DE102009013311A1 - Antriebsvorrichtung für eine Windturbine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Rotorblatt einer Windturbine. Diese Antriebseinheit weist eine Asynchronmaschine zum Verstellen des Rotorblatts, eine an der Antriebseinheit angeordnete, elektrisch betätigbare Bremse zum Festsetzen oder Abbremsen der Antriebseinheit und eine elektrische Versorgungsvorrichtung auf, über welche die Aysynchronmaschine mit einem Drehstromnetz verbindbar ist. Die Versorgungsvorrichtung umfasst einen Gleichrichter, einen Wechselrichter und Gleichspannungszwischenkreis. Üblicherweise ist für jedes Rotorblatt einer Windturbine eine eigene Antriebsvorrichtung vorgesehen. Für Notfälle, wie Ausfall von Komponenten oder der Spannungsversorgung, ist in der Regel eine Notbetriebsvorsorgungseinrichtung für das Verstellen der Rotorblätter in eine betriebssichere Position vorgesehen. Dabei ergibt sich u. a. der Nachteil, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Komponenten erforderlich ist, um ein Antriebssystem mit einer Asynchronmaschine, einer Bremse und/oder einer Notbetriebsvorsorgungseinrichtung sicher betreiben zu können. Da in Windturbinen der Bauraum begrenzt ist, insbesondere in der Nabe, zeigt sich die Vielzahl von Komponenten besonders nachteilig. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Antriebssystem für eine Windturbine und eine Windturbine mit einem solchen Antriebssystem zur Rotorblattverstellung anzugeben, wobei u. a. die Nachteile des Stands der Technik vermieden werden. Die Aufgabe wird ...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Rotorblatt einer Windturbine. Solche Windturbinen umfassen einen an einem Maschinenhaus drehbar gelagerten Rotor mit einer Nabe, wobei der Rotor wenigstens eine elektromechanische Antriebsvorrichtung zur Verstellung des Anstellwinkels wenigstens eines an der Nabe befestigbaren Rotorblattes aufweist. Diese Antriebseinheit weist eine Asynchronmaschine zum Verstellen des Rotorblatts, eine an der Antriebseinheit angeordnete, elektrisch betätigbare Bremse zum Festsetzen oder Abbremsen der Antriebseinheit und eine elektrische Versorgungsvorrichtung auf, über welche die Asynchronmaschine mit einem Drehstromnetz verbindbar ist. Die Versorgungsvorrichtung umfasst einen Gleichrichter, einen Wechselrichter und Gleichspannungszwischenkreis. Üblicherweise ist für jedes Rotorblatt einer Windturbine eine eigene Antriebsvorrichtung vorgesehen. Für Notfälle, wie Ausfall von Komponenten oder der Spannungsversorgung, ist in der Regel eine Notbetriebsvorsorgungseinrichtung für das Verstellen der Rotorblätter in eine betriebssichere Position (z. B. Fahnenstellung) vorgesehen.
- Ein herkömmliche elektrische Antriebsvorrichtung ist in der
DE 103 35 575 B4 beschrieben. Die Blattverstellung basiert auf Drehstrommotoren und Frequenzumrichtern. Die Frequenzumrichter werden durch dreiphasigen Wechselstrom gespeist und stellen über Gleichrichter einen Gleichspannungszwischenkreis bereit. Aus diesem werden dann Wechselrichter zur Steuerung der Drehstrommotoren gespeist. Für eine Notversorgung ist in der Regel ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen, der den Zwischenkreis speist. - Dabei ergibt sich u. a. der Nachteil, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen elektrischen Komponenten erforderlich ist, um ein Antriebssystem mit einer Asynchronmaschine, einer Bremse und/oder einer Notbetriebsvorsorgungseinrichtung sicher betreiben zu können. Da in Windturbinen der Bauraum begrenzt ist, insbesondere in der Nabe, zeigt sich die Vielzahl von Komponenten besonders nachteilig.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Antriebssystem für eine Windturbine, und eine Windturbine mit einem solchen Antriebssystem zur Rotorblattverstellung anzugeben, wobei die u. a. die Nachteile des Stands der Technik vermieden werden.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst, indem ein Gleichspannungssteller verbunden mit dem Zwischenkreis vorgesehen ist, worüber die Bremse elektrisch gespeist wird. Durch die Versorgung der Bremse durch den Zwischenkreis kann auf eine zusätzliche Spannungsquelle für die Bremse verzichtet werden, und die Bremse kann besonders einfach ausgeführt sein.
