Brevet FR3073496A1 — publié le 20190517

sterne désé 'r.bre rotor d'une Imegi pr,,sente invention entre dans le domaine dut7foeletpem-oli des erlargies renouslables et plus particuliefémen est ,Jtfgre eolienne eff , l'invention concerne - dnedstic S ei desequilibre rotor d'une éolienme. Sans le mc n du développement ..mm olie e me sont empli ±tant. ic ces parce ont USmettre. 10 d rni:ie t de survem logo dc im._5. Sonctionnee chacune dés éoliennes qui composent leur !Sa.c.. Ainsi, l'état de fcruotJ nnement de chaque éolienne est une donnée primordiale pour optimiser la production d'm-rmie tout de dommage. 15 Dans ce contexte, il est connu que le dés quilibre r,Dtor ne éolienne peut etre une sorge d'informations cant sure paies, l'état physique de- pales ou de leur semblage. Ainsi,des solutions technique ont donc Ste develompées d'optimiser le fonctionnement d'une antienne. 20 Une première soJution décrite par i.e document US 201t2/018.3351i consiste en un systeTae d'ecuilibrEqe dc rotor et dis Imam d'une éolienne. A cet effet, le sys.eme d'équilibrage utilise un dispositif de mesure qui compte un capteur c.e vibration capteur de la vitesse tion du rotor de ,-.7pe capteur 25 électremagne_ que. An travers nota= d'un procédé de mesuré du desecreuilrbre à Y conf nations diffêrentes de tangage des pales sur ni, d'une peint, d'une étap- de calcul pour estimer la renouvelable , de pici,ement nie des solu ions corr-ee d' nécessaire angage des pn.1,7, et d'autre par tangage, des pales. Le système m cmrrectMon 30 conrreo le désequilibre rotor identifié lore de du rotor. Il est à notoiqaic le tangage d'une soc anq l'inclinaison rapport à un zero de référence au niveau du moyen du rotor. 2 le but de corriger le déséquilibre rotor, le système ilibrage utilise données -!accélération de la nacelle unees pa Je capten vibrat: le onnées resse on des p et urées >teur d Ht e s se rotor ,singsua ales. type d'éo ienne, odifecation des reello,:ees de r éd mesurer te tana cdne u ation 10 tatare depreeuet..on enereet. est mesure sur des pe peu reps sen.tatives desequilibre - ,e n t crus qu eent différentes eem Ltions de fonctionnement d'une 7 Par exemple selon de 000d. _Lens -ienne. météorologiques auxquelles 15 1' o ettlnn e t la for soumise une éolienne, telles sue vent_ iLs, temperature, Ui -neige, le ouvre etc. car5 ce contexte des mesures sur une ccu,177te période ne repz-.esentent variaeil"-Lté des vibratiena ani s'appliquent sur le rotor. Air.1 procédé peut nécessiter de nouvelles interventions et egAenter le coût d'entretien de 20 l'éolienne. Une Cieul.eme solution décrite pr le ent WO 2016/169964 consiste en un système d'éuilsbraqn utztase un syeteme réglage cie tangage de chaqueu detcnr or. un dispositj mesure deéquiliIrre rotor. Plus partîculièrenent, 25 dispositit de mesure comp ang.Le adeptd. étect,,,er le tangage de chaque vitesse de rotation du rotoret. au mein cartH du vibrduion de la nacelle. Le système eeu Ii rage .71.étE:. dés ruilibre du s de quelques eeriodes de rotation du rotor, par 30 .essempla deu;', ou trois, chaqu rtaton etant choisie seico rne vitesse de rstetion p-édéfinie du uf iodeecTuiliEre du rotor determiné en foncti des tournes de vibration de la nacelle mesurées par le eapteur de vibration des données de v-itesse de rctation du rotor mesurée le ,Ipteur de 35 vitesse de rotation du rotor. Dans une seconde etape, le sy éç:I ent l'inconvénient de mns'efnei lis mem,res à ennscs., serions tanga7m des e les De tels chansemen e de corfsctden de tsnAs.- entzaine 'iétislIses. stic sus dss ïss isds r reprsu. 10 conditions de fenctienn une soii-. ?'. d'éuilrhrcre corr de plusiell-es pais corrscar rotor dé - ,nsr imlner 1 déséquilibre seIne. Ce equi manii système eme solution .7.c nonsiste système cd equilibres éolienne. Dans un spesitif de mesure équipé 15 rotation du rotor et de trois )09/129617 eglailib- rotor d:une é e 'équilibrage comporte secteur de vitesse de formés par des accéléromètr D.P. maniere p,-)nctuelle, les capteurs sont in. allés précis- nSveau sis iii n.le afin de mesurer des vibrations selon l'axe de rot:tion du rotor et selon deux axes parallèles l'un à l'autre et perpen culaires à l'axe de rotaticr Ure fois le dispositif de mesure 4staiié une bati-rie de test set. efctueede manière è du Ier. 