本發(fā)明涉及檢測或監(jiān)測風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的永磁體的退磁的方法及相應(yīng)的風(fēng)力渦輪機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)包括永磁體發(fā)電機(jī)（PMG），其中，激勵場由永磁體代替線圈提供。永磁體發(fā)電機(jī)由于其高效率和低重量而被廣泛應(yīng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)中。

文獻(xiàn)“WP131001EN-發(fā)電機(jī)斷路器具有用于發(fā)電機(jī)保護(hù)的特殊要求（Generator circuit breakers have special requirements for generator protection）”示出能夠在風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)中使用的斷路器的示例。

文獻(xiàn)EP2605390A1示出頻率轉(zhuǎn)換器，其能夠?qū)L(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的輸出電壓的頻率轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)的相對固定的頻率。發(fā)電機(jī)的三相輸出電壓被整流為直流信號，即，從AC轉(zhuǎn)換到DC。DC信號然后被轉(zhuǎn)換成與適于所連接的電網(wǎng)的頻率相適應(yīng)的輸出AC電壓信號。

在現(xiàn)代直驅(qū)式永磁體風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)中，大多使用釹鐵硼（NdFeB）磁體。釹鐵硼（NdFeB）的剩余磁通量密度Br受環(huán)境溫度的影響。剩余磁通量密度Br（也被稱為磁輸出）的溫度系數(shù)a（即，Br隨溫度如何變化）對于NdFeB磁體來說根據(jù)環(huán)境溫度通常是-0.12％/℃，但根據(jù)磁體的釹含量，-0.08％/℃至-0.12％/℃的范圍是可能的。

由于升高的溫度，所以存在若干影響。當(dāng)磁輸出/剩余磁通量密度Br隨升高溫度而下降但隨其冷卻下來又恢復(fù)時，發(fā)生可逆的損失。作為示例，在磁體的典型溫度系數(shù)a=-0.12％/℃的情況下，以環(huán)境溫度為基準(zhǔn)上升20℃導(dǎo)致磁輸出下降約20℃×0.12％/℃=2.4％，當(dāng)溫度回降到環(huán)境溫度時，磁輸出恢復(fù)。當(dāng)磁輸出隨升高溫度而下降但在磁體冷卻下來時卻不完全恢復(fù)時，發(fā)生不可逆且僅部分能恢復(fù)的損失。

在風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)中，發(fā)電機(jī)的磁通量與能夠產(chǎn)生磁通量或磁輸出的永磁體的剩余磁通量密度Br成比例。因此，永磁體的當(dāng)前剩余磁通量密度的變化，例如由于溫度或老化所引起的變化，將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的磁通量的相應(yīng)變化。

文獻(xiàn)“反電動勢”（維基百科）解釋了馬達(dá)的反電動勢（反EMF）的含義和功能。

文獻(xiàn)“用于永磁同步馬達(dá)的磁體故障表征（Magnets Faults Characterization for Permanent Magnet Synchronous Motors）”（Dominico Casadei等）示出通過測量反電動勢電壓的諧波頻率來檢測馬達(dá)應(yīng)用中的永磁體的部分退磁的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種以簡單且有成本效益的方式檢測風(fēng)力渦輪機(jī)磁體的退磁的方法。

該目的通過方法權(quán)利要求1和權(quán)利要求10的特征來實現(xiàn)。

本發(fā)明的改進(jìn)和進(jìn)一步有利實施例表示于從屬權(quán)利要求中。

在現(xiàn)代直驅(qū)式永磁體風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)中，大多使用釹鐵硼（NdFeB）磁體。釹鐵硼（NdFeB）的剩余磁通量密度Br受環(huán)境溫度的影響。剩余磁通量密度Br（也被稱為磁輸出）的溫度系數(shù)a（即，Br隨溫度如何變化）對于NdFeB磁體來說根據(jù)環(huán)境溫度通常是-0.12％/℃，但根據(jù)磁體的釹含量，-0.08％/℃至-0.12％/℃的范圍是可能的。

由于升高的溫度，所以存在若干影響。當(dāng)磁輸出/剩余磁通量密度Br隨升高溫度而下降但隨其冷卻下來又恢復(fù)時，發(fā)生可逆的損失。作為示例，在磁體的典型溫度系數(shù)a=-0.12％/℃的情況下，以環(huán)境溫度為基準(zhǔn)上升20℃導(dǎo)致磁輸出下降約20℃×0.12％/℃=2.4％，當(dāng)溫度回降到環(huán)境溫度時，磁輸出恢復(fù)。當(dāng)磁輸出隨升高溫度而下降但在磁體冷卻下來時卻不完全恢復(fù)時，發(fā)生不可逆且僅部分能恢復(fù)的損失。

在風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)中，發(fā)電機(jī)的磁通量由永磁體生成并流過磁體、轉(zhuǎn)子、帶有定子線圈的定子齒以及在轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙。發(fā)電機(jī)的磁通量受各種參數(shù)的影響，例如，發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的大小和幾何形狀，轉(zhuǎn)子上的永磁體的大小和定位，定子元件和轉(zhuǎn)子元件的材料，永磁體的磁特性等。

術(shù)語電動勢，或者就是EMF，最常被用來指示在發(fā)電機(jī)中出現(xiàn)的電壓，在發(fā)電機(jī)中，在發(fā)電機(jī)的電樞和源自發(fā)電機(jī)的永磁體的磁場或繞組之間存在相對運動。根據(jù)法拉第定律，電壓（EMF電壓）與磁場、在定子電樞中的定子繞組/線的長度、和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子速度成比例。該電壓能夠被測量為發(fā)電機(jī)輸出電壓。

在使用帶有導(dǎo)體/線圈的定子電樞的發(fā)電機(jī)中，在存在通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的永磁體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁通量的情況下，定子導(dǎo)體隨著磁場線旋轉(zhuǎn)而切割磁場線。這在定子線圈中產(chǎn)生電壓，該電壓能夠被測量為發(fā)電機(jī)輸出電壓。（法拉第感應(yīng)定律。）在沒有電氣負(fù)載或電源被連接到發(fā)電機(jī)輸出（即，沒有電流從發(fā)電機(jī)流出或流到發(fā)電機(jī)）的情況下，EMF電壓與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的磁通量成比例。因此，磁通量能通過確定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和確定EMF電壓來確定。上面所提及的影響發(fā)電機(jī)的磁通量的其他參數(shù)在風(fēng)力渦輪機(jī)操作中是常數(shù)。因此，磁通量能夠通過確定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和測量EMF電壓（即，在空閑模式中的發(fā)電機(jī)輸出電壓）來確定，且因此間接地永磁體的永久剩磁能夠通過確定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和測量EMF電壓來確定。

永磁體的退磁導(dǎo)致永磁體的剩余磁通量密度Br的永久降低。由于風(fēng)力渦輪機(jī)的惡劣環(huán)境操作條件，發(fā)電機(jī)的永磁體可能由于不同的原因而失去其磁性，即，可能退磁。退磁可能由高的磁體溫度引起或者在發(fā)電機(jī)或電子轉(zhuǎn)換器故障的情況下，由在永磁體發(fā)電機(jī)的定子繞組中產(chǎn)生的高的短路電流引起。永磁體的老化也可以導(dǎo)致退磁。

因此能夠通過發(fā)電機(jī)的磁通量的上面所提及的確定來檢測發(fā)電機(jī)的永磁體的可能的退磁，所述發(fā)電機(jī)的磁通量與永磁體的剩余磁通量密度Br成比例。永磁體的剩余磁通量密度Br能夠是所有單個永磁體的平均值。

執(zhí)行檢測風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)的永磁體的退磁的減小的方法的風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)包括

- 定子，其包括定子繞組，

- 轉(zhuǎn)子，其包括永磁體，

其中，永磁體和定子繞組經(jīng)由氣隙在周向方向上面對彼此，

其中，轉(zhuǎn)子相對于定子的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生發(fā)電機(jī)的（發(fā)電機(jī)）輸出電壓。

風(fēng)力渦輪機(jī)還包括

- 頻率轉(zhuǎn)換器，以使發(fā)電機(jī)輸出電壓的可變頻率適于電網(wǎng)的頻率，該電網(wǎng)能通過控制信號連接至頻率轉(zhuǎn)換器的輸出，

頻率轉(zhuǎn)換器包括能夠確定發(fā)電機(jī)輸出電壓的電壓傳感器；該風(fēng)力渦輪機(jī)還包括：

- 發(fā)電機(jī)側(cè)斷路器，以切換發(fā)電機(jī)和頻率轉(zhuǎn)換器之間的電氣連接，

- 溫度傳感器，以確定發(fā)電機(jī)的永磁體的溫度。

檢測退磁的方法包括以下步驟：

- 禁用頻率轉(zhuǎn)換器的AC/DC轉(zhuǎn)換器，

- 接通發(fā)電機(jī)和頻率轉(zhuǎn)換器之間的電氣連接，

- 確定發(fā)電機(jī)速度，

- 通過頻率轉(zhuǎn)換器的電壓傳感器確定發(fā)電機(jī)輸出電壓，

- 確定發(fā)電機(jī)的永磁體的溫度，

- 根據(jù)發(fā)電機(jī)速度和發(fā)電機(jī)輸出電壓計算發(fā)電機(jī)的磁通量密度，

- 補償發(fā)電機(jī)的磁通量的溫度依賴性，

- 通過比較所得磁通量密度值與預(yù)定磁通量密度值來確定退磁事件。

- 頻率轉(zhuǎn)換器的DC/AC轉(zhuǎn)換器能夠在執(zhí)行該方法期間對電網(wǎng)啟用或保持啟用，例如以執(zhí)行電網(wǎng)控制任務(wù)，例如，相位控制。

禁用AC/DC轉(zhuǎn)換器意味著停止AC/DC轉(zhuǎn)換器的操作或以下述方式控制該操作：將沒有到隨后的DC橋的電力傳輸，即，將沒有任何電流流動。

啟用AC/DC轉(zhuǎn)換器意味著啟動AC/DC轉(zhuǎn)換器的操作或以下述方式控制：能夠有到隨后的DC電橋的電力傳輸，即，將存在取決于風(fēng)速和風(fēng)力渦輪機(jī)操作條件的電流流動。

禁用DC/AC轉(zhuǎn)換器16意味著停止DC/AC轉(zhuǎn)換器16的操作或以下述方式控制該操作：將沒有到電網(wǎng)19的電力傳輸，即，將沒有任何電流流動。

啟用DC/AC轉(zhuǎn)換器16意味著啟動DC/AC轉(zhuǎn)換器16的操作或以下述方式控制：能夠有到電網(wǎng)19的電力傳輸，即，將存在取決于風(fēng)速和風(fēng)力渦輪機(jī)操作條件的電流流動。

優(yōu)選地，如果確定了退磁事件，則設(shè)定退磁報警，并且其中，將保存所確定的磁通量密度值以用于進(jìn)一步故障處理。

優(yōu)選地，第一所得磁通量密度值將在第一退磁檢測序列期間被儲存。

相應(yīng)的第二所得磁通量密度值將在隨后的退磁檢測序列期間被儲存，其中，退磁事件將通過比較第二所得磁通量密度值與第一所得磁通量密度值來確定。

優(yōu)選地，風(fēng)力渦輪機(jī)通過設(shè)定適當(dāng)?shù)娜~片槳距角啟動。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的速度在適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速下提高。通過禁用或保持禁用頻率轉(zhuǎn)換器的AC/DC轉(zhuǎn)換器并接通斷路器，啟動退磁檢測序列。在確定退磁事件之后，退磁檢測序列結(jié)束。啟用頻率轉(zhuǎn)換器的AC/DC轉(zhuǎn)換器，且風(fēng)力渦輪機(jī)開始產(chǎn)生電力并經(jīng)由頻率轉(zhuǎn)換器（可選地通過使AC電壓適于電網(wǎng)的變壓器）將電力傳輸?shù)诫娋W(wǎng)。

優(yōu)選地，風(fēng)力渦輪機(jī)的冷卻系統(tǒng)在退磁檢測序列期間在確定發(fā)電機(jī)的溫度之前運行預(yù)定時間。

優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)的磁通量通過下述關(guān)系確定

其中

- Vout是當(dāng)頻率轉(zhuǎn)換器被禁用（即，沒有電流從或向電網(wǎng)流動）時發(fā)電機(jī)的輸出電壓，

- ω是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，

- φ是發(fā)電機(jī)的磁通量，

- k是考慮發(fā)電機(jī)性能的可選常數(shù)，

其中，所得磁通量通過利用下述關(guān)系補償所算出的磁通量的溫度依賴性來確定

其中，

- T是由溫度傳感器（52）確定的永磁體的溫度，

- T_ref是基準(zhǔn)溫度，例如，20℃（攝氏度），

- a是永磁體的剩余磁通量密度Br的溫度系數(shù)，例如，-0.12％/℃，

優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)輸出電壓（Vout）是發(fā)電機(jī)的EMF（電動勢）。

優(yōu)選地，所確定的發(fā)電機(jī)輸出電壓是一個或多個相的有效電壓、峰值電壓、均方根電壓或額定電壓。

優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)輸出電壓在不執(zhí)行頻譜分析的情況下被確定。頻譜分析要求頻率轉(zhuǎn)換器通常無法執(zhí)行的計算能力。

優(yōu)選地，控制頻率轉(zhuǎn)換器的控制信號是PWM（脈寬調(diào)制）信號或PWM脈沖。通過適當(dāng)設(shè)定控制信號，頻率轉(zhuǎn)換器的AC/DC轉(zhuǎn)換器能夠被禁用或啟用。頻率轉(zhuǎn)換器的DC/AC轉(zhuǎn)換器也通過PWM信號控制。AC/DC轉(zhuǎn)換器能夠在退磁檢測序列期間保持啟用。

優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度通過分析發(fā)電機(jī)輸出電壓的頻率來確定。

可選地，發(fā)電機(jī)輸出電壓通過測量DC橋的電壓來間接確定。

替代地，AC/DC轉(zhuǎn)換器能夠是無源的，例如通過使用無源二極管橋。在這種情況下，AC/DC轉(zhuǎn)換器不能被禁用。因此，在上面提及的方法步驟中，代替禁用AC/DC轉(zhuǎn)換器，將在使用無源AC/DC轉(zhuǎn)換器的情況下禁用DC/AC轉(zhuǎn)換器。

由電壓傳感器測量的發(fā)電機(jī)輸出電壓可以是一個或多個相的有效電壓、峰值電壓或者均方根電壓。優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)頻率用于電壓測量。發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)頻率取決于轉(zhuǎn)子和定子的極數(shù)?？蛇x地，發(fā)電機(jī)輸出電壓的基礎(chǔ)頻率的更高階諧波頻率的電壓能夠被測量，其可能需要相應(yīng)的帶通濾波器。由于發(fā)電機(jī)輸出電壓的頻譜分析要求在頻率轉(zhuǎn)換器的控制器中通常無法獲得的高計算能力，所以其不是優(yōu)選的。

必須指出的是，已經(jīng)參考不同的主題描述了本發(fā)明的實施例。尤其，已參考方法類權(quán)利要求描述了一些實施例，而其他實施例已參考設(shè)備類權(quán)利要求被描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從上面以及下面的描述中理解，除非另外通知，除了屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，與不同主題相關(guān)的特征之間（尤其是在方法類權(quán)利要求的特征和設(shè)備類權(quán)利要求的特征之間）的任何組合也認(rèn)為被本文件所公開。

本發(fā)明的上面所限定的方面和其它方面從將在下文中描述的實施例的示例中顯而易見，并且參考實施例的示例被解釋。將在下文中參考實施例的示例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但本發(fā)明不受限于實施例的示例。

附圖說明

圖1示出了對于進(jìn)行檢測風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的永磁體的退磁的方法所必需的變速風(fēng)力渦輪機(jī)的部件；

圖2示出了包括風(fēng)力渦輪機(jī)的啟動序列的流程圖，其包括檢測在圖1中示出的風(fēng)力渦輪機(jī)的永磁體的退磁的方法。

具體實施方式

圖中的圖示是示意性的。應(yīng)指出的是，在不同的附圖中，相同的元件或特征提供有相同的附圖標(biāo)記。為了避免不必要的重復(fù)，已經(jīng)關(guān)于先前描述的實施例被闡明的元件或特征未在說明書的稍后位置處再次闡明。

圖1示出齒輪傳動變速風(fēng)力渦輪機(jī)1。風(fēng)力渦輪機(jī)1包括風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子10，其在風(fēng)力渦輪機(jī)1的操作中通過風(fēng)驅(qū)動。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子10包括帶有三個葉片8的輪轂9。輪轂9包括槳距控制系統(tǒng)90，以控制葉片8的角度，以便控制風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速 ω1。風(fēng)力渦輪機(jī)1還包括由風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子10驅(qū)動的發(fā)電機(jī)12。在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子10和發(fā)電機(jī)12之間，設(shè)有齒輪箱11。然而，應(yīng)提及的是，該齒輪箱11是可選部件，根據(jù)特定類型的風(fēng)力渦輪機(jī)1其可能不是必要的，例如，在直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的情況下。發(fā)電機(jī)12是永磁體發(fā)電機(jī)12。永磁體發(fā)電機(jī)是激勵磁場由永磁體而非由流過線圈的電流提供的發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)12包括帶有永磁體32的轉(zhuǎn)子6，所述永磁體32在轉(zhuǎn)子的表面上周向等間距地定位。發(fā)電機(jī)10還包括帶有繞定子齒纏繞且面向磁體32的定子線圈42的定子7。在圓周方向上在永磁體32和定子之間存在小的氣隙62。永磁體32相對于定子線圈42的運動導(dǎo)致發(fā)電機(jī)12輸出3相AC電力信號Vout。根據(jù)變速風(fēng)力渦輪機(jī)1的原理，AC電力信號的頻率取決于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子6的轉(zhuǎn)速ω。發(fā)電機(jī)12是具有大量永磁體32和定子線圈42的多極發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)12還包括至少一個溫度傳感器52以測量或確定溫度敏感永磁體32的溫度T。永磁體32的溫度T的信息在檢測永磁體32的退磁的方法（其在接下來的圖中被示出）期間被使用。

為了使發(fā)電機(jī)12與電網(wǎng)19連接，設(shè)有頻率轉(zhuǎn)換器14。頻率轉(zhuǎn)換器14包括發(fā)電機(jī)側(cè)AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊13、帶有電容器25的DC橋15和電網(wǎng)側(cè)DC/AC轉(zhuǎn)換器模塊16。發(fā)電機(jī)側(cè)AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊13和電網(wǎng)側(cè)DC/AC轉(zhuǎn)換器模塊16兩者均包括未描繪的由PWM控制IGBT（PWM=脈寬調(diào)制）制成的電力電子開關(guān)裝置或其它裝置。

另外，頻率轉(zhuǎn)換器14包括轉(zhuǎn)換器電壓傳感器21、22。第一轉(zhuǎn)換器電壓傳感器21能夠測量具有三相P1、P2、P3的發(fā)電機(jī)的AC的輸出電壓Vout。第二電壓傳感器22能夠測量DC橋15的電壓Vdc。

轉(zhuǎn)換器控制單元20以下述方式經(jīng)由PWM脈沖PWM1控制AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊13的開關(guān)裝置（例如，IGBT）的操作并且經(jīng)由PWM脈沖PWM1控制DC/AC轉(zhuǎn)換器模塊16的開關(guān)裝置（例如，IGBT）的操作：借助于發(fā)電機(jī)側(cè)AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊13，由發(fā)電機(jī)12所提供的AC電力信號被整流，并且借助于電網(wǎng)側(cè)DC/AC轉(zhuǎn)換器模塊，DC電力信號被逆變?yōu)轲佀偷诫娋W(wǎng)19的AC電力信號。由此，該AC電力信號的頻率對應(yīng)于電網(wǎng)19的預(yù)定頻率。

禁用AC/DC轉(zhuǎn)換器13意味著停止AC/DC轉(zhuǎn)換器13的操作或以下述方式控制該操作：將沒有到DC橋15的電力傳輸，即，將沒有任何電流流動。

啟用AC/DC轉(zhuǎn)換器13意味著啟動AC/DC轉(zhuǎn)換器13的操作或以下述方式控制：能夠發(fā)生到DC橋15的電力傳輸，即，能夠存在取決于風(fēng)速和風(fēng)力渦輪機(jī)操作條件的電流流動。

禁用DC/AC轉(zhuǎn)換器16意味著停止DC/AC轉(zhuǎn)換器16的操作或以下述方式控制該操作：將沒有到電網(wǎng)19的電力傳輸，即，將沒有任何電流流動。

啟用DC/AC轉(zhuǎn)換器16意味著啟動DC/AC轉(zhuǎn)換器16的操作或以下述方式控制：能夠發(fā)生到電網(wǎng)19的電力傳輸，即，能夠存在取決于風(fēng)速和風(fēng)力渦輪機(jī)操作條件的電流流動。

替代地（未示出），AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊13包括繼之以DC橋15的無源整流器二極管橋，這比有源IGBT部件更便宜。

發(fā)電機(jī)側(cè)斷路器17位于發(fā)電機(jī)12的電氣輸出和頻率轉(zhuǎn)換器14的AC/DC轉(zhuǎn)換器模塊13的輸入之間。斷路器17是三相開關(guān)，其目的是將發(fā)電機(jī)12電氣地連接到頻率轉(zhuǎn)換器14，例如在風(fēng)力渦輪機(jī)1的啟動序列期間，或使發(fā)電機(jī)12從頻率轉(zhuǎn)換器14電氣地斷開，例如，以使風(fēng)力渦輪機(jī)1定期或緊急停機(jī)。發(fā)電機(jī)12的三相P1、P2、P3能夠通過斷路器17彼此獨立地切換。替代地，能夠同時切換這三相。

風(fēng)力渦輪機(jī)控制單元30控制風(fēng)力渦輪機(jī)的操作，例如，經(jīng)由槳距信號P的槳距控制90的操作、經(jīng)由開關(guān)信號SW1的斷路器17的操作、經(jīng)由狀態(tài)和控制信號CU的轉(zhuǎn)換器控制單元20的操作、發(fā)電機(jī)12的操作。風(fēng)力渦輪機(jī)控制單元30使用復(fù)雜算法以根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)操作條件（例如溫度傳感器52的溫度信號T、風(fēng)速、轉(zhuǎn)換器控制單元20的狀態(tài)和控制信號CU、傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器控制單元20的電壓V1、V2，等等）控制風(fēng)力渦輪機(jī)1。

如從圖1可以看出，根據(jù)本文所描述的實施例，設(shè)有可選的變壓器18，以便提高逆變的AC電力信號的電壓，使得該電壓對應(yīng)于電網(wǎng)19的操作電壓。

圖2示出檢測風(fēng)力渦輪機(jī)1的發(fā)電機(jī)12的永磁體32的退磁的方法的流程圖，發(fā)電機(jī)，其能夠在圖1中所公開的風(fēng)力渦輪機(jī)1中進(jìn)行。

流程圖包括以下步驟：

通過設(shè)定適于風(fēng)速的適當(dāng)葉片槳距角而啟動風(fēng)力渦輪機(jī)1（步驟100）。風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子10的速度ω1根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速而提高（步驟101），導(dǎo)致發(fā)電機(jī)速度ω，其取決于齒輪箱11的傳輸因數(shù)?，F(xiàn)在，退磁檢測序列DSSi開始。

將禁用或保持禁用頻率轉(zhuǎn)換器14的AC/DC轉(zhuǎn)換器13（步驟102）。

將接通發(fā)電機(jī)側(cè)斷路器17（步驟103）以使三相AC發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout連接到頻率轉(zhuǎn)換器14。

將通過頻率轉(zhuǎn)換器14所包括的電壓傳感器21確定發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout（步驟104）。通過使用整合到頻率轉(zhuǎn)換器14中且用于控制頻率轉(zhuǎn)換器14的電壓傳感器21，沒有必要安裝單獨的電壓傳感器。

發(fā)電機(jī)速度ω將被確定且用于計算磁通量密度值φ（步驟105）。發(fā)電機(jī)速度ω能夠通過使用傳感器或通過分析發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout的頻率f來確定。

發(fā)電機(jī)12的磁通量密度φ將根據(jù)發(fā)電機(jī)速度ω和發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout來確定。

發(fā)電機(jī)的磁通量密度φ將通過下述關(guān)系來確定：

其中，

Vout是當(dāng)頻率轉(zhuǎn)換器被禁用而使得將沒有電流流動時發(fā)電機(jī)的輸出電壓，

ω是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，

φ是發(fā)電機(jī)的磁通量，

將確定發(fā)電機(jī)12的永磁體32的溫度T，例如通過分布且位于永磁體52附近的一個或多個溫度傳感器52。替代地，將使用冷卻流體的平均溫度以確定永磁體32的溫度。

