(57)【要約】  本発明によれば、ロードセル（ＬＣ、図示せず）がそれぞれ組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージ（６）が、ピッチ軸受とナットの間でブレードボルトまたは軸受ボルト上に位置決めされており、風力タービンのハブの内側または外側へナットによって緊締されている。そして、ブレードが風力およびブレードの回転によって振動させられ、風力タービンのハブが回転し始めると、ボルトゲージはボルト／ナット接続部およびブレードからの双方の緊締力に起因する信号を出力する。さらに、各ブレード振動数が他のブレード振動数と比較され、所定のレベルに達すると警報がセットされるおよび／または風力タービンが停止させられるように、各ブレード振動数の急を知らせる激しい変動が監視される。
2010540841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力タービン（１）のブレード振動数の監視方法において、
前記風力タービン（１）には、タワー（２）とナセル（３）と内側リング（１２）および外側リング（１１）を備えた１つまたは複数のピッチ軸受（１０）を有する回転ハブ（４）とが設けられており、
前記外側リング（１１）は、軸受ボルト（１３）および締め付け手段（９）によって前記ハブ（４）と接続されており、
前記内側リング（１２）は、複数のブレードボルト（８）に適合した該内側リング（１２）の複数のスルーホールによって１つまたは複数の回転ブレード（５Ａ，５Ｃ）と接続され、複数の締め付け手段（９）によって緊締されており、
前記風力タービン（１）は、前記ピッチ軸受（１０）と前記締め付け手段（９）の間で前記ブレードボルト（８）および／または前記軸受ボルト（１３）上にそれぞれ位置決めされたロードセルが組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージ（６）を有しており、該ボルトゲージ（６）は、該締め付け手段（９）によって緊締されていて、
前記ボルトゲージ（６）および組み込まれた前記ロードセルへの負荷または圧力に起因および依存する電気信号が形成され、前記ボルトゲージ（６）からの前記電気信号は、前記風力タービン（１）への風力に基づく前記ブレード（５Ａ，５Ｃ）の揺動運動および／または振動数を計測するために使用されることを特徴とする、
風力タービン（１）のブレード振動数の監視方法。
【請求項２】
１つまたは複数の前記ボルトゲージ（６）を使用することにより前記ブレード（５Ａ，５ｃ）のエッジ方向および／または上下方向の揺動運動および振動数を計測するステップを含んでおり、
少なくとも１つの前記ボルトゲージ（６）は、エッジ方向の揺動運動および振動数を計測するために、前記内側リング（１２）または前記外側リング（１１）のボルトの配置および各リング（１１，１２）の中心が前記ブレードの翼弦に実質的に平行に延在する線上にあるように配置されており、および／または少なくとも１つの前記ボルトゲージ（６）は、上下方向の揺動運動および振動数を計測するために、前記内側リング（１２）または前記外側リング（１１）のボルトの配置および前記各リング（１１，１２）の中心が前記ブレードの翼弦に実質的に垂直に延在する線上にあるように配置されている、請求項１記載の監視方法。
【請求項３】
１つまたは２つのペアを成すボルトゲージ（６）を使用することにより前記ブレード（５Ａ，５ｃ）のエッジ方向および／または上下方向の揺動運動および振動数を計測するステップを含んでおり、
前記ボルトゲージ（６）の各ペアは、前記ブレードボルト（８）および／または前記軸受ボルト（１３）上に位置決めされ、各ペアにおける前記ボルトゲージは互いに相対的に１８０°ずらされている、請求項２記載の監視方法。
【請求項４】
各ペアにおける前記ボルトゲージ（６）の間の差分信号を計測するステップを含んでいる、請求項３記載の監視方法。
【請求項５】
増幅器（１６）を用いて前記ボルトゲージ（６）からの電気信号を増幅するステップと、
ワイヤ（７）またはワイヤレスでメインコンピュータないしはコントローラ（１７）へ前記電気信号を伝送するステップと、
該メインコンピュータないしはコントローラ（１７）に前記電気信号を記憶または記録させるステップ
とを含んでいる、請求項１から４のいずれか１項記載の監視方法。
【請求項６】
