| 主权项 |
1﹒一种风力涡轮使用之控制系统,该风力涡轮具有一风力驱动之转子,转子上装有多个可变螺距角叶片,该控制系统用于一发电系统中调节叶片之螺距角,该发电系统含有一风力涡轮驱动之发电机,该发电机适于选择连接于一负荷,以供应电力于该负荷上,该控制系统之特点有速度控制装置(图4﹒78),适于产生一第一信号,指示当该发电机不供电力于该负荷时之叶片螺距角之变化率,有加速度控制装置(图5﹒84),适于产生一第二信号,指示当开动风力涡轮时之叶片螺距角之变化率,有减速度控制装置(图5﹒94),适于产生一第三信号,指示该风力涡轮在停止期间之叶片螺距角变化率。有功率控制装置(图6﹒100),适于产生一第四信号,指示当该发电机供应电力至该负荷时之叶片螺距角变化率。选择装置(82﹒90﹒96),用于选出该等叶片螺距角变化率信号中之一。有积分器装置(图88﹒104),接受该所选出之叶片螺距角变化率信号,并自该信号产生一所需之叶片螺距角信号,及有致动装置(38),接受该所需之叶片螺距角信号,并因应该信号而控制该叶片之螺距角。2﹒根据上述请求专利部份第1项所述之控制系统,其特点为,该加速度控制装置含有:转子速度感测装置(46),用于感测该转子之速度,并产生一指示该速度之信号。转子速度变化率信号产生装置(128),用于自该转子速度信号产生一速率信号,指示转子速度之变化率。参考信号产生装置(60),用于产生一参考信号,指示转子加速度之极限,及比较器装置(132),用于比较该转子速度变化率信号与该转子加速度极限参考信号,以产生该第二信号。3﹒根据上述请求专利部份第1或2项所述之控制系统,其特点为,该减速度控制电路含有:转子速度感测装置(46),用于感测该转子之速度,并产生一指示该速度之信号。变化率信号产生装置(128),用于自该转子速度信号产生一变化率信号,指示转子速度之变化率。参考信号产生装置(62),用于产生一参考信号,指示转子减速度之极限,及比较器装置(124),用于比较该转子速度变化率信号与该转子减速度极限参考信号,以产生该第三信号。4﹒根据上述请求专利部份1至3项任一项所述之控制系统,其特点为,该速度控制装置含有:转子速度感测装置(46),用于感测该转子之速度,并产生一指示该速度之信号。参考信号产生装置(58),用于产生一参考信号,指示所需之转子速度。比较装置(114),用于比较该转子速度信号与该参考转子速度信号,并从而产生一转子速度误差信号。转子速度误差变化率信号产生装置(118),用于自该转子速度误差产生一指示该转子速度误差变化率之信号。平均风速感测装置(74),用于感测平均风速,并产生一指示该风速之信号。增益信号产生装置(126),用于响应于该风速信号,以产生一随该风速而变化之增益信号,及倍乘装置(122),用于将该转子速度误差变化率信号乘该增益信号,以产生该第一信号。5﹒根据上述请求专利部份第4项所述之控制系统,其特点为,该产生一指示该转子速度与误差变化率之信号之装置含有信号补偿装置,提供比例性及续分性之补偿。6﹒根据上述请求专利部份第4或5项所述之控制系统,其特点为,有开关装置(70)适于产生一第一信号,以开动该风力涡轮之工作,并产生一第二信号,以停止该风力涡轮之工作,及传送装置(110),连接该开关装置及该参考转子速度信号产生装置,用于当该开关装置产生该第一信号时,传送该参考转子速度信号至该比较器装置(114),当该开关装置(74)产生该第二信号时,传送一为零之参考转子速度信号至该比较器装置(114)。7﹒根据上述请求专利部份第1至6项任一项所述之用于发电系统之控制系统,其中,该转子系经一转轴装置连接,以驱动该发电机,该控制装置之特点为:有转子速度感测装置(46),用于感测该转子之速度,并产生一指示该速度之信号。发电机速度感测装置(50),用于感测该发电机之速度,并产生一指示该速度之发电机速度信号。比较装置(158),用于比较该转子速度信号及该发电机速度信号,并产生一与该二者差成比例之速度误差信号。补偿装置(163),含有积分性,导数性,及比例性之补偿,用于自该速度误差信号产生一速度误差变化率信号。转矩感测装置(54),连接该转轴装置(22),用于感测该转轴装置之转矩,并产生一指示该转矩之转轴转矩信号。平均风速感测装置(74),用于感测驱动该转子之平均风速,并产生一指示该风速之风速信号。第一装置(144),因应该风速信号,用以产生一随该风速而变化之转轴转矩参考信号比较装置(148),用于比较该转轴转矩信号与该转轴转矩参考信号,并产生一与二者之差成比例之转轴转矩误差信号。相加装置(156),用于将该转轴转矩误差信号与该速度误差变化率信号相加。第二装置(172),可响应于该风速信号,用于产生一随该信号而变化之增益信号,及倍乘装置(168),用于将该相加后之转轴转矩误差信号及速度误差变化率信号乘以该增益信号,以产生该第四信号。8﹒根据上述请求专利部份第1至7项任一项所述之控制系统,其特点为,该等用于选择该等叶片螺距角变化率信号之一之选择装置(82﹒90﹒96)含有:一最大选择器装置(82),接受该第一及第二信号,并传送通过适于保持叶片螺距角与顺流角成最大角度关系之信号。