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invention
Fédération de Russie Patent RU2075638

Turbine PROCÉDÉ DE COMMANDE Vent

Turbine PROCÉDÉ DE COMMANDE Vent

Nom de l'inventeur:. Zabegaev AI; Gorbunov YN. Zabegaev NI. Novak YI. Dyomkin VV. Sable YG
Le nom du titulaire du brevet: Limited Liability Company "ingénierie Obschemash-"; La science et la production Association "Vetroen"
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 20.04.1995

Utilisation: L'invention concerne l'énergie éolienne, en particulier pour l'installation d'énergie éolienne (les éoliennes) avec des générateurs synchrones, travaillant principalement sur le réseau. Le procédé de l'invention pour un contrôle de la centrale éolienne comprend la limitation de puissance aérodynamique, développé roue éolienne, en changeant la position de ses lames par rapport au vent et arrêter l'hélice pour préliminaire intervalle de temps pendant lequel la puissance est réduite à l'hélice au moins 40 ... 60% les valeurs nominales, puis simultanément avec la sortie du générateur à partir du réseau à l'aérodynamique limite de puissance hélice imposent en outre mécanique tout le système de freinage en rotation des éléments d'installation, tandis que l'amplitude du couple de freinage est réglée constante à la valeur du couple nominal de la transmission après cela, le maintien d'un couple de freinage brusque réduisent l'inertie en rotation et les éléments de l'installation de freinage en déconnectant le système d'éléments de l'installation en rotation dans plusieurs parties, au moins deux. Le couple de freinage aux éléments rotatifs de l'installation est appliquée au multiplicateur arbre intermédiaire ou à plusieurs étages multiplicateur à l'arbre de sortie, par exemple en l'appliquant à l'arbre du générateur. le couple de freinage supplémentaire peut être généré en convertissant le mode de générateur de frein électromagnétique, qui comprennent l'absence de régulation de la position angulaire des pales. Sur les niveaux de puissance de l'hélice à moins de 40% des éléments de freinage rotatifs nominaux d'installation et d'arrêter la roue du vent est effectuée directement, sans limitation de puissance aérodynamique. changement brusque du moment d'inertie des pièces tournantes de la plante produire un temps t intervalle déterminé à partir du rapport t = (2 ... 5) T, où T est la période de la fréquence la plus faible des oscillations des pales de rotor de la rigidité du plan inférieur.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne l' énergie éolienne, en particulier pour l'installation d'énergie éolienne ( les éoliennes) avec des générateurs synchrones, travaillant principalement sur le réseau.

Procédé de commande d'une installation d'énergie éolienne connue. Voir la description des auteurs. Certificat d'inventeur. URSS N 1076617 de 28.05.82g. Cl. F 03 D 1/00, [1], y compris la limitation de puissance aérodynamique, développé roue éolienne, en changeant la position des lames par rapport à l'hélice du vent et de l'hélice arrêt ultérieur. Dans la position statique lors de l'arrêt hélice possible freinage supplémentaire par des freins pneumatiques avec un couple de freinage est appliqué à l'arbre à basse vitesse de l'hélice.

Cette solution connue présente les inconvénients suivants:

la traînée aérodynamique des pales nécessite un temps considérable à des dizaines de secondes et les minutes pour couper l'alimentation de l'hélice par le retrait de ses pales hors du vent, qui impose des restrictions sur le dispositif de connexion du générateur au réseau pour assurer une longue et lisser la sortie du générateur à partir du réseau complique leur conception et réduit la fiabilité ;

application d'un couple de freinage à l'arbre à vitesse lente crée un besoin de grandes quantités de couple de freinage et des charges spécifiques correspondante élevées sur la surface de friction, étant donné que le temps de l'hélice à l'arbre à basse vitesse est la plus grande de toutes les unités (étapes) de la transmission;

la mise en œuvre du couple de freinage en réglant les freins à air nécessitent de créer pratiquement un autre système d'alimentation dans la turbine éolienne - l'air, ce qui nécessite un compresseur, vannes pneumatiques, truboprivodov que la conception et de la turbine compliquent certaine mesure, réduit la fiabilité et l'efficacité de la réalisation pratique de cette méthode de contrôle, en particulier dans les exigences de sécurité d'aujourd'hui, la fiabilité et la durée de fonctionnement de la turbine éolienne, comme 15 ans pour la révision et 10 ans après la révision.

Ces inconvénients du dispositif connu pour la plupart sont cruciales pour les éoliennes, les classes de puissance dans les dizaines ou quelques centaines de kW, et conçu pour fonctionner comme un réseau, et avec un client indépendant, et ne permettent pas, en substance, créent moderne presque une éolienne efficace .

