided by the high-pressure accumulator power can be controlled or regulated.
  • the high-pressure accumulator is then connected via the accumulator valve to the consumer.
  • a storage valve instead of a storage valve to provide a, in particular fixed, throttle for limiting an additional power of the high-pressure accumulator.
  • the high-pressure accumulator either via the throttle or over the
  • a control edge which is, for example, is a control valve, be seen downstream in the flow direction away from the high-pressure accumulator.
  • a control edge which is, for example, is a control valve
  • the high-pressure accumulator can thus be connected via a control valve to the first hydraulic side of the consumer and / or via a control valve to the second hydraulic side of the consumer.
  • the storage valve can, for example, via a first control edge, preferably in the form of a control valve, with the first hydraulic side of the consumer and a second control edge, in particular in the form of a second control valve, with the second be connected to the hydraulic side of the consumer.
  • the throttle or both throttles are adjustable and / or adjustable in operation to control the limitation of the additional power.
  • a pressure sensor for monitoring the high-pressure accumulator is provided. This has the advantage that, for example, a sufficient level for a possible emergency drive with the high-pressure accumulator is guaranteed.
  • the use of the third operating mode or hybrid mode can be effected as a function of the measured value of the pressure sensor. It is also conceivable to use the pressure sensor for a position control to charge the high-pressure accumulator, for example in normal operation.
  • a position controller or a control device which selects the individual operating modes based on a control deviation. Furthermore, a position controller or a control device is provided, which selects the individual operating modes based on a control deviation. Furthermore, a
  • Position measuring system or transducer be provided for the consumer, which is then connected to the position controller. About the distance measuring system can then from
  • Position controller a position and / or adjustment speed and / or a
  • Be detectable acceleration of the consumer For example, if the consumer is a hydraulic cylinder, a position
  • the position controller can then use the actual values or the detected actual value detected by the position measuring system, such as an actual adjustment speed and / or actual acceleration, a control deviation of predetermined setpoint values or a predetermined setpoint value, such as a setpoint adjustment speed and / or desired acceleration. From this, the position controller can then select the appropriate operating mode. In other words, the position controller can recognize, for example, when a maximum power of the hydraulic machine and the electric machine is not sufficient to an acceleration or predetermined by target values
  • the drive block is configured such that in a cylinder movement of the designed as a hydraulic cylinder consumer of
  • High-pressure accumulator can be charged via the hydraulic cylinder. This is extremely advantageous in frequently occurring load cases, such as when extending the hydraulic cylinder at a pulling load. Thus, even during the cylinder movement through
  • a low-pressure accumulator is provided.
  • This can be connected via a feed valve, in particular via a check valve or suction valve, to the first and / or second hydraulic side of the hydraulic machine.
  • a feed valve may be provided for a respective hydraulic side.
  • a hydraulic side or both hydraulic sides of the hydraulic machine and / or the consumer in each case via a pressure relief valve to the
  • the pressure-reduced hydraulic side of the consumer and / or the hydraulic machine can be connected to the low-pressure accumulator via a valve arrangement.
  • the low-pressure accumulator can then advantageously be used, in particular in the first and third operating modes, in order to compensate, for example when using a differential cylinder as a consumer, a pendulum volume.
  • the low-pressure accumulator can be connected via the valve arrangement both in a flow direction to the low-pressure accumulator and in the flow direction away from the low-pressure accumulator to the respective pressure-reduced hydraulic side of the consumer and / or the hydraulic machine.
  • Low-pressure accumulator may advantageously be provided a valve to fluidly separate the valve assembly from the low pressure accumulator as needed.
  • the valve arrangement has a first check valve which is connected to the first hydraulic side of the consumer and / or the hydraulic machine, and a second
  • Check valves are each designed as a pilot-operated check valves. You can each unlocked via that hydraulic side to which they are not connected. Furthermore, a valve body of a respective non-return valve can be biased in each case with a valve spring in the direction of a closed position.
  • the check valves may be connected via a common flow path with the low-pressure accumulator. In the flow path between the check valves and the valve for ascending and controlling this flow path, a further check valve is preferably arranged, which closes in the flow direction away from the low pressure accumulator.
  • Check valve is then associated with an oil filter, which is arranged between the check valve and the check valves, which are connected to the hydraulic sides. Fluidically parallel to the check valve may be provided a check valve which opens in a flow direction away from the low pressure accumulator.
  • Connecting valve connectable to the first hydraulic side of the consumer.
  • a second hydraulic side of the hydraulic machine can be connected via a second connecting valve to the second hydraulic side of the consumer.
  • the pressure fluid connections between the hydraulic machine and the consumer are thus flexible and can be controlled.
  • the high pressure accumulator can then be connected via a charging valve to the first and / or second hydraulic side of the hydraulic machine. The connection then takes place between the hydraulic machine and the corresponding one
  • the valve arrangement is connected between the consumer and the at least one connecting valve.
  • a circulation valve may be provided to control a connection between the hydraulic sides of the consumer and to control. In this way, for example, in the use of the hydraulic machine, an overload of this can be prevented if the circulation valve is turned on when needed, especially for a short time.
  • the circulation valve is assigned a throttle.
  • the throttle between the circulation valve and a decreasing in the extension direction pressure chamber is connected, when using a hydraulic cylinder as a consumer.
  • Circulating valve is preferably connected between the consumer and the at least one connecting valve.
  • the hydraulic sides of the hydraulic machine can be connected via a circulation valve. This is particularly advantageous in a warm-up phase of the
  • the circulation valve is then connected between the hydraulic machine and the at least one connecting valve.
  • the control valves can be designed as seat valves, in order to avoid leakage as far as possible in the closed state.
  • the high-pressure accumulator via a
  • Pressure relief valve is connected to the low-pressure accumulator. Fluidically parallel to this pressure relief valve can be arranged, in particular adjustable, throttle.
  • an emergency valve is provided, via which the hydraulic accumulator is connected to one of the hydraulic sides of the consumer.
  • emergency valve is preferably connected to the decreasing in the extension direction pressure chamber.
  • the connecting valve or the connecting valves and / or is the charging valve and / or the circulation valve for the consumer and / or the valve of the low-pressure accumulator and / or the control valve, which should be closed in emergency driving, designed as a switching valve.
  • a valve body of the switching valve can be opened in particular via an electric actuator and controlled by a valve spring.
  • a switching valve is provided for the circulation valve of the hydraulic machine and / or for the emergency valve and / or for the one control valve which must be opened during an emergency drive.
  • a valve body of the switching valve in this case can be brought via an electric actuator in a closed position and opened by a valve spring.
  • a rotor in particular for a wind energy plant (WEA), with an adjustment drive according to one or more of the preceding aspects
  • the adjusting drive serves in particular as a pitch drive for adjusting a blade angle of a rotor blade, in particular the WEA.
  • the Versteilantrieb can be arranged here, for example, in terms of at least individual components in a rotating hub or in a blade root of a rotor blade, in particular the wind turbine.
  • a control device for the electric machine or the electric motor is preferably arranged in the rotating hub of the wind turbine.
  • the control device has a
  • a DC power supply or a frequency converter for supplying one or more electric machines or electric motors, which are each used as a pitch drive may be provided.
  • a rotary feedthrough between the nacelle and the hub is provided, via which the power supply to the control unit takes place.
  • the consumer is controlled or driven via the control block at least in a first operating mode via the hydraulic machine, in a second operating mode via the high-pressure accumulator, and in a third operating mode via both pressure medium sources with pressure medium.
  • the electro-hydraulic actuator is advantageously also a recuperation of energy allows.
  • the high-pressure accumulator can be charged by an external force in a first direction of travel of the consumer.
  • a recuperation of energy can take place via the hydraulic machine.
  • the external force which may be, for example, an aerodynamic force of the rotor blade, be used to drive the hydraulic machine as a hydraulic motor and to charge the high-pressure accumulator.
  • the hydraulic machine in turn can drive the electric machine as a generator.
  • the first direction of travel can be an extension direction, wherein an external force is, for example, a pulling load.
  • pressure medium can preferably flow away from the first hydraulic side of the consumer, wherein the first hydraulic side can be the pressure space of the hydraulic cylinder which decreases in the extension direction.
  • the first connecting valve between the first hydraulic side of the consumer and the hydraulic machine and the charging valve connected to the second hydraulic side can then be opened.
  • the other second connection valve is closed.
  • the low-pressure accumulator can then be connected via the valve arrangement with the second hydraulic side.
  • both connecting valves between the consumer and the hydraulic machine are advantageously opened.
  • Low-pressure accumulator can be connected via the valve arrangement with the respective pressure-lower hydraulic side of the consumer.
  • High-pressure accumulator is blocked. It is also conceivable to make a recuperation without the high-pressure accumulator. In this case, recuperation of energy can take place in a first and / or second travel direction of the consumption by an external force via the hydraulic machine, a fluidic connection to the high-pressure accumulator being blocked.
  • High-pressure accumulator are preferably opened both connecting valves between the consumer and the hydraulic machine. The low pressure accumulator can then over the
  • Valve arrangement are connected to the respective lower-pressure hydraulic side of the consumer.
  • both hydraulic sides are connected to the high-pressure accumulator in an emergency drive or in an emergency drive of the consumer.
  • the connecting valves are closed, whereby the hydraulic machine is decoupled.
  • the control valve which is connected to the first hydraulic side of the consumer, may be open.
  • the emergency valve which is connected to the second hydraulic side of the consumer, may also be open.
  • the control valve which is connected to the second hydraulic side of the consumer, preferably closed.
  • the Umlaufventii the consumer is preferably also closed. Furthermore, a closing of the valve assembly via the
  • a warm-up mode may be provided in the method.
  • pressure medium from the low pressure accumulator to the high pressure accumulator and vice versa pressure medium from the high pressure accumulator to the low pressure accumulator is performed.
  • This allows a pendulum of pressure medium between the memories to create the largest possible circulation of pressure medium to the hydraulic adjustment drive warm as evenly as possible.
  • Low-pressure accumulator provided pressure relief valve and / or be performed via the fluidically arranged parallel throttle to the low-pressure accumulator.
  • Warm-up mode is also beneficial when the recirculation valve is alternately opened and closed by the consumer. Furthermore, in the warm-up mode, the connection valves and / or the charge valve can be opened and closed as required. Furthermore, the check valve, which is connected downstream of the charging valve, is advantageously unlocked in the warm-up mode.
  • the high-pressure accumulator can be charged via the hydraulic machine in a charging mode.
  • the hydraulic machine in a charging mode.
  • connection valves closed, allowing the consumer to be disconnected.
  • the charging valve is opened accordingly and the hydraulic machine can then promote pressure medium from the low pressure accumulator to the high pressure accumulator.
  • the circulation valve can be opened between the hydraulic sides of the load when the hydraulic machine is overloaded or before the hydraulic machine is overloaded.
  • FIG. 1 shows a hydraulic circuit diagram of a Versteilantriebs according to a first
  • FIG. 2 to FIG. 10 in each case in a hydraulic circuit diagram, the adjustment drive from FIG. 1 in a respective operating mode;
  • FIGS. 11 a and 11 b show histograms of a speed and a force of the adjustment drive according to the exemplary embodiment
  • Figure 12 in a hydraulic circuit diagram an adjustment drive according to another embodiment and 13 shows an active structure of a Versteilantriebs according to another embodiment.
  • an electrically hydraulic adjusting drive 1 has a hydraulic machine 2, which is connected via a closed hydraulic circuit to a consumer in the form of a differential cylinder 4.
  • the hydraulic machine 2 can be operated as a hydraulic pump and a hydraulic motor in both directions of rotation.
  • the hydraulic machine 2 is connected to an electric machine 6, which can drive the hydraulic machine 2 as an electric motor and, in turn, can be operated by the hydraulic machine 2 as a generator.
  • the differential cylinder 4 has a piston 8 with a piston rod, this having a first pressure chamber 10 which is penetrated by the piston rod, and a second
  • first pressure chamber 10 forms a first hydraulic side of the differential cylinder 4 and the second pressure chamber 12 forms a second hydraulic side.
  • the hydraulic machine 2 is connected with its first hydraulic side 14 via a flow path 16 to the first hydraulic side 10 of the differential cylinder 4.
  • a second hydraulic side 18 of the hydraulic machine 2 is connected to the second hydraulic side 12 of the differential cylinder 4 via a second flow path 20.
  • a first connection valve 22 and in the second flow path 20 a second connection valve 24 is arranged, whereby in a respective flow path 16, 20 a pressure medium connection up and is zuu Kunststoffbar.
  • the connecting valves 22 and 24 are each configured as a switching valve.
  • a valve body is in this case biased by a valve spring into a closed position with a spring force and can be switched via an electric actuator in an open position.
  • the Versteilantrieb 1 further has a low pressure accumulator 26 which is fluidly connected via a storage line 28 to the first flow path 16 and a storage line 30 to the flow path 20.
  • a check valve 32, 34 are arranged, which are each controlled in a flow direction away from the low pressure accumulator 26.
  • a high-pressure accumulator 36 is connected. This is done via a storage line 38, which is connected via a charging valve 40 with the second flow path 20 between the hydraulic machine 2 and the second connecting valve 24.
  • the charging valve 40 is preceded by a check valve 42 which is disposed between the charging valve 40 and the high-pressure accumulator 36 and in a flow direction away from the high-pressure accumulator 36.
