DE102004005169B3 - Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking - Google Patents

Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking Download PDF

Info

Publication number
DE102004005169B3
DE102004005169B3 DE102004005169A DE102004005169A DE102004005169B3 DE 102004005169 B3 DE102004005169 B3 DE 102004005169B3 DE 102004005169 A DE102004005169 A DE 102004005169A DE 102004005169 A DE102004005169 A DE 102004005169A DE 102004005169 B3 DE102004005169 B3 DE 102004005169B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
servomotor
series
winding
emergency operation
excitation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102004005169A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Hermann Dr. Letas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senvion GmbH
Original Assignee
Repower Systems SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Repower Systems SE filed Critical Repower Systems SE
Priority to DE102004005169A priority Critical patent/DE102004005169B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004005169B3 publication Critical patent/DE102004005169B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0224—Adjusting blade pitch
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/76—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/107—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/107—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • F05B2270/1074—Purpose of the control system to cope with emergencies by using back-up controls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/107—Purpose of the control system to cope with emergencies
    • F05B2270/1075—Purpose of the control system to cope with emergencies by temporary overriding set control limits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Abstract

The DC motor (5) is connected across the terminals of a DC supply (U+,U-) with an accumulator battery (10). A switch is connected in parallel with a control circuit (65). The motor current (I A) flows through a fixed resistor (64) to the motor. When the current is flowing forward (I E), the motor current flows through a series-connected field coil (51) and the motor armature (50). When the motor is braking, the armature current is reversed and flows through a diode (7), bypassing the series field coil. A fixed parallel field coil (52) is permanently connected across the supply terminals.

Description

Windenergieanlagen sind üblicherweise mit Rotoren ausgerüstet, deren Blätter verstellbar sind. Mittels einer Verstellvorrichtung kann der Anstellwinkel der Rotorblätter in Bezug auf die Rotornabe und damit in Bezug auf den einfallenden Wind verändert werden. Die Blattverstellvorrichtung umfasst ein Blattlager, einen Blattverstellantrieb sowie eine entsprechende Steuerungseinrichtung. Die Energieversorgung der Blattverstellungsvorrichtung erfolgt aus dem erzeugten Netzstrom oder bei Netzausfall aus Akkumulatoren.Wind turbines are common equipped with rotors, their leaves are adjustable. By means of an adjustment of the angle of attack the rotor blades in relation to the rotor hub and thus in relation to the incident Wind to be changed. The blade adjuster includes a blade bearing, a blade pitch drive and a corresponding control device. The energy supply the blade adjustment device is made from the generated mains current or in case of power failure from accumulators.

Aus Sicherheitsgründen müssen Windenergieanlagen so eingerichtet sein, dass sie im Notfall schnell zum Stillstand gebracht werden können. Das ist nicht nur dann von Bedeutung, wenn übermäßig starke Winde herrschen, sondern auch dann, wenn Teile der Anlage oder der Anlagensteuerung ausfallen sollten. In Bezug auf den Rotor bedeutet dies, dass er in eine Fahnenstellung zu bringen ist. Im Regelbetrieb erfolgt dies mittels des Blattverstellantriebs und seiner Regelung. Im Notbetrieb kann nicht davon ausgegangen werden, dass die Regelung bzw. die Netzversorgung noch in vollem Umfang zur Verfügung steht. Der Blattverstellantrieb muss daher so ausgebildet sein, dass auch im ungeregelten Notbetrieb schnell und sicher die Rotorblätter in Fahnenstellung verfahren werden. Aus Gründen der Sicherheit und der Stabilität sollen dabei bestimmte Verstellgeschwindigkeiten nicht überschritten werden.Out security have to Wind turbines should be set up so that they can be fast in an emergency can be brought to a standstill. This is not only relevant when there are excessive winds, but also if parts of the plant or the plant control should fail. In terms of the rotor, this means that he to bring in a flag position. In normal operation, this is done by means of the Blattverstellantriebs and its regulation. In emergency mode can not be assumed that the scheme or the Mains power is still available in full. The blade adjustment drive must therefore be designed so that even in unregulated emergency operation fast and safe the rotor blades be moved in flag position. For safety reasons and the stability should not exceed certain adjustment speeds become.

Bei vorbenutzten Windenergieanlagen hat sich die Schwierigkeit ergeben, dass der Verstellantrieb unter bestimmten Bedingungen im ungeregelten Notbetrieb mit einer zu hohen Geschwindigkeit läuft. Das kann zu sehr hohen Turmkopfbelastungen durch negativen Rotorschub mit der Gefahr einer Beschädigung der Windenergieanlage führen. Zur Begrenzung der Verstellgeschwindigkeiten ist vorgeschlagen worden, sogenannte Compound-Antriebe (Doppelschlussmotoren) einzusetzen ( DE 102 53 813 A1 ) Bei diesen können aber elektrische Instabilitäten oberhalb der Leerlaufdrehzahl auftreten.In the case of pre-used wind turbines, the difficulty has arisen that under certain conditions the adjusting drive runs in uncontrolled emergency operation at too high a speed. This can lead to very high tower head loads due to negative rotor thrust with the risk of damaging the wind turbine. To limit the adjustment speeds has been proposed to use so-called compound drives (double-ended motors) ( DE 102 53 813 A1 ) In these, however, electrical instabilities can occur above the idle speed.

Zur Notverstellung ist es bekannt, einen Verstellantrieb, umfassend zwei Elektromotoren und einen Fliehkraftschalter, vorzusehen ( DE 297 22 109 U1 ). Einer der beiden Elektromotoren ist ein Eilgang-Verstellmotor, der oberhalb einer Grenzdrehzahl des Windrators mittels des Fliehkraftschalters eingeschaltet wird. weiter ist es bekannt, die zur Betätigung des Verstellantriebs erforderliche elektrische Energie mitttels gesonderter Generatoren zu gewinnen ( DE 100 09 472 C2 und DE 196 44 705 A1 ) Weiterhin ist es bekannt, in der Rotornabe einen Hilfsgenerator anzuordnen, der einen dort herkömmlicherweise argeordneten Akkumulator überflüssig macht ( DE 200 20 232 U1 ).For emergency adjustment, it is known to provide an adjusting drive, comprising two electric motors and a centrifugal switch ( DE 297 22 109 U1 ). One of the two electric motors is a rapid traverse adjustment motor, which is switched on above a limit speed of the windrator by means of the centrifugal switch. Furthermore, it is known to obtain the required for the actuation of the adjusting electrical energy by means of separate generators ( DE 100 09 472 C2 and DE 196 44 705 A1 ) Furthermore, it is known to arrange an auxiliary generator in the rotor hub, which makes a conventionally arranged accumulator superfluous ( DE 200 20 232 U1 ).

Ausgehend von einer Windenergieanlage mit einer Blattverstelleinrichtung gemäß dem zuerst erwähnten Dokument liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Rotorblattverstellungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Stabilität im ungeregelten Notbetrieb erhöht ist.outgoing from a wind turbine with a blade adjustment device according to the first-mentioned document The invention is based on the object, a rotor blade adjustment device of to improve the type mentioned above such that the stability in the unregulated Emergency operation is increased.

Die erfindungsgemäße Lösung liegt in einer Windenergieanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Sie liegt ferner in einem Verfahren zum Betrieb der Windenergieanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The inventive solution lies in a wind turbine with the features of claim 1. Sie is also in a method for operating the wind turbine with the features of claim 10.

