用于測(cè)定轉(zhuǎn)子葉片角的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)施的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片的葉片角的方法。此外，本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)施的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片的葉片角的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明尤其基于具有至少一個(gè)、尤其三個(gè)可調(diào)整的轉(zhuǎn)子葉片的所謂的水平軸線風(fēng)能設(shè)施。所述轉(zhuǎn)子葉片能夠在其角度方面進(jìn)而在其朝風(fēng)的迎角方面被調(diào)整，以便從風(fēng)中提取盡可能最佳的功率，或者以便尤其在高風(fēng)速的情況下降低或限制從風(fēng)中的功率提取。在也稱作為傾斜(Pitchen)的調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片的角時(shí)，調(diào)整單元原則上能夠檢測(cè)在此與術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)子葉片角同義應(yīng)用的當(dāng)前的葉片角。但是前提是:首先將實(shí)際存在的轉(zhuǎn)子葉片角與由調(diào)整單元所采用的角度進(jìn)行比較。對(duì)此，必須檢測(cè)實(shí)際的轉(zhuǎn)子葉片角、即轉(zhuǎn)子葉片的實(shí)際的位置。必要時(shí)，稍后也能夠要求重復(fù)或校正這種比較。
[0003]尤其能夠發(fā)生的是:在三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片中，一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片具有錯(cuò)誤的角度，即具有與其余兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片不同的角度進(jìn)而也具有與由調(diào)整單元所采用的不同的角度。于是，持續(xù)地存在該角度偏差，因?yàn)閷?duì)轉(zhuǎn)子葉片的繼續(xù)調(diào)整也始終基于錯(cuò)誤的角度，即盡管一個(gè)角度偏差，對(duì)于全部三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片基于相同的角度。由此，除了由于錯(cuò)誤的角度造成的效率降低之外，也能夠出現(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片的非平衡負(fù)荷。由此，尤其地，可能的支承件也不對(duì)稱地、尤其關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線不對(duì)稱地負(fù)荷。因此，除了不利的效率之外，能夠出現(xiàn)提高的磨損。
[0004]對(duì)此，德國(guó)專(zhuān)利DE 100 323 14 Cl提出在風(fēng)能設(shè)施的塔和在旁邊經(jīng)過(guò)的轉(zhuǎn)子葉片之間的間距測(cè)量裝置。在具有激光間距傳感器的該間距測(cè)量裝置中，近似連續(xù)地檢測(cè)在旁邊經(jīng)過(guò)的轉(zhuǎn)子葉片的間距進(jìn)而其輪廓。激光間距測(cè)量?jī)x器相應(yīng)地設(shè)置在塔上進(jìn)而能夠執(zhí)行對(duì)在旁邊經(jīng)過(guò)的轉(zhuǎn)子葉片的所述間距測(cè)量進(jìn)而輪廓檢測(cè)。
[0005]隨后，從轉(zhuǎn)子葉片的檢測(cè)到的輪廓和已知的輪廓中能夠確定轉(zhuǎn)子葉片的實(shí)際角度。這種測(cè)量針對(duì)設(shè)施的全部轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行，其中在其期間不進(jìn)行轉(zhuǎn)子葉片的調(diào)整，使得隨后能夠?qū)λ鲛D(zhuǎn)子葉片的全部角度進(jìn)行比較和補(bǔ)償。因此避免:設(shè)定不同的葉片角。
[0006]但是，在該測(cè)量中，通過(guò)掃描測(cè)量檢測(cè)的角度也通過(guò)風(fēng)能設(shè)施的定向受到整體影響，即風(fēng)能設(shè)施的所謂的方位定向。如果風(fēng)能設(shè)施的該定向、即尤其風(fēng)能設(shè)施的承載轉(zhuǎn)子的吊艙的定向或者轉(zhuǎn)子軸線的定向與激光間距傳感器的定向偏差，那么這也改變檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子葉片角。但是，當(dāng)方位位置在測(cè)量期間保持不變時(shí)，由此出現(xiàn)的誤差有規(guī)則地對(duì)于設(shè)施的全部轉(zhuǎn)子葉片是相同的。因此，盡管如此，由此仍能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)子葉片彼此間的補(bǔ)償。