  • the charging valve 40 is designed in accordance with the connecting valves 22, 24.
  • the high-pressure accumulator 36 is further connected via a throttle 44 and a fluidly arranged in series control valve 46 to the second flow path 20 between the second connecting valve 24 and the differential cylinder 4.
  • the throttle 44 is arranged between the control valve 46 and the high-pressure accumulator 36.
  • the control valve 46 is designed as a switching valve.
  • a valve body is in this case biased into an open position via a spring force of a valve spring and can be brought via an electrical actuator in a closed position.
  • the high-pressure accumulator 36 via a further throttle 48 and via a fluidly arranged in series
  • Control valve 50 connected to the serious flow path 16 between the first communication valve 22 and the differential cylinder 4.
  • the throttle 48 and the control valve 50 branch off from the storage line 38.
  • the throttle 48 is in this case between the
  • Control valve 50 and the high-pressure accumulator 36 is arranged.
  • the control valve 50 is designed here as a switching valve corresponding to the charging valve 40.
  • the control valve 50 is designed here as a switching valve corresponding to the charging valve 40.
  • High-pressure accumulator 36 is connected via an emergency valve 52 with the first flow path 16 between the first connecting valve 22 and the differential cylinder 4.
  • the emergency valve 52 is configured in accordance with the control valve 46 and connected to the storage line 38.
  • the storage line 38 is connected to the low-pressure accumulator 26 via a connecting line 54.
  • a pressure limiting valve 56 is arranged.
  • Fluidically parallel to an adjustable throttle 58 is provided.
  • the low-pressure accumulator 26 is connected via a valve arrangement 60 with the flow paths 16 and 20 between the differential cylinder 4 and the respective connecting valve 22 and 24.
  • the valve assembly has a first check valve 62 and a second one
  • Check valve 64 The first check valve 62 is in this case connected to the flow path 16 and closes in a flow direction away from the flow path 16.
  • Das second check valve 64 is connected to the second flow path 20 and thereby closes in a flow direction away from the flow path 20.
  • a respective valve body of the check valves 62 and 64 is biased via a respective valve spring into its closed position. Furthermore, the check valve 62 via pressure means of the first flow path 20, which between the second connecting valve 24 and the
  • Differential cylinder 4 is tapped, als Strukturbar.
  • the second check valve 64 is also auf josbar with pressure medium, which is tapped from the first flow path between the connecting valve 22 and the differential cylinder 4.
  • Check valves 62 and 64 are then connected via a common storage line 66 to the low pressure accumulator 26.
  • a valve 68 is provided, with which a pressure medium connection up and is zuu Kunststoffbar.
  • the valve 68 is a switching valve and configured according to the connection valves 22 and 24.
  • a first check valve 70 is arranged, which in
  • a filter 72 is further provided, which is arranged in series with the check valve 70.
  • a second check valve 74 is provided, which is also disposed between the valve 68 and the check valves 62, 64 and opens in a flow direction away from the low pressure accumulator 26.
  • the hydraulic sides 10 and 12 of the differential cylinder 4 are further connected to each other via a circulation valve 76.
  • This is connected to the flow paths 16, 20 between a respective connecting valve 22, 24 and the differential cylinder 4.
  • the circulation valve 76 is designed as a switching valve corresponding to the connecting valves 22, 24. Furthermore, the switching valve 76 is connected via a throttle 78 to the first flow path 16.
  • a circulation valve 80 is provided for connecting the hydraulic sides 14, 18 of the hydraulic machine 2. This is at the flow paths 16, 20 between the respective
  • the circulation valve 80 is configured as a switching valve corresponding to the control valve 76.
  • the first flow path 16 is connected between the hydraulic machine 2 and the connecting valve 22 via a pressure limiting valve 82 to the low pressure accumulator 26. Furthermore, the second flow path 20 is also connected to the low-pressure accumulator 26 via a pressure limiting valve 84, which is connected between the hydraulic machine 2 and the connecting valve 24. Furthermore, the first flow path 16 with a pressure relief valve 86 with the low pressure accumulator 26 is connected, which is connected between the first connecting valve 22 and the differential cylinder 4. Another pressure limiting valve 88 serves to connect the second flow path 20 to the low-pressure accumulator 26 and is connected between the second connecting valve 24 and the differential cylinder 4. Further, the memory line 28 of the
  • a position, speed and acceleration of the piston 8 of the differential cylinder 4 can be detected via a displacement transducer 92.
  • FIG. 1 This one is with one
  • Position transducer 91 connected. Further, it may be connected to a pressure sensor 102 for sensing a pressure of the high pressure accumulator 36.
  • pressure sensors 104 and 106 are provided which each detect a pressure of the second pressure chamber 12 and the first pressure chamber 10.
  • a pressure sensor 108 for detecting the pressure of the low pressure accumulator 26 is provided. The pressure sensors 102 to 108 are connected to the position controller.
  • FIG. 2 shows a first operating mode in which the differential cylinder is driven solely by the hydraulic machine 2 in the form of a hydraulic pump.
  • the connecting valves 22 and 24 are opened in this case.
  • the valve 68 which with the
  • Low-pressure accumulator 26 is connected, open.
  • the valves 40, 46, 50, 52, 76 and 80 are closed in this case.
  • the hydraulic machine can then convey pressure medium from the second pressure chamber 12 into the first pressure chamber 10 of the differential cylinder 4. Excess pressure medium passes via the open check valve 64, the check valve 70 and the valve 68 to the low pressure accumulator 26, starting from the second flow path 20th
  • the operating mode in Figure 2 is a normal operation, in which a mean nominal force 92 and a mean rated speed 94 of the differential cylinder 4 are necessary.
  • this first operating mode where an average rated load is provided, is the most frequently performed operating mode.
  • the components of the electro-hydraulic adjusting drive 1 are designed with respect to this average rated load and not, as known from the prior art, are designed based on the maximum rated load.
  • the components of the Versteilantriebs 1 can be made smaller, more compact and device technology simpler and cheaper, so that a so-called "downsizing" of Versteilantriebs is possible .
  • the high pressure accumulator 36 additionally or alternatively to the hydraulic machine
  • a reduction in the overall costs, for example, in a pitch adjustment system by downsizing, in particular of power electronics, electrical machine 6 and hydraulic machine 14 is carried out. Is the adjustment drive in a hub of a
  • the downsizing leads to a smaller size and mass of the adjusting drive 1, thus advantageously a lower rotational mass is available.
  • the high-pressure accumulator 36 and the valve technology not only for an emergency supply, but in particular for a
  • FIG. 3 shows an operating mode for the adjusting drive 1 in which energy is recuperated as electrical power 95. For example, act on the
  • Differential cylinder 4 aerodynamic forces of a rotor blade in the retraction direction which is adjustable with this.
  • a cylinder force 96 of the differential cylinder 4 counteracts this, wherein the piston 8 is moved at a speed 98 in the retraction direction.
  • Pressure fluid then flows from the second pressure chamber 12 via the open connection valve 24 to the hydraulic machine 2, which is used as a hydraulic motor. From this, the pressure fluid continues to flow via the connecting valve 22 to the first pressure chamber 10 of the differential cylinder 4.
  • the electric machine 6 is then driven, which then generates the electrical power 95.
  • the low pressure accumulator 26 is above the opened valve 68 and the open check valve 62 connected to the first pressure chamber 10 to track pressure medium.
  • circulation valve 76 in this mode of operation if necessary, in particular briefly be turned on to the printed pages 12 and 10 of the
  • Hydraulic machine 2 are relieved. Thus, a recuperation even at high
  • Hydromaschine 2 which is used as a hydraulic motor, and passed over the connecting valve 24 to the second pressure chamber 12 of the differential cylinder 4.
  • the low-pressure accumulator 26 is in this case connected via the open valve 68 and the open check valve 64 to the second pressure chamber 12 to track pressure medium.
  • the circulation valve 76 can also be turned on as required, in particular for a short time, according to FIG.
  • valves 40, 46, 50, 52 and 80 are closed.
  • the adjusting drive 1 is shown in an operating mode in which both the hydraulic machine 2 and the high-pressure accumulator 36 are used for moving the piston 8 of the differential cylinder 4.
  • This is a hybrid mode.
  • the hydraulic power of the hydraulic pump 2 designed for medium rated load alone is no longer sufficient to provide the differential cylinder 4 with the desired Speed 98 and required cylinder force 96 extend.
  • the high-pressure accumulator 36 is connected.
  • the hydraulic machine 2 in this case conveys pressure medium from the first pressure chamber 10 to the second pressure chamber 12 as a hydraulic pump. Excess pressure medium can then be conducted into the low-pressure accumulator 26 via the open check valve 62 and the opened valve 68.
  • the high pressure accumulator 36 is connected via the control valve 76 to the second pressure chamber 12.
  • valves 40, 50, 52, 76 and 80 are then closed.
  • the Versteilantrieb 1 is shown in a further operating mode, in which also the high-pressure accumulator 36 is connected.
  • the piston 8 of the hydraulic cylinder 4 should be moved in the retraction direction.
  • the second pressure chamber 12 of the differential cylinder 4 is connected to the first pressure chamber 10 via the open connection valve 24, the hydraulic machine 2, which is used as a hydraulic pump, and the opened connection valve 22.
  • Hydromaschine 2 can then promote pressure fluid from the second pressure chamber 12 to the first pressure chamber 10. Excess pressure medium can be passed to the low pressure accumulator 26 via the opened check valve 64 and the opened valve 68. Pressure medium from the high pressure accumulator 36 passes through the opened control valve 50 to the first pressure chamber 10. In the operating mode according to FIG. 6, the valves 40, 46, 52, 76 and 80 are closed.
  • an operating mode for the adjusting drive 1 is shown in which the high-pressure accumulator 36 can be charged.
  • pressure medium is conducted out of the first pressure chamber 10 of the differential cylinder 4 due to a pulling load.
  • a part of the energy can be recuperated here via the hydraulic machine 2 and / or it can thus the
  • High-pressure accumulator 36 are loaded.
  • the first connection valve 22 is opened so that pressure medium can flow from the first pressure chamber 10 to the hydraulic machine 2, and the second connection valve 24 is closed.
  • the charging valve 40 is turned on, which then pressure medium from the hydraulic machine 2 to the high-pressure accumulator 36 can flow.
  • the circulation valve 76 in particular briefly, can be controlled here as well. In the operating mode according to FIG. 7, furthermore, the valves 46, 50, 52 and 80 are closed.
  • FIG. 8 shows an operating mode for the adjustment drive 1, which is a warm-up mode.
  • the most comprehensive possible circulation of pressure medium is made possible by appropriate control of the valves, without actuating the differential cylinder.
  • Pressure medium is moved in particular between the low pressure accumulator 26 and the high pressure accumulator 36.
  • FIG. 9 shows an operating mode for the adjusting drive 1, in which the
  • High-pressure accumulator 36 is loaded.
  • the charging valve 40 is open.
  • the other valves 22, 24, 46, 50, 52, 68, 76 and 80 are closed in this case.
  • Pressure medium can then be sucked from the low-pressure accumulator 26, via the check valve 32 of the hydraulic machine 2 and further promoted via the charging valve 40 to the high-pressure accumulator 36.
  • an operating mode for the adjusting drive 1 is shown, in which the differential cylinder 4 is controlled in an emergency driving mode.
  • the high-pressure accumulator 36 is connected via the emergency valve 52 to the first pressure chamber 10 of the differential cylinder.
  • the second pressure chamber 12 of the high-pressure accumulator 36 is connected via the open control valve 46.
  • the piston 8 is acted upon by two pressure chambers 10, 12 at high pressure, which is then moved in the extension direction due to the area difference.
  • valves 22, 24, 40, 50, 68 and 76 are closed in this case.
  • Valve control can charge during the retraction of the differential cylinder 4. The occurring due to the different geometry of the pressure chambers 10, 12 Pendulum volume can thus not in the low-pressure accumulator 26, but in the
  • High-pressure accumulator 36 are performed.
  • FIG. 11a a histogram for the speed 98 of the differential cylinder 4-which is used in particular in a wind turbine for adjusting the rotor blade-is shown
  • FIG. IIb a histogram for the cylinder force 96 of the differential cylinder 4, see for example FIG. 3, is plotted on the abscissa.
  • the rated load is usually much higher than a regularly retrieved load, which makes it extremely advantageous to interpret in particular the power electronics, the electric machine 6 and the hydraulic machine 2 with respect to a mean rated load.
  • a further embodiment of an adjusting drive 110 is shown.
  • a high-pressure accumulator 111 can be connected to the first flow path 16 and the second flow path 20 via a storage valve 112 in the form of a flow control valve.
  • the flow control valve 112 is above a
  • Check valve 114 connected to the high-pressure accumulator 111.
  • the check valve 114 opens in a flow direction away from the high-pressure accumulator 111.
  • the flow control valve 112 is connected to the first flow path 16 via a first control valve 116 and to the second flow path 20 via a second control valve 118. These are designed as switching valves, wherein a valve body is biased by a valve spring in an open position and can be actuated via an electric actuator in a closed position.
  • a hydraulic machine 120 is then connected to the differential cylinder 4 via the flow paths 16 and 20.
