[发明专利]风轮机偏航控制系统

权利要求书

1.一种用于水平轴风轮发电机的控制系统，所述风轮发电机包括安装在塔架上的机舱，所述机舱被布置成借助多个马达围绕竖直轴线相对于所述塔架旋转，每个马达被布置成控制相应小齿轮的旋转，所述小齿轮被布置用于与单个齿轮啮合，所述控制系统包括：

用于控制每个马达的速度的装置，使得所述速度处于第一水平，直到各相应的小齿轮均已完全啮合所述单个齿轮为止，并且在此后使所述速度处于第二水平以实现所述机舱和所述塔架的相对旋转，所述第二水平高于所述第一水平。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制系统还包括用于控制供给到所述马达的动力的装置，使得在旋转速度保持在由最小速度和最大速度限定的预定数值范围内时，使所述马达维持在大致恒定的输出转矩。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，用于控制供给到所述马达的动力的所述装置被布置成使得，当所述旋转速度移到所述预定数值范围之外时，所述马达的输出转矩改变至新的预定数值范围，以致使所述旋转速度返回至所述预定数值范围内的水平。

4.根据权利要求1所述的控制系统，所述控制系统进一步包括用于确定每个马达的输出转矩的转矩确定装置。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述转矩确定装置包括用于感测每个马达的输出旋转速度的装置。

6.一种用于水平轴风轮发电机的控制系统，在所述风轮发电机中，机舱被布置成借助一个或多个电马达围绕竖直轴线相对于塔架旋转，并且机械制动器设置在所述风轮发电机中，所述控制系统包括：

用于检测所述风轮发电机的第一操作条件和第二操作条件的装置；以及

用于响应于感测到的第一操作条件接合所述机械制动器以制动所述机舱和所述塔架的相对旋转并且用于响应于感测到的第二操作条件控制供给到所述马达的动力使得所述马达被布置成产生反转矩以制动所述机舱和所述塔架的相对旋转的装置，

其中，感测到的所述第一操作条件包括小于第一预定值的外部载荷，感测到的所述第二操作条件包括大于第二预定值的外部载荷，所述外部载荷的所述第一预定值小于所述外部载荷的所述第二预定值。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，当所述马达被布置成产生反转矩时，供给到所述马达的动力使得，在旋转速度保持在由最小速度和最大速度限定的预定数值范围内时，使所述马达的输出转矩也维持在由最小转矩和最大转矩限定的预定数值范围内，其中所述最大速度与所述最小速度之比大于所述最大转矩与所述最小转矩之比。

8.根据权利要求6或7所述的控制系统，其中，响应于感测到的所述第一操作条件，所述马达被布置成基本不产生输出转矩。

9.根据权利要求6所述的控制系统，其中，响应于感测到的所述第二操作条件，所述机械制动器被断开。

10.一种用于控制水平轴风轮发电机的方法，所述风轮发电机包括安装在塔架上的机舱，所述机舱被布置成借助多个马达围绕竖直轴线相对于所述塔架旋转，每个马达被布置成控制相应小齿轮的旋转，所述小齿轮被布置用于与单个齿轮啮合，所述方法包括：

控制供给到每个马达的动力，使得转矩处于第一水平，直到各相应小齿轮均已完全啮合所述单个齿轮为止，并且在此后使所述转矩处于第二水平以实现所述机舱和所述塔架的相对旋转，所述第二水平高于所述第一水平。

11.根据权利要求10所述的方法，

所述方法包括：

控制供给到所述马达的动力，使得在旋转速度保持在由最小速度和最大速度限定的预定数值范围内时，使所述马达维持在大致恒定的输出转矩。

12.一种用于控制水平轴风轮发电机的方法，在所述风轮发电机中，机舱被布置成借助至少一个电马达而围绕竖直轴线相对于塔架旋转，并且机械制动器设置在所述风轮发电机中，所述方法包括：

检测所述风轮发电机的第一操作条件和第二操作条件；以及

响应于感测到的第一操作条件，致使所述机械制动器制动所述机舱和所述塔架的相对旋转；并且响应于感测到的第二操作条件，控制供给到所述马达的动力，使得所述马达被布置成产生反转矩以制动所述机舱和所述塔架的相对旋转，

其中，感测到的所述第一操作条件包括小于第一预定值的外部载荷，感测到的所述第二操作条件包括大于第二预定值的外部载荷，所述外部载荷的所述第一预定值小于所述外部载荷的所述第二预定值。