用于确定转角位置和/或转速的方法技术

本发明专利技术涉及用于确定转角位置和/或转速的方法。在用于确定动力传动系（10）的旋转的元件（2）的转角位置和/或转速的方法中，至少两个沿着所述动力传动系（10）的旋转的元件（2）的圆周方向偏移地布置的传感器（20、21、22、23）分别检测一个对旋转表征的测量值，其中从所述测量值中确定所述转角位置和/或所述转速，其中对于所述确定来说顾及了所述至少两个传感器（20、21、22、23）的、沿着圆周方向的间距。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尤其在能量产生设备中的动力传动系中用于确定转角位置和/或转速、尤其是用于进一步确定扭转角和/或转矩的方法。
技术介绍
由组件、比如传动机构、接合器和连接元件(轴)构成的动力传动系是尤其不同的电的能量产生设备的、比如风能设备、水电站等的重要的组成部分。所述动力传动系履行在驱动装置(比如风能设备的转子)与输出装置(比如相应的发电机)之间建立机械连接的任务，通过所述机械连接通过旋转运动来传输能量。动力传动系组件、比如传动机构用于将加载在所述驱动装置上的转速和转矩转换为与所述输出装置的工作范围相对应的数值。接合器在需要时用于在驱动装置与输出装置之间进行分开，并且轴在所参与的组件之间建立机械连接。其它的组件、比如机械的制动器或者类似部件可以被集成在所述动力传动系中。因为所参与的组件以及所述组件的连接也不是具有任意的刚性，而是拥有有限的刚度，所以出现所述轴的移位。所述轴的移位不利地影响到测量精度。即使在本申请的范围内主要关于风能设备对本专利技术进行描述，但是本专利技术绝不局限于风能设备或者用于产生能量的装置，而是原则上也能够用在所有相应的装置上，对于这些装置来说可能出现轴、转轴及类似部件的、尤其是具有布置在中间的传动机构的轴及转轴的扭转振动。因此，在DE 10 2011 118 831 Al中说明了一种方法和一种测量系统，所述方法及测量系统根据轴的角度差来计算转矩，所述转矩可以用作用于调节器的输入参量，用所述调节器可以抑制在所述动力传动系中的振动。在US 2008/0067815中追求一种类似的方案，根据该文件从在发电机转速中的变化中产生一种信号，通过该信号通过发电机调节力矩来实现振动抑制。在所有这些解决方案中，应该视为不利是，由于所述轴的、相对于支架的移位而只能以有限的精度来检测用于转速、转矩及扭转角的信号质量。因此，值得追求的是，说明一种可行方案，用于以较高的精度在动力传动系中检测转速、转矩和/或扭转角。
技术实现思路
按照本专利技术，建议具有独立权利要求的特征的一种方法和一种动力传动系。有利的设计方案是从属权利要求的及以下说明的主题。在一种按本专利技术的、用于在尤其在能量产生设备中、尤其是风能发电站中的动力传动系中确定转角位置和/或转速的方法中，其中至少两个传感器沿着旋转的元件的圆周方向偏移地布置，各由一个传感器检测对旋转表征的测量值。从所述测量值中确定所述转角位置和/或所述转速，其中对于所述确定来说顾及了所述至少两个传感器的、沿着圆周方向的间距。由此对所述动力传动系中的旋转的元件的、尤其在负荷下的移位、尤其是相切的和/或径向的移位进行补偿。同样可以确定扭转角和/或转矩。通过沿着圆周方向偏移地布置传感器的方式，可以对由于所述移位而产生的测量值偏差进行补偿，因为对于所述两个偏移的传感器来说所述移位不同程度地起作用，也就是由所述两个传感器所检测到的测量值彼此有偏差。在顾及到精确的偏移的情况下，由此可以算出所述偏差。所述旋转的元件的、相切的和/或径向的移位由此不再对测量精度产生负面影响。因此可以得到非常精确的数值。用精确的转速测量和/或转矩测量，可以如此改进对于风能设备的调节或者控制，从而可以提高能量产量，并且同时通过对于动态的负荷及振动的识别和检测可以有效地对其进行抑制。对于风能设备来说，转矩及斜度调节大多数将发电机的转速信号用作输入参量，在进行转矩及斜度调节时可以放弃滤波器，并且就这样所述调节算法可以明显更快地给出正确的、用于有待设定的转矩或有待设定的俯仰角的额定值。由此，而后可以更快地对未预测的事件作出反应，并且由此可以明显地降低负面的后果。优选所述传感器中的两个传感器沿着所述旋转的元件的圆周方向相对于彼此以处于150°与210°之间的角度、尤其是大约180°为幅度偏移，并且/或者沿着轴向的方向布置在(大致)相同的高度上。由此通过移位到由所述两个传感器检测到的测量值这种方式来反向对偏差进行校正，并且可以以简单的方式算出所述偏差，因为所述偏差尤其在量方面是相等的。有利地将至少一个另外的传感器用于检测所述动力传动系的测量值，其中对于确定所述转角位置和/或转速和/或扭转角和/或转矩来说对所述测量值加以顾及。尤其所述至少一个另外的传感器在此以沿着轴向的方向相对于所述至少两个传感器偏移的方式来布置。所述至少一个另外的传感器同样可以包括两个沿着圆周方向偏移地布置的传感器。通过这样的另外的传感器，可以得到额外的参考测量值，所述参考测量值可以用于更好地求得所述转角位置和/或转速，或者用于普遍地提高测量精度。通过这样的另外的传感器，作为替代方案也可以得到额外的测量值，可以将所述额外的测量值用于计算所述扭转角和/或所述转矩。此外有利的是，与所述至少两个传感器相比，所述至少一个另外的传感器在所述动力传动系的、其它更快地旋转的元件上检测测量值。为此，所述另外的传感器尤其布置在传动机构的后面，而所述至少两个传感器则布置在所述传动机构的前面。对于所述至少两个传感器的测量值的补偿可以就这样由更大程度地移位的元件来计算-比如对于风能设备来说在转子侧就是这种情况_，并且所述参考测量值由没有移位或者仅仅较少程度地移位的元件来计算-在发电机侧大多数就是这种情况_。优选使用四个传感器，所述四个传感器分别检测所述动力传动系的旋转的元件的测量值，其中所述四个传感器中的各两个传感器以沿着圆周方向相互偏移的方式来布置。使用两个传感器对来对测量值进行补偿，由此可以进一步提高测量精度。但是，尤其所述两个传感器对也可以沿着不同的径向的方向来检测测量值，由此可以顾及到对于多个比如相互垂直的移位方向的补偿。由所述传感器借助于尤其具有标记的信号带或者在传动机构的齿轮上检测所述测量值。具有标记的信号带、比如具有孔或者铁磁的元件或者彩色的标记的金属带可以以很简单的方式被安置在旋转的元件上，尤其是被安置在能量产生设备的轴上。由此也可以特别容易地进行加装。而后可以如此安置相应的传感器，从而可以检测在所述信号带上的标记。所述传感器为此具有相应的检测单元、比如感应的或者光学的检测单元。所测量的信号在这种情况中是脉冲串、比如矩形脉冲串，从所述脉冲串中可以以所熟知的方式来确定转速和/或转角位置。风能设备的按本专利技术的计算单元、比如控制仪尤其在程序技术上被设立用于实施所述按本专利技术的方法。以软件的形式来实现本专利技术的做法也是有利的，因为这尤其能够实现较低的成本，尤其如果还将执行用的计算单元用于其它任务并且因此本来就存在。合适的、用于提供计算机程序的数据载体尤其是光盘、硬盘、闪存盘、EEPROMs、⑶-ROMs、DVDs及类似更多数据载体。也可以通过计算机网络(互联网、内联网等等)来下载程序。按本专利技术的、具有旋转的、尤其是设有信号带和/或齿轮的元件的动力传动系具有至少两个传感器，所述传感器沿着圆周方向偏移地布置在所述旋转的元件上，并且被设立用于各检测所述旋转的元件的一个测量值，用于确定转角和/或转速。尤其能量产生设备、尤其是风能设备中的、这样的动力传动系可以用于实施按本专利技术的方法。本专利技术的其它优点和设计方案从说明书和附图中获得。不言而喻，前面所提到的并且接下来还要解释的特征不仅能够在相应所说明的组合中、而且也能够在其它的组合中或者单独地使用，而不离开本专利技术的范围。【附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定动力传动系（10）的旋转的元件（2）的转角位置和/或转速的方法，其中至少两个沿着所述动力传动系（10）的旋转的元件（2）的圆周方向偏移地布置的传感器（20、21、22、23）分别检测一个对旋转表征的测量值，其中从所述测量值中确定所述转角位置和/或所述转速，其中对于所述确定来说顾及了所述至少两个传感器（20、21、22、23）的、沿着圆周方向的间距。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A瓦特，S格里姆，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE