用于對于設(shè)備的狀態(tài)變化進行識別的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對于設(shè)備的、尤其是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的狀態(tài)變化進行識別的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電設(shè)備也被安裝在受到結(jié)冰危害的地方。在美國，比如風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的大約65%處于可能結(jié)冰的地方。通過不同的氣象學(xué)上的現(xiàn)象，冰可能沉積在風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片上。這部分地引起了高達數(shù)百千克的質(zhì)量增加。
[0003]在轉(zhuǎn)子葉片上的、如此高的質(zhì)量增加可能導(dǎo)致巨大的負荷，乃至毀壞風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。此外，可能出現(xiàn)所謂的冰拋(Eisabmirf)，也就是說，冰被從轉(zhuǎn)子葉片上甩掉。后果可能就是人員、牲畜傷害及物品損壞。
[0004]一種用于在風(fēng)能發(fā)電機組上進行結(jié)冰識別的可行方案部分地在法律上得到規(guī)定，或者用于進行設(shè)備保護。在識別到結(jié)冰之后，可以采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，比如給設(shè)備除霜或者使設(shè)備停機。
[0005]由DE 100 65 314 B4比如公開了一種方法，用該方法可以識別風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的狀態(tài)變化、比如結(jié)冰。在轉(zhuǎn)子停止時，也可以進行這樣的識別。但是為此需要特殊的、高分辨的傳感器，所述傳感器被安裝在轉(zhuǎn)子葉片上，并且與測評單元相連接。這樣的方法由于所述傳感器或者多個處于多個轉(zhuǎn)子葉片上的傳感器而成本很高。
[0006]因此，值得追求的是，說明一種可行方案，用于成本低廉地識別一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片上的狀態(tài)變化、尤其是結(jié)冰或者損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]按照本發(fā)明，建議一種具有權(quán)利要求1的特征的方法。有利的設(shè)計方案是從屬權(quán)利要求的以及接下來的說明書的主題。
[0008]在一種用于對設(shè)備的、尤其是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片上的狀態(tài)變化、尤其是結(jié)冰或者損壞進行識別的方法中，所述設(shè)備具有至少一個第一組件，所述第一組件通過能夠旋轉(zhuǎn)的連接部與另一組件相連接，其中檢測所述第一組件的振動并且就變化對其進行研究；對于所述方法來說有利的是，利用一種在所述設(shè)備、尤其是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中本來就存在的驅(qū)動裝置尤其能夠再現(xiàn)地激發(fā)所述振動。
[0009]優(yōu)選利用一種傳感器來檢測所述振動，所述傳感器被安裝在所述第一組件上，并且所述傳感器可以檢測至少一種加速度和/或至少一種旋轉(zhuǎn)速率?？梢酝ㄟ^這種方式特別容易并且精確地檢測一種振動。一種不如在現(xiàn)有技術(shù)中分辨率高的、比如來自汽車領(lǐng)域的傳感器也是足夠的，因為通過有針對性的激勵引起的振動足夠明顯。這能夠使用成本低廉的傳感器。
[0010]合適的傳感器比如是慣性傳感器、尤其是加速度傳感器、比如MEMS傳感器。為了特別容易地將本發(fā)明付諸實踐，可以將雙軸的(X和y)加速度傳感器用作慣性傳感器。已經(jīng)由本申請人為本發(fā)明的實施提供合適的MEMS傳感器裝置，比如名稱為麗3.10、麗5.8或者MM5.10,所述MEMS傳感器裝置可以測量至少一種旋轉(zhuǎn)速率和兩種垂直于所述旋轉(zhuǎn)速率的加速度。
[0011]有利的是，所述至少第一組件是所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的至少一個轉(zhuǎn)子葉片，并且所述另一組件是所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的輪轂。所述轉(zhuǎn)子葉片在這里通過能夠旋轉(zhuǎn)的連接部與所述輪轂相連接，并且所述轉(zhuǎn)子葉b片可以利用一種驅(qū)動裝置、尤其是一種斜度-驅(qū)動裝置圍繞著所述輪轂旋轉(zhuǎn)。所述斜度-驅(qū)動裝置或者所述能夠旋轉(zhuǎn)的連接部本來就存在，因為為了所述轉(zhuǎn)子葉片的、在風(fēng)中的最佳的定向而需要所述斜度-驅(qū)動裝置或者所述旋轉(zhuǎn)的連接部。
[0012]此外，有利的是，所述第一組件包括一個整個的、具有轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子和一吊艙，并且所述另一組件是所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的塔架。在這里，能夠旋轉(zhuǎn)的連接部連同一種驅(qū)動裝置、尤其是一種方位角-驅(qū)動裝置本來就存在。在此需要這二者，用于使所述整個轉(zhuǎn)子根據(jù)風(fēng)向進行最佳的定向。
[0013]優(yōu)選使用所述方法，如果所述輪轂相對于所述吊艙停止不動，比如在風(fēng)停時。由此在運行所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備之前就已經(jīng)可以識別出轉(zhuǎn)子葉片上的結(jié)冰或者損壞情況，并且可以采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。
[0014]一種按本發(fā)明的方法也能夠在設(shè)備停止時利用一種成本低廉的傳感裝置來識別固有頻率。在設(shè)備停止并且風(fēng)速較低、比如小于3km/h時，所述轉(zhuǎn)子葉片的固有頻率只能很弱地通過從旁邊吹過的風(fēng)來激發(fā)。在現(xiàn)有技術(shù)中，而后需要特殊的、成本較高的傳感器，用于識別所述振動。通過主動的、能夠再現(xiàn)的激勵，所述振動的幅度變得足夠大，從而也可以利用一種成本低廉的傳感裝置來識別所述振動。
[0015]此外有利的是，所述方法被集成到一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的、已經(jīng)存在的設(shè)備控制機構(gòu)和/或條件監(jiān)控系統(tǒng)(CMS)中。由此可以降低必需的、比如用于完整的附加的監(jiān)控控制機構(gòu)的開銷，并且/或者風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的運行和/或監(jiān)控可以得到簡化。
[0016]風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的、一種按本發(fā)明的計算單元、比如控制儀尤其在程序技術(shù)上被設(shè)立用于實施按本發(fā)明的方法。
[0017]以軟件的形式來實現(xiàn)本發(fā)明，這種做法也是有利的，因為這尤其能夠?qū)崿F(xiàn)較低的成本，尤其如果一種執(zhí)行用的計算單元還要用于其它的任務(wù)并且因此本來就存在。合適的、用于提供計算機程序的數(shù)據(jù)載體尤其是磁盤、硬盤、閃存盤、EEPROMs、⑶-R0Ms、DVDs以及類似更多的數(shù)據(jù)載體。也可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)等等)來下載一程序。
[0018]本發(fā)明的其它優(yōu)點和設(shè)計方案從說明書和附圖中獲得。
[0019]不言而喻，前面所提到的并且接下來還要解釋的特征不僅能夠以相應(yīng)所說明的組合來使用，而且能夠以其它的組合或者單獨地使用，而不離開本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0020]借助于實施例在附圖中示意性地示出本發(fā)明，并且下面參照附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
[0021]圖1是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的一種優(yōu)選的設(shè)計方案的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]在圖1中示范性地示出了一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備10。該風(fēng)力發(fā)電設(shè)備10包括一個上方的部分11，該上方的部分則包括一具有一輪轂30和三個與其相連接的轉(zhuǎn)子葉片20的轉(zhuǎn)子以及一與所述輪轂相連接的吊艙40。所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備20的吊艙40以及由此整個上方的部分11通過構(gòu)造為方位角-連接部26的、能夠旋轉(zhuǎn)的連接部而與塔架12相連接。此夕卜，所述轉(zhuǎn)子葉片20分別通過構(gòu)造為斜度-連接部25的、能夠旋轉(zhuǎn)的、示范性地為一個轉(zhuǎn)子葉片示出的連接部與所述輪轂30相連接。方位角-連接部26和斜度-連接部25能夠通過方位角-驅(qū)動裝置或者斜度-驅(qū)動裝置來旋轉(zhuǎn)。
[0023]此外示范性地示出了構(gòu)造為傳感器50的、被安裝在轉(zhuǎn)子葉片20上的機構(gòu)。所述傳感器50被連接到計算單元60上，該計算單元則比如被安置在所述吊艙40中。此外，用雙箭頭勾畫出三種振動100、101、102，所述雙箭頭表明轉(zhuǎn)子葉片20的、沿著不同的方向的振動(100:圍繞著轉(zhuǎn)子葉片的縱軸線的振動；101:前后振動；102:圍繞著輪轂軸線的振動)。
[0024]在按本發(fā)明的方法的、一種優(yōu)選的第一設(shè)計方案中，所述風(fēng)力發(fā)電設(shè)備10的至少一個第一組件構(gòu)造為轉(zhuǎn)子葉片20。所述另一組件構(gòu)造為輪轂30。
[0025]為了圍繞著所述轉(zhuǎn)子葉片20的、作為旋轉(zhuǎn)軸線的縱軸線激發(fā)一種振動、比如振動101，現(xiàn)在借助于所述斜度-驅(qū)動裝置來使所述轉(zhuǎn)子葉片20