[发明专利]校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及风能设备的至少一个传感器的校准方法以及一种相应 的风能设备。

背景技术

由于风能设备转子变得越来越大，用于将风能设备的负荷降低到 最低限度的调节策略尤其用于叶片旋转斜度的调节策略越来越重要。 在此，比如每个转子叶片在旋转过程中都单独地在风中旋转(倾斜)， 从而可以将通过转子轴和吊厢导入塔架中的机械总负荷降低到最低限 度。作为在这方面重要的测量参量，需要每个转子叶片的叶片弯曲力 矩或者比如在风能设备的发电机轴上或者转子轮毂上或者其它旋转的 部件上的其它弯曲力矩。此外，需要通过用于风能设备的负荷测量的 相应的传感器进行相应的负荷测量。

在这种情况下，传感器无法百分之百精确地安装在应该安装的位 置上或者说传感器随着时间的推移会改变其性能，从而有必要对所述 传感器进行校准，这种校准通常用手进行。在现代的风能设备上，转 子叶根的负荷的特征基本上在于弯曲力矩的叠加，所述弯曲力矩来自 空气动力(基本上垂直于转子平面，相当于冲击力矩)以及由所述转 子叶片的基本上在转子平面中的自重(回转力矩)和从自重及离心力 (依赖于转子转速)产生的法向力以及来自于转子的动力的力和力矩 产生的弯曲力矩，其在出现不期望的振动时尤为重要(参见DE 102 19 664 A1)。

为了进行负荷测量，通常使用应变片，通常如此构造所述应变片， 从而仅仅对弯曲应变加以考虑，但不对来自热膨胀或离心力的法向力 加以考虑。针对在转子叶片水平放置时由叶片的已知的质量和叶片的 已知的离开测量点的重心间距获得的重力弯曲力矩来校准叶根弯曲力 矩。为确定弯曲力矩测量的零点，垂直放置转子叶片或者作为替代方 案水平放置转子叶片，其中在水平位置中为检测所述零点，将所述转 子叶片围绕着转子叶片纵轴线旋转(倾斜)。所述冲击力矩或者说回 转力矩能够通过将叶片调节角旋转90°来响应，这可以使所选择的校准 方法变得简单。为进行选择和校准，必须相应地按照DEWI的H.Seifert 和H.的1994年的论文“Messung von Lastkollektiven in einem Windpark”的第399到402页使设备短时间停机。此外，通过笔记本 电脑读出数据并且进行相应分析，用于进行校准。

发明内容

本发明的任务是，说明风能设备的至少一个传感器的校准方法以 及一种风能设备，借助于所述校准方法和所述风能设备可以有效地获 得关于在所述风能设备的部件上的负荷的可靠的数据。

该任务通过一种用于对风能设备的至少一个传感器进行校准的方 法得到解决，其中所述风能设备具有至少一个活动的部件，其中使所 述部件围绕着能够预先确定的轴线回转或者旋转并且其中对由所述至 少一个传感器检测到的测量值进行分析，该测量值是所述部件的负荷 的尺度。在此，分析尤其包括将通过校准函数来调整的测量值与能够 预先给定的和/或所保存的额定值或者说基准进行比较，所述基准可以 是函数、数值或者矩阵。所述校准函数可以是因数或者矩阵或者依赖 于所述风能设备的一人或多个运行参数的函数。

如果分析包括在通过校准函数调整的测量值与能够预先给定的和/ 或所保存的和/或所求得的基准之间存在比能够预先给定的偏差极限值 大的偏差时，所述通过校准函数调整的测量值是用于被调整的校准函 数的制定和保存的基础，那就可以在边界条件变化时比如在相应的传 感器的温度增高时和/或其温度漂移时或者在所述传感器出现老化效应 时或者出现其它导致不期望的测量效应以及引起错误力矩的测量效应 的效应时相应地对其进行调整。在这种情况下，尤其要更新所述校准 函数，其中依据以前所保存的校准函数并且依据其来求得新的校准函 数并且必要时相应地加以保存。在本发明的范围内，偏差极限值尤其 也是指偏差额定值这个概念。如果下面谈及偏差额定值，则也是指偏 差极限值。

作为替代方案，本发明的一种有利的实施方式规定，如此设计所 述基准，使得其可以直接与传感器测量数据进行比较。这种方法的优 点在于，不必动用既有的所保存的校准函数来确定新的经过调整的校 准函数。所述校准函数的计算而后可能更加复杂。所述传感器原始数 据可能仅仅经受一次平均(比如用高扫描速率采集到的测量值的时间 平均)，用于得到能够与所述基准进行比较的传感器测量数据。