Erfindungsgemäß ist bei einer Windenergieanlage umfassend einen Rotor mit verstellbaren Blättern, einer Verstelleinrichtung für die Blätter mit einem Stellmotor, der mindestens eine Erregungswicklung aufweist, und einem Blattsteuerungsmodul und einem vom Rotor angetriebenen Generator, wobei die Verstelleinrichtung in einem Normalbetrieb und in einem Notbetrieb betreibbar ist, wobei in dem Normalbetrieb der Stellmotor von dem Blattsteuerungsmodul geregelt wird und in dem Notbetrieb der Stellmotor ungeregelt ist, vorgesehen, dass die Verstelleinrichtung mit einer Drehmomentschwächungseinrichtung versehen ist, die dazu ausgebildet ist, im Notbetrieb selbsttätig ein Schleppmoment des Stellmotors zu vermindern.According to the invention is at a wind turbine comprising a rotor with adjustable Scroll, an adjusting device for the leaves with a servomotor having at least one excitation winding, and a blade control module and a rotor driven Generator, wherein the adjusting device in a normal operation and is operable in an emergency operation, wherein in normal operation the servomotor is controlled by the sheet control module and in emergency operation of the servomotor is unregulated, provided that the Adjustment provided with a torque attenuation device Is, which is designed to automatically in emergency operation To reduce the drag torque of the servomotor.

Die Erfindung hat erkannt, dass ein Grund für im Stand der Technik auftretende Instabilitäten beim Verfahren der Blätter in eine sichere Stellung beim Notbetrieb in Überdrehzahlen des Verstellmotors zu suchen ist. Die Erfindung hat weiter erkannt, dass solche Überdrehzahlen insbesondere dann auftreten, wenn die Blätter des Rotors sich unter der Einwirkung von aerodynamischen Kräften oder Trägheitskräften schneller verstellen, als durch die Drehzahl des Verstellmotors vorgegeben. In dieser Situation, wie sie insbesondere unter der Einwirkung hoher Windstärken auftreten kann, wirkt der Verstellmotor in an sich durchaus gewünschter Weise als generatorische Bremse gegenüber einer zu schnellen Verstellung der Blätter des Rotors. Herkömmlicherweise führte dies aber zu Instabilitäten. Die Erfindung hat nun erkannt, dass diese Instabilitäten dadurch beseitigt werden können, dass in dem Fall, dass der Verstellmotor als Bremse wirkt, das von ihm auf die Blätter des Rotors ausgeübte Drehmoment (Schleppmoment) verringert wird. Dies wird erreicht, indem der von der Erregungswicklung erzeugte magnetische Fluss reduziert bzw. zu Null gesetzt wird. Der Verstellmotor erhält damit in diesem Betriebsbereich die Charakteristik einer schwächer erregten Maschine. Drehzahlschwankungen werden dadurch beim Übergang in den geschleppten Betrieb verringert, das aus Stellmotor und Rotorblättern bestehende System neigt weniger zu schädlichen Schwingungen. Die Betriebssicherheit der Anlage erhöht sich damit. Die Gefahr von strukturellen Überlastungen der mechanischen Struktur verringert sich, was insbesondere bei leistungsstärkeren Windenergieanlagen im Megawattbereich einen erheblichen Vorteil darstellt.The invention has recognized that a reason for instabilities occurring in the prior art when moving the blades to a safe position during emergency operation in overspeed of the variable displacement motor is to be sought. The invention has further recognized that such overspeeds occur in particular when the blades of the rotor are adjusted faster under the action of aerodynamic forces or inertial forces, as determined by the speed of the variable displacement motor. In this situation, as may occur in particular under the action of high wind forces, the adjusting motor acts in a quite desirable manner as a regenerative brake against too rapid adjustment of the blades of the rotor. Traditionally, this has led to instabilities. The invention has now recognized that these instabilities can be eliminated in that in the event that the adjusting motor acts as a brake, the torque exerted by it on the blades of the rotor (drag torque) is reduced. This is achieved by reducing or zeroing the magnetic flux generated by the excitation winding. The variable motor thus receives in this operating range the characteristic of a less excited machine. Speed fluctuations are thereby reduced in the transition to the towed operation, consisting of servomotor and rotor blades system less prone to harmful vibrations. The operational safety of the system increases with it. The risk of structural overloading of the mechanical structure is reduced, which represents a considerable advantage, especially for more powerful wind turbines in the megawatt range.

Nachfolgend werden einige verwendete Begriffe erläutert:
Unter dem Schleppmoment wird das von dem Stellmotor aufgenommene Drehmoment verstanden, das er als generatorisch wirkende Bremse aufnimmt.Here are some terms used:
The drag torque is understood to mean the torque received by the servomotor, which it receives as a regenerative brake.

Unter einer Reserveenergiespeichereinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die zur Eigenversorgung der Windenergieanlage im Notbetrieb erforderliche Energie speichert und während des Notbetriebs abgibt. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Akkumulatoreinrichtung handeln.Under a reserve energy storage device is understood to mean a device the required for self-supply of the wind turbine in emergency mode Energy stores and during of emergency operation. This may in particular be a Akkumulatoreinrichtung act.

Zweckmäßigerweise ist die Drehmomentschwächungseinrichtung dazu ausgebildet, einen durch die Erregungswicklung des Stellmotors laufenden Erregungsstrom zu verringern. Mit dem verringerten Strom verringert sich die von der Erregungswicklung erzeugte magnetische Flussdichte, wodurch sich das Drehmoment des Stellmotors ebenfalls verringert. Vorzugsweise ist dazu die Drehmomentschwächungseinrichtung als Freilaufeinrichtung ausgebildet, die bei geschlepptem Stellmotor die Erregungswicklung überbrückt. Damit wird ein besonders einfacher und betriebssicherer Aufbau ermöglicht, bei dem die Drehmomentschwächungseinrichtung autark arbeiten kann, d.h. ohne von dem Blattsteuerungsmodul oder einer anderen übergeordneten Steuerungseinheit abhängig zu sein. Eine solche Freilaufeinrichtung ist damit eine verblüffend einfache Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Drehmomentschwächungseinrichtung, die Vorteile bezüglich eines geringen Aufwands werden mit hoher Betriebssicherheit verknüpft. Vorteilhafterweise ist die Erregungswicklung als Reihenschlusswicklung ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass im Schleppbetrieb der wirksame Widerstand, der Widerstand der durch die Ankerwicklung und durch die Reihenschlusswicklung gebildet ist, verringert wird. Je größer die Verminderung ausfällt, um so steifer wird die Drehmoment-Drehzahl-Bremskennlinie und damit der Schutz vor schädlicher Überdrehzahl. Mit Vorteil ist der Stellmotor als Doppelschlussmotor ausgeführt. Er weist außer der Reihenschlusswicklung noch eine Nebenschlusswicklung auf. Sie bestimmt unabhängig von dem gegenwärtigen elektrischen Betriebszustand und dem durch die Reihenschlusswicklung fließenden Strom eine nominale Leerlaufdrehzahl des Stellmotors, d.h. sie bestimmt seine Enddrehzahl. Sie bildet damit einen Schutz gegen ein Durchgehen des Stellmotors. Dazu ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Nebenschlusswicklung nicht durch die Drehmomentschwächungseinrichtung überbrückt ist.Conveniently, is the torque attenuation device designed to one through the excitation winding of the servomotor reduce current excitation current. With the reduced power The magnetic generated by the excitation winding decreases Flux density, which also increases the torque of the servomotor reduced. Preferably, this is the torque attenuation device designed as a freewheel device, the towed actuator the excitation winding bridges. In order to a particularly simple and reliable construction is made possible, in which the torque attenuator can work independently, i. without from the sheet control module or another parent Control unit dependent to be. Such a freewheel device is thus a surprisingly simple embodiment for one torque weakening device according to the invention, the advantages regarding a low effort are linked with high reliability. Advantageously the excitation winding executed as a series conclusion. This has the advantage that in tow mode the effective resistance, the resistance of the armature winding and the series winding is formed, is reduced. The greater the reduction fails to the torque-speed-braking characteristic and thus the more rigid becomes Protection against damaging overspeed. Advantageously, the servomotor is designed as a double-fault motor. He indicates except the series connection still has a shunt winding on. she determined independently from the present electrical operating state and by the series winding flowing Current is a nominal idle speed of the servomotor, i. she decides its final speed. It thus forms a protection against going through of the servomotor. For this purpose, it is preferably provided that the shunt winding is not bridged by the torque attenuation device.

