专利名称：用于监控风能装置的转速的设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉M于监，肯汰置的M的设备。这:种i殳^"有时M为^^ 控器。
背景技术：
风能装置的传动装置以支撑衬叶片的針开始。该針连接到衬轴，
4H"轴联接到变速箱。该#^轴有时 ^为^4轴。变速箱的输出轴伸AJl电 机并作为发电机轴，并且也称为高速轴。在已知的风能装置中，齿盘布置在转 子轴上，其经由感应乐辦发送器产生脉沖，该脉沖的频率与#^轴的#^比 例。该乐辦通过电子^^进行分析。同样，^#乐辦经由频率/电;緣换器(f-I
转换器)转变成电流信号，并到ii^J腺置的中央控制单元。在风能装置的中 央控制单元中，M临g止M。当旨轴的#^*被##的临^止转
速^Ji时，JLt风t腺置的可控逆转(setback)。
已经证明，用于监控^il的设备的统表是4^iJ^控不具有足够的功肯tL的 尤其是该设备不符合## DEC61508面向的安全工具所需的妙完整
性等级。
发明内容
本发明的目的是提供用于监控4^t的设备，该设备为以尽可能简单构件在 风育緣置中实现提供足够的功能性R。
才 本发明，该目的通过具有才M']^求1的特征的设备而得以解决。有利 的实施例形^A^^，^"求的i^1。
本发明的设备用于监M能装置中的^i氛。该风肯汰置具有被#^驱动的 衬轴，该转子轴伸向变速箱。而且，风食谈置具有发电才綠，该发电才綠将
齿轮单元的输出轴与发电才;v转换器单itii^^。本发明的设备的特樣于， 在转子轴上具有第一^it检测单元，在发电M上具有第二^i4儉测单元。该
3两个#^^则单元中的[个具有至少两个^jtb^立工作的4^t传感器。另外，
提供了用于^il的分析单元，转速检测单元的被测量的信号被应用到该分析单 元，且当用于絲的某个最大值净极过时该分析单元产生用于旋^i4的^J: 信号。用于监控本发明絲的设备具有一系列的优点。首先，在衬轴以狄 电积舶Ji^得餘逸，以使在分析所测量的转速值时产生对测量结果的更准确和 更可靠的分析。以此应该了解的是，传动单元中的传动比所引起的M变^^" 被考虑，使得舰的某个最大值与衬轴的#^狄电肺的#^相关。
在怖&实施例中，本发明的设备不仅可识别风肯汰置的旋#^逸，而且可 识别甚至轴的缺陷，例如轴断絲某些传动缺陷。在m实施例中，用于舰 的分析单^考虑到传动比时，将第一4^1检测单元的被测量值与第^i检 测单元的被测量值作tbi欧。当存在用于至少一个预定阔值的转速值的偏差，用 于M陷的^t信^i皮产生。用于轴缺陷的"^t信号指示^"轴和发电机轴的 被测量M不在变速箱所i5^的比率中。
在M的实施例中，分析单it^^接到用于风能装置中心控制的^^装置。 该风能装置的安全装置指定风^^置的操怍管理的连接，该连接直接通向电控 单元和风肖汰置的操怍管理而没有进一步的信号处理，并且可将^^相关控制 信号发^i，j,管理。该"$^装置连接到#^装置切换单元，并当^^装置触 发辦管理时，其促使相关辦装置雞，并将截iLii知给辦管理。才燐本 发明所提供的转速分析单元的强可靠性允许直接地与^^装置连接，而在它们 之间没有进一步的信号处理。
在他逸实施例中，^^对于预定运行条降，分析单元不产生与旋#^4和/ 或織陷相关的误差信号。即使^_对預定运行糾没有^1信号产生，也 可对测量#^值进行分析，例如为了在风肯l^置的控制中^ ) 一样的条件。
在to实施例中，每个#^^^测单元酉2*#"有至少两个#^^传感器。 每个^^传感器具有安絲轴上的变换器圆盘，通狄学、才械、电或电磁的 方法获得变换器圆盘的旋转。在他逸实施例中，掩逸的获得至少双重^t在
針轴和发电才綠上。这l来， 一旦证实一个4^i传感器^A，转子#发
电才一上的#^可进一步可靠 ^得。
在M实施例中，变换器圆盘形成为有齿的圆盘，在其上涂上高性能防腐 剂以i^L环嫂至少对其齿区域的影响。传统的有齿圆盘经常具有齿结构被环嫂影响所腐蚀的问题，例如气候引起的:!I;1，及因jtb^齿圆盘的轮廓上引起的
偏差。然后，这种偏差导致在获得絲时的系统的测f^t。
由于所获M的很好的准确性，另外，用于M的分析单;^i可将发电机 轴和/或衬轴的絲的实际实做^l^用于发电^V或电^^换器的控制。因 此，本发明的用于监控驗的设备甚线允^HM用于风肯腺置的辦管理的 4皮测量掩速，并且^^)该被测量转速以用于发电积/转换器单元的控制。
附图l为才M居本发明的监^K肯腺置M的设备示意图。 M实施方式
本发明的设##在下文中通过一个示例进行更详细的解释。 单图为具有两个转子叶片12的转子10的示意图。该4H"经4H"轴14与变 速箱/离合器单元16联接，该变速箱/离合器单元16具有变速箱并可想'J离合器
叮一"^r Ci^且卩r n "vr/v h。。 ^人j4^々h 'i ， 「j "j tt《"^u'i j ^t7仏，吓v^i4i/P""^T ， t>p^/'m《。 变速箱的输出轴20经发电机轴22与发电机24连接。发电机24和用于转M 电电流的转换恭共同构成发电积/转换器单元。
在M轴14上，R供有^1^!则单元26。该4^il^r测单元26包括两个独 立布置在4H"轴14上的齿形圆盘(未示出)，该 圆盘具有径向向夕卜指向的 齿。在齿区域，齿形圆盘设有保护齿不受环境影响的保护涂层。齿形圓盘的两 个ff号(未示出)经分离的通道28、 30应用到分冲斤单元，为了形成用于转子轴 的传感l^言号的足够功能^，齿形圆盘to匕隔离^fiL^控，^i传感器具 有自己的电源和g。由于信号的电子处理和放大toM虫立^^生，即使一个 组件^jl故障，仍然^r有足够的^。
以相应的方式，在单图中也示出了发电才A^22上的#^^*测单元34。该 ^4检测单元32 ^t^Rr有两个^U虫立iM的齿形圆盘(未示出)，通过两个彼 jH^虫立的传感器读出^^^r测单元34的4^;。相应的传感器由船M虫立的电流 而供应，且各传感器经通道36和38单独^i^接到中央分析单元32。
分析单元32具有^t识别才狭40， 4^t传感器的输出信^i^用到该识 别才執。该才狭以所应用的四^f言号检查出哪个^^存在。当关于发电才綠22的旋#^4被限定时，考虑到变速箱20的传动比，将两个来自转子轴的应用信 号28和30转换。其后，检查被测量值中的一个是否超过预置的最大转速。当 超錄大舰时，"^信号^(S用到分析单元32的^J:才狭42。该^J/f言号 引起辦装置切换单元60 ^f^斤有辦装置无效，经由直接连接44的切换单元 60对于装置##而言很重要。与此同时，ii^^^^ft^^的风f緣置的一致 逆转(concerted setback)以通过中央控制46的主动支持而发生。直接连接44 与旨装置切换单元60被称为安全装置。中央控制46对安全装置不^H封可 影响，因为它仅以读的方式分析直接连接44的务阵。如图中所认识的那样，安 全装置也可直接与其它安全相关单it^接。进一步的安全相关单元也可旁通过 分析单元32而直接应用到中央控制46和IMt装置切换单元60，例如线48所 表示，或者它们与连接器50 —起可应用到分析单元32且被引导通过^^^: 42。
ftH只别l^i"卜，误差识别模块40*#^轴的转速的比率与发电机轴的
#^进行》懷。当舰的比率偏离变絲的预置传动比关預定阈值时，M
识别模块40也产生^J/[言号，该"^J/f言号经"^J:模块42传送至中央控制46。 例如，在动力传动装置中误差识别的阈值可为传动比的10%。除变速箱"^t之 夕卜，该变速箱"iM肯U皮^^之间的^^动比识别，"^t识别微40还能识别 传动装置中的误差，由此就可减少轴的断^il轴连接的分裂。依据此误差，其
对发电4;i^的M没有价值。