'mes les detn sssantes du dàsàquilibre rotor cd une couenne savoir le mdui.iibre aé setor. dynarmique du rotor t le sessequilil. massique 25 Afin de déterminer le dés libre s d'assele ion. in scie de fonctionnement de rotor, des censeur sendant une éolienne, Les cSsnnnes cléi n qui correspondent aux vibratrons de torsion dols. nacelle et aux vibrations axiales sont comparées avec 30 donne-es Se référence issues d'un cycle de ro etien. référs s Lesegne données snslésétion dépassent n certain scujl cela r ignif Se ..jus Is. rotor présente un décilibre aérodynamique. L'oer détecter In source du p-sblésle, une inspection visuelle et/ou un réal.i. est. des pales scnt 35 4 En outre, le déséquilibre massique déterminé via des mesures -yst - déte- 4 de donne' 7on réalisée fonctide enne au ceurs a:Je:rasas deuy de :.'arr, arrêt de laL dn Q-no une péries de bile une meesa trees eaeégur ab-1 desequilibre roter gu5 e 'uns éolier , un rotor et le csra5a. ement meeare sur Ive des cenditio de 10 D -..e- ce , la 15 :rnestic du déseeailibre rretifs t innov . Au te -vers de merures analyses données d'accélératd.on continues et systématiques pendent c périodee foncti t significative-- de 1'e:silanes, le eyateae aanestic rmet d'obteni dannees fiablee seps interrompre l prcduct n d'énergie sans c.cdlfisn les rass de 1 ' é A cet effet, un premier esPeot s l'invention porte sur un sleteme de den,,nernic desequilibee estoc d'une éolienne à 20 iartir de denrées d'aceeler nacelle caractérise masureee au niveau d'une l'n enne qui est sup te par une tour, comporte - un eespesitif mesure aquree d'ut. _Jur de vibration trois nes X, Y, Z qui est adapté à. mure. les °Cherc,7,'"IeS 25 vibrateras se produisant au neveau de la nacelle et un , de traitement :-tonnées ePaccéloration détermer le dése -libre du roter en fonction des données d' acré1eratn mesureee au mains eau>: axes X, Y, Z au au de la nacelle. diagnostic de rotor su travers da ese =mea,rit car es mesures de détermener un vibratoire car. se ennéeo cl necéleratien oui 30 correspondent aire phé vibatoires E . au niveau de la nacelle. Selon une premièr caractéristique du F--mier aspect l'invention, le .:eme de traitement =mp]Lnd. un moduJe d'analyse adapté alyse' des données d'ecce selon au moins Y, Z pende ut forstionnement Te, le module d'Anmlyse permettant 'ideutfler des vjUbrstions -.les a Leur selon au ::îr. un axe X, lelerJt.jon d'analyse ea se des ront 1 tematio. continu de- shSnoneses v teoires fle5 et permet 10 reolionné, -.t dans une péteuse de fonctionnealé.s identifient les vibrati r V3P. Selon une particularite la carac!tér.,5 3 du premier aspect de l'inventiz,s le module les rations après une operation de zef snsge Jet donné 15 d'accélération mesurées. Plus particulior-ar-ent. 1' tion ffi.riage osmnsrte Urestaos projection des Oonnees d'acoélét alectées dans rspsre Lrid.imensionnel Y", 7" u ro ure Ttare deformation d'un spaotr f rubis' données 20 d' accéléra ion projetées dans le repe ensionnel Y", Z" du rotor ; de réchantil au tee fréquentiel ; et une ceape de sélection de pics correspsndant aux vibrations V3P qui est réalisée roduit u- chaque pic du spectre ntiel suschasuelonné aras le pic d'au moins les cinq es harmoniques dudit pic 25 dsusi caractéri e cb-1. . t de de 30 réguliers vibratio s V3P identi iées, périodicité heleye période fonctionna ent vibratS V3P dot net offec, 3 ide''Uées au co d'uss de'[ cter au moine une ne 'une fr 6 référence le moden peeeedidiet moine ne vibrato V?P don - m.enc l'ecLienne, le eeeele de rirJee de fonctionnemenr. frégeenee 3P t.'nëfriue de, pr- riude traitement fnêaientieJ adapte quantifier selon au moins deux axes , Y", Z" des vibration eeeelle dues à un ,flibre, du rotor au cours H' 15 regulière enregistrée. ereede de rotation Tr A os- fins, le module de traitere vihratins V1P dont la f é de re..érenee de l'éolienne. rii quantifie voisine t:une fréquence 1P Selon une quatrième ceractéris du premier aspect de 20 l'irvcrnton, le sys e e de traitement comprend un module de celcuiL t* à determiner desequilibee du rotor en fonction des vibra, ees V1P selon au moins deux ax 1, ^-17 , Zir qui ont été euentifiées au cours dur nombre dot. lé Nd de periodes de rotation Tr régulieres enregi treee. 25 Avantageuse nt, lc tra d' accéléra meurées une buraTLité de fenetiennement stabj de l'eolienne, c'est-i.