各ブレード振動数を他のブレード振動数と比較し、各ブレード振動数の変動を算出するために該比較結果を用いることによって、各ブレード（５Ａ，５Ｃ）の新たな振動数を算出するステップを含んでいる、請求項１から５のいずれか１項記載の監視方法。
【請求項７】
各ブレード振動数の差に基づき各ブレード（５Ａ，５Ｃ）の新たな振動数を算出するステップを含んでいる、請求項１から５のいずれか１項記載の監視方法。
【請求項８】
新たに算出した振動数が所定のレベルに達すると、警報をセットするおよび／または前記風力タービン（１）を停止させるステップを含んでいる、請求項６または７記載の監視方法。
【請求項９】
風力タービン（１）のブレード振動数を監視する監視システムにおいて、
前記監視システムには、タワー（２）とナセル（３）と内側リング（１２）および外側リング（１１）を備えた１つまたは複数のピッチ軸受（１０）を有する回転ハブ（４）とが設けられており、
前記外側リング（１１）は、軸受ボルト（１３）および締め付け手段（９）によって前記ハブ（４）と接続されており、
前記内側リング（１２）は、複数のブレードボルト（８）に適合した該内側リング（１２）の複数のスルーホールによって１つまたは複数の回転ブレード（５Ａ，５Ｃ）と接続され、複数の締め付け手段（９）によって緊締されていて、
前記監視システムは、前記ピッチ軸受（１０）と前記締め付け手段（９）の間で前記ブレードボルト（８）および／または前記軸受ボルト（１３）上にそれぞれ位置決めされたロードセルが組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージ（６）を有しており、該ボルトゲージ（６）は、該締め付け手段（９）によって緊締されていることを特徴とする、
風力タービン（１）のブレード振動数を監視する監視システム。
【請求項１０】
前記ブレードボルト（８）および／または前記軸受ボルト（１３）上にそれぞれ位置決めされている２つのボルトゲージ（６）が設けられており、
該２つのボルトゲージのうち第１のボルトゲージのブレードボルト（８）または軸受ボルト（１３）は、前記ブレード（５Ａ，５Ｃ）のエッジ方向および上下方向双方の揺動運動および振動数を計測するために、前記２つのボルトゲージのうち第２のボルトゲージのブレードボルト（８）または軸受ボルト（１３）に対して９０°ずらされている、請求項９記載の監視システム。
【請求項１１】
少なくとも１つのペアを成す前記ボルトゲージ（６）が設けられており、
該ペアのボルトゲージ（６）は、１つのペアを成すブレードボルト（８）および／または軸受ボルト（１３）上に位置決めされており、
該ペアにおけるブレードボルト（８）および／または軸受ボルト（１３）のうち一方は、前記ブレード（５Ａ，５Ｃ）のエッジ方向および／または上下方向の揺動運動および振動数を表す差分信号を計測するために、該ペアにおけるブレードボルト（８）および／または軸受ボルト（１３）のうち他方に対して１８０°ずらされている、請求項９または１０記載の監視システム。
【請求項１２】
少なくとも２つのペアを成すボルトゲージ（６）が設けられており、
該ボルトゲージ（６）の各ペアにおけるボルトゲージは、１つのペアを成すブレードボルト（８）および／または軸受ボルト（１３）上に位置決めされており、
該ペアのブレードボルト（８）および／または軸受ボルト（１３）は、互いに相対的に１８０°ずらされており、
異なるペアのボルトゲージ（６）におけるブレードボルト（８）および／または軸受ボルト（１３）は互いに相対的に９０°ずらされている、請求項１１記載の監視システム。
【請求項１３】
１つまたは複数の増幅器（１６）が設けられており、
該増幅器（１６）は、ワイヤ（７）とスリップリング（１５）を介して、またはワイヤレスで、前記ボルトゲージ（６）およびメインコンピュータないしはコントローラ（１７）と接続されている、請求項９から１２のいずれか１項記載の監視システム。
【請求項１４】
前記ボルトゲージ（６）からの信号を記憶または記録するために、前記メインコンピュータないしはコントローラ（１７）内に記憶ユニットまたは記録ユニットが設けられている、請求項１３記載の監視システム。
【請求項１５】
前記メインコンピュータないしはコントローラ（１７）内に警報ユニットが設けられており、