  • the second connection valve 24 is arranged in the first flow path 16, the first connection valve 22 and in the second flow path 20, the second connection valve 24 is arranged.
  • the high-pressure accumulator 111 is then connected via its control valves 116 and 118 between the differential cylinder and the respective connecting valve 22, 24th
  • the high-pressure accumulator 111 is connected via the charging valve 40 to the first flow path 16 between the connecting valve 22 and the hydraulic machine 120. Furthermore, between the charging valve 40 and the high-pressure accumulator 111 a check valve 121 is provided which closes in the flow direction away from the high-pressure accumulator 111.
  • a low-pressure accumulator 122 is provided. This can be connected via a shuttle valve 124 with the respective pressure-reduced flow path 16 or 20.
  • Shuttle valve 124 in this case has a valve spool, which in a middle position
  • the low-pressure accumulator 122 is connected to none of the flow paths 16 or 20. Via pressure medium from the first flow path 16, the valve slide is then displaceable from its middle position into a first switching position and via pressure medium from the second flow path 20, starting from the middle position into a second switching position. In the first switching position is then the
  • Low-pressure accumulator 122 with the flow path 20 and in the second switching position, the low-pressure accumulator 122 is connected to the flow path 16.
  • the shuttle valve 124 is between the differential cylinder and the connecting valve 22 and 24th
  • the flow paths 16 and 20 are both between the differential cylinder 4 and the connecting valves 22 and 24 and between the hydraulic machine 120 and the connecting valves 22 and 24 via the pressure relief valves 82 to 88 with the
  • Low-pressure accumulator 122 connectable. Further, the low pressure accumulator 122 is connected to the second flow path 20 between the hydraulic machine 120 and the communication valve 24 via the check valve 34 opening in the flow direction away from the low pressure accumulator 122.
  • the hydraulic machine 120 is further connected to the electric machine 6. If now a desired speed of the differential cylinder 4, and accordingly the necessary volume flow, be greater than the assembly of the hydraulic machine 120 and the electric machine 6 can provide, via the corresponding control valves 116, 118 of the high-pressure accumulator 111 is switched on. A filling of the high-pressure accumulator 111 is made possible during operation via a storage charging circuit in which the control valves 116 and 118 are closed and the charging valve is opened.
  • FIG. 13 shows an adjusting drive 126 according to a further exemplary embodiment. This is shown here in use in a wind energy plant 128 shown schematically. This has a nacelle 130, on which a hub 132 is rotatably disposed, wherein this is shown schematically. This is further illustrated by the arrow 134, which shows the nacelle side and by the arrow 136 which shows the hub side.
  • a wind energy plant 128 shown schematically.
  • This has a nacelle 130, on which a hub 132 is rotatably disposed, wherein this is shown schematically. This is further illustrated by the arrow 134, which shows the nacelle side and by the arrow 136 which shows the hub side.
  • Differential cylinder 4 is connected via a drive block 138 shown in a greatly simplified manner with the hydraulic machine 2, which in turn is connected to the electric machine 6.
  • a high pressure accumulator 140 and a low pressure accumulator 142 are connected to the control block 138.
  • the high-pressure accumulator 140 can be switched on and off via a valve 144.
  • Low-pressure accumulator 142 Low-pressure accumulator 142, a pressure sensor 148 is provided.
  • the differential cylinder 4 engages via its piston rod 150 and via a crank gear to a blade root 152 of a rotor blade.
  • the valves of the control block 138 are controlled via a
  • Plant controller 154 which is arranged in the pod 130.
  • a control line 156 extends from the plant controller 154 to a rotary union 158 provided between the nacelle 130 and the hub 132. Via the rotary feedthrough 158, the control line 156 is then connected to a hub-side control line 160, which is connected to the drive block 138. Furthermore, in the gondola 130 a
  • Frequency converter provided.
  • measured values 164 of the pressure sensors 146 and 148 are transmitted via the rotary device 158.
  • it receives a measured value 166 of a displacement transducer 168 of the differential cylinder 4.
  • a speed sensor 170 is provided, which also reports the detected rotational speed of the electric machine via the rotary feedthrough 158 at the frequency judge 162.
  • the detected n actual values 172 are then reported by the frequency converter 162 to the system controller 154, wherein the frequency converter 162 in this case the setpoint values 174 are specified by the system controller.
  • the electric machine 6 is controlled accordingly by the frequency converter 162.
  • the supply of the electric machine 6 with AC voltage from the frequency converter 162 is also via the rotary feedthrough 158th
  • a regulator for the electric machine 6 is arranged in the rotating hub 132.
  • the control device may in this case have a DC voltage input.
  • the gondola 130 may then provide a DC power supply for one or more actuators 126 disposed in the hub 132.
  • the DC voltage supply can then also be guided via the rotary feedthrough 158 in the hub.
  • the system controller 154 and the frequency converter 162 are placed in the nacelle 130 as power-electronic and control-related components, which leads to a cost-effective and reliable use.
  • it is common in the art to place these components in cabinets within the hub 132 which is extremely costly.
  • the hub 132 By outsourcing the plant controller 154 and the frequency converter 162 to the nacelle 130, the hub 132 also has fewer co-rotating components or assemblies. Furthermore, only one mains supply unit (rectifier) is necessary. For supplying a plurality of electrical machines, a common intermediate circuit can be provided. Preferably, an inverter is provided for a respective electrical machine. Due to the common DC link for all arranged in the hub 132 adjustment drives and an electrical braking resistor is reduced. An energy exchange of several Verstell drives can then also take place via the common DC link. For example, one adjustment drive can be recuperated, while another adjustment drive transmits this energy via the joint
  • This has an electric machine which is connected to a hydraulic machine, wherein the electric machine can drive or be driven by the hydraulic machine. Furthermore, a high-pressure accumulator is provided. For controlling a pressure medium connection between the hydraulic machine, the hydraulic consumer and the high-pressure accumulator, a drive block is provided. This is designed such that the consumer can be supplied either with pressure medium from the hydraulic machine or from the high-pressure accumulator or both.

Abstract

Offenbart ist ein elektrohydraulischer Verstellantrieb zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers. Dieser hat eine elektrische Maschine, die mit einer Hydromaschine verbunden ist, wobei die elektrische Maschine die Hydromaschine antreiben kann oder von dieser angetrieben wird. Des Weiteren ist ein Hochdruckspeicher vorgesehen. Zum Steuern einer Druckmittelverbindung zwischen der Hydromaschine, dem hydraulischen Verbraucher und dem Hochdruckspeicher ist ein Ansteuerblock vorgesehen. Dieser ist dabei derart ausgebildet, dass der Verbraucher entweder mit Druckmittel von der Hydromaschine oder vom Hochdruckspeicher oder von Beiden versorgbar ist.

Description

ELEKTROHYDRAULI SCHER VERSTELLANTRIEB, VERFAHREN FÜRS BETREIBEN EINES SOLCHEN VERSTELLANTRIEBS UND ROTOR
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen VerStellantrieb gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern des
elektrohydraulischen Versteilantriebs. Außerdem betrifft die Erfindung einen Rotor,
insbesondere für eine Windenergieanlage (WEA), bei dem ein elektrohydraulischer
Stellantrieb als Pitchantrieb zum Verstellen eines Blattwinkels eines Rotorblatts eingesetzt
ist. Hintergrund der Erfindung
Verstellmechanismen, insbesondere für rotierende Turbinenblätter oder Rotorblätter, wie sie
in WEAs eingesetzt werden, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise sind
hydraulische Blattverstellsysteme (H-Pitch) oder elektrische Blattverstellsysteme (E-Pitch)
bekannt.
In der Druckschrift WO 2009/064264 AI ist eine WEA mit einem Versteilantrieb offenbart.
Diese hat eine Gondel, die drehbar auf einem Turm angeordnet ist. An der Gondel ist
wiederum drehbar ein Rotor mit mehreren Rotorblättern gelagert. Zum Verstellen eines
Blattwinkels von einem der Rotorblätter ist ein Differentialzylinder vorgesehen. Die vom
Kolben getrennten Druckräume des Differentialzylinders sind über einen geschlossenen
hydraulischen Kreis an eine Hydropumpe angeschlossen, die Druckmittel von einem der
Druckräume in den anderen Druckraum und umgekehrt fördern kann. An eine der
hydraulischen Seiten der Hydropumpe ist ein Hochdruckspeicher über ein Schaltventil angeschlossen, der für einen Notfahrbetrieb eingesetzt ist. Des Weiteren ist ein
Niederdruckspeicher vorgesehen, der über ein Speicherventil mit der aktuellen
druckniederen Seite der Hydropumpe verbunden ist. Die Hydropumpe wird über eine elektrische Maschine angetrieben, die an eine Leistungselektronik angeschlossen ist.
Nachteilig bei dieser Löschung ist, dass insbesondere die Leistungselektronik, die elektrische Maschine und die Hydropumpe vorrichtungstechnisch aufwendig ausgestaltet sind, da zumindest diese Komponenten bezüglich einer maximalen Nennlast des
Differentialzylinders ausgelegt werden müssen, um diesen bei Bedarf mit einer maximalen Nennkraft und einer maximalen Nenngeschwindigkeit zu betätigen.
Offenbarung der Erfindung
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde einen elektrohydraulischen Versteliantrieb zu schaffen, der vorrichtungstechnisch einfach, kostengünstig und kompakt ausgestaltet ist und ein effizientes Antreiben und Regeln eines hydraulischen Verbrauchers, insbesondere ein Hydrozylinder zum Verstellen eines Rotorblatts, ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung einen Rotor zu schaffen, der vorrichtungstechnisch einfach und kostengünstig ausgestaltet ist. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren für einen elektrohydraulischen Versteliantrieb zu schaffen, das ein effizientes Antreiben und Regeln des hydraulischen Verbrauchers ermöglicht.
Die Aufgabe hinsichtlich des elektrohydraulischen Versteilantriebs wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich des Rotors gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein elektrohydraulischer Versteliantrieb, der insbesondere als ein geschlossenes hydraulisches System ausgebildet ist, vorgesehen, um einen hydraulischen Verbraucher zu steuern. Der Versteliantrieb hat vorzugsweise eine elektrische Maschine, die als Elektromotor und Generator einsetzbar ist, insbesondere als drehzahlvariabler
Elektromotor. Mit dieser kann eine Hydromaschine, die beispielsweise als Hydromotor und/ Hydropumpe einsetzbar ist, angetrieben sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der VerStellantrieb mit einem Hochdruckspeicher, der hydraulische Energie vorhalten kann, verbunden ist. Vorteilhafterweise ist ein mit Ventilen, insbesondere Schaltventilen, ausgestatteter Ansteuerblock vorgesehen. Dieser ist hierbei derart ausgestaltet und/oder angesteuert, insbesondere über ein Steuergerät, dass durch diesen der Verbraucher zumindest entweder über die Hydromaschine, insbesondere in einem ersten Betriebsmodus, oder über den Hochdruckspeicher, insbesondere in einem zweiten Betriebsmodus, oder über beide Druckmittelquellen, insbesondere in einem dritten Betriebsmodus, mit Druckmittel gesteuert ist. Vorzugsweise kann dann, insbesondere im dritten Betriebsmodus, eine Leistungsverzweigung zum Ansteuern des Verbrauchers vorliegen.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass eine flexible Steuerung des Verbrauchs ermöglicht ist, indem er beispielsweise über die Hydromaschine und über den Hochdruckspeicher steuerbar ist. Durch den Einsatz des Hochdruckspeichers zusammen mit der Hydromaschine ist ermöglicht, dass insbesondere die Hydromaschine und/oder die elektrische Maschine, und/oder eine Leistungselektronik für die elektrische Maschine nicht mehr auf die
Nennbelastung oder Nennlast, also insbesondere die maximale Belastung, des
Verbrauchers ausgelegt werden muss. Die Nennbelastung betrifft insbesondere eine Nennkraft und/oder Nenngeschwindigkeit und/oder Nennbeschleunigung des hydraulischen Verbrauchers. Hydraulisch gesehen kann die Nennbelastung aus einem maximalen
Lastdruck und eine benötigte Druckmittelmenge bestimmt werden. Beispielsweise dient im eingangs erläuternden Stand der Technik der Hochdruckspeicher ausschließlich für die Notfallbetätigung, bei der die Hydropumpe von der elektrischen Maschine nicht angetrieben ist. Dagegen kann in der vorliegenden Erfindung der Hochdruckspeicher für große Lasten zusätzlich zur Hydromaschine eingesetzt werden, wodurch diese für geringere Lasten ausgelegt werden kann.
Es ist denkbar, dass insbesondere im dritten Betriebsmodus eine Steuerung des
Ansteuerblocks - oder eine Ventilsteuerung - und eine Steuerung der Hydromaschine - oder eine Maschinensteuerung - derart erfolgt, dass eine Leistungsverzweigung im
Zusammenspiel mit dem Hochdruckspeicher und, falls dieser vorhanden ist, möglicherweise auch mit einem Niederdruckspeicher zum Verstellen des Verbrauchers erfolgt.