Connu méthode de contrôle de l'installation d'énergie éolienne mis en œuvre dans le dispositif décrit dans avt.svid. URSS N 1325189 de 07.01.86g. Cl. F 03 D 7/04 [2], y compris les opérations pour faire tourner les pales de la roue du vent aux angles spécifiés par rapport à la direction vetropotokah, réglage de puissance en raison de cela et arrêter l'hélice.

Selon la fonction en cours d'exécution et le résultat obtenu est une solution bien connue est la plus proche de l'invention revendiquée et est donc choisi comme prototype.

Ce dispositif connu présente des inconvénients qui limitent son utilisation.

1. certification actuelle des éoliennes d'exploitation des règlements de sécurité exigent au moins deux systèmes de freinage indépendants, de l'hélice. Dans le même travail à temps sur la nacelle de l'éolienne à hélice désinhibée interdit.

Une solution connue permet qu'un seul moyen de freinage - aérodynamique, que les écarts des paramètres des lames du système de commande de position, telles que les violations de la précision de l'ajustement, l'usure des mécanismes d'entraînement, et les dommages aux composants du système, pourrait potentiellement conduire à un vent de roue de secours à la sortie de la position directionnelle, par exemple, on ne parvient pas aux angles "à palettes" et continue à produire de l'énergie. Par conséquent, aucun frein mécanique est un inconvénient important du procédé connu de freinage de la turbine éolienne.

Lorsque vous utilisez roues éoliennes modernes haute torsion de la lame, pour atteindre, par exemple, 30,35 o, trouver la position emplumé la lame elle - même est difficile, car les lames afin d' optimiser la conception des éoliennes est effectuée sur la base de ses meilleures caractéristiques de l'hélice. Lorsque la lame fixe en raison de sa haute torsion peut être créé par les différents régimes d'écoulement. Même en théorie, la mise en position de plumes ne signifie pas de facto à plumes - position d'équilibre aérodynamique qui fait tourner la roue et la disponibilité de la puissance à elle. Par conséquent, l'hélice de freinage mécanique nécessaire, non seulement dans une position fixe, si le couple aérodynamique sur l'hélice, mais également lors de sa rotation, avec une puissance réduite.

2. Avec l'introduction des freins mécaniques dans la turbine éolienne concevoir leur application pratique dans le travail et la gestion des éoliennes est compliquée par un certain nombre de conditions qui nécessitent la création d'algorithmes de contrôle spéciaux.

Lorsque le frein mécanique est une application soudaine d'un couple de freinage à la transmission, provoquant ainsi les vibrations des pales de rotor au moment du freinage ou tourné en position directionnelle à proximité de et orientée dans le sens de rotation du plan de l'hélice d'une rigidité minimale. La présence de ce mode de chargement dangereux pour l'hélice, par exemple, lorsque la transmission de la valeur du couple de freinage M r égal au couple nominal M s, transmis lors de l' utilisation des éoliennes de puissance nominale, permet frein seulement 20,50 cycles de freinage mécanique pour la période de fonctionnement de la roue de vent 15,20 ans, comme la tension dans les lames en même temps elle dépasse la tension au niveau de l'hélice.

En outre, lorsque le frein est une évolution importante de chaleur, par exemple, pendant le freinage avec l'amplitude du moment M t = capacité thermique M , au début du freinage et est évalué, ce qui crée un problème grave, compte tenu de la petite taille et le volume de la nacelle de l' éolienne.

Dans le procédé connu, ces aspects ne sont pas pris en compte.

3. En cas d'urgence, telles que la déconnexion de la charge électrique, défaillance de la génératrice, roue éolienne, située sur les coins de prise de force, refusant d'exempter de la charge, qui peut conduire à la poursuite du développement de l'accident. Par conséquent, les freins électriques doivent être réglés sur la base de remplacement de la charge de la charge du générateur sur le frein en même temps dériver des pales d'hélice en drapeau. Sinon, la roue de vent, libéré de la charge est dispersée à la vitesse accrue. Les pressions exercées sur la position du système de commande de la lame et augmenter la pénurie de entraînement de la lame de puissance peuvent être bloquées sur les angles puissance de décollage. Quand le vent est assez fort, dont la vitesse est supérieure à la vitesse de sortie de la roue éolienne à la puissance nominale, ce qui conduit à une forte augmentation de la puissance tirée de la roue vetropotokah du vent, roue de vent peut accélérer jusqu'à trois ou quatre la vitesse nominale, ce qui provoque la destruction des pales, de l'hélice, la tour.