將校準(zhǔn)磁通量密度值φ以便補償由于永磁體32的永久剩磁Br的溫度依賴性所引起的發(fā)電機(jī)的磁通量密度φ的溫度依賴性（步驟106）。

根據(jù)校準(zhǔn)產(chǎn)生的磁通量φ_result通過利用下述關(guān)系補償所確定的磁通量φ的溫度依賴性來確定

其中，

T是通過溫度傳感器52確定的永磁體的溫度，

T_ref是基準(zhǔn)溫度，通常20℃（攝氏度），

a是永磁體32的剩余磁通量密度Br的溫度系數(shù)，其對于NdFeB永磁體來說通常是-0.12％/℃。

退磁事件將通過比較所得磁通量密度值φres與預(yù)定磁通量密度值φref或在先測量的磁通量密度值φ1來確定。

如果所得磁通量密度值φres與預(yù)定磁通量密度值φref或在先測量的磁通量密度值φ1之間的差低于預(yù)定值，則沒有發(fā)生退磁，并且當(dāng)前所得磁通量密度值φres將被保存為新的值φ1，其將在下一個退磁檢測序列中用作在先測量的磁通量密度值φ1（步驟109）。

如果所得磁通量密度值φres與預(yù)定磁通量密度值φref或在先測量的磁通量密度值φ1之間的差大于預(yù)定值，則發(fā)生永磁體32的退磁，并且發(fā)出退磁報警信號AL（步驟113），并且將當(dāng)前所得磁通量密度值φres儲存為故障磁通量密度值φAL以用于進(jìn)一步故障處理（步驟114）。

在確定退磁事件之后，退磁檢測序列DSSi結(jié)束。將啟用頻率轉(zhuǎn)換器14的AC/DC轉(zhuǎn)換器13，使得頻率轉(zhuǎn)換器14滿載操作：風(fēng)力渦輪機(jī)1開始產(chǎn)生電力并經(jīng)由滿載操作的頻率轉(zhuǎn)換器14（可選地通過使頻率轉(zhuǎn)換器14的AC輸出電壓適于電網(wǎng)19的變壓器）將電力傳輸?shù)诫娋W(wǎng)19（步驟112）。優(yōu)選地，在退磁檢測序列DSSi期間啟用DC/AC轉(zhuǎn)換器16并連接到電網(wǎng)19，因此，頻率轉(zhuǎn)換器14能夠執(zhí)行電網(wǎng)控制任務(wù)，例如，電網(wǎng)的相位控制。

退磁檢測序列DSSi被定義為退磁檢測或監(jiān)測序列。

替代地，步驟107至109包括以下步驟：

- 在第一退磁檢測序列DDS1期間儲存第一所得磁通量密度值φ1，

- 在隨后的退磁檢測序列DSS2期間儲存第二所得磁通量密度值φ2，

- 通過比較第二所得磁通量密度值φ2和第一所得磁通量密度值φ1來確定退磁事件。

在替代實施例（步驟120）中，風(fēng)力渦輪機(jī)1的冷卻系統(tǒng)63在確定發(fā)電機(jī)12的永磁體32的溫度T以進(jìn)行退磁檢測之前運行預(yù)定時間。

發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout是發(fā)電機(jī)的EMF電壓（電動勢）。

所確定的發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout能夠是一個或多個相P1、P2、P3的有效電壓Veff、峰值電壓Vpeak、均方根電壓Vrms或者額定電壓Vnom。

替代地，發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout能夠通過測量DC橋15的電壓來間接地確定。

發(fā)電機(jī)輸出電壓Vout優(yōu)選地在不執(zhí)行頻譜分析的情況下被確定，該分析將要求頻率轉(zhuǎn)換器的高計算能力。

控制信號PWM1、PWM2控制頻率轉(zhuǎn)換器14的AC/DC轉(zhuǎn)換器13和DC/AC轉(zhuǎn)換器16，所述控制信號優(yōu)選地是PWM信號或脈沖（脈寬調(diào)制）。

在另外的實施例中，AC/DC轉(zhuǎn)換器可以是無源的，例如通過使用無源二極管橋（圖1中未示出），其不能通過控制信號PWMi控制。在這種情況下，AC/DC轉(zhuǎn)換器不能被禁用。因此，代替在步驟102中禁用AC/DC轉(zhuǎn)換器13，將在AC/DC轉(zhuǎn)換器是無源的轉(zhuǎn)換器的情況下禁用DC/AC轉(zhuǎn)換器16。相應(yīng)地，在步驟111中，在步驟106中將啟用AC/DC轉(zhuǎn)換器16（圖2中未示出）。