[發明專利]用于驅動系統中的早期錯誤檢測的方法、用于早期錯誤檢測的系統、包括該系統的風力發電機和該系統的使用

在審

• 申請號: 201580045197.3
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN107002855A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 薩梅爾·姆塔尤韋格
• 申請（專利權）人: 艾德溫股份有限公司
• 主分類號: F16H57/01
• 分類號: F16H57/01;F03D17/00;F03D15/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 王小衡,任慶威

1.一種用于風力發電機的驅動系統中的早期錯誤檢測的系統，所述系統的特征在于：

a)第一旋轉傳感器，其被耦合到驅動齒輪或傳動級的輸入軸以用于感測旋轉的輸入角度，

b)第二旋轉傳感器，其被耦合到所述驅動齒輪或傳動級的輸出軸以用于感測旋轉的輸出角度，其中，所述輸出角度是所述驅動齒輪或傳動級的輸出，其響應于所述輸入角度而執行，

c)控制單元，其被配置為同時捕獲針對來自所述第一旋轉傳感器的所述輸入角度的第一時間相關信號和針對來自所述第二旋轉傳感器的所述輸出角度的第二時間相關信號，其中，所述控制單元還被配置為在考慮了所述驅動齒輪或傳動級的傳動比的情況下確定來自所述第一時間相關信號與第二時間相關信號的時間相關角度差，并且其中，所述控制單元還被配置為分析該時間相關角度差以便執行所述驅動系統中的早期錯誤檢測。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述驅動系統是以下中的一個：間距驅動系統、機艙驅動系統、方位或偏航驅動以及主驅動系統。

3.根據權利要求1或2所述的系統，其中，所述第一傳感器被耦合到驅動電機的驅動軸，其驅動所述驅動齒輪的輸入軸，并且所述第二傳感器是用于確定由所述驅動系統驅動的組件的角度的角度傳感器。

4.根據前述權利要求中的任一項所述的系統，其中，所述控制單元還被配置為執行所述時間相關角度差的幅度的譜分析，尤其是階次跟蹤分析，其中，所述階次跟蹤分析使用所述輸入角度作為基礎。

5.根據權利要求4所述的系統，其中，所述控制單元被配置為執行階次跟蹤分析，其得到包絡曲線譜，并且其中，所述控制單元還被配置為將被分配給與軸承故障或軸斷裂相關的錯誤的至少一個預定特征與所述包絡曲線譜中的特征進行匹配。

6.根據權利要求4或5所述的系統，其中，所述控制單元還被配置為執行階次跟蹤分析，其得到幅度譜，并且其中，所述控制單元被配置為將至少一個預定特征與所述幅度譜中的特征進行匹配，所述預定特征被分配給與以下中的至少一個相關的錯誤：齒輪損壞、齒輪的不平衡、齒輪的未對準、滾子軸承損壞、軸損壞。

7.根據權利要求5或6所述的系統，其中，在所述預定特征中的至少一個與譜中的特征的成功匹配時，輸出與被分配給所匹配的特征的錯誤相關的錯誤消息。

8.一種風力發電機，尤其是海上風力發電機，其具有驅動系統，所述驅動系統被裝備有根據前述權利要求中的任一項所述的用于早期錯誤檢測的系統。

9.在風力發電機中，尤其是在海上風力發電機中的根據權利要求1至7中的任一項所述的用于驅動系統中的早期錯誤檢測的系統的使用。

10.一種用于風力發電機的驅動系統中的早期錯誤檢測的方法，所述方法的特征在于以下步驟：

a)捕獲第一時間相關信號，其指示驅動齒輪或傳動級的輸入軸的旋轉的輸入角度，

b)同時捕獲第二時間相關信號，其指示所述驅動齒輪或傳動級的輸出軸的旋轉的輸出角度，

c)在考慮了所述驅動齒輪或傳動級的傳動比的情況下確定來自所述第一信號與所述第二信號的時間相關角度差，并且

d)分析所述時間相關角度差以便執行所述驅動系統中的早期錯誤檢測。

11.根據權利要求10所述的早期錯誤檢測的方法，其中，旋轉的輸入角度是對驅動齒輪的輸入軸進行驅動的驅動電機的轉子的旋轉的角度，并且旋轉的輸出角度是由所述驅動系統驅動的組件的角度。

12.根據權利要求10或11所述的早期錯誤檢測的方法，其中，分析所述時間相關角度差的步驟包括執行所述時間相關角度差的幅度的譜分析，尤其是所述時間相關角度差的幅度的階次跟蹤分析，其中，該階次跟蹤分析采用所述輸入角度作為基礎。

13.根據權利要求12所述的早期錯誤檢測的方法，其中，所述階次跟蹤分析得到包絡曲線譜，并且其中，將被分配給與軸承故障或軸斷裂相關的錯誤的至少一個預定特征與所述包絡曲線譜中的特征進行匹配。

14.根據權利要求12或13所述的早期錯誤檢測的方法，其中，所述階次跟蹤分析得到幅度譜，并且其中，將至少一個預定特征與所述幅度譜中的特征進行匹配，所述至少一個預定特征被分配給與齒輪損壞、齒輪的不平衡和/或未對準相關的錯誤。

15.根據權利要求13或14所述的早期錯誤檢測的方法，其中，在所述預定特征中的至少一個與譜中的特征的成功匹配時，輸出與被分配給所匹配的特征的所述錯誤相關的錯誤消息。