-dire, rotor tourne v:;..tesse eeeière, permet de déterminc-c un dse, _.bre rotor sur erand nore de ériodes fonctioneemene et e tionne ong cenement Tf qui se e de 'edicité enregistre eereetic eeeee este , de l'invention, S5 1-eotei. t compre.n nmedue de 30 d' Le enter la prd:,..raî ion du e d cd nombre 1' ieru: des variation '.>7f et, le f:reeNe.-- fenctionnement permet ire lériomenes vi:nratures 2es aux ccmditions externes auxquelle:7, est scr=Lse I' dol suce, 7 Le système de diagnostic permet de détermirep le déséquilibre rotor en se q-uement sur des donnÉ - d'accéléon qui peuvent ans production d'énergie e,; ans tetpenir r u r r'éolienné 7'.libre ses deux OeSegUi" calcul rie araire 0 vibrat 711P au s. aér amilue du rotor e n ;si gel diagne simultané des tionneas acc, ares permettant de déterminer simulti- un traitement au moins deux deséquilibres 10 a ouynee -- diqs e massique du roto , . Selon une ularte de, ceuatrr prëcédentes caractéristiques 15 du premier aspect de l'invention, lé ,;:),-1,J7 d'analyse, le module de périodicité, le module de traitement fr tirai et le module de calcul sont des algorithmes adaptera étre recutés par au moins un terminal info7;matique. Selon une cinquilme caractéristique premier aspect 20 l'invention, le disposi tif de mesure est dispose sur un are parallèle à l'axe longitudinal du dispositif de mesure rend possible nacelle. stiehnement non des données d'accélération dans le repéra tridimensionnel du rotor, aspect de l'invention concerne un procédé de 25 diagnostic d'un d:Cluilibre rotor d'une éolienne :1 partir de données d'accélération. mesurées niveau d'une nacelle d'éolienne qt, supportée par uns toi caractérisé en ce qu'il comporte : une sue mesure selon trois axas Y, Z de données 30 d'acceleration co respc dant au pécore vibratoires se produesant au nmveau r acell et une alternant des données d' -ion dc manie- à dét1 des,egulibre du rote f tion des données d' .accélération mesurées au moins deux axes X, Y, Z au niveau de la et avantages u ront dans la D'autres partiLu]- rdcl,t, d'un eeemtJe rion non desc - n détai17 et j_lluerfe pai 1 a 9 limi fe 'inv- -a-quelles : ID] en an: - lc e 1 es ne ecnt.ericn rchémet -rtleT-. el' lm eme de diagncstic di est cenferee à ur eder 10 l'invention - 1- eitre repréfentet-Lon d'un brute e accélération ; la fieu representetie Ine éolienne et:dee de spectre fréeTeentiel suréchaneillonne de dennees erece : on. 15 la tecure 4 est une epreseutarion nplfiés fréqecnteel transformé - 1 est crie 2on 3..'uln histogramme coreeendant à une cli.. des vibr rn axiale quantifiees du rotor pour :leique un ejHete de type 20 Weibull e été réalise ; la iicrre 6 est une représentation d'un histogramme czerespendan à une distribution s vibrations transversal quantifiées du rotor lequel un ustement de type Gaussien a été realese ; 25 - la fierre 7 est une représentation gradhque d' ut;, fectecc de correction axia la figure 8 st uïle représentation graphique d'une courbe de disteiltetion du dsseqslibre eelodynamique du rotor ; et 30 - la f urd 9 cat une reprontation schématue C'rn procéde id diagnestJcc du. deséqueIihre Jtor d'une efLdictue per le syst, - figue 9 L'inventior concerne un système de di d'un déséquilibro.-., rotor d'une éo.U.-- De mar. anc]. au nacelle etour se ot ld- cl compose d'une tour qui s. La tour supporte ménagé le rotor. Le inel se infonc son re.tente un ra.ort à. nacelle. .Urulu l'angle -a retetion X" de .oe. rotor >is pales, Must_ aux figures 1 ut ..., sycrëme ostic 1 vers d'u.n procédé detrr-oiner 1 duoocosil.dbiu rotor de Joa%no-st r_oe-1er.r:on au nives-ru de la nacelle de I dut. lennu Lus données d'accels rution correspondent à des phenrmenes vibratoires que subit nacelle au cours du fonctiennemerr de l'éolienne. Les ils d'un phénemene vibratoire peuvent être sult±ples et des conditions méteerrluneigues, de perturbations induj.tee par la rotation du rets, encore de perturbations In ossus parie->Ï.;assage d'une pale devant 7a tour etc. figure 1, afin de :,suser les vobrations par la nacelle, systme ,e diagnostic 1 comporte un spositif de mesure 7 qui est uquipé d',i capteur cia vdbation esen,ant trois axes '- masure X, Y, Z ec rr de vibration permet de s urer des données '-ccéléretion p der. t.; à des é mLénes vrtbratenres. Les -iannees accerlerrion mesurées peuvent être reprë:3entées sCUS la f=- brut tel qu'illustre à la figure vibration est formé per un accelérQmetre gnar vibratoire capteu X, Y, Z. rois axes de mesure Le die^ 4 esure 7 est pos nur la nacelle afin quo axes do -ure X, Y, Z d stour de vibration soit posit1 manié_ parallèle à l'axe ngitudrnel X' Ic, l'axe de mesure est positionné de manière paralièle à 10 longitudinal X'. De préférence, le dispositif de mesure 7 est solidarisé de manière ricd.de- in mât météo de l'éolienne. Une fois positionné, lé >sitif do mesure 7 est mis en r. e«« fonctionner. effectue continuE. mesure sys i les t: wasure f de mesure 7 eet d rate meeureor niveau de tre_ 10 rotor dos dénué: deu se iliustré à la f gure 1, le syetée net 8 ? un module d'ana qui, çoit les dor ees ci' aç1ération tran.oféré pan b disposi:if: ue iiiesure 7. 