Un certain nombre d'accidents de vent puissantes turbines sur un scénario similaire a eu lieu.

Dans le procédé connu et que ces aspects ne sont pas pris en compte.

4. freinage aérodynamique pour arrêter l'hélice prend beaucoup de temps que lorsque des situations anormales qui exigent une réponse rapide et des capacités de gestion limitées et augmente le risque d'accident, comme le développement des processus d'auto-oscillatoire dans le système "réseau de transmission vent roue-générateur", lorsque en quelques secondes l'éolienne vient à une situation d'urgence.

5. Une augmentation de la masse et le nombre de pièces en rotation augmente l'inertie de la turbine éolienne, ce qui augmente le temps qu'il faut à partir du début des limites aérodynamiques de puissance à une hélice d'arrêt complet.

De l'analyse des lacunes de la méthode dite du vent contrôle de la turbine dans l'une des conditions de fonctionnement caractéristiques, il est clair qu'ils ont une nature fondamentale et pour assurer un fonctionnement efficace et sûr de la turbine éolienne est nécessaire de développer une nouvelle méthode de contrôle.

La tâche assignée aux développeurs de cette éolienne est interconnecté par une variété de facteurs et de conditions, il ne peut pas être atteint simplement la somme des résultats connus, nécessaires à une solution globale, impliquant une activité inventive.

Le but de l'invention est: gestion avancée des éoliennes et ainsi accroître la rentabilité en élargissant la gamme des vitesses de fonctionnement vetropotokah travailleurs dans le fonctionnement des éoliennes dans la puissance de sortie, mais aussi en réduisant la durée des processus de freinage de transition et d'arrêt de l'éolienne; améliorer la fiabilité et la sécurité de l'éolienne en l'appliquant à changer à distance le dispositif de freinage; augmenter la sécurité de fonctionnement des éoliennes lors de l'utilisation du personnel; accroître les ressources des éoliennes en réduisant les charges dynamiques sur les composants de transmission et des ensembles d'éoliennes, la structure du pouvoir et des pales d'hélice.

Le but est atteint par le fait que dans le procédé connu pour commander la turbine, qui comprend la limitation de puissance aérodynamique, développé roue éolienne et d'arrêter la roue du vent, limitation de la puissance aérodynamique est faite dans l'intervalle de temps avant, l'abaissement de la puissance de développement de pas moins de 40,60% de la valeur nominale, et la limite de puissance aérodynamique simultanément avec la sortie du générateur à partir du réseau impose l'ensemble de freinage mécanique supplémentaire système éléments rotatifs, avec l'amplitude du couple de freinage est réglée constante à la valeur du couple nominal de la transmission, puis, en maintenant le couple de freinage brusque réduire le moment d'inertie de rotation et d'inhibition soumise éléments de l'installation en déconnectant le système d'éléments rotatifs de l'installation en plusieurs parties, au moins deux.

Aérodynamique exercice de limitation de puissance Fini hélice sur le vent ou le transfert des lames dans la position de plumes.

Le couple de freinage à l'installation d'éléments de rotation appliqué à l'arbre intermédiaire du multiplicateur, ce qui peut réaliser l'application supplémentaire à l'arbre de sortie du multiplicateur ou à un arbre du générateur, ce qui crée mécaniquement, soit par transfert de générateur en mode de freinage électromagnétique, de préférence sans possibilité de régler la position de la lame hélice par rapport au vent.

Lorsque les niveaux de puissance développés par roue éolienne, au moins 40% de la puissance nominale peut être freiné immédiatement sans limitation de puissance aérodynamique.

changement brusque du moment d'inertie des parties tournantes des éoliennes produisent un intervalle de temps t = (2,5) T, où T la période de la partie inférieure des vibrations des pales de rotor.

Les dessins annexés montrent: Fig. 1 terrain de l'accélération angulaire, de l'hélice de freinage méthode et les vibrations des pales de la roue du vent avec des changements dans l'accélération angulaire dans la séparation de la transmission en deux parties selon; 2 éoliennes avec un système de transmission partagé illustrant la mise en œuvre de la méthode sur l'exemple d'un des systèmes mono-thread; 3 changements d'amplitudes d'accélération angulaire et les vibrations des pales de rotor en cas de freinage turbopropulseurs et transmission multithread.