[0007]此外，該專(zhuān)利描述:在激光束和轂之間的角度已知的情況下，也能夠確定“真實(shí)的”葉片角。
[0008]然而，在任何情況下當(dāng)對(duì)該測(cè)量的精度提出高的要求時(shí)，在轂和測(cè)量傳感器之間的角度的確定能夠是困難的。用于測(cè)量葉片角、即朝向葉片的用于掃描輪廓的間距測(cè)量的精度提高能夠通過(guò)重復(fù)對(duì)全部轉(zhuǎn)子葉片的一次或多次測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此，當(dāng)然能夠僅提高轉(zhuǎn)子葉片彼此間的葉片角的精度。換而言之，在此，檢測(cè)相對(duì)葉片角并且僅能夠提高其精度。能夠?qū)⑾鄬?duì)的葉片角理解為關(guān)于其余的轉(zhuǎn)子葉片的葉片角。絕對(duì)葉片角的檢測(cè)因此在任何情況下關(guān)于精度都是有問(wèn)題的。
[0009]德國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局在本申請(qǐng)的在先申請(qǐng)中檢索到如下現(xiàn)有技術(shù):DElO 2011 053968 Alo

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明基于如下目的，解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)。特別地，應(yīng)當(dāng)提出用于盡可能準(zhǔn)確地檢測(cè)絕對(duì)葉片位置的解決方案。至少應(yīng)當(dāng)提出一種替選的實(shí)施方式。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，提出一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)風(fēng)能設(shè)施的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片的葉片角的方法。因此，所述方法設(shè)為用于:為每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片檢測(cè)絕對(duì)葉片角。在此，絕對(duì)葉片角表示轉(zhuǎn)子葉片關(guān)于葉片轂的角度，在所述葉片轂上固定相關(guān)的轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子轂因此形成相應(yīng)的葉片角的參考基礎(chǔ)。
[0012]在此提出的對(duì)葉片角的準(zhǔn)確的檢測(cè)原則上能夠用于具有固定的或可變的轉(zhuǎn)子葉片角的設(shè)施。該方法也能夠用于下述風(fēng)能設(shè)施，在所述風(fēng)能設(shè)施中，單獨(dú)地調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片。
[0013]因此提出:首先將無(wú)接觸的測(cè)量?jī)x器設(shè)置在風(fēng)能設(shè)施之前并且相應(yīng)地對(duì)準(zhǔn)風(fēng)能設(shè)施。在下一步驟中，將風(fēng)能設(shè)施在其相對(duì)于測(cè)量?jī)x器的方位位置中定向。因此，將吊艙在其方位位置中定向，轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動(dòng)安置地設(shè)置在所述吊艙上。特別地，該定向進(jìn)行為，使得轉(zhuǎn)子平面垂直于在測(cè)量?jī)x器和風(fēng)能設(shè)施、尤其風(fēng)能設(shè)施的塔中點(diǎn)或桅桿中點(diǎn)之間的光學(xué)軸線定向。在此，轉(zhuǎn)子平面是如下平面，轉(zhuǎn)子葉片在所述平面中運(yùn)動(dòng)，或者至少是如下平面，轉(zhuǎn)子葉片的葉片尖部在所述平面中運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子葉片由于彎曲和/或傾斜位置不應(yīng)當(dāng)精確地在一個(gè)平面中運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子平面和光學(xué)軸線之間的所述直角能夠在俯視圖的范圍中理解。在此，以垂直的轉(zhuǎn)子平面為基礎(chǔ)。如果該轉(zhuǎn)子平面因?yàn)檗D(zhuǎn)子軸線不精確水平地、而是稍微傾斜而稍微傾斜，那么替代地，能夠觀察到水平地位于轉(zhuǎn)子平面中的直線。