- Eine weitere Ausführungsform offenbart, dass eine Notbetriebsversorgungseinrichtung mit dem Zwischenkreis verbunden ist und mittels einer Ladeeinheit und eines Ladekontrollsystems aus dem Zwischenkreis aufgeladen werden kann. Dadurch wird eine weitere Spannungsquelle zum Aufladen der Notbetriebsversorgungseinrichtung überflüssig.
- Darüber hinaus ist eine Steuereinheit zur Steuerung des Gleichspannungsstellers und/oder des Ladekontrollsystems vorgesehen. Das Ladekontrollsystem kann direkt in die Steuereinheit eingebunden sein.
- Die Steuereinheit kann mit mindestens einem Temperatursensor und/oder Feuchtesensor verbunden sein, und zudem ist zumindest ein Klima- und/oder Heizgerät zum Kühlen oder Aufwärmen der Versorgungsvorrichtung und/oder der Notbetriebsversorgungseinrichtung vorgesehen, wobei das Klima- und/oder Heizgerät durch die Steuereinheit ansteuerbar ist.
- Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung offenbart, dass eine baulich einheitliche Invertereinheit vorgesehen ist, worin Versorgungsvorrichtung, der Gleichspannungssteller, die Ladeeinheit, das Ladekontrollsystem und die Steuereinheit angeordnet sind. Damit wird die Bauteilkomplexität des Antriebssystems erheblich reduziert, wodurch sich wiederum die Kosten der Herstellung und die Montage und die Fehleranfälligkeit deutlich reduziert werden.
- Die Erfindung offenbar auch eine Invertereinheit umfassend einen Gleichrichter, einen Wechselrichter, einen Gleichspannungszwischenkreis, wobei der Zwischenkreis durch den Gleichrichter speisbar ist, und wobei eine Asynchronmaschine einer Antriebeinheit einer Blattverstellung einer Windturbine über den Wechselrichter speisbar ist, mit einem Gleichspannungssteller zum Ansteuern einer elektrisch betätigbaren Bremse für die Antriebseinheit, mit einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Wechselrichters und des Gleichspannungsstellers, wobei die Invertereinheit zusammen mit dem Gleichrichter, dem Wechselrichter, dem Gleichspannungszwischenkreis, dem Gleichspannungssteller und mit der Steuereinheit als eine bauliche Einheit ausgeführt ist.
- Eine weitere Ausführung offenbart, dass die bauliche Einheit der Invertereinheit eine Ladeeinheit und ein Ladekontrollsystem zum Aufladen und Überwachen einer externen Notenergieversorgungseinrichtung umfasst. Dabei kann die bauliche Einheit einen Temperatursensor und einen Feuchtesensor zur Überwachung der internen Umgebung umfassen. Zudem sind weitere Eingänge für zusätzliche Temperatursensoren und/oder Feuchtesensoren vorsehbar.
- Die Erfindung umfasst auch eine Windturbine mit einem auf einem Turm angeordneten Maschinenhaus, mit einem an dem Maschinenhaus drehbar angeordneten Rotor umfassend ein Nabe und daran drehbar angeordnete Rotorblätter, wobei in der Nabe mindestens eine Antriebsvorrichtung wie zuvor beschrieben angeordnet ist.
- Weiter Einzelheiten der Erfindung gehen aus den Zeichnungen anhand der Beschreibung hervor.
- In den Zeichnungen zeigt
-
1 eine schematische Darstellung einer Nabe der Windturbine mit der Antriebsvorrichtung, und -
2 einen vereinfachten Schaltungs- und Anordnungsplan der Antriebsvorrichtung. -
1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungemäßen Antriebsvorrichtung1 , wobei eine Invertereinheit20 n einem Schaltschrank4 in einer Nabe3 einer hier nicht dargestellten Windturbine angeordnet ist. Die Invertereinheit20 speist über elektrische Verbindungsmittel32 die Asynchronmaschine6 der Antriebseinheit7 der Blattverstellung ines Rotorblatts9 . Die Antriebseinheit7 kann ein Getriebe10 aufweisen, wobei die Antriebwelle11 des Getriebes10 direkt mit der Asynchronmaschine9 und die Abtriebswelle12 mit einem Ritzel13 verbunden ist. Das Ritzel13 greift in einen mit dem Rotorblatt9 drehfest verbundenen Zahnkranz14 , wobei das Rotorblatt9 mittels eines Blattlagers15 drehbar um seine Längsachse16 in der Nabe4 gelagert ist. -
2 zeigt schematisch die Invertereinheit20 des Antriebssystems1 . Dabei ist die Asynchronmaschine6 über eine elektrische Versorgungsvorrichtung2 mit einem Versorgungsnetz10 verbunden. Die Invertereinheit20 umfasst die elektrische Versorgungsvorrichtung2 mit einem Gleichrichter21 , einem Gleichspannungszwischenkreis22 und einem Wechselrichter23 , einen Gleichspannungssteller24 , eine Steuereinheit25 , ein Ladekontrollsystem26 und eine Ladeeinheit27 . Diese Invertereinheit20 ist als bauliche Einheit in kompakter Weise ausgeführt. Die Steuereinheit ist über Verbindungsmittel28 mit der Steuerung der Windturbine verbunden. - Der Gleichrichter
21 ist mit einem dreiphasigen Versorgungsnetz29 verbunden und stellt eine Gleichspannung UZK im Zwischenkreis22 bereit. Dabei kann der Gleichrichter21 durch die Steuereinheit25 über Verbindungsmittel30 aktiv angesteuert werden. Auch eine passive Ausführung des Gleichrichters ist denkbar. Der Wechselrichter23 stellt über die Verbindungsmittel32 eine geeignete Versorgung mit dreiphasigem Wechselstrom (Drehstrom) für die Asynchronmaschine6 bereit. Dabei ist der Wechselrichter23 mittels Verbindungsmittel31 der Steuereinheit25 der Invertereinheit20 ansteuerbar. Je nach Bedarf gibt die Steuereinheit25 dem Wechselrichter23 also vor, wie die Asynchronmaschine6 zu betätigen ist. Darüber hinaus kann an der Antriebseinheit7 ein Geber vorgesehen sein, der über Verbindungsmittel33 die Stellung des Rotorblatts9 an die Steuereinheit25 zurück meldet. So sind die Steuereinheit25 , die Antriebseinheit7 und der Geber zusammen geeignet, einen Regelkreis für die Blattverstellung darzustellen. - Um eine definierte gewünschte Position des Rotorblatts
9 beibehalten zu können, ohne die Asynchronmaschine6 permanent anzusteuern – oder auch um die Antriebseinheit7 und das Rotorblatt9 abzubremsen –, ist an der Antriebseinheit7 eine elektromagnetische Bremse5 angeordnet. Diese Bremse5 kann direkt eine Welle11 der Asynchronmaschine6 oder des Getriebes10 beaufschlagen und dort angeordnet sein. - Eine ausfallsichere Ausführung wird realisiert, indem im stromlosen Zustand in der Bremse
5 ein nicht rotierendes Reibungsmittel eine mit der Welle11 drehfest verbundene Bremsscheibe oder -trommel beaufschlagt, wobei Federmittel die Reibungsmittel gegen die Bremsscheibe oder -trommel pressen. Die dadurch verursachte Normalkraft erzeugt das erwünschte Brems- oder Haltemoment. Die Bremse5 ist vorzugsweise an der schnellen Welle11 des Getriebes10 angeordnet. - Die Bremse
