Aufbau und Funktion eines Pitch- Reglers mit negativer
Verstell - Charakteristik

Die Einbauposition am Windrad.

Der Pitchregler bei Klein- Windrädern ist meist auf der Generatorwelle (D) befestigt und stellt somit die Verbindung zu den Windflügelblättern her.
Die Einbauposition am Windrad ist bei demontierter Abdeckhaube (E) gut zu erkennen

Funktionsweise:

An den in der Reglernabe (J) drehbar gelagerten Pitchachsen (H) sind die Windflügelblätter und Fliehgewichte (B/B1) einstellbar befestigt. Damit eine gleichmässige Verstellung gewährleistet ist, sind beide Pitchachsen durch entsprechende Verbindungselemente (G/F) gekoppelt.

Die Fliehgewichte haben bei zunehmender Drehzahl des Windflügels und somit des Reglers das Bestreben sich zur Drehkreisebene des Windflügels hin auszurichten. Diese Kraft wird zur Betätigung des Reglers genutzt.

Ein zentral angebrachter Federsatz (M) wirkt der Kraft der Fliehgewichte entgegen und sorgt so für einen optimalen Anstellwinkel der Flügelblätter über den gesamten Betriebsbereich.

Erklärungen zu Abbildungen links:

(B,B1) - Fliehgewichte teilweise einstellbar.
(D) - Generatorwelle oder Getriebe- Eingang
(E) - Abdeckkappe befestigt an (K)
(F) - Synchron- Element federbelastet.
(G) - Verbindungsstangen /Hebel
(H) - Drehbar gelagerte Pitchachse
(J) - Nabe Pitchregler / Windflügel
(K) - Haltering für Abdeckkappe (E)
(L) - Befestigung Flügelblatt
(M) - Federn zweistufig (Anlauf)
(N) - Zentralführung
(P) - Windflügelblatt (gekürzt.)

Der Anlauf / Stillstand

In der Anlaufphase nimmt der Windflügel einen für das Anlaufverhalten günstigen Anstellwinkel ein.
Dieses wird erreicht durch die Anlauf- Feder (gelb), welche das Synchron- Element in der Anlauf- Phase in Endposition hält.

Vorteil:
sehr gutes Anlaufverhalten bei schwachem Wind.

Die Betriebsstellung

In der Betriebsstellung wird durch die Krafteinwirkung der Fliehgewichte die Anlauf- Feder soweit zusammen gedrückt bis die Regelfeder (rot) an der Zentralführung anliegt.

Die Regelfeder sorgt nun in einen breiten Drehzahlbereich für den optimalen Anstellwinkel des Windflügels.

Der Abregel - Bereich

Bei Erreichen der Abregel - Drehzahl wird die Regelfeder durch die zunehmende Kraft der Fliehgewichte zusammen gedrückt.

Dadurch verändert sich der Anstellwinkel des Windflügels in den negativen Bereich. Aufgrund des ungünstigen Anstellwinkels reißt die Strömung am Flügel ab (Stall- Effect) und Drehzahl und Leistungsaufnahme steigen nicht weiter an.

Wenn die Drehzahl den Abregel - Bereich unterschreitet kehrt der Regler in die Betriebsstellung zurück.

Vorteile:

• nur kleine Verstellwege des Reglers erforderlich.
• leicht realisierbare Anlaufhilfe (grösserer Anstellwinkel wie in Betriebsstellung)

Nachteile:

• unruhiges Regelverhalten, Geräusche (Stall- Effect)
• Belastung des Windflügels und der Anlagenstruktur höher, da die Flügelblätter in Abregel - Position mit nahezu voller Breite im Wind stehen.

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letzte Aktualisierung: 15. Januar 2012        Version 26.16     (c ) 2004 - 2012 wewima-windtechnik