Die Freilaufeinrichtung kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Eine Möglichkeit ist es, sie als Rückstromrelais auszubilden. Dieses ist so ausgebildet, dass bei negativem Strom, d.h. der Stellmotor wird geschleppt und wirkt als generatorische Bremse, ein Kontakt so betätigt wird, dass der durch die Erregungswicklung, vorzugsweise die Reihenschlusswicklung, fließende Strom vermindert wird. Der Vorteil des Relais ist, dass an seinem Schaltzustand der jeweilige Betriebszustand, ob eine Drehmomentschwächung erfolgt oder nicht, klar und eindeutig abgelesen werden kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, die Freilaufeinrichtung als eine Diode auszuführen. Dies hat den Vorteil, dass ein besonders einfacher Aufbau ermöglicht ist. Weiter hat eine Diode als Freilaufeinrichtung den Vorzug, dass sie einen gewissen Mindeststrom durch die Erregungswicklung lässt, der je nach Charakteristik der Diode unterschiedlich wählbar ist. Beispielsweise können dazu mehrere Dioden in Reihe geschaltet werden.The Freewheel device may be formed in various ways. A possibility is it, as a reverse current relay train. This is designed so that when there is negative current, i.e. the servomotor is towed and acts as a regenerative brake, a contact is operated like this is that by the excitation winding, preferably the series closure, flowing Power is reduced. The advantage of the relay is that at its Switching state of the respective operating state, whether a torque attenuation occurs or not, can be read clearly and unambiguously. But it can also be provided to perform the freewheel device as a diode. This has the advantage that a particularly simple structure is possible. Next has a diode as a freewheel device the advantage that they allows a certain minimum current through the excitation winding, the depending on the characteristics of the diode is different selectable. For example, you can to several diodes are connected in series.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Erregerstrom über einen Gleichrichter an die Erregungswicklung geführt, wobei eine Speiseleitung für den Notbetrieb zumindest mit einem Pol gleichstromseitig an dem Gleichrichter angeschlossen ist. Auf diese Weise kann eine der zur Gleichrichtung des Erregungsstroms im Normalbetrieb ohnehin vorhandenen Dioden als Freilaufeinrichtung für den Notbetrieb verwendet werden. Mit dieser verblüffend einfachen Schaltung kann die erfindungsgemäße Drehmomentschwächung bewirkt und sämtliche damit verbundenen Vorteile realisiert werden, ohne dass zusätzliche Bauteile erforderlich sind.at a preferred embodiment is the excitation current over a rectifier led to the excitation winding, wherein a feed line for emergency operation connected to the rectifier at least one pole on the DC side is. In this way, one of the for rectifying the excitation current in normal operation anyway existing diodes as a freewheel device for the Emergency operation can be used. With this amazingly simple circuit can the torque attenuation invention causes and all associated benefits can be realized without additional Components are required.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Ändern des Verstellwinkels von Blättern eines Rotors für Windenergieanlagen mittels eines Stellmotors, der im Normalbetrieb von einem Blattsteuermodul geregelt wird und in einem Notbetrieb ungeregelt betätigt wird, mit den Schritten: Zuführen von elektrischer Energie an eine Erregungswicklung des Stellmotors über eine Notspeiseleitung im Notbetrieb, Fahren der Blätter in eine vorbestimmte Stellung, wobei eine Drehmomentschwächungseinrichtung im Notbetrieb betätigt wird, die bei geschlepptem Stellmotor dessen Schleppmoment verringert.The The invention further relates to a method for changing the Adjusting angle of leaves of one Rotor for Wind turbines by means of a servomotor, in normal operation is controlled by a sheet control module and unregulated in an emergency operation actuated will, with the steps: feeding from electrical energy to an excitation winding of the servomotor via a Emergency feed line in emergency mode, driving the leaves into a predetermined position, wherein a torque attenuation device operated in emergency mode is reduced, the drag torque with trailed actuator.

Zur weiteren Erläuterung wird auf obige Ausführungen verwiesen.to further explanation is based on the above directed.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.advantageous Further developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:The invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which an advantageous embodiment of the invention is shown. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem elektrischen Ersatzschaltbild; 1 an embodiment of the invention in an electrical equivalent circuit diagram;

2 eine schematisierte Darstellung des in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels; 2 a schematic representation of the in 1 illustrated first embodiment;

3 eine Fluss-Ankerstrom-Kennlinie des Ausführungsbeispiels; und 3 a flux-armature current characteristic of the embodiment; and

4 eine Drehzahl-Ankerstrom-Kennlinie des Ausführungsbeispiels. 4 a speed-armature current characteristic of the embodiment.

Eine erfindungsgemäße Windenergieanlage gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst einen Rotor 2 mit mehreren (im Beispiel sind es drei) verstellbar angeordneten Blättern 3, der einen Generator 1 zur Erzeugung elektrischer Energie antreibt. Der Generator 1 ist in an sich bekannter Weise in einem Maschinengehäuse angeordnet, das auf eine turmartige Struktur gesetzt ist. Der Generator 1 ist ebenfalls in an sich bekannter Weise über einen Energiewandler, z.B. einen Wechselrichter, mit einem elektrischen Stromnetz verbunden. Zur Steuerung der Anlage dient eine Betriebssteuereinrichtung. Deren Aufbau und Funktionsweise sind bekannt und brauchen hier nicht weiter erläutert zu werden.A wind turbine according to the invention comprises a rotor 2 with several (in the example, there are three) adjustable arranged leaves 3 who is a generator 1 to generate electrical energy. The generator 1 is arranged in a conventional manner in a machine housing, which is set to a tower-like structure. The generator 1 is also connected in a conventional manner via an energy converter, such as an inverter, with an electrical power grid. To control the system is an operating control device. Their structure and operation are known and need not be further explained here.