即使在这种情况下，^!信号通过"^t模块42而被传id^,装置切换单 元60和中央控制46 (仅读#分析)，这引M肯汰置的逆^A^^Ht。 除用于分析信号的误差识别模块40和用于4Wt通告传ill^用于，装置切 换单元60和中央控制46的"^I模块42 O卜，分析单元32还具有两个频率/电 ^ft感器(f-I传感器)。
频率/电流转换器54、 56将^4传感器的被应用频^ft号转M模拟电流 信号。在示出的示例中，每次仅将来自#^轴的一*感器或来自发电，的 一*感器的频^(言号应用到《转换器。原则上，两个^^4传感l^f言^i皮应用 到f-I转换器是可能的。可以想象，也可有意##^传感恭1间进行切换(未 示出)。
f-I转换器54、 56的电流信号被应用到转换计#^莫块58,该模块58将相应的电流值转M发电才A^ 22的M，并将电流值应用到风f緣置的中央控制 46。
在风f&^置的梯作中，在活动辦装置切换单元60下，通朋于操作管理 的中央控制46而^jt^电枳和/或转换器的控制，该M装置切换单元60允许 风肯谈置的操怍。这样一来，通过转换计#^莫块58而提供控制所需的与发电机 轴22的转il相关的值。
权利要求
1. 一种用于监控风能装置转速的设备，该设备具有由转子驱动的转子轴(14)，该转子轴伸入变速箱(16)，该设备还具有发电机轴(22)，该发电机轴将齿轮单元(16)的输出轴与发电机/转换器单元(24)连接，其特征在于，在所述转子轴(14)上的第一转速检测单元(26)和在所述发电机轴(22)上的第二转速检测单元(8)；其中，每个转速检测单元(26，34)具有至少两个彼此独立地工作的转速传感器；用于转速的分析单元(32)，所述转速检测单元(26，34)的测量的信号(28，30，36，38)被应用到该分析单元，且当用于转速的某个最大值被超过时，所述分析单元产生用于旋转超速的误差信号。
2. ^M'J要求1所述的设备，其特征在于，用于#^的分析单元(32)考 虑到传动比，将所述第一转速检测单元(26)的测量值(28， 30， 36， 38)与 所述第^i检测单元(34)的测量值作比较，并当转il值的偏差大于一预定 阈值时产生用于，陷的^J:信号。
3. :N5U'J^"求1或2所述的设备，其特征在于，所迷分析单^U4接到中央 (46)的^装置(44)和/MJ腺置的^ft装置切换单元(60)上。
4. :NWJ要求1至3中^"^项所述的设备，^#棘于，对預定辦条 件，所述分析单元(32)不产生与旋^i和/或，陷相关的M信号。
5. ^M'J^"求1至4中^""项所述的设备，^#絲于，每个#^检测单 元(26， 34)具有至少两个变换器圆盘。
6. 如权利要求5所述的设备，^#摊于，每个#^传感器具有安絲轴 上的变换器圆盘，可以用光学、机械、电^方法获得该变换器圆盘的旋转。
7. 51#'要求1至6中^r^项所述的设备，M絲于，有郝的圃盘作 为变换器圆盘，至少在其齿区^涂有防腐剂。
8. 力4又利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述用于^il的分析单元(32)将所狄电輸(14)絲的实值iti'j用于发电才;u^/或用于其转换器的控制装置上，
全文摘要
一种用于监控风能装置转速的设备，该设备具有转子驱动的转子轴，该转子轴伸向变速箱，并具有发电机轴，该发电机轴将齿轮单元的输出轴与发电机/转换器单元连接起来，其特征在于在转子轴上具有第一转速检测单元，在发电机轴上具有第二转速检测单元；其中，各转速检测单元具有至少两个彼此独立工作的转速传感器；具有用于转速的分析单元，转速检测单元的所测量的信号被应用到该分析单元，且当超过转速的某个最大值时分析单元为旋转超速产生误差信号。
文档编号G01P3/44GK101504421SQ20091012677
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月5日 优先权日2008年2月5日
发明者沃夫冈·卡巴茨克 申请人:诺德克斯能源有限公司