Sur les dessins, et indiqué dans le texte: 1, la pale d'hélice; Générateur 2; l'arbre d'entrée à faible vitesse du multiplicateur 3; grand multiplicateur de vitesse 4; arbre intermédiaire du multiplicateur 5; l'arbre de sortie vitesse multiplicateur 6; volant 7; à étages multiples (deux ou plus) du multiplicateur 8; des pales d'hélice du système de commande de position 9; Frein à commande 10; désactiver l'embrayage 11; entraîné disque de friction d'embrayage 12; Diriger la plaque d'embrayage à friction 13; l'accouplement du moteur de l'actionneur 14; Réducteur chasser embrayage 15; les plaquettes de frein 16; option arbre rapide du multiplicateur 17; embrayages élément de sortie 18; élément de sortie embrayages 19; complète l'arbre de transmission 20; couplage engrenage 21; un ressort 22; l'élément de poussée 23; l'accouplement du moteur de l'actionneur 24; la boîte de vitesses 25; 26 vis écrou 27; le levier 28; le poussoir 29; la grande roue dentée de l'arbre intermédiaire du multiplicateur 30; petit engrenage de l'arbre intermédiaire du multiplicateur 31; 32 vent système de contrôle de la turbine.

M valeur r du couple de freinage;

M n valeur nominale de couple transmis à la transmission lorsque l'éolienne à la puissance nominale N nom

M n = N SG/ w SG

w M. vitesse nominale hélice.

Procédé de commande d'une installation d'énergie éolienne est la suivante.

Initialement, il a fait une limitation de la puissance aérodynamique préliminaire, développé roue éolienne en changeant la position de ses lames 1 (voir. Fig. 2) par rapport au vent qui atteint tourner les lames 1 ou hélice Disposed du vent pour la période de temps pendant lequel la puissance réduite à l'hélice est pas moins de 40,60% de la valeur nominale. Cette réduction de la capacité d'exercice, pour donner le générateur 2 dans le réseau. En outre, la création d'un générateur de mode d'autorisation provenant du réseau 2, par exemple, en contrôlant l'excitation, en outre freinage mécanique est appliquée à travers les éléments rotatifs 3,4,5,6,7 système de turbine. L'ampleur du moment M t freinage mis constante à la valeur de couple nominal M n dans les installations de transmission en fonctionnement.

moment de freinage M T appliqué à l'arbre intermédiaire 8. Ensuite, le multiplicateur 5, tout en maintenant l'amplitude du couple de freinage, de réduire brusquement le moment d'inertie J et faire tourner les éléments de l' installation de freinage en les divisant en plusieurs parties, au moins deux.

En outre l'application éventuelle d'un couple de freinage à l'arbre de sortie 6 du générateur 2, ce qui crée un frein mécanique ou en transférant le mode de freinage électromagnétique du générateur.

Lorsque l'éolienne peut être des cas de lame non-sortie position de plumes ou de défaillance du système de contrôle 9, la position des pales de la roue du vent 1. Dans ce cas, une autre application du couple de freinage à l'arbre 6, un multiplicateur à haute fréquence 8 mise en oeuvre comme un couple de freinage électromagnétique.

Lorsque le niveau de puissance inférieur à 40% du nominal de freinage est effectuée directement sans aucune limitation de la puissance aérodynamique. Dans ce cas, le frein mécanique supplémentaire rapidement et efficacement arrête la roue du vent.

Envisager la mise en oeuvre du procédé revendiqué de commande d'une éolienne sur l'exemple de l'éolienne performances mono-thread, la conception-layout schéma est représenté sur la figure. 2. (Pour plus de détails, cette éolienne est considérée dans l'application "éolienne" par le même demandeur, visant à VNIIGPE, réf. De N 34 / 4-95 de 04.12.95 ville).

Wind Turbine comprend vent roue avec des lames rotatives 1, un multiplicateur multi-étape 8, le générateur 2, la position des lames 1, comprend un système coupleur 11 Septembre de gestion, géré par le frein 10, la roue volant 7. Vent installé dans une gondole sur l'arbre creux 20, relié par un engrenage de connexion d'embrayage 21 avec l'entrée à basse vitesse arbre 3 étages multiples multiplicateur 8, ayant le boîtier d'alimentation. Des griffes d'embrayage 11, une sortie 18 et l'entrée 19 éléments de transmission de couple, provenant d'un même côté du coupleur 11, l'élément d'entrée 18 formé en creux renforcées conduisant virole est montée de manière coaxiale avec l'élément de sortie 19, l'accouplement 11 et est reliée à l'étage de sortie organe de couplage 8. la sortie du multiplicateur central 18 arbre 11 passe à travers l'arbre creux 6 vitesses multiplicateur 8 et est relié à un volant d'inertie 7 couplé en série avec le générateur 2. désactive le carter d'embrayage 11 fixé sur le multiplicateur de force du corps 8.