[0014]如果現(xiàn)在風(fēng)能設(shè)施就此而言相對(duì)于測(cè)量?jī)x器定向，即尤其盡可能精確地定向，那么為了測(cè)量，轉(zhuǎn)子圍繞其轉(zhuǎn)子軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在此，現(xiàn)在借助于無(wú)接觸的測(cè)量?jī)x器在預(yù)設(shè)的高度中、即在轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)設(shè)的軸向位置處掃描和檢測(cè)轉(zhuǎn)子葉片的輪廓。在此，掃描進(jìn)行為，使得連續(xù)地測(cè)量測(cè)量?jī)x器距轉(zhuǎn)子葉片的間距。在此，測(cè)量?jī)x器的定向保持恒定。由此，轉(zhuǎn)子葉片的輪廓引起距測(cè)量?jī)x器的間距的變化進(jìn)而所述間距變化代表轉(zhuǎn)子葉片在相應(yīng)的位置或高度處的整個(gè)輪廓。在此，在相關(guān)位置上并非檢測(cè)轉(zhuǎn)子葉片的整個(gè)輪廓，而是僅檢測(cè)其朝向測(cè)量?jī)x器的一側(cè)。但是，這足以從中和在了解安裝的轉(zhuǎn)子葉片的已知的輪廓的情況下確定葉片角，尤其從中計(jì)算出葉片角。
[0015]優(yōu)選地，風(fēng)能設(shè)施在其方位位置中定向成，使得在方位狀態(tài)恒定的情況下在第一位置中和在第二位置中進(jìn)行間距測(cè)量，其中轉(zhuǎn)子葉片在第一位置中與第二位置相對(duì)置。因此，第一位置和第二位置在垂直的鏡平面中彼此基本上鏡面對(duì)稱。例如，第一位置能夠是五點(diǎn)鐘位置并且第二位置能夠是七點(diǎn)鐘位置，或者相反。同樣地，對(duì)于第一位置和第二位置或相反考慮四點(diǎn)鐘位置和八點(diǎn)鐘位置。作為另外的實(shí)例，能夠提出兩點(diǎn)鐘位置和十點(diǎn)鐘位置。這僅是示例并且優(yōu)選提出三點(diǎn)鐘位置和九點(diǎn)鐘位置，即對(duì)于風(fēng)能設(shè)施的定向，轉(zhuǎn)子葉片在兩個(gè)位置中分別是水平的。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片處于第一位置時(shí)，進(jìn)行測(cè)量?jī)x器距轉(zhuǎn)子葉片上的預(yù)設(shè)點(diǎn)的間距測(cè)量。隨后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子葉片運(yùn)動(dòng)到相對(duì)置的位置中，即第二位置中。隨后進(jìn)行測(cè)量?jī)x器距轉(zhuǎn)子葉片上的預(yù)設(shè)點(diǎn)的第二間距測(cè)量，所述轉(zhuǎn)子葉片現(xiàn)在處于第二位置中。當(dāng)這兩個(gè)間距測(cè)量得到相同的值時(shí)，這表示:轉(zhuǎn)子平面橫向于測(cè)量?jī)x器關(guān)于塔的光學(xué)軸線。于是，風(fēng)能設(shè)施在其方位位置中準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器，方位位置隨后對(duì)于其他的測(cè)量不改變進(jìn)而風(fēng)能設(shè)施固定在該方位位置中。隨后，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子，以便隨后掃描至少一個(gè)葉片或多個(gè)葉片，以便測(cè)定輪廓并且確定角度。所述角度現(xiàn)在是絕對(duì)角度，因?yàn)椴淮嬖谶M(jìn)而也不必計(jì)算出可能的方位調(diào)整。因此，相應(yīng)地，也能夠借助用于調(diào)整每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的迎角的可能的調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償。最后，相應(yīng)地，只要存在，調(diào)節(jié)設(shè)備就能夠正確地調(diào)節(jié)每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的角度。
[0016]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)設(shè)點(diǎn)在葉片軸向方向上大致位于轉(zhuǎn)子葉片的中部，尤其位于轉(zhuǎn)子葉片長(zhǎng)度的從其轂處的根部區(qū)域到其葉片尖部測(cè)量的大致40%至60%的范圍中，其中朝向所述預(yù)設(shè)點(diǎn)執(zhí)行用于風(fēng)能設(shè)施的定向的間距測(cè)量。
[0017]由此，在定向時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)高的精度，因?yàn)樵擃A(yù)設(shè)點(diǎn)在第一位置中相對(duì)于相同的預(yù)設(shè)點(diǎn)但是在第二位置中間隔極其遠(yuǎn)，進(jìn)而小的調(diào)整、作為小的方位角已經(jīng)分別引起在該預(yù)設(shè)點(diǎn)處的大的位置變化。同時(shí)，避免這種測(cè)量點(diǎn)距葉片尖部過(guò)近，以便將由于轉(zhuǎn)子葉片的彎曲引起的可能的不精確性排除或者至少保持在小的范圍內(nèi)。在此要考慮的是:可能的、雖然少量的轉(zhuǎn)子葉片彎曲可作為轉(zhuǎn)子葉片在尖部區(qū)域中的偏斜被最強(qiáng)地察