5 weist vorzugweise ein elektromagnetisches Betätigungselement mit einer Spule auf, welches geeignet ist, die Reibungsmittel entgegen der Federkraft der Federmittel von der Bremsscheibe oder -trommel abzuheben. Um die Bremse5 zu lösen, muss die Spule in der Bremse5 durch den Gleichspannungssteller24 bestromt werden. Dazu wird der Gleichspannungssteller24 von der Steuereinheit25 über Verbindungsmittel34 derart angesteuert, dass dieser elektrische Energie aus dem Gleichspannungszwischenkreis22 aufnimmt, und eine Lösespannung UL an die Spule der Bremse5 anliegt. Der Gleichspannungssteller24 ist derart ausgelegt, dass dieser unabhängig von der Spannung UZK im Zwischenkreis eine konstante Lösespannung UL bereitstellt. Dadurch ist ein sicheres Lösen der Bremse5 möglich. - Dies kann besonders wichtig sein, falls der Notfall eintritt, dass das Drehstrom-Versorgungsnetz
10 keine elektrische Energie der Versorgungsvorrichtung2 bzw. der Invertereinheit20 mehr zu Verfügung stellt (z. B. Netzausfall), und die Rotorblätter9 in eine neutrale Stellung gebracht werden müssen. In diesem Fall wird der Zwischenkreis22 von einer Notbetriebsversorgungseinrichtung35 gespeist, die direkt mit dem Zwischenkreis22 verbunden ist Falls das Niveau der Notspannung UN der Notbetriebsversorgungseinrichtung35 nicht ausreichen würde, um die Bremse5 zu lösen, so könnten die Rotorblätter9 nicht mehr in eine neutrale Stellung gefahren werden. Damit wäre eine Havarie der gesamten Anlage möglich. Wenn der Gleichspannungssteller24 als Hochsteller ausgeführt ist, kann die Bremse5 trotz der niedrigen Spannung gelöst werden. - Zudem kann der Gleichspannungssteller
24 derart ausgeführt sein, dass er für unterschiedliche Bremsen in verschiedenen Typen von Windturbinen unterschiedliche, aber jeweils konstante Lösungsspannungen bereitstellen kann. Damit wird die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung1 weit und kostengünstig einsetzbar. - Zudem kann bei einer konstanten Lösespannung UL die Bremse an sich kostengünstiger bereitgestellt werden, da die Spule des elektromagnetischen Betätigungselements nur auf ein Spannungsniveau ausgelegt werden muss, und nicht Spannungsschwankungen im Zwischenkreis tolerieren muss Vorzugweise ist der Gleichspannungssteller
24 als Tiefsteller ausgebildet. - Die Notbetriebsversorgungseinrichtung
35 umfasst Speichermittel36 zum Speichern von elektrischer Energie, wie zum Beispiel Kondensatoren, Supercaps und/oder Akkumulatoren. Die Notbetriebsversorgungseinrichtung35 ist mit dem Zwischenkreis22 derart direkt verbunden, dass im Falle eines Spannungsabfalls der Zwischenkreisspannung UZK unter die Notspannung UN der Speichermittel36 elektrische Energie aus der Notbetriebsversorgungseinrichtung35 in den Zwischenkreis22 fließen kann. Dazu können ein oder zwei Dioden37 vorgesehen sein. Im Normalbetrieb können die Speichermittel36 mittels der Ladeeinheit27 aus dem Zwischenkreis22 aufgeladen werden. - Die Ladeeinheit
27 ist über Verbindungsmittel40 von einem Ladekontrollsystem26 ansteuerbar. Das Ladekontrollsystem26 kann günstiger Weise direkt in die Steuereinheit25 der Invertereinheit20 integriert sein. Denkbar ist auch (wie in2 gezeigt), dass das Ladekontrollsystem26 als extra Baueinheit in der Invertereinheit20 vorgesehen ist. Um den Zustand und die Notspannung UN der Speichermittel36 überwachen zu können, sind die Speichermittel36 unter Zwischenschaltung einer definierten Last (Widerstand) kurzschließbar. Dazu kann zum einen der sog. Chopperwiderstand41 oder alternativer Weise ein externer Testwiderstand44 verwendet werden. - Der Chopperwiderstand