Die Blätter 3 des Rotors sind bezüglich ihres Anstellwinkels θ gemessen zur Drehachse des Rotors verstellbar. Dafür ist für jedes der Blätter 3 eine Verstelleinrichtung 4 angeordnet. Sie umfasst einen Stellmotor 5 mit einem Verstellgetriebe und ein Blattsteuerungsmodul 6. Zur Verbindung des Blattsteuerungsmoduls 6 mit dem elektrischen Stellmotor 5 sowie mit der übergeordneten Betriebssteuereinrichtung sind verschiedene elektrische Schaltelemente vorgesehen, die nachfolgend näher beschrieben werden.The leaves 3 of the rotor are measured with respect to their angle of attack θ measured to the axis of rotation of the rotor. This is for each of the leaves 3 an adjusting device 4 arranged. It includes a servomotor 5 with a variable speed gear and a blade control module 6 , To connect the leaf control module 6 with the electric servomotor 5 and with the parent operating control device, various electrical switching elements are provided, which are described in more detail below.

Das Blattsteuerungsmodul 6 ist zum Betrieb in zwei Betriebsarten ausgebildet. Die eine ist ein Normalbetrieb, in dem die Windenergieanlage betrieben wird zum Erzeugen elektrischen Stroms aus der Windenergie. Der Normalbetrieb wird kontrolliert von der Betriebssteuereinrichtung (nicht dargestellt). Die andere Betriebsart ist ein Notbetrieb, in dem die Windenergieanlage unter bestimmten Bedingungen in einen sicheren Betriebszustand gebracht wird. Das bedeutet, dass der Rotor 2 zum Stillstand gebracht wird und die Blätter 3 in eine Fahnenstellung gebracht werden. Das dient nicht nur zum Schutz der Windenergieanlage vor Beschädigungen bei Starkwind, sondern auch als Schutzmaßnahme gegenüber einem Durchgehen der Anlage bei Ausfall wichtiger Betriebstechnik, insbesondere der Betriebssteuerungseinrichtung. Damit der Notbetrieb auch dann durchgeführt werden kann und die Windenergieanlage in ihren sicheren Zustand versetzt werden kann, wenn aufgrund einer Störung keine Verbindung mit dem Stromnetz mehr besteht, weist die Windenergieanlage eine eigene Reserveenergiespeichereinrichtung auf. Sie ist als eine Akkumulatoreinrichtung 10 ausgeführt, die von der Betriebssteuerungseinrichtung (nicht dargestellt) im normalen Betrieb geladen wird, so dass ausreichend Energie für einen Notbetrieb stets zur Verfügung steht.The leaf control module 6 is designed for operation in two modes. One is a normal operation in which the wind turbine is operated to generate electric power from the wind energy. The normal operation is controlled by the operation control device (not shown). The other mode is an emergency operation, in which the wind turbine is brought under certain conditions in a safe operating condition. That means the rotor 2 is brought to a standstill and the leaves 3 be brought into a flag position. This not only serves to protect the wind turbine from damage in strong winds, but also as a protective measure against a runaway of the system in case of failure of important operating equipment, in particular the operation control device. Thus, the emergency operation can also be performed and the wind turbine can be placed in its safe state, if due to a fault, no connection to the power grid, the wind turbine has its own reserve energy storage device. It is as an accumulator device 10 executed, which is loaded by the operation control device (not shown) in normal operation, so that sufficient energy for emergency operation is always available.

Damit die Blätter 3 des Rotors ihre Fahnenstellung auch dann erreichen können, wenn Teile der Windenergieanlage, insbesondere Teile der Steuerungseinrichtung, ausgefallen sind, ist ein autarker Betrieb erforderlich. Dazu ist der Stellmotor 5 so geschaltet, dass die Blätter 3 auch im ungeregelten Betrieb des Stellmotors 5 in einer sicheren Geschwindigkeit in ihre Fahnenstellung verfahren werden.So the leaves 3 the rotor can reach their flag position even if parts of the wind turbine, in particular parts of the control device have failed, a self-sufficient operation is required. This is the servomotor 5 switched so that the leaves 3 also in unregulated operation of the servomotor 5 be moved at a safe speed in their flag position.

Der Stellmotor 5 ist als Doppelschlussmotor (sog. Compound-Motor) ausgebildet. Er umfasst einen Anker mit einer Ankerwicklung 50, einer Erregungswicklung (fortan als Reihenschlusswicklung 51 bezeichnet) sowie einer Nebenschlusswicklung 52. Der Anker ist über das Verstellgetriebe (nicht dargestellt) mechanisch so mit jeweils einem Blatt 3 verbunden, dass der Anstellwinkel θ beim Betätigen des Stellmotors 5 verändert wird. Die Verstelleinrichtung 4 umfasst ferner das bereits erwähnte Blattsteuerungsmodul 6. Es ist über eine Motordrossel 64 und einen Gleichrichter 8 mit der Ankerwicklung 50 und der Reihenschlusswicklung 51 verbunden. Zur Energieversorgung sind an dem Blattsteuerungsmodul 6 bis zu drei Phasen vom Stromnetz für den Normalbetrieb sowie die beiden Pole einer Akkumulatoreinrichtung 10 für den Notbetrieb angeordnet. Zum Umschalten zwischen Normalbetrieb und Notbetrieb dienen eine Mehrzahl von Schaltrelais 61. In 2 sind sie in der Stellung dargestellt, die sie im Notbetrieb einnehmen.The servomotor 5 is designed as a double-cut motor (so-called compound motor). It includes an armature with an armature winding 50 , an arousal winding (henceforth as a series winding 51 referred to) and a shunt winding 52 , The armature is on the adjustment (not shown) mechanically so each with a sheet 3 connected, that the angle of attack θ when operating the servomotor 5 is changed. The adjusting device 4 further comprises the already mentioned sheet control module 6 , It is about a motor choke 64 and a rectifier 8th with the armature winding 50 and the series winding 51 connected. For power supply are on the sheet control module 6 Up to three phases from the mains for normal operation and the two poles of a battery device 10 arranged for emergency operation. For switching between normal operation and emergency operation serve a plurality of switching relays 61 , In 2 they are shown in the position that they occupy in emergency mode.

Ausgehend von dem positiven Pol U+ der Akkumulatoreinrichtung 10 fließt ein Ankerstrom durch eine Anlasseinrichtung 65 umfassend einen Vorwiderstand sowie ein Überbrückungsrelais, einen Arbeitskontakt des Schaltrelais 61 und eine Induktivität als Motordrossel 64 in die Ankerwicklung 50 des Stellmotors 5. Aus dieser fließt der Ankerstrom an einen Wechselstromanschluss eines in Diodentechnik ausgeführten Gleichrichters 8, dessen anderer Wechselstromanschluss an das Blattsteuerungsmodul 6 über einen im Notbetrieb geöffneten Schaltkontakt des Schaltrelais 61 geführt ist. An den positiven und negativen Anschlüssen des Gleichrichters 8 ist die Reihenschlusswicklung 51 angeschlossen. Am negativen Anschluss ist weiter über einen Schaltkontakt des Schaltrelais 61 und eine Speiseleitung 9 der negative Anschluss U- der Akkueinrichtung 10 angeschlossen. Der Stromfluss (IA) im Motorbetrieb ist durch gestrichelte Pfeile dargestellt.Starting from the positive pole U + of the accumulator device 10 An armature current flows through a starting device 65 comprising a series resistor and a bypass relay, a normally open contact of the switching relay 61 and an inductor as a motor choke 64 in the armature winding 50 of the servomotor 5 , From this, the armature current flows to an AC terminal of a rectifier implemented in diode technology 8th whose other ac power connection is to the blade control module 6 via a switching contact of the switching relay opened in emergency operation 61 is guided. At the positive and negative terminals of the rectifier 8th is the series winding 51 connected. At the negative connection is further via a switching contact of the switching relay 61 and a feed line 9 the negative connection U- of the battery device 10 connected. The current flow (I A ) in engine operation is represented by dashed arrows.