一最小选择器装置(90),接受由该最大选择器装置所传送之信号,并接受该第三信号,最该小选择器装置传送通过适于维持叶片螺距角与顺流角成最小角度关系之信号。一模式选择器装置(96),接受由该最小选择器装置所传送之信号,并接受该第四信号感测装置(28),用于感测该发电机与该负荷之连接情况,并产生一指示该连接情况之分立信号。馈送装置(34),用于将该分立之信号馈于该模式选择器装置(96),当有该分立之信号时,该模式选择器装置传送通过该第四信号,当无该分立之信号时,该模式选择器装置传送通过获自该最小选择器装置之信号,及连接装置(102),连接由该模式选择器装置所传送之信号至该积分器装置。9﹒根据上述请求专利部份第1至8项任一项所述之控制系统,其特点为,该积分器装置(104)含有:变化率限制装置(190),接受该所选出之叶片螺距角变化率信号之大小于一预选定之范围内,及一电子积分器(198),自该变化率限制器装置接受该叶片螺距角变化率信号,并自该信号产生所需之叶片螺距角信号。10﹒根据上述请求专利部份第9项所述之控制系统,其特点为,该叶片角度限制器装置(204﹒210),具有最大及最小叶片角度极限,并可响应于该电子积分器(198)中所产生之所需叶片螺距角信号之大小,用于维持该所需之叶片螺距角信号于该最大及最小叶片角度极限之内。11﹒根据上述请求专利部份第10项所述之控制系统,其特点为有平均风速感测装置(74),用于感测驱动该转子之平均风速,并产生一指示该风速之风速信号。转子速度感测装置(46),用于感测该转子速度,并产生一指示该转子速度之信号。分除装置(200),用于将该转子速度信号由该风速信号分除,以产生一速度比率信号。最小叶片角度信号产生装置(204),可响应于该速度比率信号,以产生一随该比率信号而变化之最小叶片角度信号变数,及最小叶片角度极限变化装置(210),用以响应于该最小叶片角度信号,变化该叶片角度限制器中之最小叶片角度极限。12﹒一风力涡轮使用之控制系统,该风力涡轮具有一风力驱动之转子,转子上装有可变螺距角之叶片,该控制系统之特点为:闭合环路控制装置,可响应于该系统之操作情况,用于产生一控制信号,指示所需之叶片螺距角之变化率,变化率限制装置,接受该控制信号,用于维持该控制信号于预定极限之内。电子积分器装置,用于自该控制信号产生一指示所需之叶片螺距角之信号,该积分器装置含有螺距角限制器装置,用于维持该所需之叶片螺距角之信号于预定之最大及最小极限内,及叶片螺距角变化装置,可响应于该所需之叶片螺距角之信号,以变化叶片之螺距角。13﹒根据上述请求专利部份第12项所述之控制系统,其特点为有最小极限变化装置,可响应于风速及转子速度,以变化该螺距角限制器装置中之最小极限。14﹒根据上述请求专利部份第12项所述之控制系统,其特点为,该闭合环路控制装置含有控制信号产生装置,可响应于风力涡轮开动时转子速度之实际增加率与在开动时转子速度之增加率极限间之差,以产生该控制信号。15﹒根据上述请求专利部份第12项所述之控制系统,其特点为,该闭合环路控制装置含有控制信号产生装置,因应风力涡轮停止时转子速度之实际减低率与停止转子速度之减低率极限间之差而产生该控制信号。16﹒一种控制系统,用于在一风力涡轮启动及停止期间维持实质上不变之转子变化率,具有一风力驱动之转子,转子上装有多个可变螺距角之叶片,其特点为:有感测装置,用于感测转子之实际速度,并产生一指示该速度之转子速度信号。有变化率感测装置,用于自该转子速度信号产生一指示该转子速度实际变化率之信号。有参考信号产生装置,用于产生一与转子速度变化率极限成比例之参考信号。比较装置,比较该转子速度实际变化率信号与该参考信号,并产生一与该二者之差成比例之误差信号,及螺距角变化装置,可响应于该误差信号而变化该转子叶片之螺距角。17﹒一种供风力涡轮使用之控制系统,该风力涡轮具有一风力驱动之转予,转子上装有多片可变螺距角之叶片,该转子适于经一转轴装置接至一发电机,该控制系统用于控制该发电机之功率输出,其特点为:有转子速度感测装置,用于感测该转子之实际速度,并产生一指示该速度之转子速度信号。发电机速度感测装置,用于感测该发电机之实际速度,并产生一指示该速度之发电机速度信号,比较装置,用于比较该转子速度信号与该发电机速度信号,并产生随该二者间差而变化之速度误差信号,有信号补偿装置,可响应于该速度误差信号,用于自该信号产生一与该速度误差变化率成比例之信号,有转矩量度装置,用于量度该转轴装置之转矩,并产生一指示该转矩之转轴转矩信号,有转矩参考信号产生装置,用于产生一与所需转轴转矩成比例之参考信号。有比较装置,用于比较该转轴转矩信号与该参考信号,并产生一随二者之差而变化之转轴转矩误差信号,有相加装置,用于将该速度误差变化率信号与该转轴转矩涡误差信号相加,以产生一转轴转距变化率之信号,及有螺距角变化装置,可响应于该转轴转矩之变化率信号,用于变化该转子叶片之螺距角。18﹒上述请求专利部份第17项所述之控制系统,其特点为,有参考信号产生装置,可响应于驱动该转子之风速,而产生随该风速而变化之参考信号。 |