41 dient im Normalfall dazu, überschüssige Energie im Zwischenspannungskreis22 abzubauen bzw. in Wärme umzuwandeln. Dies ist der Fall, wenn die Antriebeinheit7 durch das Rotorblatt9 bzw. durch den Winddruck oder die Trägheit des Rotorblatts9 bewegt wird. Dabei ist die Asynchronmaschine6 in einem generatorischen Betrieb, der Wechselrichter23 fungiert als Gleichrichter und die erzeugte Energie wird in den Zwischenkreis22 gespeist. Der Chopperwiderstand41 wird dann über Verbindungsmittel43 und einem Schalter42 von der Steuereinheit25 bzw. über das Ladekontrollsystem26 in den Zwischenkreis22 geschaltet. - Soll die Notbetriebsversorgungseinrichtung
35 getestet werden, schließt das Ladekontrollsystem26 den Schalter42 oder45 , wodurch die Speichermittel36 über den Chopperwiderstand41 oder den externen Testwiderstand44 kurz geschlossen werden. Dabei fällt an einem Messwiderstand47 eine bestimmte Messspannung UMe ab, welche repräsentativ für die Spannung UN der Notbetriebsversorgungseinrichtung35 ist. Das Ladekontrollsystem26 greift die Messspannung UMe am Messwiderstand47 ab, und gibt je nach Niveau der Messspannung UMe über Verbindungsmittel40 eine Anweisung an die Ladeeinheit27 , die Speichermittel36 aufzuladen. Wenn die Messspannung UMe auf eine Fehlfunktion der Speichermittel36 schließen lässt, dann gibt die Ladekontrollsystem26 über Verbindungsmittel49 eine Fehlermeldung an die Steuereinheit25 zurück. In diesem fall würde die Steuereinheit25 diese Fehlermeldung über die Verbindungsmittel28 an die Steuerung der Windturbine weiterleiten, wodurch ggf. die Windturbine abgeschaltet werden würde. - Die Steuereinheit
25 steuert den Wechselrichter23 für den Betrieb der Asynchronmaschine6 , den Spannungsgleichsteller24 , um die Bremse5 zu lösen und die Antriebseinheit7 freizugeben, und das Ladekontrollsystem26 , und darüber die Ladeeinheit27 , den Schalter42 des Chopperwiderstands41 und/oder den Schalter45 des externen Testwiderstands44 . Aufgrund dieser äußerst vorteilhaften Integration sämtlicher Steuervorgänge in die Steuereinheit25 der Invertereinheit20 , welche wiederum unterschiedliche Funktionen in sich baulich vereint, wird eine sehr günstige Ausprägung der Antriebsvorrichtung1 erreicht. - Diesen Integrationsgedanken fortführend, kann die Invertereinheit
20 ein Temperaturkontrollsystem aufweisen. Dabei sind an der Steuereinheit25 der Invertereinheit20 Eingänge für Temperatursensoren50 ,51 ,52 ,53 ,54 und Feuchtesensoren59 ,60 und Steuerausgänge für Klima- und/oder Heizgeräte vorgesehen. - In
2 ist die Nabe4 der Windturbine schematisch gezeigt, wobei die Invertereinheit20 in einem Schaltschrank3 in der Nabe4 angeordnet ist. Ein Temperatursensor50 und ein Feuchtesensor59 sind direkt in der Invertereinheit20 vorgesehen. Somit wird die für die Umrichter21 ,23 , den Gleichspannungssteller24 , die Ladeeinheit27 und die Steuereinheit25 vitale Umgebung ständig überwacht, um die empfindlichen elektronischen Komponenten gegen Überhitzung und/oder Kurzschlüsse und Korrosion durch Feuchtigkeit zu schützen. Dazu ist in dem Schaltschrank3 ein Klima- und/oder Heizgerät55 zum Kühlen oder Aufwärmen der Invertereinheit20 angeordnet. Denkbar ist auch einen weiteren Temperatursensor51 in dem Schaltschrank3 anzuordnen. - In der Nabe
4 ist auch die Notenergieversorgungseinrichtung35 vorgesehen, welche einen Temperatursensor52 und ein separates Klima- und/oder Heizgerät38 zum Kühlen oder Aufwärmen der Notenergieversorgungseinrichtung35 aufweist. Die Leistungsfähigkeit bestimmter Speichermittel ist sehr Temperatur abhängig, insbesondere bei Akkumulatoren, so dass die Implementierung eines Klima- und/oder Heizgerät38 mit einem Temperatursensor52 die Notenergieversorgungseinrichtung35 wesentlich ausfallsicherer macht. Die Temperaturkontrolle und -manipulation der Notenergieversorgungseinrichtung35 wird durch die Steuereinheit25 in der Invertereinheit20 realisiert. - Analog dazu kann die Steuereinheit
25 auch andere Komponenten in der Nabe4 hinsichtlich der Temperatur überwachen.1 führt an, dass in der Nabe4 eine Schmiermittelvorrichtung56 vorgesehen ist. Diese dient dazu, die Komponenten der Blattverstellung8 , insbesondere das Ritzel13 und den Zahnkranz14 mit Schmiermittel (Fett) zu versorgen, um einem übermäßigen Verschleiß vorzubeugen. Aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Viskosität von Schmiermittel, ist hier zumindest ein weiterer Temperatursensor53 und eine Heizvorrichtung57 vorzusehen, die auch mit der Steuereinheit25 verbunden sind. Auch die Pumpe58 der Schmiermittelversorgung57 kann von der Steuereinheit25 über Verbindungsmittel48 angesteuert werden. - Vorzugsweise sind in der Nabe
4 ein Temperatursensor54 und ein Feuchtesensor60 verbunden mit Eingängen der Steuereinheit25 der Invertereinheit20 vorgesehen, um so auch die Umgebung in der Nabe4 überwachen zu können. - Für die Temperaturerfassung können beispielsweise PT100 Elemente eingesetzt werden. Die Invertereinheit
20 muss über mindestens so viele Temperatureingänge verfügen, wie verschieden Zonen zu regeln bzw. zu überwachen sind. - Eine vorteilhafte Ausführungsform offenbart, mittels eines Multiplexers mehrere Sensoren zeitlich geschachtelt auf die Steuereinheit
25 zu schalten. Wenn beispielsweise in der Steuereinheit25 eine Messbaugruppe für acht Temperatursignale vorgesehen ist, jeder Sensor in einem 15-Sekundentakt abgetastet wird, so wird jeder Temperaturwert alle zwei Minuten aktualisiert. Dies hat jedoch wegen der langsamen Temperaturänderungen keinen negativen Einfluss. - Die in den beschriebenen Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmalskombinationen sollen nicht limitierend auf die Erfindung wirken, vielmehr sind auch die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungen miteinander kombinierbar.
-
- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Versorgungsvorrichtung
- 3
- Schaltschrank
- 4
- Nabe
- 5
- Bremse
- 6
- Asynchronmaschine
- 7
- Antriebseinheit
- 9
- Rotorblatt
- 10
- Getriebe
- 11
- Welle
- 12
- Welle
- 13
- Ritzet
- 14
- Zahnkranz
- 15
- Blattlager
- 16
- Längsachse
- 20
- Invertereinheit
- 21
- Gleichrichter
- 22
- Gleichspannungszwischenkreis
- 23
- Wechselrichter
- 24
- Gleichspannungssteller
- 25
- Steuereinheit
- 26
- Ladekontrollsystem
- 27
- Ladeeinheit
- 28
- Verbindungsmittel
- 29
- Versorgungsnetz
- 30
- Verbindungsmittel (Gleichrichter)
- 31
- Verbindungsmittel (wechel
- 32
- Verbindungsmittel Asynchron
- 33
- Verbindungsmittel (Geber)
- 34
- Verbindungsmittel
- 35
- Notbetriebsversorgungseinrichtung
- 36
- Speichermittel
- 37
- Diode
- 38
- Klima- und/oder Heizgerät
- 40
- Verbindungsmittel
- 41
- Chopperwiderstand
- 42
- Schalter
- 43
- Verbindungsmittel
- 44
- Testwiderstand
- 45
- Schalter
- 46
- Verbindungsmittel
- 47
- Messwiderstand
- 48
- Verbindungsmittel
- 49
- Verbindungsmittel
- 50
- Temperatursensor
- 51
- Temperatursensor
- 52
- Temperatursensor
- 53
- Temperatursensor
- 54
- Temperatursensor
- 55
- Klima- und/oder Heizgerät
- 56
- Schmiermittelvorrichtung
- 57
- Heizvorrichtung
- 58
- Pumpe
- 59
- Feuchtesensor
- 60
- Feuchtesensor
- UZk
- Gleichspannung
- UL
- Lösespannung
- UN
- Notspannung
- UMe
- Messspannung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10335575 B4 [0002]
Claims (11)
- Antriebsvorrichtung (