Le couple transmis par l'embrayage 11, est contrôlée en ajustant la grandeur de la force axiale poussant les plaques de friction 12 et 13 par l'intermédiaire de l'élément de pression 23 constitué de parties de non-tournant rotatif externe et interne ressort 22. pincées Désactivation d'embrayage 11 est réalisée par le moteur d'entraînement 24 comprenant , vitesse 25, la vis 26, l'écrou 27, associé à une extrémité d'un levier 28 qui est fixé de façon pivotante à l'autre extrémité du corps d'accouplement, le troisième point du levier 28 est relié de façon pivotante à la tige de poussée 29, élément d'accouplement 23, la pression 11.

Frein contrôlé 10 est monté sur le boîtier par le multiplicateur 8, en face du générateur 2 et le vent roues, ainsi que les embrayages 11 avec le lecteur. Un frein mécanique 10 est réalisée, par exemple le type de chaussure, comprenant un tambour de frein 16 et de la chaussure ou du disque. réalisation possible du frein électromagnétique, comme hystérésis. (Comme un frein mécanique, comme le type de patin de frein TAP norme [3] peuvent être utilisés)

Le frein 10 est associé à un arbre à haute vitesse supplémentaire 17 et le multiplicateur 8 à travers un grand engrenage 30 de l'arbre intermédiaire 5, un petit engrenage 31, l'arbre intermédiaire 5 avec 4 grand arbre de vitesse d'entrée d'engrenage 3 multiplicateur 8.

La méthode est mise en œuvre comme suit

A la commande du système de commande de turbine à vent 32 lame pale d'hélice du système de contrôle de position 9 commence la sortie 1 en position de plumes. La puissance développée par la roue éolienne, ce qui réduit, respectivement, le système de commande est constitué d'une réduction de puissance, pour donner le générateur au réseau. la vitesse de rotation de l'hélice dans le même temps pratiquement inchangé. Après puissance en déclin, roue éolienne retirée du courant au niveau de 40,60% de la face dans le même temps faire l'imposition du couple de freinage sur le système de la masse des éoliennes "roue multiplicateur du vent - de générateur de volant" rotation et sortie du générateur du réseau. Ainsi, la puissance résiduelle développée par la roue éolienne et l'inertie des parties tournantes est fermé sur le frein. La relativement grande inertie limite l'accélération angulaire de rotation des masses J, comme suit à partir de l'équation:



où: M t la valeur du couple de freinage; I total moment d'inertie des parties tournantes de la transmission et l'hélice.

pales de l'hélice sous la courbe de couple de freinage brusque, puis effectuer des oscillations amorties. Ce mode de chargement pour les lames plutôt défavorables: il y a beaucoup de stress, ce qui réduit de manière significative la durée de vie de l'hélice. Par conséquent, dans la pratique dite de conception de l'éolienne pour limiter le nombre de ces charges, par exemple, à 20,50 pour toute la durée de fonctionnement de 15,20 ans.

Présentation du volant dans les masses en rotation, car les études montrent, par exemple, [4] conduit à une augmentation dans le moment réduit d'inertie des parties tournantes du système "générateur de transmission vent de roue" 2,3 fois (avec une augmentation plus faible dans l'introduction du volant peuvent être inefficaces, et la nécessité de "mettre" le moment d'inertie provoquée par la faire varier la vitesse angulaire des différents éléments de la transmission). Selon l'équation (1) permet pour la même valeur du couple de freinage M n diminuer la valeur de l' accélération et la décélération angulaire à 2,3 fois. En conséquence des contraintes des pales de la roue du vent avec les vibrations sont considérablement réduite, en raison de laquelle il n'y a pas de réduction de la ressource, comme cela est le cas dans l'art vent avant turbines et éolienne méthodes de contrôle (de freinage) connu.

Ainsi, la complexité de la transmission, augmenter son moment d'inertie ne permettant pas d'obtenir un négatif, mais plutôt un effet positif dans l'un des modes les plus dangereuses de fonctionnement de l'éolienne.

L'amplitude du couple de freinage en même temps peut être considérablement améliorée et élevée au niveau du couple nominal transmis par la transmission au niveau de l'hélice à la puissance nominale.

Lorsque l'intervalle de temps pendant lequel les vibrations des pales résultant de l'application du couple de freinage, amorties (dans la pratique du génie, est autorisé à utiliser une réduction des amplitudes de vibration de la première au niveau de 10,15% de la première 100% que le processus de test de désintégration), peut poursuivre les opérations liées aux la technologie de freinage de la turbine éolienne. Pour la fibre de verre et des structures en fibre de carbone de pales d'éoliennes puissantes de la période nécessaire pour atteindre ces amplitudes de vibration à l'atténuation est de 2,5 T périodes d'oscillation.