15 En outre, le di ositif de mesure 7 peut oempu.:«rter une mémoire 1 rmettan -ocker 7.es données collete.,7s Ici, module d'analyse 9 est un 1 orithme stocké exec de 1 nenafenformatique O uu peut. être arque au niveau 7.ou être situé b d é énce de l' éne.. 20 Dans lu sas où le terminal informatique 10 est ^ tren..7.-- elle termInar eenne, transmis-3-0n au. travers tif do mesure 7 ciponte des moyeens. féséeu de tuosmmu isa ion, GSM eu satellite. na oterventioes au r eu eneue 25 l'ë .1 le diositif de mecuea 7 es' électr. per une bntterin ou par l'A lîlesue. Plus précisément le module d'analyse f est nrtnnrb am système de di..annostuc 1, et est adaPtA à analysez en contin les données acsél ratier. transmise 30 meoUère , déterminer préferc- comprI tre 15 se-cc -tif de mesure 7 «.'-« fonctionnement Jf de fonction . Ti sac-ondes et de puni b;. ence 11 période de fonctionnement Tf est comprise entre et 60 secondes. Une période de fonctionnement Tf est d4trminée lorsque cin module d' arr 9 identifie des vibrtisn.s V3P de ,L selon au moirr un axe X, Y, Z, ites par r arage d'une pale devant la tour. effectue un prc permet d'obtnir la figure 3. Le er:tra l'une part, en abscis d! autre , 3 comoor-- vribr--ion mesuree, aleration loi -.i..ratoir col. à inaa spectre 10 /uent-e- f..-quenn-le cet effet, le procédé raffinage utilise une oncesion 20 d'opéra ic-a fa trai.ternent ii maniere n améliorer le iisibilité du spectre fréquentiel en ne laissant subsister que les vOrations VP correspondant u passage d'une pale devant la tour, exemple de la figureroui un pic subsiste, il correspond a une vibration V3P d ' nacelle. l'inte e te. vibration mesuree. ocede nn _ion mesure données met. en exergue= en Ienction dii _Leur niveau leur fréquence, -.00s V3F' Hcrrespondent aux vibrations i.nduite par le une pale dr-vent la tour de l'éolienne, 25 opLioue, le procq premiéie opration de proection un nana ra tridimensionnel X', Y', nomporte ene cd nana f -=e-er.7..t.ien dans nai:orl le - La aecteur de gra qui est considér comme relativement ccaatnnt, par nature se :correspond à l'axé Z' nacelle. 30 En o veteur de uravité G r&fërence pour pro ,ter, au travers d'une rt.ricui le rotation, e_ e S d'accélérntion le repère frldim 7.a nacelle. 12 >que soit l'inclinaison du sitif de sure 7 la lection des données d'accélért cc dans le repère X" Z' permet de faire correspondre l'axe avec le vecteur dc çyrmvj.té G. de raffinage orte qui utdiis ccnde p jater les dosméE 1:1.4ér cc tridimnsionnel X', Y', da 1- nacell vers tridim snnel X", Y" , 7" du rotor. Coin. 10 éd- , le rotor- pre 1 angTc d gage à La elle, cette co-:>nde -ion dans le tridimeflonnel X", Y", X" da projeter. les donnes. 15 d'accéle. (.3..Rne le plan du rot Léc e,u7,4 osa de projectir: donc d' acceleration tent, d ns part, de 1. er contraintes pcsittonement du dj,spositif de mesure 7, et l'autre part pro lets les dc,nnee-,7 d'accélératio tridinénsionnel X", 7 ' du rotor .:aur rotor se répercutent. le repè es efforté, 20 pr -éde de raffinage comporte une opération ce foz:m.ut .on d'un s.éent e reper tr diruensionnel X" Y", Z" Pc rotor. Typiq- ne, écjentiel des données d'acceiraticc.prc.jet formation du spectre fréquentiel peut._ être e d'une transformée de Pourrie 25 Afs7. la résolution pr _ je comporte une étape dé suc spee frequontiel. Cette étape de suréchantillonage contribue à améliorer la nrécision de l'identificetion des pics et/ou signem correspondant aux vibrations V3P lustré à la figure 30 3). , frinace comiert-- -_ration P idents .dant aux vibrations V3F de sac e.. cc ce opération, le modul spectreentiel transformé en alisent le seduit dech:17.ue 13 pic et/ou si7nal du spectre suréchantillonné avec le pic et/ou _gY 1 d'au moins udnq premières harmoniques dudit pic et/or ss:unuL vibrati s induite par passage En effet, iles pale devant la tour tale '0 f spec equentied - 17oins 10 sureemntlitnue cerrespon- - meddle d'anada V3, par une. sale Isron du ecactue funcarxt .luene de -7.;Us- Ler- armonnuu ur pic et/ou le pic et/ou du spectre fréquenti é faire subsiter que les vibrations idcntifi fondomentà- de vi.bratlnrcc ics S nicccccLiIupào.: Z :- - brui trans rama illust..7,7,-à à la :égure 1. En au passade J -une pale.