1 ) für ein Rotorblatt (9 ) einer Windturbine umfassend • mindestens eine elektromechanische Antriebseinheit (7 ) mit einer Asynchronmaschine (6 ) zum Verstellen des Rotorblatts (9 ), • eine an der Antriebseinheit (7 ) angeordnete, elektrisch betätigbare Bremse (5 ) zum Festsetzen oder Abbremsen der Antriebseinheit (6 ), • eine elektrische Versorgungsvorrichtung (2 ), über welche die Asynchronmaschine (6 ) mit einem Drehstromnetz verbindbar ist, • wobei die Versorgungsvorrichtung (2 ) einen Gleichrichter (21 ), einen Wechselrichter (23 ) und Gleichspannungszwischenkreis (22 ) aufweist, • und wobei die Bremse (5 ) über einen Gleichspannungssteller (24 ) mit dem Gleichspannungszwischenkreis (22 ) verbunden ist. - Antriebsvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Notbetriebsversorgungseinrichtung (35 ) mit dem Zwischenkreis (22 ) verbunden ist und mittels einer Ladeeinheit (27 ) und eines Ladekontrollsystems (26 ) aus dem Zwischenkreis (22 ) aufgeladen werden kann. - Antriebsvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsvorrichtung (2 ) eine Steuereinheit (25 ) zur Steuerung des Gleichspannungsstellers (24 ) und/oder des Ladekontrollsystems aufweist. - Antriebsvorrichtung (
1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (25 ) mit Temperatursensoren (50 ,51 ,52 ,53 ,54 ) und Feuchtesensoren (59 ,60 ) verbunden ist, und zumindest ein Klima- und/oder Heizgerät (38 ,55 ,57 ) zum Kühlen oder Aufwärmen der Versorgungsvorrichtung (2 ) und/oder der Notbetriebsversorgungseinrichtung (35 ) vorgesehen ist, welches durch die Steuereinheit (35 ) ansteuerbar ist. - Antriebsvorrichtung (
1 ) nach einem der voran gestellten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsvorrichtung (2 ), der Gleichspannungssteller (24 ), die Steuereinheit (25 ), das Ladekontrollsystem (26 ) und die Ladeeinheit (20 ) in einer Invertereinheit (20 ) angeordnet sind. - Invertereinheit (
20 ) umfassend einen Gleichrichter (21 ), einen Wechselrichter (23 ), einen Gleichspannungszwischenkreis (22 ), wobei der Zwischenkreis (22 ) durch den Gleichrichter (21 ) speisbar ist, und wobei eine Asynchronmaschine (6 ) einer Antriebeinheit (7 ) einer Blattverstellung einer Windturbine über den Wechselrichter (23 ) speisbar ist, mit einem Gleichspannungssteller (24 ) zum Ansteuern einer elektrisch betätigbaren Bremse (5 ) für die Antriebseinheit (7 ), mit einer Steuereinheit (25 ) zur Ansteuerung des Wechselrichters (23 ) und des Gleichspannungsstellers (24 ), wobei die Invertereinheit (20 ) zusammen mit dem Gleichrichter (21 ), dem Wechselrichter (23 ), dem Gleichspannungszwischenkreis (22 ), dem Gleichspannungssteller (24 ) und mit der Steuereinheit (24 ) als eine bauliche Einheit ausgeführt ist. - Invertereinheit (
20 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bauliche Einheit eine Ladeeinheit (27 ) und ein Ladekontrollsystem (26 ) zum Aufladen und Überwachen einer externen Notenergieversorgungseinrichtung (35 ) umfasst. - Invertereinheit (
20 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bauliche Einheit mindestens einen Temperatursensor (50 ) und einen Feuchtesensor (59 ) zur Überwachung der internen Umgebung umfasst, und weiterhin Eingänge für zusätzliche Temperatursensoren und/oder Feuchtesensoren (51 ,52 ,53 ,54 ,60 ) vorgesehen sind. - Schaltschrank (
3 ) mit einer Invertereinheit (20 ) nach einem der Ansprüche 6–8. - Schaltschrank (
3 ) nach Anspruch 8, umfassend ein Klima- und/oder Heizgerät (55 ) zum Kühlen oder Aufwärmen der Invertereinheit (20 ). - Windturbine mit einem auf einem Turm angeordneten Maschinenhaus, mit einem an dem Maschinenhaus drehbar angeordneten Rotor, umfassend ein Nabe (
3 ) und daran drehbar angeordnete Rotorblätter (9 ), dadurch gekennzeichnet, dass in der Nabe (3 ) mindestens eine Antriebsvorrichtung (1 ) nach einem der voran gestellten Ansprüche vorgesehen ist.
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