Ainsi, après un temps t = (2,5) T, où T est la période de la fréquence la plus basse des vibrations de la lame transversale dans le plan de la rigidité minimale (roue du vent orienté dans la position fait varier le sens de rotation de rigidité minimale) produisent de l'embrayage 11 et le désengagement des éléments de transmission rotatifs, par au moins (dans le présent mode de réalisation, l'éolienne) en deux parties:

Partie 1: "vent roue-arbre multiplicateur-frein»;

Partie 2: "générateur de volant"

ce qui conduit à une augmentation brusque de l'accélération angulaire de freinage. Voir FIG. 1.

A cet effet, le moteur 24 à travers l'engrenage 25 par vis rotative 26 se déplace l'écrou 27 et fait tourner le levier 28, de sorte que le poussoir 29 et l'élément de pression 23 est faite en option ressort de compression 22 et l'ouverture des disques de friction 12 et 13. Mise hors tension d'embrayage 11 n'a pas lieu tout à coup, et un temps nécessaire pour libérer le disque, par exemple, pendant 3 secondes. Constante du couple de freinage appliqué augmente l' accélération angulaire de freinage J selon l'équation (1) en réduisant le moment d'inertie des pièces en rotation en désactivant le générateur et le volant d' inertie. Fait important, l'augmentation ne soit pas effectuée J soudainement et non à sa taille, ce qui entraîne les oscillations des pales ont une intensité beaucoup plus faible que le premier couple de freinage ou de l'application par rapport à l'application directe pour ouvrir le temps de transmission. Cela garantit un freinage rapide et efficace de la roue du vent, il arrête et maintenir la position verrouillée.

Le générateur de volant et donc faire en roue libre libre.

Lorsque la méthode de contrôle de l'éolienne discuté dans le mode de freinage est réduite de manière significative la production de chaleur dans le vent turbine nacelle, comme l'inhibition de la transmission combinée à un moment augmenté d'inertie prend du temps d'environ 2,5 périodes de lames d'oscillation naturelle, par exemple, à une fréquence de Hz et 0,8.1,5 1,2.0 période respectivement, 67 sec. Cet intervalle est 2,5.8,0 secondes. Après la séparation de la transmission du vent roue à la même amplitude du couple de freinage est freiné pour 10.20 s.

Par exemple, en cas d'accident et de la turbine éolienne perd la connexion avec le réseau, il est hors tension et il est probable dans le cas de panne du générateur ou les dispositifs de commande de puissance électrique et de communication avec le réseau 10 cesse de tenir les plaquettes de frein 16 dans un état dilué. Pour frein de transmission de couple est appliqué, mais au détriment de l'alimentation de secours (non représentée) ménagée dans la suppression de la position de la lame fait varier l'ouverture de la transmission et l'arrêt de l'hélice, qui reste après l'arrêt dans l'état verrouillé. Cela offre une sécurité accrue des éoliennes.

Turbine PROCÉDÉ DE COMMANDE Vent

Séparation de la transmission lors du freinage peut être réalisée en plusieurs parties successivement:

  • pour monothread éolienne représentée sur la figure. 2, en deux parties;
  • pour les éoliennes multithread en trois ou plusieurs parties de la série. (Par exemple, voir. Bid "Wind Turbine", visant à VNMMGPE, réf. De N 35 / 95-4 de 12.04.95g. Lorsque multithread considéré éoliennes avec arrêt séquentiel du flux.)

Dans ce dernier cas, le freinage accélération augmente angulaires réduire proportionnellement le moment d'inertie et la valeur de la phase angulaire de changement d'accélération avec réduction (voir.. La figure 3).

chargement initial en fonctionnement de freinage a lieu au plus haut moment d'inertie.

Si vous désactivez le premier flux augmente l' accélération de décélération à J 1, le chargement se produit progressivement au fil du temps D t. Le chargement de la pale de rotor sur l'augmentation en continu.

Lors du débranchement du flux subséquent avec augmentation supplémentaire de J au niveau de l' inhibition de seuil est accélération déterminée et l' inertie de l' hélice associés des éléments de transmission selon l'équation (1) (voir. Fig. 3).

Par conséquent, le procédé de l'invention permet un tel actionneur "rugueux" est un type de sabot de frein mécanique, pour obtenir non seulement un couple de freinage élevé, mais aussi le rendre tout à fait bénéfiques pour la lame de chargement du rotor à un rendement élimination élevé de secours.