他のブレード振動数と比較して１つまたは複数のブレード振動数の変動が所定のレベルに達すると、前記警報ユニットは警報をセットする、および／または前記風力タービン（１）を停止させる、請求項１３または１４記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力タービンのブレード振動数の監視方法および該方法を実行する監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
各ブレード振動数が例えばブレードの材料欠陥、落雷または他の影響によって変動するかどうか監視する風力タービンのブレード振動数の監視方法が公知である。この監視方法は、国際公開パンフレットＷＯ９９／５７４３５Ａ１に記載されているように風力タービンの各ブレード内に加速度計のような１つまたは複数の高速応答センサを設置することによって通常行われる。このことは、多くの高価なセンサが必要であるためにコストのかかる解決策であった。
【０００３】
ブレード振動数を監視するためにブレードに内蔵される先述のセンサが設けられていない従来の風力タービンにおいて、そのセンサを各ブレード内に設置しなければならない場合に後からセンサを組み込むことはきわめて難しくコストもかかる。
【０００４】
発明の概要
それ故に、本発明の課題は、いっそう簡単に従来の風力タービンに内蔵しコストもかからない、風力タービンのブレード振動数の監視方法および該方法を実行する監視システムを提供することである。
【０００５】
前記課題は、請求項１記載の風力タービンのブレード振動数の監視方法および請求項１０記載の監視システムによって解決される。従属請求項には、本発明のさらに別の実施形態が含まれている。
【０００６】
本発明における風力タービンのブレード振動数を監視する方法によれば、風力タービンには、タワーとナセルと内側リングおよび外側リングを備えた１つまたは複数のピッチ軸受を有する回転ハブとが設けられている。外側リングは、軸受ボルトおよび締め付け手段ないしはナットによってハブと接続されている。内側リングは、複数のブレードボルトに適合した内側リングの複数のスルーホールによって１つまたは複数の回転ブレードと接続され、複数のナットないしは他の締め付け手段によって緊締されている。風力タービンは、ピッチ軸受とナットないしは他の締め付け手段の間でブレードボルトおよび／または軸受ボルト上にそれぞれ位置決めされたロードセルが組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージを有し、このボルトゲージはナットないしは他の締め付け手段によって緊締されている。ボルトゲージおよび組み込みまれたロードセルへの負荷または圧力に起因および依存する電気信号が形成され、このボルトゲージからの電気信号は、風力タービンへの風力に基づくブレードの揺動運動および振動数を計測するために使用される。ボルトゲージは、そのボルトゲージおよび組み込まれたロードセルへの負荷または圧力に起因および依存する電気信号を出力することができる。
【０００７】
本発明によれば、ロードセル（ＬＣ、図示せず）がそれぞれ組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージ６は、ピッチ軸受とナットの間でブレードボルト上に位置決めされ、風力タービンのハブの内側または外側にあるナットによって緊締されている。そして、ブレードが風力およびブレードの回転によって振動させられ、風力タービンのハブが回転し始めると、ボルトゲージはボルト／ナット接続部およびブレードからの双方の緊締力に起因する信号を出力する。
【０００８】
上下方向の揺動運動のような特定の種類のブレード揺動運動を監視すべき場合には、ボルトゲージはこのときブレードボルト上に位置決めされており、ボルトおよびブレードの中心を通るブレードボルトの平面はブレードの風下または風側とも呼ばれる上面および／または下面にほぼ垂直である。ここで留意すべきは、この種の平面がブレードの翼弦に実質的に垂直であるとみなしてもよいということである。エッジ方向の揺動運動または振動数を監視すべき場合には、ボルトゲージはこのとき９０°ずらされたブレードボルト上に位置決めされており、ボルトおよびブレードの中心を通るブレードボルトの平面はブレードの上面および／または下面にほぼ平行である。ここで留意すべきは、この種の平面がブレードの翼弦に実質的に平行であるとみなしてもよいということである。