Durch den elektrohydraulischen VerStellantrieb kann die elektrische Maschine und/oder die Hydromaschine etwa auf eine mittlere Nennlast und/oder auf eine Last, die zu 90% (vorzugsweise zu 99%) während einer Betriebszeit vorliegt, ausgelegt sein. Dies ist dadurch ermöglicht, in dem Lastspitzen durch Zuschalten des Hydrospeichers bedient werden können. Hierdurch kann, insbesondere kurzfristig, eine höhere Beschleunigung und
Geschwindigkeit des Verbrauchers gefahren werden, als bei alleiniger Verwendung der Hydromaschine. Da die elektrische Maschine auf eine mittlere Nennlast ausgelegt werden kann, können auch elektrische Komponenten, die zum Betreiben des Elektromotors benötigt werden, auf eine mittlere Nennlast ausgelegt sein.
Bei dem Verbraucher handelt es sich beispielsweise um einen Linearaktor oder
Hydrozylinder oder Differentialzylinder oder um ein oszillierendes hydraulisches Objekt oder um eine hydraulische Verdrängereinheit.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Speicherventil, das beispielsweise als Proportionalventil oder Stromregelventil ausgebildet ist, vorgesehen, über das die vom Hochdruckspeicher zur Verfügung gestellte Leistung steuerbar oder regelbar ist. Der Hochdruckspeicher ist dann über das Speicherventil mit dem Verbraucher verbunden.
Alternativ ist denkbar anstelle eines Speicherventils eine, insbesondere fest eingestellte, Drossel zur Begrenzung einer Zusatzleistung des Hochdruckspeichers vorzusehen. Mit Vorteil ist der Hochdruckspeicher entweder über die Drossel oder über das
Speicherventil mit einer ersten hydraulischen Seite und/oder einer zweiten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Drossel oder kann dem Speicherventil eine Steuerkante, bei der es sich beispielsweise um ein Steuerventil handelt, in Strömungsrichtung weg vom Hochdruckspeicher gesehenen nachgeschaltet sein. Vorzugsweise ist für eine jeweilige hydraulische Seite des
Verbrauchers eine Drossel vorgesehen, wobei dann an einer jeweiligen Drossel eine Steuerkante, insbesondere in Form eines Steuerventils, ausgehend vom Hochdruckspeicher gesehen nachgeschaltet ist. Denkbar ist auch die Steuerkanten in einem gemeinsamen Ventil auszubilden. Mit Vorteil kann der Hochdruckspeicher somit über ein Steuerventil an die erste hydraulische Seite des Verbrauchers und/oder über ein Steuerventil an die zweite hydraulische Seite des Verbrauchers angeschlossen sein. Ist ein Speicherventil vorgesehen, so kann das Speicherventil beispielsweise über eine erste Steuerkante, vorzugsweise in Form eines Steuerventils, mit der ersten hydraulischen Seite des Verbrauchers und über eine zweite Steuerkante, insbesondere in Form eines zweiten Steuerventils, mit der zweiten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden sein. Vorzugsweise ist die Drossel oder sind beide Drosseln einstellbar und/oder im Betreib verstellbar, um die Begrenzung der Zusatzleistung zu steuern. Mit Vorteil ist ein Drucksensor zum Überwachen des Hochdruckspeichers vorgesehen. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise ein ausreichender Füllstand für eine mögliche Notfahrt mit dem Hochdruckspeicher gewährleistet ist. Außerdem kann der Einsatz des dritten Betriebsmodus oder Hybridmodus in Abhängigkeit vom Messwert des Drucksensors erfolgen. Weiter denkbar ist, den Drucksensor für eine Lageregelung zum Laden des Hochdruckspeichers, beispielsweise in einem Normalbetrieb, einzusetzen.
Vorzugsweise ist ein Positionsregler oder ein Steuergerät vorgesehen, der anhand einer Regelabweichung die einzelnen Betriebsmodi auswählt. Des Weiteren kann ein
Wegmesssystem oder Wegaufnehmer für den Verbraucher vorgesehen sein, das dann mit dem Positionsregler verbunden ist. Über das Wegmesssystem kann dann vom
Positionsregler eine Position und/oder Verstellgeschwindigkeit und/oder eine
Beschleunigung des Verbrauchers erfassbar sein. Handelt es sich beim Verbraucher beispielsweise um einen Hydrozylinder, so kann entsprechend eine Position,
Verstellgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung eines Kolbens erfasst sein. Der
Positionsregler kann dann anhand der vom Wegmesssystem erfassten Ist-Werte oder erfassten Ist-Wert, wie beispielsweise eine Ist- Verstellgeschwindigkeit und/oder Ist- Beschleunigung, eine Regelabweichung von vorbestimmten Soll-Werten oder einem vorbestimmten Soll-Wert, wie beispielsweise eine Soll- Verstellgeschwindigkeit und/oder Soll- Beschleunigung, ermitteln. Hieraus kann der Positionsregler dann den entsprechenden Betriebsmodus auswählen. Mit anderen Worten kann der Positionsregler beispielsweise erkennen, wann eine maximale Leistung der Hydromaschine und der elektrischen Maschine nicht ausreicht, um eine durch Soll-Werte vorgegebene Beschleunigung oder
Geschwindigkeit des Hydrozylinders zu erreichen, und dann bedarfsweise durch
Ansteuerung der Ventile des Ansteuerblocks in einen Modus mit Unterstützung durch den Hochdruckspeicher umschalten.
Mit Vorteil ist zumindest der erste und dritte Betriebsmodus in beide Verfahrrichtungen des Verbrauchers einsetzbar. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Ansteuerblock derart ausgestaltet, dass bei einer Zylinderbewegung des als Hydrozylinder ausgebildeten Verbrauchers der
Hochdruckspeicher über den Hydrozylinder aufladbar ist. Dies ist äußerst vorteilhaft bei häufig vorkommenden Lastfällen, wie beispielsweise beim Ausfahren des Hydrozylinders bei einer ziehenden Last. Somit kann sogar während der Zylinderbewegung durch
entsprechendes Schalten der Ventile des Ansteuerblocks ein Aufladen des
Hochdruckspeichers erfolgen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Niederdruckspeicher vorgesehen. Dieser kann über ein Zuführventil, insbesondere über ein Rückschlagventil oder Nachsaugventil, an die erste und/oder zweite hydraulische Seite der Hydromaschine angeschlossen sein. Somit kann für eine jeweilige hydraulische Seite ein Zuführventil vorgesehen sein. Des Weiteren ist denkbar, dass eine hydraulische Seite oder beide hydraulische Seiten der Hydromaschine und/oder des Verbrauchers jeweils über ein Druckbegrenzungsventil an den
Niederdruckspeicher angeschlossen ist/sind.
In bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist über eine Ventilanordnung die jeweils druckniedere hydraulische Seite des Verbrauchers und/oder der Hydromaschine mit dem Niederdruckspeicher verbindbar. Der Niederdruckspeicher kann dann vorteilhafterweise insbesondere im ersten und dritten Betriebsmodus mit eingesetzt werden, um beispielsweise beim Einsatz eines Differentialzylinders als Verbraucher ein Pendelvolumen auszugleichen. Vorzugsweise ist über die Ventilanordnung der Niederdruckspeicher sowohl in einer Strömungsrichtung hin zum Niederdruckspeicher als auch in Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher mit der jeweils druckniederen hydraulischen Seite des Verbrauchers und/oder der Hydromaschine verbindbar. Zwischen der Ventilanordnung und dem
Niederdruckspeicher kann mit Vorteil ein Ventil vorgesehen sein, um die Ventilanordnung vom Niederdruckspeicher bei Bedarf fluidisch zu trennen.
Die Ventilanordnung hat ein erstes Rückschlagventil, das an die erste hydraulische Seite des Verbrauchers und/oder der Hydromaschine angeschlossen ist, und ein zweites
Rückschlagventil, das an die zweite hydraulische Seite des Verbrauchers und/oder der Hydromaschine angeschlossen ist. Die Rückschlagventile öffnen jeweils in
Strömungsrichtung hin zur hydraulischen Seite, an der sie angeschlossen sind. Die
Rückschlagventile sind jeweils als entsperrbare Rückschlagventile ausgestaltet. Sie können jeweils über diejenige hydraulische Seite entsperrt werden, an die sie nicht angeschlossen sind. Des Weiteren kann ein Ventilkörper eines jeweiligen Rückschlagventils jeweils mit einer Ventilfeder in Richtung einer Schließposition vorgespannt sein. Die Rückschlagventile können über einen gemeinsamen Strömungspfad mit dem Niederdruckspeicher verbunden sein. Im Strömungspfad zwischen den Rückschlagventilen und dem Ventil zum auf- und zusteuern dieses Strömungspfads ist vorzugsweise ein weiteres Rückschlagventil angeordnet, das in Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher schließt. Dem
Rückschlagventil ist dann ein Ölfilter zugeordnet, der zwischen dem Rückschlagventil und den Rückschlagventilen, die mit den hydraulischen Seiten verbunden sind, angeordnet ist. Fluidisch parallel zu dem Rückschlagventil kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das in einer Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher öffnet.
Mit Vorteil ist eine erste hydraulische Seite der Hydromaschine über ein erstes
Verbindungsventil mit der ersten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbindbar.
Alternativ oder zusätzlich kann eine zweite hydraulische Seite der Hydromaschine über ein zweites Verbindungsventil mit der zweiten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden sein. Die Druckmittelverbindungen zwischen der Hydromaschine und dem Verbraucher sind somit flexibel auf- und zusteuerbar. Der Hochdruckspeicher kann dann über ein Ladeventil an die erste und/oder zweite hydraulische Seite der Hydromaschine angeschlossen sein. Der Anschluss erfolgt dann zwischen der Hydromaschine und dem entsprechenden
Verbindungsventil. Hierdurch ist eine Lademöglichkeit des Hochdruckspeichers durch Öffnen des Ladeventils ermöglicht. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein, insbesondere entsperrbares, sich in Strömungsrichtung weg vom Hochdruckspeicher schließendes Rückschlagventil zwischen dem Ladeventil und dem Hochdruckspeicher angeordnet ist, wodurch die Sicherheit erhöht ist und der Hochdruckspeicher nicht ungewollt beispielsweise hin zur Hydromaschine entlädt.
Vorzugsweise ist die Ventilanordnung zwischen dem Verbraucher und dem zumindest einen Verbindungsventil angeschlossen.
Mit Vorteil sind die Druckbegrenzungsventile für die Hydromaschine zwischen der
Hydromaschine und dem jeweiligen Verbindungsventil angeschlossen. Die
Druckbegrenzungsventile für den Verbraucher können dann zwischen dem Verbraucher und dem jeweiligen Verbindungsventil angeschlossen sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Umlaufventil vorgesehen sein, um eine Verbindung zwischen den hydraulischen Seiten des Verbrauchers auf- und zu zusteuern. Hierdurch kann beispielsweise im Einsatz der Hydromaschine eine Überlastung von dieser verhindert werden, wenn das Umlaufventil bei Bedarf, insbesondere kurzzeitig, aufgesteuert wird. Vorzugsweise ist dem Umlaufventil eine Drossel zugeordnet. Vorzugsweise ist die Drossel zwischen dem Umlaufventil und einen sich in Ausfahrrichtung verkleinernden Druckraum angeschlossen, bei Einsatz eines Hydrozylinders als Verbraucher. Das
Umlaufventil ist vorzugsweise zwischen dem Verbraucher und dem zumindest einen Verbindungsventil angeschlossen.
Vorzugsweise sind die hydraulischen Seiten der Hydromaschine über ein Umlaufventil verbindbar. Dies ist insbesondere vorteilhaft in einer Aufwärmphase des
elektrohydraulischen VerStellantriebs um einen Umlauf von Druckmittel zu schaffen. Mit Vorteil ist das Umlaufventil dann zwischen der Hydromaschine und dem zumindest einen Verbindungsventil angeschlossen.
Mit Vorteil sind die Steuerventile zum Verbinden des Hochdruckspeichers mit dem
Verbraucher zwischen dem Verbraucher und dem zumindest einem Verbindungsventil angeschlossen. Die Steuerventile können als Sitzventile ausgestaltet sein, um im geschlossenen Zustand eine Leckage weitestgehend zu vermeiden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Hochdruckspeicher über ein
Druckbegrenzungsventil an den Niederdruckspeicher angeschlossen ist. Fluidisch parallel zu diesem Druckbegrenzungsventil kann eine, insbesondere verstellbare, Drossel angeordnet sein.
Bevorzugterweise ist ein Notventil vorgesehen, über das der Hydrospeicher an eine der hydraulischen Seiten des Verbrauchers angeschlossen ist. Bei Einsatz eines Hydrozylinders oder Differentialzylinders als Verbraucher ist das Notventil vorzugsweise an den sich in Ausfahrrichtung verkleinernden Druckraum angeschlossen. Des Weiteren ist vorteilhaft, wenn ein Anschluss des Notventils zwischen dem Verbraucher und dem Verbindungsventil erfolgt. Mit Vorteil ist das Verbindungsventil oder sind die Verbindungsventile und/oder ist das Ladeventil und/oder ist das Umlaufventil für den Verbraucher und/oder ist das Ventil des Niederdruckspeichers und/oder das Steuerventil, das im Notfahrbetrieb geschlossen sein soll, als ein Schaltventil ausgebildet. Ein Ventilkörper des Schaltventils ist insbesondere über einen elektrischen Aktor aufsteuerbar und über eine Ventilfeder zusteuerbar.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass für das Umlaufventil der Hydromaschine und/oder für das Notventil und/oder für dasjenige Steuerventil, das bei einer Notfahrt aufgesteuert sein muss, ein Schaltventil vorgesehen ist. Ein Ventilkörper des Schaltventils ist hierbei über einen elektrischen Aktor in eine Schließposition bringbar und über eine Ventilfeder aufsteuerbar.
