[發明專利]具有一種自給自足地用于葉片調整裝置的能量供應裝置的風能設備

有效

• 申請號: 200780021965.7
• 申請日: 2007-06-12
• 公開（公告）號: CN101466947A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: H·-H·萊塔斯
• 申請（專利權）人: 再生動力系統股份公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;F03D9/02;F03D7/02;F03D11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹 若

技術領域

本發明涉及一種具有一個通過具有可調整葉片的一個轉驅動的，用于產生電能的風能設備，其中設有一個節距調整裝置用來調整葉片，該節距調整裝置具有一個緊急回路，該回路有一個電儲能器用于借助于葉片伺服電機來操縱葉片。?

背景技術

由于安全方面的原因具有節距可調的轉子葉片的風能設備一般設置用于，即使在電網有故障進可以借助于一種自給自足的電儲能器來調整轉子的葉片。為了在一種這樣的情況下能夠使風能設備停機，設有一個緊急驅動裝置。由DE-B-103?35?575已知一種具有一個緊急驅動裝置的節距調整驅動裝置，這緊急驅動裝置具有一個蓄電池作為用于節距調節驅動的獨立的電儲能器。蓄電池連接于變頻器，從而在故障情況下借助于一個開關就使蓄電池與變頻器連接起來，并因此為操縱電動機提供必要的能量。但是業已表明，在緊急驅動裝置運行時可能出現一定的負載狀態，在這些狀態下所要調整的轉子葉片驅動電動機。那就形成一種拖動狀態。此時在葉片伺服電機中產生電功率，因而產生以下危險：所產生的電功率被反饋至蓄電池里。一種這樣的反饋出于多種原因是不受人歡迎的并可能引起損壞。在反饋時可能產生大的充電電流，這蓄電池并不適合于這充電電流。通過來說，蓄電池的內電阻在充電運行時要高于在放電時的，因此在充電時和尤其是在不受人歡迎的充電時，用高的充電流可能會危險地產生高的電池電壓。其它有害的作用在于：在反饋時可能造成葉片伺服電機的空轉轉速的或高。這可能使特性曲線發生移動并提高在節距調整裝置里的和作用于葉片上的載荷。?

建議借助于一個斬波裝置消除這由葉片伺服電機在過載運行(Schiebebetrieb)時所產生的電功率，并因此防止蓄電池經受有害的高電流充電。為了控制制動斬波器可以對電壓和在緊急回路中流動的電流進行測量。但業已表明，在電壓控制運行時太大的充電電流的問題可能不一定在所有運行狀態下都有。?

發明內容

本發明的任務是在開頭所述種類的一種風能設備中改善對電儲能器的保護。

按照本發明的解決方案在于獨立權利要求中的特征。有利的改進設計方案見從屬權利要求。?

在具有一個通過具有可調整的葉片的轉子來驅動的，用于產生電能的發電機的一種風能設備中，其中設有一個節距調整裝置(Pitchverstelleinrichtung)用來調整葉片，這種裝置使一個緊急回路與一個電儲能器連接，用以借助儲能器操縱葉片，或者用于接地或者通向另一個適合的電流吸收電路。?

如果在快速調整轉子的葉片時，尤其是向其可靠的旗標位置(Fahnenstellung)上，由于作用在葉片上的空氣動力學的力而引起一種拖動狀態，那么葉片伺服電動機就起到發動機的作用。它因此產生電流，這電流似乎是向后流動經過緊急回路至電儲能器。但是電流到不了電儲能器，而是借助于并聯分支被引出。本發明的核心在于以下構思：確定這經過并聯支路的電流大小，使它相應于由葉片伺服電動機在慣性運行時所產生的電流。本發明采用電流鏡達到這目的。因此使得反饋至電儲能器里的電流可以為零，這電流相應于由葉片伺服電動機產生的電流和經過并聯支路流出的電流之差。那么實現了：沒有反饋電流回流至蓄電池里。本發明所基于的在并聯支路中采用電流鏡的思路因此按令人驚奇的簡單方式用于針對反饋電流可靠地保護電儲能器。?

此外電流鏡裝置可以這樣設計成其最簡單的形式，從而它具有一個輸入和一個輸出，其中在輸入上接了一個用于葉片伺服電機的反饋電流的確定裝置，而在其出口處通過并聯分支確定電流。這可以使得由無源的元器件以簡單的方式構成電流鏡裝置。這不僅減少了制造所需的費用，而且由于不太復雜也可以保證運行中的高可靠性。?

但是也可以備選地或附加地規定：這電流鏡裝置設有一個有源的控制部。為此適宜地這樣來設計電流鏡裝置，從而它與一個負載元件串聯地具有一個可控制的開關元件，該元件借助于一個分開的控制部來操縱。如果開關元件由控制部來觸發，其接通，因此在并聯支路里電流可以流過負載元件；如果開關元件沒有被觸發，那么它就打開，而電流在并聯支路里中斷。控制部不一定非得要作成空間分開的單元，而且也可以同樣良好地集成在一個已有的控制單元里，例如象一個一般來說反正設有的運行管理控制單元里。?