Il convient de noter que, comme utilisé dans le vent réducteurs de turbines principalement multiples augmentent, le risque de rupture en termes d'exploitation augmente avec les étapes numériques, depuis ce qui augmente la vitesse et par conséquent le nombre de cycles augmente, et plus prononcé le mécanisme de fracture de fatigue, en particulier lorsque la période de transmission du service, atteignant 15-25 ans.

Dans le même temps, l'augmentation de la vitesse de rotation réduit la nécessité d'un couple de freinage, les dispositifs de freinage rendant plus compacte, réduit sa consommation d'énergie.

Sur la base de cet optimum est d'appliquer les freins sur l'étape intermédiaire du multiplicateur, ce qui donne la possibilité d'optimiser les paramètres du dispositif de freinage, par exemple, pour deux étapes dans une étape intermédiaire du multiplicateur avec l'organisation dédiée à réduire le flux de tailles de frein. Cela permet d'accroître la fiabilité des éoliennes, comme des défaillances mécaniques sont plus susceptibles d'étage multiplicateur de vitesse.

Dans le même temps, à partir d'un point de vue général, il ne soit pas critique pour atteindre les objectifs de l'invention revendiquée, où le couple de frein de transmission est appliquée. Dans son application à l'arbre intermédiaire, il a l'effet bénéfique supplémentaire, comme indiqué ci-dessus. Par conséquent, cette caractéristique de la méthode adoptée dans les revendications supplémentaires.

limite de puissance aérodynamique préliminaire peut être effectuée de diverses manières, comme l'installation des lames sur les coins, ce qui limite la capacité de développer, ou lors de l'utilisation de l'installation non gérée sur le coin (coincé) lames "Gone" hélice de la nacelle de l'éolienne au tournant dans le plan horizontal.

Dans le procédé et la réalisation de l'objectif, en général, cela crée un effet additif et, par conséquent réalisé dans les revendications supplémentaires.

réduire le niveau de 40.60% de la face d'alimentation est réglé à la suite de la simulation du freinage de la roue du vent et de la transmission d'éoliennes pour la gamme existant objectivement des paramètres de fonctionnement vetropotokah basé sur son taux marginal de 20,30 m / s. Il a été constaté que l'hélice ayant une puissance résiduelle dans la plage spécifiée ci - dessus (lors de l' installation des lames sur les angles non-optimales) en appliquant un couple de freinage M r = M n, peut être atteint par un processus continu de freinage de la turbine à vent: roue éolienne perd de la vitesse, perd de la puissance et arrête dans un court le temps ne dépassant pas une minute, ce qui est acceptable pour l'utilisation de frein mécanique ou électromagnétique et admissible dissipation de la chaleur dans la nacelle de l'éolienne.

Pour améliorer les performances de freinage, comme le refus de positionner les pales d'éoliennes après le système de gestion de l'alimentation de retenue avant ou la reproduction inexacte en raison d'erreurs ou d'erreurs, l'application supplémentaire de couple de freinage à l'arbre de sortie du multiplicateur, qui peut pratiquement être atteint en fixant une mécanique supplémentaire sur l'arbre de sortie du multiplicateur ou l'arbre du générateur, et le générateur peut être utilisé comme un frein électromagnétique.

A cet égard, des signes dans la partie "application supplémentaire de couple de freinage à l'arbre de sortie du multiplicateur" et "arbre du générateur à", mais aussi de faire le transfert en raison du mode de générateur de frein électromagnétique ", - rendus dans les revendications supplémentaires.

L'utilisation de ces fonctions, ainsi que par. 1 du processus peut réduire davantage le freinage des éoliennes et de réduire la chaleur dans la nacelle.

Dans les cas où la turbine fonctionne à des vitesses vetropotokah V nominale et a une puissance de moins de pair, soit au moins 40% de la valeur nominale, le freinage est effectué sans effectuer la limitation de puissance aérodynamique préliminaire. Ce mode comme une somme supplémentaire, en élargissant les possibilités du procédé revendiqué et soumis à d'autres revendications.

Du point de maximum d'effet de la séparation de la transmission du produit à l'expiration de l'intervalle de temps t = (2,5) T afin d'éviter d'imposer des vibrations et augmentation de la fréquence des contraintes dans les pales de l'hélice, comme cela est illustré sur la Fig. 1 et 3, même si, en cas de violation des conditions du présent procédé étant mis en oeuvre dans un chargement dynamique de la lame nettement plus favorable que dans la mise en œuvre des méthodes connues. Par conséquent, ce signe passa dans une demande additionnelle.