Erfindungsgemäß ist ein Rotor, insbesondere für eine Windenergieanlagen (WEA), mit einem VerStellantrieb gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte
vorgesehen. Der VerStellantrieb dient dabei insbesondere als Pitchantrieb zum Verstellen ein Blattwinkels eines Rotorblatts, insbesondere der WEA. Der Versteilantrieb kann hier beispielsweise hinsichtlich zumindest einzelner Komponenten in einer drehenden Nabe oder in einer Blattwurzel eines Rotorblatts, insbesondere der Windenergieanlage angeordnet sein. Durch die Auslegung verschiedener Komponenten auf eine mittlere Nennlast, können die mitdrehenden Bauteile hinsichtlich ihrer Baugröße und hinsichtlich ihres Gewichts im
Vergleich zum Stand der Technik reduziert sein, wodurch eine drehende Masse
vorteilhafterweise reduziert ist. Es ist auch denkbar, denn Rotor bei einer Gezeitenturbine oder einer anderen Turbine, insbesondere durch eine Naturkraft (wie bspw. Wind) angetriebene Turbine, einzusetzen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugterweise ein Regelgerät für die elektrische Maschine oder den Elektromotor in der drehenden Nabe der WEA angeordnet. Vorzugsweise hat das Regelgerät einen
Gleichspannungsversorgungseingang. In einer Gondel der Windenergieanlage kann dann ein Gleichspannungsversorgungsnetzteil oder ein Frequenzumrichter zum Versorgen von einem oder von mehreren elektrische Maschinen oder Elektromotoren, die jeweils als Pitchantrieb eingesetzt sind, vorgesehen sein. Vorzugsweise ist eine Drehdurchführung zwischen der Gondel und der Nabe vorgesehen, über die die Spannungsversorgung zum Regelgerät erfolgt. In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines elektrohydraulischen
Versteilantriebs gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte ist
vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Verbraucher über den Ansteuerblock zumindest in einem ersten Betriebsmodus über die Hydromaschine, in einem zweiten Betriebsmodus über den Hochdruckspeicher, und in einem dritten Betriebsmodus über beide Druckmittelquellen mit Druckmittel gesteuert oder angetrieben wird.
Mit dem elektrohydraulischen Stellantrieb ist vorteilhafterweise auch eine Rekuperation von Energie ermöglicht. So kann beispielsweise in einer ersten Verfahrrichtung des Verbrauchers durch eine externe Kraft der Hochdruckspeicher geladen werden. Alternativ oder zusätzlich, insbesondere gleichzeitig, kann über die Hydromaschine eine Rekuperation von Energie erfolgen. So kann die externe Kraft, bei der es sich beispielsweise um eine aerodynamisch Kraft des Rotorblatts handeln kann, zum Antreiben der Hydromaschine als Hydromotor und zum Aufladen des Hochdruckspeichers genutzt werden. Die Hydromaschine wiederum kann die elektrische Maschine als Generator antreiben. Ist ein Hydrozylinder als Verbraucher eingesetzt, so kann die erste Verfahrrichtung eine Ausfahrrichtung sein, wobei eine externe Kraft beispielsweise eine ziehende Last ist. Beim Laden des Hochdruckspeichers und/oder bei der Rekuperation kann vorzugsweise Druckmittel von der ersten hydraulischen Seite des Verbrauchers wegströmen, wobei es sich bei der ersten hydraulischen Seite um den sich in Ausfahrrichtung verkleinernden Druckraum des Hydrozylinders handeln kann. Beim Laden und/oder bei der Rekuperation kann dann das erste Verbindungsventil zwischen der ersten hydraulischen Seite des Verbrauchers und der Hydromaschine und das Ladeventil, das an die zweite hydraulische Seite angeschlossen ist, geöffnet sein. Vorteilhafterweise ist das andere zweite Verbindungsventil geschlossen. Der Niederdruckspeicher kann dann über die Ventilanordnung mit der zweiten hydraulischen Seite verbunden sein. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass bei Bedarf beim Laden des Hochdruckspeichers und beim Antreiben der Hydromaschine das Umlaufventil zwischen den hydraulischen Seiten des Verbrauchers geöffnet, insbesondere kurzzeitig geöffnet, wird. Hierdurch kann vorteilhafterweise die Hydromaschine und/oder die elektrische Maschine und/oder die Leistungselektronik entlastet werden.
Im dritten Betriebsmodus oder Hybridmodus kann der Hochdruckspeicher mit der druckhöheren hydraulischen Seite des Verbrauchers über das entsprechende Steuerventil zusammen mit der Drossel oder über das entsprechende Steuerventil zusammen mit dem Speicherventil verbunden werden. Beim dritten Betriebsmodus sind vorteilhafterweise beide Verbindungsventile zwischen Verbraucher und der Hydromaschine geöffnet. Der
Niederdruckspeicher kann über die Ventilanordnung mit der jeweiligen druckniederen hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden werden.
Mit Vorteil sind im Normalbetrieb oder ersten Betriebsmodus nur die Hydromaschine und der Niederdruckspeicher mit dem Verbraucher verbunden, wobei die Verbindung zum
Hochdruckspeicher gesperrt wird. Denkbar ist auch, eine Rekuperation ohne den Hochdruckspeicher vorzunehmen. Hierbei kann in einer ersten und/oder zweiten Verfahrrichtung des Verbrauches durch eine externe Kraft über die Hydromaschine eine Rekuperation von Energie erfolgen, wobei eine fluidische Verbindung zum Hochdruckspeicher gesperrt wird. Bei der Rekuperation ohne
Hochdruckspeicher sind vorzugsweise beide Verbindungsventile zwischen dem Verbraucher und der Hydromaschine geöffnet. Der Niederdruckspeicher kann dann über die
Ventilanordnung mit der jeweils druckniederen hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden werden.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens sind bei einer Notfahrt oder bei einem Notantrieb des Verbrauchers beide hydraulischen Seiten mit dem Hochdruckspeicher verbunden.
Vorzugsweise werden die Verbindungsventile herbei geschlossen, womit die Hydromaschine abgekoppelt ist. Das Steuerventil, das mit der ersten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden ist, kann geöffnet sein. Außerdem kann das Notventil, das mit der zweiten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden ist, ebenfalls geöffnet sein. Dagegen ist das Steuerventil, das mit der zweiten hydraulischen Seite des Verbrauchers verbunden ist, vorzugsweise geschlossen. Das Umlaufventii des Verbrauchers ist vorzugsweise ebenfalls geschlossen. Des Weiteren erfolgt ein Schließen der Ventilanordnung über deren
Rückschlagventile, womit der Niederdruckspeicher abkoppelbar ist. Mit Vorteil kann bei dem Verfahren ein Aufwärmmodus vorgesehen sein. In diesem ist vorzugsweise wechselweise Druckmittel vom Niederdruckspeicher zum Hochdruckspeicher und umgekehrt Druckmittel vom Hochdruckspeicher zum Niederdruckspeicher geführt. Hierdurch ist ein Pendeln von Druckmittel zwischen den Speichern ermöglicht, um einen möglichst großen Umlauf von Druckmittel zu schaffen, um den hydraulischen VerStellantrieb möglichst gleichmäßig aufzuwärmen. Insbesondere kann Druckmittel vom Hochdruckspeicher über das zwischen dem Hochdruckspeicher und dem
Niederdruckspeicher vorgesehene Druckbegrenzungsventil und/oder über die fluidisch parallel dazu angeordnete Drossel zum Niederdruckspeicher geführt werden. Beim
Aufwärmmodus ist auch vorteilhaft, wenn das Umlaufventil vom Verbraucher wechselweise auf- und zugesteuert wird. Des Weiteren können im Aufwärmmodus die Verbindungsventile und/oder das Ladeventil je nach Bedarf auf- und zugesteuert werden. Des Weiteren ist mit Vorteil im Aufwärmmodus das Rückschlagventil, das dem Ladeventil nachgeschaltet ist, entsperrt.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann in einem Lademodus der Hochdruckspeicher über die Hydromaschine geladen werden. Hierbei werden vorzugsweise die
Verbindungsventile geschlossen, womit der Verbraucher abgekoppelt werden kann. Das Ladeventil wird entsprechend geöffnet und die Hydromaschine kann dann Druckmittel vom Niederdruckspeicher zum Hochdruckspeicher fördern.
Wie vorstehend bereits erläutert, kann beim Laden des Hochdruckspeichers und/oder bei der Rekuperation von Energie über die Hydromaschine das Umlaufventil zwischen den hydraulischen Seiten des Verbrauchers bei Überlastung der Hydromaschine oder vor einer Überlastung der Hydromaschine geöffnet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand
schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen hydraulischen Schaltplan eines Versteilantriebs gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
Figur 2 bis Figur 10 jeweils in einem hydraulischen Schaltplan den Versteilantrieb aus Figur 1 in einem jeweiligen Betriebsmodus,
Figur IIa und IIb Histogramme einer Geschwindigkeit und einer Kraft des Versteilantriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel,
Figur 12 in einem hydraulischen Schaltplan einen Versteilantrieb gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und Figur 13 eine Wirkstruktur eines Versteilantriebs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Gemäß Figur 1 hat ein elektrisch hydraulischer VerStellantrieb 1 eine Hydromaschine 2, die über einen geschlossenen hydraulischen Kreislauf mit einem Verbraucher in Form eines Differentialzylinders 4 verbunden ist. Die Hydromaschine 2 ist als Hydropumpe und Hydromotor in beide Drehrichtungen betreibbar. Des Weiteren ist die Hydromaschine 2 mit einer elektrischen Maschine 6 verbunden, die als Elektromotor die Hydromaschine 2 antreiben kann und des Weiteren von der Hydromaschine 2 wiederum als Generator betrieben werden kann. Die hydraulische Verbindung zwischen der Hydromaschine 2 und dem Differentialzylinder 4 erfolgt über einen Ansteuerblock 7, wobei dessen Ausgestaltung im Folgenden erläutert ist.
Der Differentialzylinder 4 hat einen Kolben 8 mit einer Kolbenstange, wobei dieser einen ersten Druckraum 10, der von der Kolbenstange durchsetzt ist, und einen zweiten
Druckraum 12 voneinander trennt. Der erste Druckraum 10 bildet hierbei eine erste hydraulische Seite des Differentialzylinders 4 und der zweite Druckraum 12 eine zweite hydraulische Seite. Die Hydromaschine 2 ist mit ihrer ersten hydraulischen Seite 14 über einen Strömungspfad 16 mit der ersten hydraulischen Seite 10 des Differentialzylinders 4 verbunden. Eine zweite hydraulische Seite 18 der Hydromaschine 2 ist über einen zweiten Strömungspfad 20 mit der zweiten hydraulischen Seite 12 des Differentialzylinders 4 verbunden. Im ersten Strömungspfad 16 ist hierbei ein erstes Verbindungsventil 22 und im zweiten Strömungspfad 20 ein zweites Verbindungsventil 24 angeordnet, womit in einem jeweiligen Strömungspfad 16, 20 eine Druckmittelverbindung auf- und zusteuerbar ist. Die Verbindungsventile 22 und 24 sind jeweils als ein Schaltventil ausgestaltet. Ein Ventilkörper ist hierbei über eine Ventilfeder in eine Schließposition mit einer Federkraft vorgespannt und kann über einen elektrischen Aktor in eine Öffnungsposition geschaltet werden.
Der Versteilantrieb 1 hat des Weiteren einen Niederdruckspeicher 26, der über eine Speicherleitung 28 mit dem ersten Strömungspfad 16 und über eine Speicherleitung 30 mit dem Strömungspfad 20 fluidisch verbunden ist. In einer jeweiligen Speicherleitung 28, 30 ist ein Rückschlagventil 32, 34 angeordnet, die jeweils in einer Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher 26 auf gesteuert sind.
An den Versteilantrieb 1 ist außerdem ein Hochdruckspeicher 36 angeschlossen. Dies erfolgt über eine Speicherleitung 38, die über ein Ladeventil 40 mit dem zweiten Strömungspfad 20 zwischen der Hydromaschine 2 und dem zweiten Verbindungsventil 24 angeschlossen ist. Dem Ladeventil 40 ist ein Rückschlagventil 42 vorgeschaltet, das zwischen dem Ladeventil 40 und dem Hochdruckspeicher 36 angeordnet ist und in einer Strömungsrichtung weg vom Hochdruckspeicher 36 schließt. Das Ladeventil 40 ist entsprechend den Verbindungsventilen 22, 24 ausgestaltet. Der Hochdruckspeicher 36 ist des Weiteren über eine Drossel 44 und ein fluidisch in Reihe dazu angeordnetes Steuerventil 46 an den zweiten Strömungspfad 20 zwischen dem zweiten Verbindungsventil 24 und dem Differentialzylinder 4 angeschlossen. Die Drossel 44 ist dabei zwischen dem Steuerventil 46 und dem Hochdruckspeicher 36 angeordnet. Das Steuerventil 46 ist als Schaltventil ausgestaltet. Ein Ventilkörper ist hierbei in eine Öffnungsposition über eine Federkraft einer Ventilfeder vorgespannt und über einen elektrischen Aktor in eine Schließposition bringbar. Des Weiteren ist der Hochdruckspeicher 36 über eine weitere Drossel 48 und über ein fluidisch in Reihe dazu angeordnetes
Steuerventil 50 an den ernsten Strömungspfad 16 zwischen dem ersten Verbindungsventil 22 und dem Differentialzylinder 4 angeschlossen. Die Drossel 48 und das Steuerventil 50 zweigen dabei von der Speicherleitung 38 ab. Die Drossel 48 ist hierbei zwischen dem
Steuerventil 50 und dem Hochdruckspeicher 36 angeordnet. Das Steuerventil 50 ist hierbei als Schaltventil entsprechend dem Ladeventil 40 ausgestaltet. Außerdem ist der
Hochdruckspeicher 36 über ein Notventil 52 mit dem ersten Strömungspfad 16 zwischen dem ersten Verbindungsventil 22 und dem Differentialzylinder 4 verbunden. Das Notventil 52 ist dabei entsprechend dem Steuerventil 46 ausgestaltet und an die Speicherleitung 38 angeschlossen. Des Weiteren ist die Speicherleitung 38 über eine Verbindungsleitung 54 mit dem Niederdruckspeicher 26 verbunden. In dieser ist hierbei ein Druckbegrenzungsventil 56 angeordnet. Fluidisch parallel dazu ist eine verstellbare Drossel 58 vorgesehen. Der Niederdruckspeicher 26 ist über eine Ventilanordnung 60 mit den Strömungspfaden 16 und 20 zwischen dem Differentialzylinder 4 und dem jeweiligen Verbindungsventil 22 und 24 verbunden. Die Ventilanordnung hat ein erstes Rückschlagventil 62 und ein zweites
Rückschlagventil 64. Das erste Rückschlagventil 62 ist hierbei an den Strömungspfad 16 angeschlossen und schließt in einer Strömungsrichtung weg vom Strömungspfad 16. Das zweite Rückschlagventil 64 ist an den zweiten Strömungspfad 20 angeschlossen und schließt dabei in einer Strömungsrichtung weg vom Strömungspfad 20. Ein jeweiliger Ventilkörper der Rückschlagventile 62 und 64 ist über eine jeweilige Ventilfeder in seine Schließposition vorgespannt. Des Weiteren ist das Rückschlagventil 62 über Druckmittel des ersten Strömungspfads 20, das zwischen dem zweiten Verbindungsventil 24 und dem
Differentialzylinder 4 abgegriffen ist, aufsteuerbar. Außerdem ist das zweite Rückschlagventil 64 ebenfalls mit Druckmittel aufsteuerbar, wobei dieses vom ersten Strömungspfad zwischen dem Verbindungsventil 22 und dem Differentialzylinder 4 abgegriffen ist. Die
Rückschlagventile 62 und 64 sind dann über eine gemeinsame Speicherleitung 66 mit dem Niederdruckspeicher 26 verbunden. In dieser ist ein Ventil 68 vorgesehen, mit dem eine Druckmittelverbindung auf- und zusteuerbar ist. Das Ventil 68 ist ein Schaltventil und entsprechend den Verbindungsventilen 22 und 24 ausgestaltet. Zwischen dem Ventil 68 und den Rückschlagventilen 62, 64 ist ein erstes Rückschlagventil 70 angeordnet, das in
Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher 26 schließt. Zwischen dem
Rückschlagventil 70 und den Rückschlagventilen 62 und 64 ist des Weiteren ein Filter 72 vorgesehen, der in Reihe zum Rückschlagventil 70 angeordnet ist. Fluidisch parallel zum Rückschlagventil 70 und zum Filter 72 ist ein zweites Rückschlagventil 74 vorgesehen, das ebenfalls zwischen dem Ventil 68 und den Rückschlagventilen 62, 64 angeordnet ist und in einer Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher 26 öffnet.
Die hydraulischen Seiten 10 und 12 des Differentialzylinders 4 sind des Weiteren über ein Umlaufventil 76 miteinander verbindbar. Dieses ist an die Strömungspfade 16, 20 zwischen einem jeweiligen Verbindungsventil 22, 24 und dem Differentialzylinder 4 angeschlossen. Das Umlaufventil 76 ist als Schaltventil entsprechend den Verbindungsventilen 22, 24 ausgestaltet. Des Weiteren ist das Schaltventil 76 über eine Drossel 78 an den ersten Strömungspfad 16 angeschlossen.
Zum Verbinden der hydraulischen Seiten 14, 18 der Hydromaschine 2 ist ein Umlaufventil 80 vorgesehen. Dieses ist an die Strömungspfade 16, 20 zwischen dem jeweiligen
Verbindungsventil 22, 24 und der Hydromaschine 2 angeschlossen. Das Umlaufventil 80 ist als Schaltventil entsprechend dem Steuerventil 76 ausgestaltet.
Der erste Strömungspfad 16 ist zwischen der Hydromaschine 2 und dem Verbindungsventil 22 über eine Druckbegrenzungsventil 82 an den Niederdruckspeicher 26 angeschlossen. Des Weiteren ist der zweite Strömungspfad 20 über ein Druckbegrenzungsventil 84, das zwischen der Hydromaschine 2 und dem Verbindungsventil 24 angeschlossen ist, ebenfalls an den Niederdruckspeicher 26 angeschlossen. Des Weiteren ist der erste Strömungspfad 16 mit einem Druckbegrenzungsventil 86 mit dem Niederdruckspeicher 26 verbindbar, das zwischen dem ersten Verbindungsventil 22 und dem Differentialzylinder 4 angeschlossen ist. Ein weiteres Druckbegrenzungsventil 88 dient zum Verbinden des zweiten Strömungspfads 20 mit dem Niederdruckspeicher 26 und ist zwischen dem zweiten Verbindungsventil 24 und dem Differentialzylinder 4 angeschlossen. Ferner ist die Speicherleitung 28 des
Niederdruckspeichers 6 über ein Druckbegrenzungsventil 90 mit einem Tank verbindbar.
Eine Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Kolbens 8 des Differentialzylinders 4 kann über einen Wegaufnehmer 92 erfasst werden.
Des Weiteren ist in Figur 1 ein Positionsregler 100 dargestellt. Dieser ist mit einem
Wegaufnehmer 91 verbunden. Des Weiteren kann er mit einem Drucksensor 102 zum Abgreifen eines Drucks des Hochdruckspeichers 36 verbunden sein. Außerdem sind Drucksensoren 104 und 106 vorgesehen, die jeweils einen Druck des zweiten Druckraums 12 und ersten Druckraums 10 erfassen. Ferner ist ein Drucksensor 108 zum Erfassen des Drucks des Niederdruckspeichers 26 vorgesehen. Die Drucksensoren 102 bis 108 sind mit dem Positionsregler verbunden.
In Figur 2 ist ein erster Betriebsmodus dargestellt, bei dem der Differentialzylinder allein von der Hydromaschine 2 in Form einer Hydropumpe angetrieben ist. Die Verbindungsventile 22 und 24 sind hierbei geöffnet. Des Weiteren ist das Ventil 68, das mit dem
Niederdruckspeicher 26 verbunden ist, geöffnet. Die Ventile 40, 46, 50, 52, 76 und 80 sind hierbei geschlossen. Die Hydromaschine kann dann Druckmittel vom zweiten Druckraum 12 in den ersten Druckraum 10 des Differentialzylinders 4 fördern. Überschüssiges Druckmittel gelangt über das offene Rückschlagventil 64, das Rückschlagventil 70 und das Ventil 68 zum Niederdruckspeicher 26 ausgehend vom zweiten Strömungspfad 20.
Bei dem Betriebsmodus in Figur 2 handelt es sich um einen Normalbetrieb, bei dem eine mittlere Nennkraft 92 und eine mittlere Nenngeschwindigkeit 94 des Differentialzylinders 4 notwendig sind. Beispielsweise im Einsatz des VerStellantriebs 1 in einer Windkraftanlage zum Verstellen eines Blattwinkels eines Rotorblatts über den Differentialzylinder 4 ist dieser erste Betriebsmodus, bei dem eine mittlere Nennlast vorgesehen ist, der am häufigsten ausgeführte Betriebsmodus. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn die Komponenten des elektrohydraulischen VerStellantriebs 1 bezüglich dieser mittleren Nennlast ausgelegt sind und nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, anhand der maximalen Nennlast ausgelegt werden. Somit können die Komponenten des Versteilantriebs 1 kleiner, kompakter und vorrichtungstechnisch einfacher und kostengünstiger ausgestaltet werden, womit ein sogenanntes„Downsizing" des Versteilantriebs ermöglicht ist. Sollte dennoch eine hohe oder maximale Nennlast auftreten, so kann erfindungsgemäß der Hochdruckspeicher 36 zusätzlich oder alternativ zur Hydromaschine 2 eingesetzt werden, was unten stehend näher erläutert ist. Somit erfolgt eine Reduzierung der Gesamtkosten beispielsweise bei einem Blattverstellsystem durch Downsizing, insbesondere von Leistungselektronik, elektrischer Maschine 6 und Hydromaschine 14. Ist der VerStellantrieb in einer Nabe einer
Windenergieanlage eingebaut, so führt das Downsizing zu einer geringeren Baugröße und Masse des VerStellantriebs 1, womit vorteilhafterweise eine geringere Drehmasse vorhanden ist. Somit sind bei dem Versteilantrieb gemäß Figur 1 und 2 der Hochdruckspeicher 36 und die Ventiltechnik nicht nur für eine Notversorgung, sondern insbesondere für eine
Energieversorgung und Steuerung von seltenen Betriebszuständen, beispielsweise
Betriebszuständen, bei denen eine hohe Verfahrgeschwindigkeit des Differentialzylinders 4 notwendig ist, ausgelegt. Des Weiteren kann die gleiche Ventiltechnik auch zum langsamen Verfahren des Differentialzylinders 4 benutzt werden. Somit können kleine oder langsame Drehzahlen der Hydromaschine 2, die hinsichtlich Verschleiß relevant sind, vermieden werden.
In Figur 3 ist ein Betriebsmodus für den Versteilantrieb 1 dargestellt, bei dem eine Energie als elektrische Leistung 95 rekuperiert wird. Beispielsweise wirken auf den
Differentialzylinder 4 aerodynamische Kräfte von einem Rotorblatt in Einfahrrichtung, das mit diesem verstellbar ist. Eine Zylinderkraft 96 des Differentialzylinders 4 wirkt dieser entgegen, wobei der Kolben 8 mit einer Geschwindigkeit 98 in Einfahrrichtung bewegt wird. Druckmittel strömt dann vom zweiten Druckraum 12 über das geöffnete Verbindungsventil 24 zur Hydromaschine 2, die als Hydromotor eingesetzt ist. Von dieser strömt das Druckmittel weiter über das Verbindungsventil 22 zum ersten Druckraum 10 des Differentialzylinders 4. Über die Hydromaschine 2 wird dann die elektrische Maschine 6 angetrieben, die dann die elektrische Leistung 95 generiert. Der Niederdruckspeicher 26 ist über das geöffnete Ventil 68 und das geöffnete Rückschlagventil 62 mit dem ersten Druckraum 10 verbunden, um Druckmittel nachzuführen.
Vorteilhafterweise kann das Umlaufventil 76 in diesem Betriebsmodus bei Bedarf, insbesondere kurzzeitig, aufgesteuert werden, um die Druckseiten 12 und 10 des
Differentialzylinders 4 direkt miteinander zu verbinden, damit zumindest ein Teil des
Druckmittels nicht über die Hydromaschine 2 geführt wird. Hierdurch kann die
Hydromaschine 2 entlastet werden. Somit kann eine Rekuperation selbst bei hohen
Nennkräften und Nenngeschwindigkeiten des Differentialzylinders 4 über die Hydromaschine 2, die hinsichtlich mittlerer Nennkräfte ausgelegt ist, erfolgen, da diese bei Bedarf einfach über das Umlaufventil 76 entlastet wird. In dem Betriebsmodus in Figur 3 sind die Ventile 40, 46, 50, 52 und 80 geschlossen. Denkbar wäre, in diesem Betriebsmodus alternativ zum Umlaufventil 76 das Umlaufventil 80 einzusetzen. In Figur 4 ist beim VerStellantrieb 1 ebenfalls eine Rekuperation von Energie dargestellt, wobei diesmal auf den Differentialzylinder 4 eine ziehende Last, beispielsweise aufgrund aerodynamischer Kräfte, wirkt. Die Zylinderkraft 96 des Differentialzylinders 4 wirkt somit in Einfahrrichtung und der Kolben 8 wird mit der Geschwindigkeit 98 in Ausfahrrichtung bewegt. Druckmittel wird dann vom ersten Druckraum 10 über das Verbindungsventil 22 zur
Hydromaschine 2, die als Hydromotor eingesetzt ist, und über das Verbindungsventil 24 zum zweiten Druckraum 12 des Differentialzylinders 4 geführt. Der Niederdruckspeicher 26 ist hierbei über das geöffnete Ventil 68 und das geöffnete Rückschlagventil 64 an den zweiten Druckraum 12 angeschlossen, um Druckmittel nachzuführen. Um eine Überlastung der Hydromaschine 2 zu vermeiden, kann gemäß Figur 4 ebenfalls das Umlaufventil 76 bei Bedarf, insbesondere kurzzeitig, aufgesteuert werden.