代案として、エッジ方向および上下方向双方のボルトゲージが上記のブレードボルト上に位置決めされ、これによって、エッジ方向および上下方向双方の揺動運動または振動数を監視するということもある。言い換えれば、本発明の方法にはさらに、１つまたは複数のボルトゲージを用いたブレードのエッジ方向および／または上下方向の揺動運動または振動数を計測するステップを含んでいてもよいということである。このステップでは、エッジ方向の揺動運動および振動数を計測するために、内側リングまたは外側リングのボルトの配置および各リングの中心が、ブレードの翼弦に実質的に平行に延在する線上にあるように少なくとも１つのボルトゲージを配置することができ、および／または上下方向の揺動運動および振動数を計測するために、内側リングまたは外側リングのボルトの配置および各リングの中心が、ブレードの翼弦に実質的に垂直に延在する線上にあるように少なくとも１つのボルトゲージを配置することができる。殊に本発明の方法には、ブレードボルトおよび／または軸受ボルトと９０°ずらされている他方のブレードボルトおよび／または軸受ボルト上にそれぞれ位置決めされた２つのボルトゲージの使用によるブレードのエッジ方向および上下方向双方の揺動運動および振動数を計測するステップが含まれていてもよい。
【０００９】
さらに別の代案は、ボルトゲージを上記のブレードボルトのうち１つの上に位置決めし、それから他方のボルトゲージも上記のブレードボルトから１８０°ずらされた他のブレードボルト上に位置決めすることである。これによって、２つのボルトゲージ間の差分信号を、好適な信号によって監視することができる。言い換えれば、さらに本発明の方法には、１つまたは２つのペアを成すボルトゲージを使用することによりブレードのエッジ方向および／または上下方向の揺動運動および振動数を計測するステップが含まれていてもよく、各ペアを成すボルトゲージは、ブレードボルトおよび／または軸受ボルト上に位置決めされ、各ペアを成すボルトゲージは互いに相対的に１８０°ずらされている。殊に、このことは各ペアのボルトゲージの差分信号の計測に基づいている。
【００１０】
さらに、本発明の方法には、増幅器を用いてボルトゲージからの電気信号が増幅されるステップと、ワイヤまたはワイヤレスでメインコンピュータないしはコントローラへこの電気信号が伝送されるステップとが含まれている。これらの信号は、メインコンピュータないしはコントローラに記憶または記録されてもよい。さらに、各ブレード振動数を他のブレード振動数と比較し、各ブレード振動数の変動を算出するためにこの比較結果を用いることによって各ブレードの新たな振動数を算出することができる。代案として、各ブレードの新たな振動数の算出は、各ブレード振動数の差に基づいていてもよい。さらに本発明の方法には、新たに算出した振動数が所定のレベルに達すると、警報をセットするおよび／または風力タービンを停止させるステップが含まれていてもよい。
【００１１】
本発明のさらに別の着想によると、本発明における風力タービンのブレード振動数を監視する監視システムには、タワーとナセルと内側リングおよび外側リングを備えた１つまたは複数のピッチ軸受を有する回転ハブとが設けられている。外側リングは、軸受ボルトおよび締め付け手段ないしはナットによってハブと接続されている。内側リングは、複数のブレードボルトに適合した内側リングの複数のスルーホールによって１つまたは複数の回転ブレードと接続され、複数のナットないしは他の締め付け手段によって緊締されている。監視システムは、ピッチ軸受とナットないしは他の締め付け手段の間でブレードボルトおよび／または軸受ボルト上にそれぞれ位置決めされたロードセルが組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージを有し、このボルトゲージはナットないしは他の締め付け手段によって緊締されている。ボルトゲージは、そのボルトゲージおよび組み込まれたロードセルへの負荷または圧力に起因および依存する電気信号を、例えばワイヤによって出力することができる。本発明の監視システムは、本発明の方法を実施することに適合している。
【００１２】