-:-ant la tour. 15 j', , que, Chaque significatif coc d à une vibration V3P oeouéon de pics siqnificatifs être réa:11,-4e sur une léice frécyt.-tentielle édeterminée donnaes conotruoteuts éolienne exemple, ma du analyse peut etre parémétre pour sélectionner des pics sagrafi 20 lorsqu'ils se couvent dans une plage frequenti entre 0,1 Hz. et 2 e conprise prosce raffinage le module Au 7"avez permet .étermine une ht _quence 3 du rotor la .e des vibrations V3P eas donne d'acclération 25 par le dispositif de Imesr- ,. La 3P du rotor correspond à la oéquence d- pIneau une H= la tour. Comme illustré à la figure un nodule de péric,cM er ,egistrer dans une mémoire du teiminai anforriati.q 30 période Tr ce rotation rgolière du rotor en fonction des vibrations V3P identifiées. La mémoire M du terminal informatique 10 peut être constituée par un dîsql.sc '-- 04 une mêmoire 14 Dans le p exemp.na. odule de périodicitè11 est un algorithme et e: loti par le terminal infrmet.Jc° e 10. Au travers pzocéd-- .lyse de_ vibrations V3P identifiées sur un ---ccLre iraql1(....Le, transforme e périodes de fenctiorn CIULL - succe.J. mod crée et erm- .sistre one tns la mémoire M du informati 0. epect Sur onnement Tf. compare avec une e ne e tué par balayas module de Lei transfermS sér - balayes, atiG Tl B. de ter once de Ac péri 10 V3P ider péri lt V3P identf effF rte une operet 15 Ici, la fteeuancn SP de refém:e-IC de l'écl.ienne ca.crcsporP à une frèquert:.:m,,3J the 0 r 2. ,..i.u.e qui e t nui do t- -me d eniteun en t relève d'une dmnxt- .-onstl-um ur c: 1 e. Le réquence 3P LJtéorique correspond, . exemple, à la valeur de la frequence 3P pendant 'cm fonctionnement nominal du rotor, où les effoxts causé 20 darequilibre du rotor s'exercent sur le rotor de :re M&X.-1MA e sgue le module de périodicité 11 rlfecte zur le speet- frquentiel trerm7forme une periede fonctionnement TJJ ru mcins une vibra .°.on V3P la frequenne est voisine 25 iitrq aune 3, referen perièdicité 11 Llalise période de fonction de :L'et 'enne, le module de oeration de prdsel ::".;ion de ladite Tf. En pratique, ladite ..-érice fonctionnement f pr 1.ectionnée est stockét temporaire permanente dans une u ire Mv du no 30 périèdicité 11, ire du module c parrodr.ci. te c-ana td. tuée vive, lIC n C:0 r , ire .1ash. Learu le module de périoctici ; de période de foneld Tf gui 15 chronologiQuement, I module de. péz:iodicité 11 réalise riod rotation Tr r:eguliere nu: n,otoe de fonctmcvnm IfpresSleet,ronnées et de pré en , 20 pée fcnee eu Tfgeetonneee. 10 Ici, inc iode de rotetlon analy viboatoire correspond cnure de laquelle le rotor Lourne une njtnréeunere, exemple, le module de pem.. "..re pmniod T dans la mémccn M du te .e informatie,ue 10. opératien. d'assemblage nombre seuil NS des périodes n:tienneuent Tfseceess.j,nees pour créer une période de rc,tat5. noMbr NS de ,iodes ueseleetednneee erer de la n le titn.it fréquenti*1 12 ad la figure 1, rioicI n msdele de un des vibration_ VLP induites par le deseq,12re ec-J. rdtor. 15 En du. système Dans le _ , le module de traitement frcuenbiel 20 est un algc.....t -;,:ocké et exécuté par le tiil I natique 10. Au travcr d'un procéda da traitement fré e '-1 d'une pcae de ation Tr rég- _.enregistree dans la mémoire M, module de tzeitement frequentiel 12 determine des vibmcciorrs V1P 25 dont la equ est voisine r.3'ene équence 1P de référence de l'éolienne. La frquence 1P cerreepend à la vitesse de rotation LorscFue la vitesse de eetation du roter est stable, la -r 1P est également stable. 30 Par ailleurs, demis e- p e, 15 f.céquencin II de reference de l'éolienne onleeepei type frequence fIeneende IP theoriol pend du t relève cd mine ( constructeur o nue, La rique cozrepond, mimi axa: Ici f.ur de 16 la fréquence 1P pendant un fonctionnement -amine' du rotor au cours duquel les usc par lE iéquilibre du rotor s'exercent sur le r rcle mani., -eximz Le de '-',.aitemont iel r quontifie, sur une 5 pértjt-le tri recriirère brations V1P dort la est ïie entr -20 de la fr=--c --nce iL de ree' aide, Le r ite mcda,oLc de nraitement ntiel 12 czr- fie 15 i t +15 10 le eLe de V17 dan, frecloomce V1P dort en-ore - 'dàférence .equentlel quenifie der vOl.)ratit es ,00mprise entre -10 % et ' de Dans ctif, module o,auentiel 1.2 rererce uno etiope de quan ificatio Lve oc:coloration. des 15 vibrations ViP axial(-s et transversales autour rio 1 fréquence 'eérence, c'est-à ire, ctitccrt.i de l'intensité --atoire dec ibrations V1.P axial, selon l'axe X",et viP transverse t , selon l'axe Y", Dans l'exemo o illustré à la 20 8 du systemo C diaonosti- tefmi Etc urines détéioiné Nd de p .L-iodes dans r memoiro comporte tro ,Lemont 13 n des nomlre rotor Viii transversales rotat à T- .,egulieres e regietrees 25 le de calcul 13 est un algoxithmei stecka et exécuté paf le -.minai informati , 10. exemple, le nombre deternina d de pérrod=, t,,. ières est compris entre 100 et 400, ri. de preference Je erminé Nd de - iodes de rotation -res est ,a 200 et 3V. Dans Tr r 30 >ri Al cU réalis- dee d'obtet transv- sales Trier le dése, ibre rotor, le a caloul 11 -tions d traEtement statiet±qhe qui peu-met valour globo. deo vibra,iorP .1P art le oc oot.'orudnO Nt P- sec- 17 rotation Tr régulières dans .... mémoire M. -1ns cet exemple, le module de calcul 13 traite nière indépendante les valeurs globales des vibrations V1P a et transversales. De manière 05 rue, Apre êelienne con r rte deux compos.. rrabre roiodygag du rotor un déséqi. lib.. smaeseons du uilru. axial os uslre aér Lque entre vibrat ons V1P la force du plus, le i7se aérodynmique- cdun rotor peut erreur pales telle qi' un décalage r de tangage d nue ou pale. , à une déformationd.,:.r..1.i. peut 10 diffél 15 etre induite par des impacts re, une usure differe -les, ou enc=g une diffrenge de fabrication sntre Dans le cas des vibrations transversales V1?, elles résu priaz...f, d'un désequ libre n. iopre eu rctor et sont 20 principa it induites par la rotation rotor. 3 desequ,in. mr;a du rotor peut dise dû ou.n blème de fuissures une pa, vorieer une actumnlatIon d'eau da,-, crcrtt.e paie, ou un dépôt ce. tière sur par exemple p't n des vibrations V1P axiales détermine Oe pk43r1cdes de rotation Tr iquu Selon un premier histogramme 14 L'histg amne 14 présente sl3r 1 valeurs cd ecrcéiération des vibrationa V1- :7.1.es. , ordo l- proper 30r-/ou la oiantite de vibrations VIL .4,o-Liales. La ... tednie de calcul 13. Afin une valeur axiales, neeesaire d'inLe vibrations V1P r l'histogr u 14. des vibrations V1P distribution des 18 Comme indiqué e,7 préalab17, constante, tles est ifferen le rotor et lc: intorprét- tel le module de calmai 13 un laeer statistique te a . -a loi de :buil, valeuo globale ees .1:.atj_ns V17 axiales est travers de calcul perseeire o la loi de Weileal iepresente la carec ,.. de la distributic E valeurs des iretons V1P axiaa--s. sque tesse du rotor est D:_tribution des vibrations .tr.osses de ver 10 Dane l'eeemple illeatre à la .._igure ooten - - - Weibb17. V1P rél determiner le paremetre modele de st:r:i.buLi. tilota la courbe de Weibull ajust,T. La flqire. 6 pi 'ente une distribution des ,-;ora.L..i,,ns V1P 15 treeeeetsales potes ri nombre determine Nd de eiiodes de rotation. régulières selon un. seeen-1, tciamjae 17. L'hi- ogrart:.-. présente sur l'axE c. . absci o ,.e.s valeurs cracoelération des vibrations Vil tranorales et sur i axe des ordonnees °portion lei. la quantità ( V1P 20 trenaver a La distribution est effectuée par le ..-dule calcul 13. Afin ce eeerminer une valeur globale des vibration 11P transversa.à.e.,, il est nécessaire d'interpréter la distr' ution des vibrations V1P transverseles sur l'histogramme 17. 25 comm i pi e.l e1emenr les vibre :ions ViP transversales varient priucJipaleant avec à la viteese de rotation Or, les périodes de rotation Tr régulières slection sort; oaractris.oes par une eatesee de otetion -:nntetc du rotc)r. Par voie de faits et comme illustrégenre , la 30 die rilert.e des v b tions V1P trarever ser I' 17 prserte un profil classique de dist .o..LOfl Gavesienne. ,n e coneexie, 11-e ',C ,enne constitu or modèle p...,,tinent pour déterminer osie carac4- T:a-k-,icii la dietribution vibrations VIF isversale.. 19 Ainsi, module de calcul 13 ajuste une cork%:> aussienne 18 Sur l'histogramme transversales 1 la valeur corzèspond à la valeur ajustée. .::.stribution des vibrations V1P ce-Itetion Gaussienne. Dans cet nit rations V1P transver. mne 7a courbe Gaussienn-e Er ,zeutre.. c.la a èt erquililu od.pnam e'st la principe: des .nue, le denr., me.ssiclu 10 Ill os 1g-1. vibations rr manière égaJement V1P. Toutefois, desequilibre ces odyc nique du cetor, dèequfli'rrè masasquc. au rotor reperdsente n e partie ino..re 1 .tensr des vibrations V1-2 axialt- 'bratit5ns t.-at,versale3 A l'in 15 ,nr est ,rodynamig,...Le 2 ps'incips.le gine des ;-1,.se 'libre mass rotor sr%tor constituant une origine vra. transversales V1P. TouIdEsis proportionnellement déséquilibre massique du. rotor, le désequilcbs eéredvneniqu rotor renresente une partie mo.Lndre lorintensita des 20 vsbaatone vli L...aaE,:versales. Las eontextr, adur un neme nombre date p,erlodes -,Dtat;;_mn Ta lieres: J e module réalise une opesation de corr- F:.sC:n des valeurs globales des tiations V1P ax.à.a ver ales q l'une per npos el'autre. 25 De préférence iperatdens dc. correction des valeurs olbci des vibrat A. et transversal indépendsIntes A cet effet, le module- calcul 13 peut utiliser une 1:onction logistiqc qui permet de calculer un coefficient cr correction de chaque jlobale A, p. 30 Dans figure 7, est îlln- la te seurbe d'un coefficient de cdrrection - 'ial de la valeur lobalc Ï,L. Ici, le efficient de correction axial est compris- entre 0 et 1. En arat.i que, plus le coeff de cerreetion criai csmpssta une valeur proche de 1 , plus 20 .t.dés vibrati V1P transve.r7ales dans 4 des phénomènee vjbratoir ,2st fails. Afin d'obtenir le co a correction la valeur globale A, 1 calcul utiliser la n logis. du rotor en fonction du produit de la valeur globale vibrations V1P axiales du ceefficien- de correetiou cri aérodyriameq e qui supérieur à une valeur compr entre 0,2 20 et 0 est Orintervenir sur l'éolienne en question afin d'éviter tout ,:lonmage niveau de- pales ou du roter. Al o quilibre aérodynamique du rutuc, le cul 13 utili me fonctionsticrJo : tiiafriu)stic Élésèquifibre aéi-u vn 1 + e-k où x = valeur aloble * facteur correctif axial. 25 (va.1.>,. )bau t.u....cer r_globale xia12.71P), et k=0.9, uvent être utilisêes cGrcvne valeurs de coefficient pour un type d'éolienne naterminé. Ici, les valeurs axiales et transversales Vie sont e-ilig), le milig ',tént une unité d'accélération. facteur correc - Ch, oi (valeur et .1, x0=2.5 peuvent. a e /valeur .obaie A V1P oeure coefricient pu 'un typa P éolienne détermin. 10. Le moduic ul 13 determine quilibre aérodynarq correspondant maximal théorique qui peut être atteint. q il uns. parfa aênequilibre pratique, lorsque roter s que la valeur correspond clu` le mvstème de diaiïnostic 8 détermine Ufl. déséquilibre re 8, le dèrl..dre aér par une courbe dont Dans l'exe représente, 15 entre 21 De la même manière, i.e module de calcul 13 déterra coefficien.: .versl de la valq exemple à l'aiCc d'une frnct".:. logistique de même celle .crite pour le coeific:eri de correct 1 1- - orrectI transverse 1 + c-k*(x-xo) où q(DiaJ.:, A V1.: valeur globale p V1P transveral , et c=0. 1.75 qi.5. ven- etre comme , de coffiient pour un d'eclien-e D',:ïi va de vue graphique, le facteur cc,r;',,,7,*.: àtermine le deriril ypre m,sique en fonction ti roduit fficient de corrcc 10 F:résente courbe 3imi1aire à correott est illustre ' 1- figure 7. De manière Limilaire, plus co=ection transversa c zta- une valeur proche ibrat V1P aziles dans intensitite 15 transversaux est vibra Vlr transver La detprminati= mass.que dv r or est au 20 travers d une- f )nction irqisticue de même type Utilises pour déterminer le déséquilibre aerodynamique rfil.cp.o,sflc déséquilibre de masse 1 e-k (x-x0) Valeur aeLcbal tranversale (vaieu I-ransvé. ViP), .ansversale * facteur correctif axiale V1P 25 qii \t être utiliseor comme valeurs de ei177ficients r r un mode d'éolienne determinë. Le r'.-,td peut exprime selcn u, SC:A,M tation milaire au 22 déséquilibre aérodynamiqué roto . A savoir, que la valeur 0 correspond à l' parf 1. roto.., alors que la valeur 1 correspond à un dés -ibre rxirna Lque qui ne peut être atéint. 5 D'un point de vue g i dé -)7uilibre du rot.c; pés,*nte un profil de urbe simila ire à celui du aércnarnique qui est illustré le fig-ure 8. - sys:_eme Le EyEtee de t.esgnostie 1 fonct ln continu et permet de ti- n=zttre des donnees en contiu et en temps réel aux 15 exploitaets des Le sysemete5iaçEtee 1 permet de determiner vers d' procédé de dia t-le le déséquilibre Eledynami re5si,71. COepérI LE' l'éolienne en q7lestion afix l'évit pale et/ou du. rotor. du r,-Dt r ser.f7; 20 Au re uarcs e0.1 ler:CF; pECLES d'orienter d'entretien interver,i- dans le fonction7-1eme.n n.c:rmaj. ormations que reçoivent les. -xploitants e,,,, ils peuvent imiser la tic 7.e.rs syeteme, ci,,,agn,Dst.i perme. itant des parcs aens leur! --i! e 3 é_ 3' n, EV Ides t. -,' REVENDICATIONS1. Système de diagnostie d' séquilibre rotor d'une éolienne a partir de données d'aco bien 'surées au niveau. ,.:7.'une nacelle de l'édlienné qui est ..)ortée par une tê.rtee en ce Qu'il comporte : un disp i e mesure (7) d'un captclIr de v'bration roi as :, Y, l est adapté I.mesurer rlie d:egelératmn. acerre- ondant aux phenomnee de la nacelle ; et 10 - un tr7aitement des données. d'accraion ad dése,eilibre: du rot rfmnct... donné . 3 ticn. mesus7,.:ëee umei,ns as (X, Y, Z) au ni:vs:Lm-au de (1) selc,n la revendication le r:3-teme traitement cLapté analyser 17,:A un axe. (X, mnztionnement le etème de d agrim, 15 deracterise en m end un uonnées m"acceleratio mesureee--,- Y , pendant ine ' permettant d'iden des o mum.e 20 vibrationue Cu-T) dues 1 passage d'une pale devant la tour. seimn au m Su axe , Y, Z) 3' Systme de diagnoL,F,tic (1) selon 1 levcndications 2, sara.isé en cc cpe le module (9) identifie le -7ation 21)) aprS une opérat de raffinage 25 dnees aem,àlêration mesure , l'oi de raffir::, -11portant une étape de. projection das donneec d'accélération collectées dans un e0père tridurLertsicnnel (X", Y", Z") du rotor ; 30 et:::,,r,e de fcrmmtion d'un spac'tra féquentiei dés -2,neas accéleration projetées dans le -ere tridimensimnel (X", Y", VI) du rotor ; 24 une étape de suréchantillonage du spectre fréquentiel ; et :tion de pics .c -da vibrations - lé produit de Chaque féquectiel surecbantillonne avec nq premiérL ba-ratoniq,' a:0 4. Systèi "iagnostic .'une des et 3, riee en ce q - syeteme de trentnment , 10 comporte mod:cle de pe] (A.) qui est. ,7dapté e---;ermioer et en£egistrer ?ériode- de rotation du rotor. en fonction dot .vibrations identifiees. 5. Systerne de diagnostic (1) selon la revendicatîr, 15 carecteriee en ce que i icodule de pariodici te e vibratior (V3P) identifiées cc cours d'une p fonc cennement ( 7' ) de manière t détecter e e moins vibration (V3P) dont la fréquence Veeel.ne fréquence de référence loreque 20 uLod000 de périodicité (11) detecte (VII) eï.,c n t la fréquence et t voisine equence 31?) de Idrciré (11) présélectionne fonctionnement. moins une vibration valeur de le modulo période 25 6 Slstènee diegnost (1) selon l'une des revendications 5, rctérizé en ce que, lorsque ner od# cite (11) sé3.ec--"---7 un nocitre teuil (NS) périodes de fenctionement ; se succedent chroncleciocement, le module de périodccite (11:1 30 ,ode de rotaticn (Tr) réau ière rot. 7. Syst 'me stic (1) colOn la revendication 6, caracterise en ce que le système de traitement (8) coilipzend un module de traitement f quenti (12) adapté à 25 quantifier vibrations rotor au coeLé mins deux aires (X", Y", Z") des nace7 dues à un déséquilibre du rotation que quantifie des Vil) - 9. Systme 7evendicat 7, traite nt fréqu nbiel (VII') due fréquene est l'éolie .on 1 .une des cae sel. n Le 10 aetermin Le traitenen' déteo -tione: (VI P) ont ecu Nd) a_ei on fan dde d'ut, cal en L au moqn .. ..-UK axes (xel, yff, -iodes de rotation ières 10. caracr en fonf-.tion. rci_ns 20 e:erodvne que rotor digno ia , selon la revendication 9, 7Me ale de calcul dÉ,termine, ribraans (VU?) qua tîfieuc selon au yel, zef), un desequilibre du rotor et Utl déseo bre massique du déséquilibre r 11. Systè. revendicatioz d'analys .rkt gnostic (1) selon l'une dec caractérisé en ce que le mc-,dule module de pé cite (11), le module et le module de lcul 25 enti cieL'11-gor adapte - être exécutés au moins un termj I informatique (10). 12. Procédé de diagnostic d'un dsequilibre rotor d'une éolienne partir de donnée- d'accelé ation mesurées une 30 nveau d'éolienne- elle d'éolienne que. est supportée per ara:-.éree en ce qu'il c' iin étape (3.-D mesure selon axes (X, Y, Z) d'enzcélérati.: c.orrespqndant aux phéno-. produi it au niveeu de la nacelle 26 une itape d- raitement des e-mnées d'accélératio. mar à r quili du toi en for de-mxées sur au moi axes de 1- nacel"