Die Nebenschlusswicklung 52 ist mit einer Seite über einen Schaltkontakt des Schaltrelais 61 und einer aus Vorwiderstand und Überbrückungsrelais bestehenden Feldschwächungseinrichtung 66 mit dem positiven Anschluss U+ der Akkumulatoreinrichtung 10 verbunden, während die andere Seite der Nebenschlusswicklung 52 über einen anderen Arbeitskontakt des Schaltrelais 61 mit dem negativen Anschluss U- der Akkumulatoreinrichtung 10 und über einen im Notbetrieb geöffneten Arbeitskontakt mit dem Blattsteuerungsmodul 6 verbunden ist.The shunt winding 52 is with one side via a switching contact of the switching relay 61 and a field weakening device consisting of a series resistor and a bypass relay 66 with the positive terminal U + of the accumulator device 10 connected while the other side of the shunt winding 52 via another contact of the switching relay 61 with the negative terminal U- of the accumulator device 10 and via a normally open normally open contact with the blade control module 6 connected is.

Beim Betätigen des Schaltrelais 61 fließt Strom vom Anschluss U+ der Akkumulatoreinrichtung 10 einerseits durch die Nebenschlusswicklung 52 und erzeugt damit einen Erregungsfluss und andererseits fließt ein (positiver) Ankerstrom über die Motordrossel 64, die Ankerwicklung 50 und weiter über einen Ast des Gleichrichters 8 als Erregungsstrom durch die Reihenschlusswicklung 51 und schließlich zum anderen Anschluss U- der Akkumulatoreinrichtung 10. Die elektrischen Bauteile und die Auslegung des Stellmotors 5 sind so gewählt, dass sich eine gewünschte Verstellgeschwindigkeit des Stellmotors 5 ergibt. Der Stellmotor 5 bewegt beispielsweise das Rotorblatt 3 mit einer Geschwindigkeit von 8°/Sek. in die Fahnenstellung. Treten dabei Störungen auf, wie bspw. aerodynamische Lasten, die das Rotorblatt 3 in die Fahnenstellung zu verdrehen suchen, so wird der Stellmotor 5 entlastet, wobei der Stellmotor 5 als generatorische Bremse wirken kann. Die Flussrichtung des Ankerstroms IA dreht sich dabei um (durch einen ausgezogenen Pfeil in 2 dargestellt), so dass der (negative) Ankerstrom durch die Motordrossel 64 über die Ankerwicklung 50 zu dem einen Wechselstromanschluss des Gleichrichters 8 fließt. Die den negativen Anschluss des Gleichrichters 8 mit diesem Wechselstromanschluss verbindende Diode fungiert hierbei nun als Freilaufeinrichtung 7 und führt den Strom an der Reihenschlusswicklung 51 vorbei über die Speiseleitung 9 zum anderen Anschluss der Akkumulatoreinrichtung 10. Die Reihenschlusswicklung 51 ist damit beim generatorischen Bremsen überbrückt. Der wirksame Widerstand vermindert sich dadurch etwa auf die Hälfte. Der wirksame Widerstand für den Ankerstrom ist definiert als die Summe der Wicklungswiderstände (Ankerwicklung 50, Reihenschlusswicklung 51) im Stromkreis des Ankerstroms IA. Die Reihenschlusswicklung 51 erzeugt keinen magnetischen Fluss mehr, auf die Ankerwicklung 50 wirkt nur noch der konstante, von der Nebenschlusswicklung 52 bewirkte, Fluss ein (siehe 3). Die Drehzahl des Stellmotors 5 wird damit stabilisiert (siehe 4). Überdrehzahl und damit der Gefahr von Instabilitäten wird auf diese Weise entgegengewirkt.When operating the switching relay 61 Current flows from terminal U + of the accumulator device 10 on the one hand by the shunt winding 52 and thus generates an excitation flux and, on the other hand, a (positive) armature current flows via the motor choke 64 , the armature winding 50 and continue over a branch of the rectifier 8th as excitation current through the series winding 51 and finally to the other terminal U- of the accumulator device 10 , The electrical components and the design of the servomotor 5 are chosen so that a desired adjustment speed of the servomotor 5 results. The servomotor 5 for example, moves the rotor blade 3 at a speed of 8 ° / sec. in the flag position. If this occurs interference, such as, for example, aerodynamic loads, the rotor blade 3 trying to twist in the flag position, so is the servomotor 5 relieved, with the servomotor 5 can act as a regenerative brake. The flow direction of the armature current I A turns around (by a solid arrow in 2 shown), so that the (negative) armature current through the motor choke 64 over the armature winding 50 to the one AC terminal of the rectifier 8th flows. The negative connection of the rectifier 8th this diode connecting with this AC power now acts as a freewheel device 7 and carries the current at the series winding 51 over the feedline 9 to the other terminal of the accumulator device 10 , The series connection 51 is thus bridged during regenerative braking. The effective resistance is reduced by about half. The effective resistance for the armature current is defined as the sum of the winding resistances (armature winding 50 , Series winding 51 ) in the circuit of the armature current I A. The series connection 51 does not generate any magnetic flux on the armature winding 50 Only the constant, of the shunt winding is effective 52 effected, river one (see 3 ). The speed of the servomotor 5 is thus stabilized (see 4 ). Overspeed and thus the risk of instability is counteracted in this way.

Die Funktionsweise ist in dem elektrischen Ersatzschaltbild 1 noch einmal anschaulich dargestellt. Im durch die Akkumulatoreinrichtung 10 versorgten Notbetrieb fließt ein konstanter Erregungsstrom durch die Nebenschlusswicklung 52 und bewirkt einen konstanten Fluss durch die Ankerwicklung 50. Weiter fließt ein (im Motorbetrieb positiver) Anker strom IA über die Anlasseinrichtung 65, die Motordrossel 64 und die Reihenschlusswicklung 51, wobei die als Freilaufeinrichtung 7 fungierende Diode sperrt, und schließlich durch die Ankerwicklung 50 zum negativen Anschluss U- der Akkumulatoreinrichtung 10. Dieser Stromfluss ist wiederum durch gestrichelte Pfeile dargestellt. Wird der Stellmotor 5 aufgrund von auf die Blätter 3 einwirkenden aerodynamischen Kräften entlastet, so dass der Stellmotor 5 als generatorische Bremse wirkt, so dreht sich die Stromrichtung und der Ankerstrom wird negativ. Dies ist durch die durchgezogenen Pfeile symbolisiert. Für den nun negativen Ankerstrom wirkt die als Freilaufeinrichtung 7 fungierende Diode nicht mehr sperrend, sondern leitend, so dass der Ankerstrom unter Umgehung der Reihenschlusswicklung 51 durch die als Freilaufeinrichtung 7 fungierende Diode geleitet wird. Der Stromfluss durch die Reihenschlusswicklung 51 geht bis auf einen geringen, durch die Schwellenspannung der Diode und den Widerstand der Reihenschlusswicklung 51 bestimmten Wert zurück. Auf die Ankerwicklung 50 wirkt damit nur noch der Fluss ein, der durch die Nebenschlusswicklung 52 erzeugt wird.The operation is in the electrical equivalent circuit diagram 1 once more vividly illustrated. Im by the accumulator device 10 supplied emergency operation flows a constant excitation current through the shunt winding 52 and causes a constant flux through the armature winding 50 , Next flowing (positive in motor operation) armature current I A via the starting device 65 , the engine throttle 64 and the series winding 51 , where the as freewheel device 7 acting diode blocks, and finally by the armature winding 50 to the negative terminal U- of the accumulator 10 , This current flow is again shown by dashed arrows. Will the servomotor 5 due to on the leaves 3 acting aerodynamic forces relieved, so that the servomotor 5 acts as a regenerative brake, so the current direction turns and the armature current is negative. This is symbolized by the solid arrows. For the now negative armature current acts as a freewheel device 7 functioning diode no longer blocking, but conductive, so that the armature current, bypassing the series winding 51 by as a freewheel device 7 acting diode is passed. The current flow through the series winding 51 goes down to a low, by the threshold voltage of the diode and the resistance of the series winding 51 certain value back. On the armature winding 50 This only affects the flow through the shunt winding 52 is produced.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die im elektrischen Ersatzschaltbild gemäß 1 zusätzlich vorgesehene, als Freilaufeinrichtung 7 fungierende Diode üblicherweise bereits vorhanden ist, nämlich als Teil des Gleichrichters 8, der zur Versorgung der Reihenschlusswicklung 51 im wechselstromversorgten Normalbetrieb dient. Dies hat den besonderen Vorteil, dass für die Erfindung kein zusätzliches Bauelement benötigt wird. Gewünschtenfalls können aber selbstverständlich zusätzliche Dioden vorgesehen sein, z. B. in Reihenschaltung zu der als Freilaufeinrichtung fungierenden Diode. Damit kann die Schwellenspannung und so der durch die Reihenschlusswicklung 51 fließende Strom beeinflusst werden.It should be noted once again that in the electrical equivalent circuit diagram according to 1 additionally provided as freewheel device 7 functioning diode is usually already present, namely as part of the rectifier 8th Having to supply the series circuit 51 used in ac-powered normal operation. This has the particular advantage that no additional component is required for the invention. If desired, however, additional diodes can of course be provided, for. B. in series with the acting as a freewheeling diode. Thus, the threshold voltage and so by the series winding 51 flowing electricity can be influenced.

Claims (18)

Windenergieanlage umfassend einen Rotor (2) mit verstellbaren Blättern (3), einer Verstelleinrichtung (4) für die Blätter mit einem Stellmotor (5), der mindestens eine Erregungswicklung aufweist, und einem Blattsteuerungsmodul (6), und einem vom Rotor (2) angetriebenen Generator (1), wobei die Verstelleinrichtung (4) einen Normalbetrieb und einen Notbetrieb aufweist, wobei in dem Normalbetrieb der Stellmotor (5) von dem Blattsteuerungsmodul (6) geregelt wird und im Notbetrieb der Stellmotor (5) ungeregelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (4) mit einer Drehmomentschwächungseinrichtung versehen ist, die dazu ausgebildet ist, im Notbetrieb selbsttätig ein Schleppmoment des Stellmotors (5) zu vermindern.Wind turbine comprising a rotor ( 2 ) with adjustable blades ( 3 ), an adjusting device ( 4 ) for the blades with a servomotor ( 5 ), which has at least one excitation winding, and a leaf control module ( 6 ), and one from the rotor ( 2 ) powered generator ( 1 ), wherein the adjusting device ( 4 ) has a normal operation and an emergency operation, wherein in normal operation of the servomotor ( 5 ) from the sheet control module ( 6 ) and in emergency operation the servomotor ( 5 ) is unregulated, characterized in that the adjusting device ( 4 ) with a torque weakening direction is provided, which is designed to automatically in emergency operation, a drag torque of the servomotor ( 5 ). Windenergieanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentschwächungseinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Erregerstrom (IE) des Stellmotors (5) zu verringern.Wind energy plant according to claim 1, characterized in that the torque attenuation device is designed to generate an excitation current (IE) of the servomotor ( 5 ) to reduce. Windenergieanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregungswicklung als Reihenschlusswicklung (51) ausge führt ist.Wind energy plant according to claim 1 or 2, characterized in that the excitation winding as a series winding ( 51 ) is out. Windenergieanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Erregungswicklung vorzugsweise als Nebenschlusswicklung (52) vorgesehen ist, auf welche die Drehmomentschwächungseinrichtung nicht wirkt.Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that a second excitation winding preferably as a shunt winding ( 52 ) is provided, to which the torque attenuation device does not act. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentschwächungseinrichtung als Freilaufeinrichtung (7) ausgebildet ist, die bei geschlepptem Stellmotor (5) die Erregungswicklung überbrückt.Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that the torque weakening device as freewheel device ( 7 ) is formed, the with trailed actuator ( 5 ) bridges the excitation development. Windenergieanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinrichtung (7) als Ruhestromrelais ausgebildet ist.Wind energy plant according to claim 5, characterized in that the freewheel device ( 7 ) is designed as a closed-circuit relay. Windenergieanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinrichtung (7) eine Diode umfasst.Wind energy plant according to claim 5, characterized in that the freewheel device ( 7 ) comprises a diode. Windenergieanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinrichtung (7) so ausgebildet ist, dass sie einen Mindeststrom durchlässt.Wind energy plant according to claim 5, characterized in that the freewheel device ( 7 ) is designed so that it passes a minimum current. Windenergieanlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erregungsstrom über einen Gleichrichter (8) an die Erregungswicklung geführt ist, wobei eine Speiseleitung (9) für den Notbetrieb zumindest mit einem Pol gleichstromseitig des Gleichrichters (8) angeschlossen ist.Wind energy plant according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation current via a rectifier ( 8th ) is conducted to the excitation winding, wherein a feed line ( 9 ) for emergency operation at least one pole on the DC side of the rectifier ( 8th ) connected. Verfahren zum Ändern des Verstellwinkels von Blättern (3) eines Rotors (2) für Windenergieanlagen mit einem Stellmotor (5), der im Normalbetrieb von einem Blattsteuerungsmodul (6) geregelt wird und in einem Notbetrieb ungeregelt betätigt wird, mit den Schritten: Zuführen elektrischer Energie an eine Erregungswicklung des Stellmotors (5) über eine Speiseleitung für den Notbetrieb (9), Fahren der Blätter (3) in eine vorbestimmte Stellung, gekennzeichnet durch Betätigen einer Drehmomentschwächungseinrichtung im Notbetrieb, die bei geschlepptem Stellmotor (5) dessen Schleppmoment verringert.Method for changing the adjustment angle of leaves ( 3 ) of a rotor ( 2 ) for wind turbines with a servomotor ( 5 ) in normal operation by a sheet control module ( 6 ) and is operated uncontrolled in an emergency operation, comprising the steps of: supplying electrical energy to an excitation winding of the servomotor ( 5 ) via a supply line for emergency operation ( 9 ), Driving the leaves ( 3 ) in a predetermined position, characterized by operating a torque attenuation device in emergency operation, which in towed actuator ( 5 ) whose drag torque is reduced. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Verringern des Erregerstroms (IE) bei geschlepptem Stellmotor (5).Method according to Claim 10, characterized by reducing the excitation current (IE) when the servomotor is towed ( 5 ). Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Überbrücken der Erregungswicklung im Notbetrieb.A method according to claim 11, characterized by bridging the Excitation winding in emergency operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch Vorsehen einer zweiten Erregungswicklung, die nicht überbrückt wird.Method according to one of claims 10 to 12, characterized by providing a second excitation winding that is not bridged. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass als Drehmomentschwächungseinrichtung eine Freilaufeinrichtung (7) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a torque weakening device, a freewheel device ( 7 ) is used. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Verwenden eines Ruhestromrelais als Freilaufeinrichtung (7).Method according to Claim 14, characterized by using a closed-circuit current relay as freewheel device ( 7 ). Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Verwenden einer Diode oder mehrerer in Reihe geschalteter Dioden als Freilaufeinrichtung (7).Method according to claim 14, characterized by using one diode or several diodes connected in series as free-wheeling device ( 7 ). Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Durchlassen eines Mindeststroms durch die Freilaufeinrichtung (7).A method according to claim 14, characterized by passing a minimum current through the freewheel device ( 7 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, gekennzeichnet durch Führen des Erregungsstroms über einen Gleichrichter (8) an die Erregungswicklung, wobei eine Speiseleitung (9) für den Notbetrieb zumindest mit einem Pol gleichstromseitig über den Gleichrichter (8) an die Erregungswicklung geführt wird.Method according to one of Claims 10 to 17, characterized by passing the excitation current via a rectifier ( 8th ) to the excitation winding, whereby a feedline ( 9 ) for emergency operation with at least one pole on the DC side via the rectifier ( 8th ) is led to the excitation winding.
DE102004005169A 2004-02-02 2004-02-02 Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking Expired - Fee Related DE102004005169B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004005169A DE102004005169B3 (en) 2004-02-02 2004-02-02 Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004005169A DE102004005169B3 (en) 2004-02-02 2004-02-02 Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004005169B3 true DE102004005169B3 (en) 2005-11-03