Beim Betriebsmodus in Figur 4 sind die Ventile 40, 46, 50, 52 und 80 geschlossen.
Gemäß Figur 5 ist der Versteilantrieb 1 in einem Betriebsmodus dargestellt, bei dem sowohl die Hydromaschine 2, als auch der Hochdruckspeicher 36 zum Verfahren des Kolbens 8 des Differentialzylinders 4 eingesetzt sind. Hierbei handelt es sich um einen Hybridmodus. In diesem ist die hydraulische Leistung der auf mittlere Nennlast ausgelegten Hydromaschine 2 alleine nicht mehr ausreichend, um den Differentialzylinder 4 mit der gewünschten Geschwindigkeit 98 und erforderlichen Zylinderkraft 96 auszufahren. Aus diesem Grund wird der Hochdruckspeicher 36 hinzugeschaltet.
Gemäß Figur 5 ist der erste Druckraum 10 des Differentialzylinders 4 über das
Verbindungsventil 22, die Hydromaschine 2 und das Verbindungsventil 24 mit dem zweiten Druckraum 12 verbunden. Die Hydromaschine 2 fördert hierbei als Hydropumpe Druckmittel vom ersten Druckraum 10 zum zweiten Druckraum 12. Überschüssiges Druckmittel kann dann in den Niederdruckspeicher 26 über das geöffnete Rückschlagventil 62 und das geöffnete Ventil 68 geführt werden. Der Hochdruckspeicher 36 ist über das Steuerventil 76 mit dem zweiten Druckraum 12 verbunden.
Im Betriebsmodus gemäß Figur 5 sind dann die Ventile 40, 50, 52, 76 und 80 geschlossen.
Gemäß Figur 6 ist der Versteilantrieb 1 in einem weiteren Betriebsmodus dargestellt, bei dem ebenfalls der Hochdruckspeicher 36 hinzugeschaltet ist. Hierbei soll allerdings im Unterschied zur Figur 5 der Kolben 8 des Hydrozylinders 4 in Einfahrrichtung bewegt werden. Der zweite Druckraum 12 des Differentialzylinders 4 ist hierbei über das geöffnete Verbindungsventil 24, die Hydromaschine 2, die als Hydropumpe eingesetzt ist, und das geöffnete Verbindungsventil 22 mit dem ersten Druckraum 10 verbunden. Die
Hydromaschine 2 kann dann Druckmittel vom zweiten Druckraum 12 zum ersten Druckraum 10 fördern. Überschüssiges Druckmittel kann zum Niederdruckspeicher 26 über das geöffnete Rückschlagventil 64 und das geöffnete Ventil 68 geführt werden. Druckmittel vom Hochdruckspeicher 36 gelangt über das geöffnete Steuerventil 50 zum ersten Druckraum 10. Im Betriebsmodus gemäß Figur 6 sind die Ventile 40, 46, 52, 76 und 80 geschlossen.
Gemäß Figur 7 ist ein Betriebsmodus für den VerStellantrieb 1 dargestellt, bei dem der Hochdruckspeicher 36 aufgeladen werden kann. Im Betriebsmodus in Figur 7 wird entsprechend dem Betriebsmodus in Figur 4 Druckmittel aus dem ersten Druckraum 10 des Differentialzylinders 4 aufgrund einer ziehenden Last geführt. Ein Teil der Energie kann hierbei über die Hydromaschine 2 rekuperiert werden und/oder es kann damit der
Hochdruckspeicher 36 geladen werden. Hierzu ist das erste Verbindungsventil 22 geöffnet, damit Druckmittel vom ersten Druckraum 10 zur Hydromaschine 2 strömen kann, und das zweite Verbindungsventil 24 geschlossen. Dagegen ist das Ladeventil 40 aufgesteuert, womit dann Druckmittel von der Hydromaschine 2 zum Hochdruckspeicher 36 strömen kann. Zum Vermeiden einer Überlastung der Hydromaschine 2 kann auch hier bei Bedarf das Umlaufventil 76, insbesondere kurzzeitig, aufgesteuert werden. Im Betriebsmodus gemäß Figur 7 sind des Weiteren die Ventile 46, 50, 52 und 80 geschlossen.
In Figur 8 ist ein Betriebsmodus für den VerStellantrieb 1 gezeigt, bei dem es sich um einen Aufwärmmodus handelt. Hierbei wird durch entsprechende Ansteuerung der Ventile ein möglichst umfassendes Umlaufen von Druckmittel ermöglicht, ohne den Differentialzylinder zu betätigen. Druckmittel wird insbesondere zwischen dem Niederdruckspeicher 26 und dem Hochdruckspeicher 36 bewegt.
In Figur 9 ist ein Betriebsmodus für den VerStellantrieb 1 dargestellt, bei dem der
Hochdruckspeicher 36 geladen wird. Hierbei ist das Ladeventil 40 geöffnet. Die anderen Ventile 22, 24, 46, 50, 52, 68, 76 und 80 sind hierbei geschlossen. Druckmittel kann dann vom Niederdruckspeicher 26, über das Rückschlagventil 32 von der Hydromaschine 2 angesaugt werden und weiter über das Ladeventil 40 zum Hochdruckspeicher 36 gefördert werden.
Gemäß Figur 10 ist ein Betriebsmodus für den VerStellantrieb 1 dargestellt, bei dem der Differentialzylinder 4 in einem Notfahrbetrieb gesteuert ist. Hierzu ist der Hochdruckspeicher 36 über das Notventil 52 mit dem ersten Druckraum 10 des Differentialzylinders verbunden. Mit dem zweiten Druckraum 12 ist der Hochdruckspeicher 36 über das geöffnete Steuerventil 46 verbunden. Somit ist der Kolben 8 von beiden Druckräumen 10, 12 mit Hochdruck beaufschlagt, wobei aufgrund der Flächendifferenz dieser dann in Ausfahrrichtung bewegt wird.
Die Ventile 22, 24, 40, 50, 68 und 76 sind hierbei geschlossen.
Denkbar ist auch, dass der Hochdruckspeicher 36, der Energie für die Notfahrt oder
Ventilsteuerung bereitstellen kann, während des Einfahrens des Differentialzylinders 4 zu laden. Das aufgrund der unterschiedlichen Geometrie der Druckräume 10, 12 auftretende Pendelvolumen kann somit nicht in den Niederdruckspeicher 26, sondern in den
Hochdruckspeicher 36 geführt werden.
Gemäß Figur IIa ist ein Histogramm für die Geschwindigkeit 98 des Differentialzylinder 4 - der insbesondere in einer WEA zur Rotorblattverstellung eingesetzt ist -, siehe
beispielsweise Figur 3, die auf der Abszisse angeführt ist, dargestellt. Es ist erkennbar, dass mittlere Geschwindigkeiten am häufigsten notwendig sind. Sehr hohe Geschwindigkeiten werden dagegen nur sehr selten eingesetzt. Gemäß Figur IIb ist ein Histogramm für die Zylinderkraft 96 des Differentialzylinders 4, siehe beispielsweise Figur 3, auf der Abszisse aufgetragen. Hier ist erkennbar, dass etwa hohe Kräfte nur sehr selten nötig sind. Somit ist gemäß den Figuren IIa und IIb erkennbar, dass die Nennlast in der Regel sehr viel höher als eine regelmäßig abgerufene Last liegt, wodurch es äußerst vorteilhaft ist, insbesondere die Leistungselektronik, die elektrische Maschine 6 und die Hydromaschine 2 hinsichtlich einer mittleren Nennlast auszulegen.
Gemäß Figur 12 ist eine weitere Ausführungsform eines VerStellantriebs 110 dargestellt. Ein Hochdruckspeicher 111 ist hierbei im Unterschied zur Ausführungsform aus Figur 1 über ein Speicherventil 112 in Form eines Stromregelventils mit dem ersten Strömungspfad 16 und dem zweiten Strömungspfad 20 verbindbar. Das Stromregelventil 112 ist über ein
Rückschlagventil 114 mit dem Hochdruckspeicher 111 verbunden. Das Rückschlagventil 114 öffnet hierbei in einer Strömungsrichtung weg vom Hochdruckspeicher 111. Des Weiteren ist das Stromregelventil 112 über ein erstes Steuerventil 116 mit dem ersten Strömungspfad 16 und über ein zweites Steuerventil 118 mit dem zweiten Strömungspfad 20 verbunden. Diese sind als Schaltventile ausgestaltet, wobei ein Ventilkörper über eine Ventilfeder in einer Öffnungsposition vorgespannt ist und über einen elektrischen Aktor in eine Schließposition betätigbar ist. Eine Hydromaschine 120 ist dann über die Strömungspfade 16 und 20 mit dem Differentialzylinder 4 verbunden. Im ersten Strömungspfad 16 ist dabei das erste Verbindungsventil 22 und im zweiten Strömungspfad 20 das zweite Verbindungsventil 24 angeordnet. Der Hochdruckspeicher 111 ist dann über seine Steuerventile 116 und 118 zwischen dem Differentialzylinder und dem jeweiligen Verbindungsventil 22, 24
angeschlossen. Des Weiteren ist der Hochdruckspeicher 111 über das Ladeventil 40 an den ersten Strömungspfad 16 zwischen dem Verbindungsventil 22 und der Hydromaschine 120 angeschlossen. Des Weiteren ist zwischen dem Ladeventil 40 und dem Hochdruckspeicher 111 ein Rückschlagventil 121 vorgesehen, das in Strömungsrichtung weg vom Hochdruckspeicher 111 schließt.
Des Weiteren ist ein Niederdruckspeicher 122 vorgesehen. Dieser ist über ein Wechselventil 124 mit dem jeweils druckniederen Strömungspfad 16 oder 20 verbindbar. Das
Wechselventil 124 hat hierbei einen Ventilschieber, der in einer mittleren Position
federzentriert ist. In dieser ist der Niederdruckspeicher 122 mit keiner der Strömungspfade 16 oder 20 verbunden. Über Druckmittel vom ersten Strömungspfad 16 ist der Ventilschieber dann aus seiner mittleren Position in eine erste Schaltstellung und über Druckmittel vom zweiten Strömungspfad 20 entgegengesetzt ausgehend von der mittleren Position in eine zweite Schaltstellung verschiebbar. In der ersten Schaltstellung ist dann der
Niederdruckspeicher 122 mit dem Strömungspfad 20 und in der zweiten Schaltstellung ist der Niederdruckspeicher 122 mit dem Strömungspfad 16 verbunden. Das Wechselventil 124 ist dabei zwischen dem Differentialzylinder und den Verbindungsventil 22 und 24
vorgesehen. Die Strömungspfade 16 und 20 sind sowohl zwischen dem Differentialzylinder 4 und den Verbindungsventilen 22 und 24 als auch zwischen der Hydromaschine 120 und den Verbindungsventilen 22 und 24 über die Druckbegrenzungsventile 82 bis 88 mit dem
Niederdruckspeicher 122 verbindbar. Des Weiteren ist der Niederdruckspeicher 122 über das Rückschlagventil 34, das in Strömungsrichtung weg vom Niederdruckspeicher 122 öffnet, mit dem zweiten Strömungspfad 20 zwischen der Hydromaschine 120 und dem Verbindungsventil 24 verbunden.
Die Hydromaschine 120 ist des Weiteren mit der elektrischen Maschine 6 verbunden. Soll nun eine Sollgeschwindigkeit des Differentialzylinders 4, und dementsprechend der notwendige Volumenstrom, größer sein als die Baugruppe aus der Hydromaschine 120 und der elektrischen Maschine 6 bereitstellen kann, wird über die entsprechenden Steuerventile 116, 118 der Hochdruckspeicher 111 zugeschaltet. Ein Befüllen des Hochdruckspeichers 111 ist während des Betriebs über eine Speicher-Lade-Schaltung, bei der die Steuerventile 116 und 118 geschlossen sind und das Ladeventil geöffnet ist, ermöglicht.
In Figur 13 ist ein VerStellantrieb 126 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieser ist hierbei im Einsatz bei einer schematisch dargestellten Windenergieanlage 128 gezeigt. Diese hat eine Gondel 130, an der drehbar eine Nabe 132 angeordnet ist, wobei dies schematisch dargestellt ist. Dies ist des Weiteren durch den Pfeil 134 verdeutlicht, der die Gondelseite zeigt und durch den Pfeil 136 der die Nabenseite zeigt. Der
Differentialzylinder 4 ist über einen stark vereinfacht dargestellten Ansteuerblock 138 mit der Hydromaschine 2 verbunden, die wiederum mit der elektrischen Maschine 6 verbunden ist. An den Ansteuerblock 138 sind ein Hochdruckspeicher 140 und ein Niederdruckspeicher 142 angeschlossen. Der Hochdruckspeicher 140 ist über ein Ventil 144 zu- und wegschaltbar. Des Weiteren ist für den Hochdruckspeicher 140 ein Drucksensor 146 und für den
Niederdruckspeicher 142 ein Drucksensor 148 vorgesehen. Der Differentialzylinder 4 greift über seine Kolbenstange 150 und über ein Kurbelgetriebe an eine Blattwurzel 152 eines Rotorblatts an. Gesteuert werden die Ventile des Ansteuerblocks 138 über eine
Anlagensteuerung 154, die in der Gondel 130 angeordnet ist. Eine Steuerleitung 156 erstreckt sich ausgehend von der Anlagensteuerung 154 zu einer Drehdurchführung 158, die zwischen der Gondel 130 und der Nabe 132 vorgesehen ist. Über die Drehdurchführung 158 ist die Steuerleitung 156 dann mit einer nabenseitigen Steuerleitung 160 verbunden, die an den Ansteuerblock 138 angeschlossen ist. Des Weiteren ist in der Gondel 130 ein
Frequenzumrichter vorgesehen. Zu diesem werden über die Drehvorrichtung 158 Messwerte 164 der Drucksensoren 146 und 148 übermittelt. Außerdem erhält er einen Messwert 166 eines Wegaufnehmers 168 des Differentialzylinders 4. Außerdem ist ein Drehzahlgeber 170 vorgesehen, der die erfasste Drehzahl der elektrischen Maschine ebenfalls über die Drehdurchführung 158 an dem Frequenzrichter 162 meldet. Die erfasste n Ist-Werte 172 werden vom Frequenzumrichter 162 dann zur Anlagensteuerung 154 gemeldet, wobei dem Frequenzumrichter 162 hierbei von der Anlagensteuerung Soll-Werte 174 vorgegeben werden. Anhand der Regeldifferenz zwischen den Ist-Werten 172 und den Soll-Werten 174 wird die elektrische Maschine 6 entsprechend von dem Frequenzumrichter 162 angesteuert. Die Versorgung der elektrischen Maschine 6 mit Wechselspannung vom Frequenzumrichter 162 erfolgt ebenfalls über die Drehdurchführung 158.
Denkbar ist, dass ein Rege Ige rät für die elektrische Maschine 6 in der drehenden Nabe 132 angeordnet ist. Das Regelgerät kann hierbei einen Gleichspannungsversorgungseingang aufweisen. In der Gondel 130 kann dann ein Gleichspannungsversorgungsnetzteil für einen oder mehrere VerStellantriebe 126, die in der Nabe 132 angeordnet sind, bereitgestellt sein. Die Gleichspannungsversorgung kann dann ebenfalls über die Drehdurchführung 158 in die Nabe geführt sein. Vorteilhafterweise sind gemäß Figur 13 die Anlagensteuerung 154 und der Frequenzumrichter 162 als leistungselektronische und steuerungstechnische Komponenten in der Gondel 130 platziert, was zu einem kostengünstigen und zuverlässigen Einsatz führt. Dagegen ist es im Stand der Technik üblich diese Komponenten in Schaltschränken innerhalb der Nabe 132 zu platzieren, was äußerst kostenintensiv ist. Zudem ist eine
Wartung innerhalb der Nabe vergleichsweise schwierig, da eine geringe Bewegungsfreiheit vorliegt und die Komponenten unterschiedliche Positionen, je nach Drehwinkel der Nabe, haben. Durch die Auslagerung der Anlagensteuerung 154 und des Frequenzumrichters 162 in die Gondel 130, weist die Nabe 132 auch weniger mitdrehende Komponenten oder Baugruppen auf. Des Weiteren ist nur eine netzseitige Versorgungseinheit (Gleichrichter) notwendig. Zur Versorgung von mehreren elektrischen Maschinen kann ein gemeinsamer Zwischenkreis vorgesehen sein. Vorzugsweise ist für eine jeweilige elektrische Maschine ein Wechselrichter vorgesehen. Durch den gemeinsamen Zwischenkreis für alle in der Nabe 132 angeordneten Versteilantriebe ist auch ein elektrischer Bremswiderstand reduziert. Ein Energieaustausch von mehreren VerStellantrieben kann dann ebenfalls über den gemeinsamen Zwischenkreis erfolgen. So kann beispielsweise ein VerStellantrieb rekuperiert werden, während ein anderer Versteilantrieb diese Energie über den gemeinsamen
Zwischenkreis nutzt. Offenbart ist ein elektrohydraulischer Versteilantrieb zum Ansteuern eines hydraulischen
Verbrauchers. Dieser hat eine elektrische Maschine, die mit einer Hydromaschine verbunden ist, wobei die elektrische Maschine die Hydromaschine antreiben kann oder von dieser angetrieben wird. Des Weiteren ist ein Hochdruckspeicher vorgesehen. Zum Steuern einer Druckmittelverbindung zwischen der Hydromaschine, dem hydraulischen Verbraucher und dem Hochdruckspeicher ist ein Ansteuerblock vorgesehen. Dieser ist dabei derart ausgebildet, dass der Verbraucher entweder mit Druckmittel von der Hydromaschine oder vom Hochdruckspeicher oder von Beiden versorgbar ist.

Claims

Ansprüche
1. Elektrohydraulischer VerStellantrieb zum Ansteuern eines hydraulischen
Verbrauchers (4) und einer elektrischen Maschine (6), mit einer von der elektrischen Maschine (6) angetriebenen Hydromaschine (2) und mit einem Hochdruckspeicher 36, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Ventilen ausgestatteter Ansteuerblock (7) vorgesehen ist, der derart ausgestaltet und/oder angesteuert ist, dass durch diesen der Verbraucher 4 entweder über die Hydromaschine 2 in einem ersten Betriebsmodus oder über den
Hochdruckspeicher 36 in einem zweiten Betriebsmodus oder über beide Druckmittelquellen 2, 36 in einem dritten Betriebsmodus mit Druckmittel steuerbar ist.
2. Versteilantrieb nach Anspruch 1, wobei die elektrische Maschine 6 und/oder die Hydromaschine 2 etwa auf eine mittlere Nennlast und/oder auf eine Last, die zu 99% während einer Betriebszeit vorliegt, ausgelegt ist/sind.
3. Versteilantrieb nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Speicherventil 112 vorgesehen ist, über das die vom Hochdruckspeicher 111 zur Verfügung gestellte Leistung steuerbar ist, oder wobei eine Drossel 44, 48 zur Begrenzung einer Zusatzleistung des
Hochdruckspeichers 36 vorgesehen ist.
4. Versteilantrieb nach Anspruch 3, wobei dem Speicherventil 112 oder der Drossel 44, 48 eine Steuerkante 116; 46, 50 zum Verbinden mit einer hydraulischen Seite 10 des Verbrauchers 4 nachgeschaltet ist.
5. Versteilantrieb nach Anspruch 4, wobei von der jeweiligen hydraulischen Seite 10, 12 des Verbrauchers 4 eine Drossel 44, 48 vorgesehen ist, wobei einer jeweiligen Drossel 44, 48 eine Steuerkante 46, 50 ausgehend vom Hochdruckspeicher 36 gesehen nachgeschaltet ist, oder wobei das Speicherventil 112 über eine erste Steuerkante 116 mit der ersten hydraulischen Seite 10 und über eine zweite Steuerkante 118 mit der zweiten hydraulischen Seite 12 des Verbrauchers 4 verbunden ist.
6. VerStellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drucksensor 102 zum Überwachen des Hochdruckspeichers 36 vorgesehen ist.
7. VerStellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Positionsregler 100 vorgesehen ist, der anhand einer Regelabweichung die einzelnen Betriebsmodi auswählt.
8. VerStellantrieb nach Anspruch 7, wobei ein Wegmesssystem 91 für den Verbraucher 4 vorgesehen ist, das mit dem Positionsregler 100 verbunden ist, wobei der Positionsregler 100 anhand der vom Wegmesssystem 91 erfassten Ist-Werte eine Regelabweichung von vorbestimmten Soll-Werten ermittelt und anhand eines ermittelten Ergebnisses die einzelnen Betriebsmodi auswählt.
9. Versteilantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ansteuerblock (7) derart ausgestaltet ist, dass bei einer externen Kraftbeaufschlagung des Verbrauchers der Hochdruckspeicher 36 über den Verbraucher 4 aufladbar ist.
10. VerStellantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine fluidische Verbindung zwischen hydraulischen Seiten (10, 12) des Verbrauchers 4 über ein
Umlaufventil 76 auf- und zusteuerbar ist.
11. Versteilantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Notventil 52 vorgesehen ist, über das der Hochdruckspeicher 36 zumindest an eine der hydraulischen
Seiten 10, 12 des Verbrauchers 4 angeschlossen ist.
12. Rotor, insbesondere für eine Windenergieanlage, mit einem Versteilantrieb gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der als Pitchantrieb zum Verstellen eines
Blattwinkels eines Rotorblatts eingesetzt ist.
13. Verfahren zum Steuern eines elektrohydraulischen Versteilantriebs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher 4 über den
Ansteuerblock (7) entweder
- in einem ersten Betriebsmodi über die Hydromaschine 2, oder
- in einem zweiten Betriebsmodi über den Hochdruckspeicher 36, oder
- in einem dritten Betriebsmodi über beide Druckmittelquellen 2, 36 mit Druckmittel gesteuert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zumindest in einer ersten Verfahrrichtung des Verbrauchers (4) der Hochdruckspeicher (36) durch eine externe Kraft geladen wird und/oder über die Hydromaschine 2 eine Rekuperation von Energie erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei in einem Aufwärmmodus wechselweise Druckmittel vom Niederdruckspeicher 26 zum Hochdruckspeicher 36 und umgekehrt Druckmittel vom Hochdruckspeicher 36 zum Niederdruckspeicher 26 geführt wird.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594511A1 (de) * 2018-07-12 2020-01-15 Eaton Intelligent Power Limited Elektrohydraulisches bewegungssteuerungssystem mit dualer leistungsquelle
WO2020035398A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-20 Moog Gmbh Elektrohydrostatisches aktuatorsystem mit nachsaugbehälter
CN112610419A (zh) * 2020-12-16 2021-04-06 南京工程学院 一种基于plc和mscⅱ控制的液压型风电机组
US11104234B2 (en) 2018-07-12 2021-08-31 Eaton Intelligent Power Limited Power architecture for a vehicle such as an off-highway vehicle
WO2023041473A1 (de) * 2021-09-15 2023-03-23 Hms – Hybrid Motion Solutions Gmbh Hydraulisches antriebssystem mit einer 2x2q pumpeneinheit
WO2023041476A1 (de) * 2021-09-15 2023-03-23 Hms – Hybrid Motion Solutions Gmbh Hydraulisches antriebssystem mit einer 4q pumpeneinheit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009064264A1 (en) 2007-11-09 2009-05-22 Moog Inc. Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of a blade of a wind turbine
DE102010053811A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-14 Moog Gmbh Störungssicheres Betätigungssystem
US20140060031A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having swing energy recovery
DE102013008047A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-13 Robert Bosch Gmbh Drehzahlvariabler Antrieb mit zwei Pumpen und einem Differenzialzylinder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009064264A1 (en) 2007-11-09 2009-05-22 Moog Inc. Electro-hydraulic actuator for controlling the pitch of a blade of a wind turbine
DE102010053811A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-14 Moog Gmbh Störungssicheres Betätigungssystem
US20140060031A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having swing energy recovery
DE102013008047A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-13 Robert Bosch Gmbh Drehzahlvariabler Antrieb mit zwei Pumpen und einem Differenzialzylinder

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594511A1 (de) * 2018-07-12 2020-01-15 Eaton Intelligent Power Limited Elektrohydraulisches bewegungssteuerungssystem mit dualer leistungsquelle
CN110712522A (zh) * 2018-07-12 2020-01-21 伊顿智能动力有限公司 双动力电动液压运动控制系统
US11104234B2 (en) 2018-07-12 2021-08-31 Eaton Intelligent Power Limited Power architecture for a vehicle such as an off-highway vehicle
US11408445B2 (en) 2018-07-12 2022-08-09 Danfoss Power Solutions Ii Technology A/S Dual power electro-hydraulic motion control system
US11697349B2 (en) 2018-07-12 2023-07-11 Danfoss A/S Power architecture for a vehicle such as an off-highway vehicle
WO2020035398A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-20 Moog Gmbh Elektrohydrostatisches aktuatorsystem mit nachsaugbehälter
CN112567139A (zh) * 2018-08-16 2021-03-26 穆格股份有限公司 具有补充抽吸容器的电静液执行器系统
US11603867B2 (en) 2018-08-16 2023-03-14 Moog Gmbh Electrohydrostatic actuator system with an expansion reservoir
CN112610419A (zh) * 2020-12-16 2021-04-06 南京工程学院 一种基于plc和mscⅱ控制的液压型风电机组
CN112610419B (zh) * 2020-12-16 2022-04-29 南京工程学院 一种基于plc和mscⅱ控制的液压型风电机组
WO2023041473A1 (de) * 2021-09-15 2023-03-23 Hms – Hybrid Motion Solutions Gmbh Hydraulisches antriebssystem mit einer 2x2q pumpeneinheit
WO2023041476A1 (de) * 2021-09-15 2023-03-23 Hms – Hybrid Motion Solutions Gmbh Hydraulisches antriebssystem mit einer 4q pumpeneinheit

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