監視システムには、ブレードのエッジ方向および上下方向双方の揺動運動および振動数を計測するために、ブレードボルトおよび／または軸受ボルトに対して９０°ずらされている他方のブレードボルトおよび／または軸受ボルト上にそれぞれ位置決めされている２つのボルトゲージを設けることができる。言い換えれば、監視システムには、ブレードボルトおよび／または軸受ボルト上にそれぞれ位置決めされている２つのボルトゲージを設けることができ、２つのボルトゲージのうち第１のボルトゲージのブレードボルトまたは軸受ボルトは、ブレードのエッジ方向および上下方向双方の揺動運動および振動数を計測するために、２つのボルトゲージのうち第２のボルトゲージのブレードボルトまたは軸受ボルトに対して９０°ずらされている。
【００１３】
さらに監視システムには、少なくとも１つのペアを成すボルトゲージを設けることができ、このペアのボルトゲージは、１つのペアを成すブレードボルトおよび／または軸受ボルト上に位置決めされている。このペアにおけるブレードボルトおよび／または軸受ボルトのうち一方は、ペアのボルトゲージによるブレードのエッジ方向および／または上下方向の揺動運動および振動数を表す差分信号を計測するために、ペアにおけるブレードボルトおよび／または軸受ボルトのうち他方に対して１８０°ずらされている。
【００１４】
さらに監視システムには、少なくとも２つのペアを成すボルトゲージを設けることができる。各ペアを成すボルトゲージは、１つのペアを成すブレードボルトおよび／または１つのペアを成す軸受ボルト上に位置決めされ、この場合のペアのブレードボルトおよび／または軸受ボルトは互いに相対的に１８０°ずらされている。異なるペアのボルトゲージにおけるブレードボルトおよび／または軸受ボルトは、互いに相対的に９０°ずらされている。
【００１５】
さらに本発明の監視システムには、１つまたは複数の増幅器が設けられており、これらの増幅器は、ワイヤとスリップリングによって、またはワイヤレスでボルトゲージおよびメインコンピュータないしはコントローラと接続されている。ボルトゲージからの信号を記憶または記録するためにメインコンピュータないしはコントローラ内に記憶ユニットまたは記録ユニットを設けることができる。
【００１６】
その上さらに、本発明には、メインコンピュータないしはコントローラ内に警報ユニットが設けられており、他のブレード振動数と比較して１つまたは複数のブレード振動数の変動が所定のレベルに達すると、この警報ユニットは警報をセットする、および／または風力タービンを停止させる。
【００１７】
ここで留意すべきは、例えばブレードボルト上に前記ボルトゲージを配置することができるということである。しかしながら、さらに別の代案として、軸受ボルトまたは軸受ボルトとブレードボルト双方の上に前記ボルトゲージを配置することもできる。軸受ボルトの主要な機能は、ピッチ軸受の外側リングを風力タービンのハブに取り付けることであり、この場合のピッチ軸受の内側リングはブレードボルトを用いてブレードを支持している。
【００１８】
各ロードセル（ＬＣ）に起因するボルトゲージからの信号は、スリップリングと接続されているワイヤを介し、さらに増幅器によって増幅されて、メインコンピュータないしはコントローラ（ＭＣ）へ通常電気的に伝送される。ロードセル信号を直接ボルトゲージで増幅し、ＭＣへワイヤレスで伝送してもよい。
【００１９】
これによって、上記のように、各ブレードの揺動運動または振動数が監視され、ＭＣで記憶または記録される。さらに、各ブレード振動数が他のブレード振動数と比較され、所定のレベルに達すると警報がセットされ、および／または風力タービンが停止させられるように、各ブレード振動数の急を知らせる激しい変動が監視される。
【００２０】
さて、ここで本発明を、添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による風力タービンを示した図
【図２】ボルトゲージが位置決めされているブレードの取り付けを示した本発明による風力タービンの断面図
【図３】ブレードボルト上に位置決めされたボルトゲージの断面図
【図４】各ボルトゲージとメインコンピュータないしはコントローラ（ＭＣ）の間の電気的な接続を示した図
【図５】相互に１８０°ずらしてブレードボルト上に位置決めされた２つのボルトゲージからのロードセル（ＬＣ）信号を示す図
【図６】図５による２つのＬＣ信号間の差分信号を示す図
【図７】ブレードＣのエッジ方向の振動数が他のブレード振動数より減衰し警報がセットされる状況を例示した図
【図８】軸受ボルト上に位置決めされたボルトゲージの断面図
【００２２】
図面の詳細な説明