Family

ID=35070685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004005169A Expired - Fee Related DE102004005169B3 (en) 2004-02-02 2004-02-02 Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004005169B3 (en)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007012487A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Repower Systems Ag Wind power plant comprising individual pitch devices
WO2007098894A2 (en) * 2006-02-24 2007-09-07 Repower Systems Ag Energy supply for a blade adjustment device pertaining to a wind energy installation
EP1916417A2 (en) * 2006-10-17 2008-04-30 LTi REEnergy GmbH Trigger circuit for DC motors with brake and emergency operating supply device
WO2008135605A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-13 Ingeteam Energy, S.A. System and method for control of pitch for wind turbines
EP2058939A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-13 LTi REEnergy GmbH Wind energy plant with control circuit for operation under limited speed and voltage source protection concerning a series wound DC pitch drive with generator torque
DE102008051329A1 (en) 2008-10-15 2010-04-22 Suzlon Energy Gmbh Wind turbine for producing electrical energy from wind energy, has stator designed and equipped such that rotating magnetic field is produced at stator with respect to armature that stops relative to housing
US7952232B2 (en) * 2008-03-13 2011-05-31 General Electric Company Wind turbine energy storage and frequency control
CN102312774A (en) * 2010-06-29 2012-01-11 上海派恩科技有限公司 Pitch-withdrawing control system
US8227929B2 (en) 2009-09-25 2012-07-24 General Electric Company Multi-use energy storage for renewable sources
CN103016265A (en) * 2012-12-22 2013-04-03 保定科诺伟业控制设备有限公司 Alternating current pitch control system using electric network to drive emergency feathering
CN103080539A (en) * 2010-07-01 2013-05-01 纳博特斯克有限公司 Windmill pitch control device
US8491262B2 (en) 2011-10-27 2013-07-23 General Electric Company Method for shut down of a wind turbine having rotor blades with fail-safe air brakes
EP2919379A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-16 General Electric Company System and method for improving speed control of a pitch drive system of a wind turbine
US9267491B2 (en) 2013-07-02 2016-02-23 General Electric Company Wind turbine rotor blade having a spoiler
DE102015206488A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Wobben Properties Gmbh Adjustment device for adjusting a rotor blade of a wind energy plant
EP2320557A3 (en) * 2009-10-26 2017-09-20 General Electric Company Method and apparatus for powering a pitch control system
CN113167224A (en) * 2018-11-27 2021-07-23 乌本产权有限公司 Method for controlling a wind turbine
EP3855015A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-28 General Electric Company System and method for applying a pitch motor braking torque to a wind turbine rotor blade

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29722109U1 (en) * 1997-12-16 1998-03-26 Aerodyn Eng Gmbh Wind turbine
DE19644705A1 (en) * 1996-10-28 1998-04-30 Preussag Ag Wind power generator station turbine rotor-blade setting device
DE20020232U1 (en) * 2000-11-29 2002-01-17 Siemens Ag Wind turbine with auxiliary energy device for adjusting rotor blades in the event of a fault
DE10009472C2 (en) * 2000-02-28 2002-06-13 Norbert Hennchen Device for adjusting the angle of attack of the rotor blades of a wind turbine which are rotatably arranged on a hub of a rotor shaft
DE10253811A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Lust Drive Tronics GmbH, z. Hd. Dr.-Ing. Andreas Bünte Drive for electric displacement of vanes of windpower installation consisting of vanes, whose impact angle to wind can be adjusted by DC double shunt motor, possibly mechanical gearbox

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19644705A1 (en) * 1996-10-28 1998-04-30 Preussag Ag Wind power generator station turbine rotor-blade setting device
DE29722109U1 (en) * 1997-12-16 1998-03-26 Aerodyn Eng Gmbh Wind turbine
DE10009472C2 (en) * 2000-02-28 2002-06-13 Norbert Hennchen Device for adjusting the angle of attack of the rotor blades of a wind turbine which are rotatably arranged on a hub of a rotor shaft
DE20020232U1 (en) * 2000-11-29 2002-01-17 Siemens Ag Wind turbine with auxiliary energy device for adjusting rotor blades in the event of a fault
DE10253811A1 (en) * 2002-11-18 2004-06-03 Lust Drive Tronics GmbH, z. Hd. Dr.-Ing. Andreas Bünte Drive for electric displacement of vanes of windpower installation consisting of vanes, whose impact angle to wind can be adjusted by DC double shunt motor, possibly mechanical gearbox