La méthode revendiquée, en fait, la première fois pour résoudre des problèmes pratiques rapidement et efficacement (et multiples) arrêter l'hélice à toutes sortes de situations d'urgence, tout en permettant de réaliser la valeur maximale du couple de freinage, de façon objective la force limitée conception de la turbine de capacité, et vous permet de créer un stand alone éoliennes qui ne nécessitent pas agents potentiellement, même dans des situations d'urgence, depuis algorithmes d'urgence de fonctionnement de l'éolienne peuvent être clairement définis, dans ce mode en utilisant la méthode revendiquée.

Dans la pratique, cette éolienne pour le Ministère de la Défense des installations, des fermes isolées, des phares, etc. Objets dont l'accès est difficile.

Ainsi, la méthode revendiquée est progressive, et son utilisation vous permet de créer un effet positif: plus de contrôle des éoliennes et ainsi à améliorer la rentabilité en élargissant la gamme d'exploitation des travailleurs des vitesses vetropotokah dans le fonctionnement des éoliennes dans la puissance de sortie, mais aussi en réduisant la durée des processus de freinage de transition et l'arrêt de l'éolienne; améliorer la fiabilité et la sécurité de l'éolienne en l'appliquant à changer à distance le dispositif de freinage; accroître la sécurité de fonctionnement des éoliennes lors de l'utilisation du personnel; accroître les ressources des éoliennes en réduisant les charges dynamiques sur les composants de transmission et des ensembles d'éoliennes, la structure du pouvoir et des pales d'hélice.

[1] le certificat d'auteur URSS N 1.076.617 de 28/05/82, le cl. F 03 D 1/00 ​​analogique.

[2] Le certificat d'auteur URSS N 1.325.189 de 07/01/86, le cl. F 03 D 7/04 prototype.

[3] Le patin de frein. TAP type 300 V2 PV 25% est de 220 V, 24 -1 TU -1787-78.

[4] La proposition technique. «Le développement de mesures visant à empêcher les modes vibratoires lorsque l'appareil est" Vetroen-250 ". TP.VET-250.03.94. M. La société" Obschemash-engineering "1994.

REVENDICATIONS

1. Un procédé de commande d'une installation d'énergie éolienne, comprenant une limitation de la puissance aérodynamique, développé roue éolienne, en changeant la position de ses lames par rapport au vent, et arrêter l'hélice, caractérisé en ce que la limite de puissance aérodynamique pré-produit pour l'avant-intervalle de temps pendant lequel la puissance est réduite à l'hélice est pas moins de 40 à 60% de sa valeur nominale, puis simultanément avec la sortie du générateur à partir du réseau à l'aérodynamique limite de puissance hélice impose en outre l'ensemble de freinage mécanique système rotatif d'installation de l'élément à la grandeur du couple de freinage est réglée constante à la valeur du couple nominal de l'installation de transport, à la suite puis, en maintenant le couple de freinage à réduire brusquement le moment d'inertie de rotation et les éléments de l'installation de freinage en déconnectant le système d'éléments de l'installation en rotation dans plusieurs parties, au moins deux.

2. Procédé selon la revendication. 1, caractérisée en ce que le changement de position est réalisée pale de rotor disposé du vent de l'hélice.

3. Procédé selon la revendication. 1, caractérisée en ce que la position du rotor de changement de lame est réalisée lors de la translation des lames position en drapeau.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couple de freinage pour installer les éléments de roulement est appliquée à l'arbre intermédiaire à étages multiples multiplicateur.

5. Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce que le couple de freinage est encore appliqué à l'arbre de sortie du multiplicateur.

6. Procédé selon la revendication 1 ou 5, caractérisé en ce que le couple de freinage supplémentaire est appliquée à l'arbre du générateur.

7. Procédé selon les revendications 1, 5 et 6, caractérisé en ce que le couple de freinage supplémentaire créée par le transfert en mode générateur de frein électromagnétique.

8. Procédé selon la revendication. 1 et 7, caractérisé en ce que le frein électromagnétique en l'absence comprennent le réglage de la position angulaire des pales.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hélice au niveau de puissance inférieur à 40% des éléments d'installation de consigne de freinage en rotation et l'arrêt de l'hélice est réalisée directement sans limiter la puissance aérodynamique.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le changement brusque du moment d'inertie de rotation de l'installation de pièces produisent un intervalle de temps t (2 mai) T, où la plus faible période de la fréquence T de la raideur de la lame des oscillations de l'hélice dans le plan inférieur.

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Date de publication 02.04.2007gg