監視システムは、図１，２，３に示したような風力タービン１に内蔵されており、この監視システムにはタワー２とナセル３とピッチ軸受１０を有するハブ４と複数のブレードボルト８に適合したピッチ軸受の複数のスルーホールによって内側リング１２および外側リング１１を有するピッチ軸受１０にそれぞれ接続されている１つまたは複数の回転ブレード５（５Ａ，５Ｂ（図示せず），５Ｃまたはより多くのブレード）とが設けられており、このピッチ軸受１０は、図２に示したように複数のナット９によって緊締されている。スルーホールは、ピッチ軸受の内側リング１２に配置されている。図２に示したように、ブレードボルト８およびナット９はそれぞれｘｙ平面でピッチ軸受１０と接合されており、ブレード５は、ｘｙ平面からｚ方向（このｚ方向は大体においてブレードスパンに平行である）に半径方向に延在しており、ｚ方向には、ｘ方向にほぼ平行であるブレードの上面および／または下面２０が設けられている。この監視システムは、ロードセル（ＬＣ、図示せず）がそれぞれ組み込まれている１つまたは複数のボルトゲージ６から成り、このボルトゲージ６は、ピッチ軸受１０とナット９の間でブレードボルト８上に位置決めされ、ハブ４の内側又は外側でナット９によって緊締されている。好適には、図３に示したように、座金１４がブレードボルト８上のボルトゲージ６の両側に載置される。そして、ブレード５が風力およびブレード５の回転によって振動させられ、風力タービン１のハブ４が回転し始めると、ボルトゲージ６はボルト／ナット接続部およびブレード５からの双方の緊締力に起因する信号を出力する。
【００２３】
例えば上下方向すなわちｙ方向の揺動運動（ブレードの上面および／または下面２０に垂直であり、ひいてはブレードの翼弦線すなわちブレードの後縁とブレードの前縁を結んだ直線にも実質的に垂直である）のように特定の種類のブレード揺動運動を監視すべき場合には、ボルトゲージ６は、ブレードボルト８上に位置決めされており、ボルトおよびブレードの中心を通るブレードボルト８の平面はブレード５の風下または風側とも呼ばれる上面および／または下面２０にほぼ垂直である。言い換えれば、内側リング１２におけるブレードボルト８の位置および内側リング１２の中心は、ｘ方向に実質的に平行にひいてはブレードの翼弦に実質的に平行に延在する線上にある。本発明の実施形態では、この線はｘ方向に一致している。
【００２４】
エッジ方向の揺動運動または振動数すなわちｘ方向の振動数（ブレードの上面および／または下面２０に平行であり、ひいてはブレードの翼弦線にも実質的に平行である）を監視すべき場合には、ボルトゲージ６は９０°ずらされたブレードボルト８上に位置決めされ、ボルト８およびブレード５の中心を通るブレードボルト８の平面はブレード５の上面および／または下面２０にほぼ平行である。言い換えれば、内側リング１２におけるブレードボルト８の位置および内側リング１２の中心は、ｙ方向に実質的に平行にひいてはブレードの翼弦に実質的に垂直に延在する線上にある。本発明の実施形態では、この線はｙ方向に一致している。
【００２５】
代案として、エッジ方向および上下方向双方のボルトゲージ６が上記のブレードボルト８上に位置決めされ、これによって、図２に示したように、エッジ方向および上下方向双方の揺動運動または振動数を監視することもある。
【００２６】
さらに別の代案として、ボルトゲージ６を上記のブレードボルト８のうち１つの上に位置決めし、それからもう１つのボルトゲージ６を内側リング１２の外周に沿って上記のブレードボルト８から１８０°ずらされたブレードボルト８上に位置決めしてもよい。これによって、２つのボルトゲージ６の間の差分信号を、図５および６に示したような好適な信号によって監視することができる。図５には２つの上下方向の振動数の信号が示されており、上方の信号が負荷の緩んでいるボルトゲージ６のロードセル（ＬＣ）に起因する一方、下方の信号は、負の信号がボルトゲージ６上のいっそう大きな圧力を示すように、負荷の増大した、上記のボルトゲージ６とは１８０°ずらされたボルトゲージ６のロードセルに起因している。２．３ＭＷ発電する規格である典型的な大きさの風力タービンの場合には、ボルトゲージにボルトゲージ６のロードセルの静荷重または静圧である４００ｋＮの緊締力がかかり、このロードセルは、例えばボルトゲージ６およびロードセルの規格に依存して７５０ｋＮに達する。
【００２７】
またさらに別の代案として、図８に示したように、上記のボルトゲージ６を軸受ボルト１３上に位置決めするか、または軸受ボルト１３およびブレードボルト８双方の上に位置決めしてもよい。軸受ボルト１３の主要な機能は、ピッチ軸受１０の外側リング１１を風力タービン１のハブ４に取り付けることであり、この場合、ピッチ軸受１０の内側リング１２はブレード５をブレードボルト８で支持している。
【００２８】
上記したナット９の代わりに、クランプまたはクランプと組合わせた接着剤のようなさらに別の締め付け手段を使用することができる。
【００２９】
各ロードセル（ＬＣ）に起因するボルトゲージ６からの信号は、図４に示したように、スリップリング１５と接続されているワイヤ７を介し、さらに増幅器１６によって増幅されて、メインコンピュータないしはコントローラ（ＭＣ）１７へ通常電気的に伝送される。ロードセル信号を直接ボルトゲージ６で増幅し、ＭＣ１７へワイヤレスで伝送してもよい。
【００３０】
これによって、上記のように、各ブレードの揺動運動または振動数が監視され、ＭＣ１７の記憶ユニットまたは記録ユニット（図示せず）で記憶または記録される。さらに、各ブレード振動数が他のブレード振動数と比較され、所定のレベルに達すると警報がセットされ、および／または風力タービン１が警報ユニットによって停止させられるように、各ブレード振動数の急を知らせる激しい変動がＭＣ１７の警報ユニット（図示せず）によって監視される。
【００３１】
ブレード５の上下方向および殊にエッジ方向の振動数は、そのブレード５の温度変化によって変わっていく。例えば異なる質量分布のために、ブレード振動数の多少の初期差も生じるであろう。それ故に、１つのブレード５の振動数変動の検出は、他のブレード５にも考慮して行う必要がある。ブレード振動数の相対変動の検出方法を以下に式で説明している。例えばブレード５Ａ（ｆＡ）のブレード振動数は、他のブレード（ＦＢとＦＣ）の平均値で差し引かれる。初期差（ｄｆＡ ｉｎｉｔ）は、初期偏差を除くために差し引かれる。このことは、例えば１日の平均値を算出することによって見出すことができる。
【００３２】
【数１】
2010540841.tif 000003
許容差（ｄｆａｌｌｏｗｅｄ）で差し引かれる差（ｄｆＡ．．Ｃ）の絶対値を積分することによって、差が大きければ早く、偏差が小さければゆっくりと増大する（increase）信号が得られる。ＤｉｆｆＬｅｖＡ（ＤｉｆｆＬｅｖＢおよびＤｉｆｆＬｅｖＣに対しても同様）が所定のレベルに達すると、警報がセットされ、風力タービンが停止させられる。
【００３３】
【数２】
2010540841.tif 000004
図７には、ブレードＣのエッジ方向の振動数が減衰し、ブレードＡおよびブレードＢの振動数がいっそう安定する状況が例示されている。許容差（ｆｄＣ）に達したとき、差のレベル（ＤｉｆｆＬｅｖＣ）は、上昇し始め、０．２に達すると、警報がトリガまたはセットされる。
【００３４】
絶対差の代わりに振動数の比率を考慮することによって振動数の差を算出することもできる。
【００３５】
【数３】
2010540841.tif 000005
振動数の差のレベルの検出
１．例えばブレードダメージのない通常運転時の発電機速度の関数として差が変動する場合には、差ｄｆＡ．．Ｃは、所定の速度間隔にわたって積分を行う複数の積分器で積分される。
２．所定の最大偏差に達したとき、積分法を使用せずに、警報をセットすることができる。
【００３６】
前述の従来技術と比較すると、本発明はブレード振動数の監視を次のとおり低コストで実現することができる。すなわち、ボルトゲージ６は前述した従来技術で用いられてきた３軸加速度計よりいっそう安価であり、従来のブレードボルト８または従来の軸受ボルト１３上にボルトゲージ６を取り付けることは、従来の風力タービンの従来のブレード内に加速度計を取り付けることよりまさに簡単と言える。
【図１】
2010540841.tif 000006
【図２】
2010540841.tif 000007
【図３】
2010540841.tif 000008
【図４】
2010540841.tif 000009
【図５】
2010540841.tif 000010
【図６】
2010540841.tif 000011
【図７】
2010540841.tif 000012
【図８】
2010540841.tif 000013
【国際調査報告】
2010540841.tif 000014
2010540841.tif 000015
2010540841.tif 000016