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8487460B2 (en) 2005-07-26 2013-07-16 Repower Systems Se Wind energy installation with individual pitch devices
WO2007012487A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Repower Systems Ag Wind power plant comprising individual pitch devices
US8405237B2 (en) 2006-02-24 2013-03-26 Repower Systems Ag Energy supply for a blade adjustment device pertaining to a wind energy installation
WO2007098894A2 (en) * 2006-02-24 2007-09-07 Repower Systems Ag Energy supply for a blade adjustment device pertaining to a wind energy installation
WO2007098894A3 (en) * 2006-02-24 2007-10-18 Repower Systems Ag Energy supply for a blade adjustment device pertaining to a wind energy installation
CN101389856B (en) * 2006-02-24 2011-06-08 再生动力系统股份公司 Wind energy installation with blade adjustment device and blade adjustment method
EP1916417A2 (en) * 2006-10-17 2008-04-30 LTi REEnergy GmbH Trigger circuit for DC motors with brake and emergency operating supply device
EP1916417A3 (en) * 2006-10-17 2013-11-20 Moog Unna GmbH Trigger circuit for DC motors with brake and emergency operating supply device
WO2008135605A1 (en) * 2007-05-04 2008-11-13 Ingeteam Energy, S.A. System and method for control of pitch for wind turbines
EP2058939A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-13 LTi REEnergy GmbH Wind energy plant with control circuit for operation under limited speed and voltage source protection concerning a series wound DC pitch drive with generator torque
US8044528B2 (en) 2007-11-08 2011-10-25 Moog Unna Gmbh Wind power facility having activation circuit for a speed-limited and voltage-source-protective operation of a pitch-drive series-wound motor at generator torques
US7952232B2 (en) * 2008-03-13 2011-05-31 General Electric Company Wind turbine energy storage and frequency control
DE102008051329B4 (en) * 2008-10-15 2011-04-21 Suzlon Energy Gmbh Wind turbine with increased overvoltage protection
DE102008051329A1 (en) 2008-10-15 2010-04-22 Suzlon Energy Gmbh Wind turbine for producing electrical energy from wind energy, has stator designed and equipped such that rotating magnetic field is produced at stator with respect to armature that stops relative to housing
US8227929B2 (en) 2009-09-25 2012-07-24 General Electric Company Multi-use energy storage for renewable sources
EP2320557A3 (en) * 2009-10-26 2017-09-20 General Electric Company Method and apparatus for powering a pitch control system
CN102312774A (en) * 2010-06-29 2012-01-11 上海派恩科技有限公司 Pitch-withdrawing control system
CN103080539A (en) * 2010-07-01 2013-05-01 纳博特斯克有限公司 Windmill pitch control device
US8491262B2 (en) 2011-10-27 2013-07-23 General Electric Company Method for shut down of a wind turbine having rotor blades with fail-safe air brakes
CN103016265A (en) * 2012-12-22 2013-04-03 保定科诺伟业控制设备有限公司 Alternating current pitch control system using electric network to drive emergency feathering
CN103016265B (en) * 2012-12-22 2015-01-14 保定科诺伟业控制设备有限公司 Alternating current pitch control system using electric network to drive emergency feathering
US9267491B2 (en) 2013-07-02 2016-02-23 General Electric Company Wind turbine rotor blade having a spoiler
EP2919379A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-16 General Electric Company System and method for improving speed control of a pitch drive system of a wind turbine
US9726148B2 (en) 2014-03-11 2017-08-08 General Electric Company System and method for improving speed control of a pitch drive system of a wind turbine
US10371122B2 (en) 2014-03-11 2019-08-06 General Electric Company System and method for improving speed control of a pitch drive system of a wind turbine
DE102015206488A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Wobben Properties Gmbh Adjustment device for adjusting a rotor blade of a wind energy plant
WO2016162421A1 (en) 2015-04-10 2016-10-13 Wobben Properties Gmbh Adjusting device for adjusting a rotor blade of a wind turbine
CN113167224A (en) * 2018-11-27 2021-07-23 乌本产权有限公司 Method for controlling a wind turbine
US11891982B2 (en) 2018-11-27 2024-02-06 Wobben Properties Gmbh Method for controlling a wind turbine
EP3855015A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-28 General Electric Company System and method for applying a pitch motor braking torque to a wind turbine rotor blade
US11156206B2 (en) 2020-01-23 2021-10-26 General Electric Company System and method for applying a pitch motor braking torque to a wind turbine rotor blade

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004005169B3 (en) Rotor blade pitch control system for wind turbine generating electricity has DC supply for motor with parallel-wound and series-wound field coils with diode bypassing series field coil during braking
EP1989440B1 (en) Energy supply for a blade adjustment device pertaining to a wind energy installation
DE102007022511B4 (en) Wind energy plant with an adjustment device for the rotor blades
DE102006027224B3 (en) Wind energy plant with a self-sufficient energy supply for a blade adjustment device
EP2457320B1 (en) Method for operating a wind turbine and wind turbine suited therefor
EP2058939B1 (en) Wind energy plant with control circuit for operation under limited speed and voltage source protection concerning a series wound DC pitch drive with generator torque
EP3110739B1 (en) Crane
EP1852605B1 (en) Adjusting pitch of wind turbine blades in emergency situation.
DE2414356A1 (en) ELECTRIC VEHICLE
DE102006008014A1 (en) Wind energy plant with additional circuit for low wind operation.
WO2009012776A2 (en) Double-fed asynchronous generator and method for its operation
EP1744444B1 (en) Rotor blade pitch adjustment apparatus
EP0840949B1 (en) Power converter drive
DE202006018866U1 (en) Rotor blades adjustment device for wind power plant, has rectifier providing electrical power flow to shifting motor, and energy storage coupled at intermediate circuit so that intermediate circuit voltage is supplied in normal operation
DE2132380A1 (en) DEVICE FOR PROTECTION AGAINST OVERVOLTAGE
DE2030396B2 (en) PROTECTIVE ARRANGEMENT AGAINST INADMISSIBLE VOLTAGE RISE IN A BENEFIT BRAKE CIRCUIT
DE102007042182A1 (en) Wind power plant, has control equipment controlling eddy current brake during exceeding of border number of revolutions of adjustment drive of adjustment device, so that current brake limits number of revolutions of adjustment drive
DE102019001355A1 (en) Rotor blade adjustment device for wind turbines
DE371158C (en) Regulation of a machine set consisting of a water turbine and a direct current generator to constant voltage without the aid of an accumulator battery
DE2132379C3 (en) Braking circuit of a motor drive system that can be connected to a supply network
DE424673C (en) Arrangement for the automatic control of the operation of electric DC compound motors with changing loads
DE2237233C3 (en) Circuit arrangement for a induction machine
DE3010191C2 (en) Mains-independent electric drive for a DC motor
DE2816126A1 (en) Gas turbine control for ice breaker - has control for shorting electric servo drive prior to thrust reversal
DE2855093B2 (en) Emergency braking device for a separately excited DC motor

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL - PARTNERSCHAFT VON PATENT- U, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SENVION GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: REPOWER SYSTEMS AG, 22297 HAMBURG, DE

Effective date: 20130612

Owner name: SENVION SE, DE

Free format text: FORMER OWNER: REPOWER SYSTEMS AG, 22297 HAMBURG, DE

Effective date: 20130612

Owner name: REPOWER SYSTEMS SE, DE

Free format text: FORMER OWNER: REPOWER SYSTEMS AG, 22297 HAMBURG, DE

Effective date: 20130612

R082 Change of representative

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT-, DE

Effective date: 20130612

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL - PARTNERSCHAFT VON PATENT- U, DE

Effective date: 20130612

R082 Change of representative

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT-, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SENVION GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: REPOWER SYSTEMS SE, 22297 HAMBURG, DE

Effective date: 20140402

Owner name: SENVION SE, DE

Free format text: FORMER OWNER: REPOWER SYSTEMS SE, 22297 HAMBURG, DE

Effective date: 20140402

R082 Change of representative

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT-, DE

Effective date: 20140402

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SENVION GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SENVION SE, 22297 HAMBURG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT-, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee