风力变桨系统及风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法

摘要

本发明揭露一种风力变桨系统及风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法。风力变桨系统包含变桨电机、第一位置检测器、驱动器、第二位置检测器以及控制器。变桨电机透过传动机构以驱动桨叶。于桨叶转动至机械零度位置时，第一位置检测器所读取到的位置值为第一零点位置值。驱动器用以储存第一零点位置值。于桨叶转动至机械零度位置时，第二位置检测器所读取到的位置值为第二零点位置值。控制器用以储存第二零点位置值。于接收到相应的备份指令时，驱动器储存的第一零点位置值被备份至控制器，而控制器储存的第二零点位置值被备份至驱动器。

说明书

技术领域

本发明是有关于一种风力变桨系统，且特别是有关于一种风力变桨系统及其中的桨叶零点备份与恢复方法。

背景技术

近年来气候变迁、资源及能源逐渐匮乏，为因应此一困境，绿能产业逐渐兴起。风力发电为绿能产业的一环，其与太阳能发电一样具有取之不尽的特性，因此，自19世纪末起，美国开始研发风力发电相关技术，直至今日。

当更换风力变桨系统中的组件时，必须由调试人员进入风力变桨系统中的轮毂，进行重新设定桨叶的零点位置的步骤，借此使风力变桨电机组正常运作。具体而言，在设定时，调试人员需通过手动操作盒以将桨叶旋转至机械零点的位置，并且纪录桨叶的零点位置。

然而，上述操作需由专业人员来进行，且需要多人彼此配合，不仅操作复杂，且衍生出耗费时间过长的问题，由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。

发明内容

本发明内容的一目的是在提供一种风力变桨系统及其中的桨叶零点备份与恢复方法，借以改善于更换风力变桨系统中的组件时，需由专业人员来进行，且需要多人彼此配合，不仅操作复杂，且衍生出耗费时间过长的问题。

为达上述目的，本发明内容的一技术方案是关于一种风力变桨系统。前述风力变桨系统包含变桨电机、第一位置检测器、驱动器、第二位置检测器以及控制器。于结构上，前述第一位置检测器设置于前述变桨电机的枢轴端，前述驱动器电性耦接于前述变桨电机，前述第二位置检测器设置于前述桨叶的末端，前述控制器电性耦接于前述第二位置检测器。

于操作上，上述变桨电机透过传动机构连接至桨叶，前述变桨电机透过前述传动机构以驱动前述桨叶。于前述桨叶转动至机械零度位置时，前述第一位置检测器所读取到的位置值为第一零点位置值。前述驱动器用以储存前述第一零点位置值。于前述桨叶转动至机械零度位置时，前述第二位置检测器所读取到的位置值为第二零点位置值。前述控制器用以储存前述第二零点位置值。于接收到相应的备份指令时，前述驱动器储存的前述第一零点位置值被备份至前述控制器中，而前述控制器储存的前述第二零点位置值被备份至前述驱动器中。

根据本发明一实施例，当前述驱动器被更换成另一驱动器时，备份至前述控制器中的前述第一零点位置值被传送至前述另一驱动器中。

根据本发明另一实施例，当前述控制器被更换成另一控制器时，备份至前述驱动器中的前述第二零点位置值被传送至前述另一控制器中。

根据本发明再一实施例，当前述第一位置检测器被更换成另一第一位置检测器时，前述控制器根据前述第二零点位置计算出第二桨叶角，并将前述第二桨叶角传送至前述驱动器，前述驱动器根据前述另一第一位置检测器所读取到的位置值与前述第二桨叶角以计算出前述第一零点位置值。

根据本发明又一实施例，前述控制器是根据以下公式以计算出前述第二桨叶角：

θ_B=K_B*(X_B-X_B0)，

上述θ_B为前述第二桨叶角，K_B为前述桨叶至前述第二位置检测器的传动系数，X_B为前述第二位置检测器所读取到的位置值，以及X_B0为前述第二零点位置值。

根据本发明另再一实施例，前述驱动器是根据以下公式以计算出前述第一零点位置：

$>X_{A0}=X_A-\frac{{\theta }_B}{K_A},$>

上述X_A0为前述第一零点位置值，X_A为前述另一第一位置检测器所读取到的位置值，θ_B为前述第二桨叶角，以及K_A为前述桨叶至前述另一第一位置检测器的传动系数。

根据本发明另又一实施例，当前述第二位置检测器被更换成另一第二位置检测器时，前述驱动器根据前述第一零点位置计算出第一桨叶角，并将前述第一桨叶角传送至前述控制器，前述控制器根据前述另一第二位置检测器所读取到的位置值与前述第一桨叶角以计算出前述第二零点位置值。

根据本发明再另一实施例，前述控制器是根据以下公式以计算出前述第一桨叶角：

θ_A=K_A*(X_A-X_A0)，

上述θ_A为前述第一桨叶角，K_A为前述桨叶至前述第一位置检测器的传动系数，X_A为前述第一位置检测器所读取到的位置值，以及X_A0为前述第一零点位置值。

根据本发明再又一实施例，前述控制器是根据以下公式以计算出前述第二零点位置：

$>X_{B0}=X_B-\frac{{\theta }_A}{K_B},$>

上述X_B0为前述第二零点位置值，X_B为前述另一第二位置检测器所读取到的位置值，θ_A为前述第一桨叶角，以及K_B为前述桨叶至前述另一第二位置检测器的传动系数。

为达上述目的，本发明内容的另一技术方案是关于一种风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法。前述风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法包含以下步骤：于桨叶转动至机械零度位置时，通过第一位置检测器以取得第一零点位置值。通过驱动器以储存前述第一零点位置值。于前述桨叶转动至机械零度位置时，通过第二位置检测器以取得第二零点位置值。通过控制器以储存前述第二零点位置值。于接收到相应的备份指令时，将前述驱动器储存的前述第一零点位置值备份至前述控制器中。于接收到相应的备份指令时，将前述控制器储存的前述第二零点位置值备份至前述驱动器中。

根据本发明一实施例，当前述驱动器被更换成另一驱动器时，将备份至前述控制器中的前述第一零点位置值传送至前述另一驱动器中。

根据本发明另一实施例，当前述控制器被更换成另一控制器时，将备份至前述驱动器中的前述第二零点位置值传送至前述另一控制器中。

根据本发明再一实施例，当前述第一位置检测器被更换成另一第一位置检测器时，通过前述控制器根据前述第二零点位置计算出第二桨叶角，并将前述第二桨叶角传送至前述驱动器，通过前述驱动器根据前述另一第一位置检测器所读取到的位置值与前述第二桨叶角以计算出前述第一零点位置值。

根据本发明又一实施例，前述第二桨叶角是通过前述控制器根据以下公式以计算出：

θ_B=K_B*(X_B-X_B0)，

上述θ_B为前述第二桨叶角，K_B为前述桨叶至前述第二位置检测器的传动系数，X_B为前述第二位置检测器所读取到的位置值，以及X_B0为前述第二零点位置值。

根据本发明另再一实施例，前述第一零点位置是通过前述驱动器根据以下公式以计算出：

$>X_{A0}=X_{A-}\frac{{\theta }_B}{K_A},$>

上述X_A0为前述第一零点位置值，X_A为前述另一第一位置检测器所读取到的位置值，θ_B为前述第二桨叶角，以及K_A为前述桨叶至前述另一第一位置检测器的传动系数。

根据本发明另又一实施例，当前述第二位置检测器被更换成另一第二位置检测器时，通过前述驱动器根据前述第一零点位置计算出第一桨叶角，并将前述第一桨叶角传送至前述控制器，通过前述控制器根据前述另一第二位置检测器所读取到的位置值与前述第一桨叶角以计算出前述第二零点位置值。

根据本发明再另一实施例，前述第一桨叶角是前述控制器根据以下公式以计算出：

θ_A=K_A*(X_A-X_A0)，

上述θ_A为前述第一桨叶角，K_A为前述桨叶至前述第一位置检测器的传动系数，X_A为前述第一位置检测器所读取到的位置值，以及X_A0为前述第一零点位置值。

根据本发明再又一实施例，前述第二零点位置是通过前述控制器根据以下公式以计算出：

$>X_{B0}=X_B-\frac{{\theta }_A}{K_B},$>

上述X_B0为前述第二零点位置值，X_B为前述另一第二位置检测器所读取到的位置值，θ_A为前述第一桨叶角，以及K_B为前述桨叶至前述另一第二位置检测器的传动系数。

因此，根据本发明的技术内容，本发明实施例通过提供一种风力变桨系统及其中的桨叶零点备份与恢复方法，借以改善于更换风力变桨系统中的组件时，需由专业人员来进行，且需要多人彼此配合，不仅技术门槛高，且操作复杂，衍生出耗费时间过长的问题。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明一实施例的一种风力变桨系统的示意图；

图2是绘示依照本发明另一实施例的一种上位机软件的操作界面示意图；

图3是绘示依照本发明再一实施例的一种零点位置的备份示意图；

图4是绘示依照本发明又一实施例的一种桨叶角的恢复示意图；

图5是绘示依照本发明另再一实施方式的一种风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法的步骤流程图。

【主要元件符号说明】

100：风力变桨系统            150：控制器

110：变桨电机                160：通信总线

115：传动机构                200：上位机软件的操作界面

120：第一位置检测器          210：备份零点按钮

125：桨叶                    220：通过控制器恢复零点按钮

130：驱动器                  230：通过编码器B恢复零点按钮

140：第二位置检测器          240：备份零点按钮

250：通过驱动器恢复零点按钮  260：通过编码器A恢复零点按钮

500：风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法

510～560：步骤

具体实施方式

为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。

其中附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。

另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。

图1是依照本发明一实施例绘示一种风力变桨系统的示意图。如图所示，风力变桨系统100包含变桨电机110、第一位置检测器120、驱动器130、第二位置检测器140以及控制器150，其中风力变桨系统100实作上可配置于整个风力变桨系统的轮毂（Rotor Hub）内，并透过通信总线与主控机舱（图中未示）进行通信操作。于结构上，第一位置检测器120设置于变桨电机110的枢轴端，驱动器130电性耦接于变桨电机110，第二位置检测器140设置于桨叶125的末端（如：与桨叶125末端的内齿轮连接），控制器150透过通信总线160电性耦接于第二位置检测器140与驱动器130。

实作上，第一位置检测器120与第二位置检测器140可以是编码器，驱动器130可为一变桨驱动器，而控制器150可以是可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC）。

此外，风力变桨系统100更可包含传动机构（如：齿轮箱）115，且变桨电机110透过传动机构115连接至桨叶125。

于操作上，变桨电机110透过传动机构115以驱动桨叶125。于桨叶125转动至机械零度位置时，第一位置检测器120所读取到的位置值为第一零点位置值。驱动器130用以储存第一零点位置值。于桨叶125转动至机械零度位置时，第二位置检测器140所读取到的位置值为第二零点位置值。控制器150用以储存第二零点位置值。

此外，当桨叶125已转动至机械零度位置时，风力变桨系统100可接收自主控机舱传来的一备份指令，使得驱动器130储存的第一零点位置值可透过通信总线160备份至控制器150中，而控制器150储存的第二零点位置值可透过通信总线160备份至驱动器130中。

如上所述，当驱动器130损坏而需要更换时，由于预先将驱动器130所需的零点位置值备份至控制器150中，因此能将零点位置值透过通信总线160传送至新的驱动器中，使得新驱动器所需的零点位置值得以恢复。此外，当控制器150损坏而需要更换时，由于预先将控制器150所需的零点位置值备份至驱动器130中，而能将零点位置值透过通信总线160传送至新的控制器中，使得新控制器所需的零点位置值得以恢复。

因而，通过本发明实施例的风力变桨系统100，可于更换其中的组件时，直接恢复桨叶的零点位置，操作简单、耗费时间少，且无须专业人员进行操作，改进以往更换风力变桨系统100的组件所衍生的种种问题。

在此例示性地说明本发明的一实施方式。于制作上，位置检测器可由但不限于编码器来实现，上述第一位置检测器120在本实施例中可例如为编码器A，而上述第二位置检测器140在本实施例中可例如为编码器B。上述编码器A检测变桨电机110的位置与速度，而产生相应的信息，并将其反馈至驱动器130。驱动器130根据反馈的位置与速度信息及由控制器150所接收到的命令信息，对桨叶125进行位置与速度的相应闭回路控制。

此外，编码器B检测桨叶125的位置值，并将其反馈至控制器150。上述控制器150可由驱动器130处取得编码器A所检测的位置与速度信息，并比较储存于驱动器130的编码器A所检测的位置值与储存于控制器150的编码器B所检测的位置值，若两者的偏差超过预设的最大偏差值，将触发执行一风力变桨系统100的紧急顺桨机制。

图2是绘示依照本发明实施例的一种上位机软件的操作界面。图3是绘示依照本发明实施例的一种零点位置的备份示意图。下述关于风力变桨系统100的备份与恢复机制，请同时参照图2与图3。

首先，按照传统方式完成桨叶零点位置设置后，可将装载上位机软件的电脑连接至主控机舱，以供于主控机舱中透过通信总线对风力变桨系统100进行控制。接着，如图所示，当点选与编码器A对应的“备份零点按钮210”时，请一并参照图3，装载上位机软件的电脑会执行与备份零点按钮210相对应的指令，而如图3的路径A所示，将储存于驱动器130内的编码器A零点位置X_A0备份至控制器150。

另外，当点选与编码器B对应的“备份零点按钮240”时，装载上位机软件的电脑会执行与备份零点按钮240相对应的指令，而如图3的路径B所示，将储存于控制器150内的编码器B零点位置X_B0备份至驱动器130中。

当驱动器130或控制器150的一者损坏而需要更换时，由于预先将其中一者所需的零点位置值备份至另一者中，而能将零点位置值透过装载上位机软件的电脑恢复至需要零点位置值的装置中。

在此将详细介绍编码器A及B的零点位置的例示计算方式，以使后续编码器A及B的零点位置的备份与恢复更加易于理解，计算方式如下所示：

首先，在驱动器130中，桨叶的实际角度的计算公式为：

θ_A=K_A*(X_A-X_A0)......(1)，

上述θ_A为根据编码器A的位置值所计算出来的桨叶角，K_A为桨叶至编码器A的传动系数，X_A为编码器A所读取到的位置值，以及X_A0为桨叶处于机械零度时编码器A所对应的位置值。

此外，在控制器150中，桨叶的实际角度的计算公式为：

θ_B=K_B*(X_B-X_B0)......(2)，

上述θ_B为根据编码器B的位置值所计算出来的桨叶角，K_B为桨叶至编码器B的传动系数，X_B为编码器B所读取到的位置值，以及X_B0为桨叶处于机械零度时编码器B所对应的位置值。

以下假设一状况来演练编码器A及B的零点位置的计算方式：

1.桨叶到编码器A的传动系数为0.001、编码器A的线数为5000(亦即编码器A旋转360°，X_A的值变化5000)，则

2.桨叶到编码器B的传动系数为0.005、编码器B的线数为5000(亦即编码器B旋转360°，X_B的值变化5000)，则

3.桨叶首次设置零点并执行零点备份后，而桨叶在不同角度下的计算例如下所示：

I.桨叶处于0°时，

X_A=10000000，根据公式(1)，θ_A=K_A*(X_A-X_A0)°，

X_B=20000000，根据公式(2)，θ_B=K_B*(X_B-X_B0)，

II.桨叶处于45°时，

X_A=10625000，根据公式(1)，θ_A=K_A*(X_A-X_A0)°，

X_B=20125000，根据公式(2)，θ_B=K_B*(X_B-X_B0)，

III.桨叶处于90°时，

X_A＝11250000，根据公式(1)，θ_A=K_A*(X_A-X_A0)°，

X_B=20250000，根据公式(2)，θ_B=K_B*(X_B-X_B0)，

在本发明的一实施例中，当驱动器130被更换成另一驱动器时，由于X_A0丢失，控制器150中的第一零点位置值被传送至另一驱动器中，以恢复驱动器130所丢失的X_A0。

举例而言，在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100；

步骤3：点选与编码器A(第一位置检测器120)对应的“通过控制器恢复零点按钮220”，此时，上位机软件会执行与通过控制器恢复零点按钮220相对应的指令，以将储存于控制器150内的编码器A(第一位置检测器120)零点位置传送至驱动器130并将其值赋予X_A0。此时，X_A0＝10000000，根据公式(1)即可计算出正确的桨叶角度θ_A。

在本发明的另一实施例中，当控制器150被更换成另一控制器时，由于X_B0丢失，将备份至驱动器130中的第二零点位置值传送至另一控制器中，以恢复控制器150所丢失的X_B0。

举例而言，在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100；

步骤3：点选与编码器B(第二位置检测器140)对应的“通过驱动器恢复零点按钮250”，此时，上位机软件会执行与通过驱动器恢复零点按钮250相对应的指令，以将储存于驱动器130内的编码器B(第二位置检测器140)零点位置传送至控制器150并将其值赋予X_B0。此时，X_B0＝20000000，根据公式(2)即可计算出正确的桨叶角度θ_B。

在本发明的又一实施例中，当第一位置检测器120被更换成另一第一位置检测器时，驱动器130所储存的X_A0及控制器中所储存的已不适用，控制器150根据第二零点位置X_B0计算出第二桨叶角θ_B，并将第二桨叶角θ_B传送至驱动器130，驱动器130根据另一第一位置检测器所读取到的位置值与第二桨叶角θ_B以计算出第一零点位置值。

在本实施例中，控制器150是根据以下公式以计算出第二桨叶角：

θ_B=K_B*(X_B-X_B0)……(2)

上述θ_B为第二桨叶角，K_B为桨叶至第二位置检测器的传动系数，X_B为第二位置检测器所读取到的位置值，以及X_B0为第二零点位置值。

在本实施例中，驱动器130是根据以下公式以计算出第一零点位置：

$>X_{A0}=X_A-\frac{{\theta }_B}{K_A}---\left(3\right)$>

上述X_A0为第一零点位置值，X_A为另一第一位置检测器所读取到的位置值，θ_B为第二桨叶角，以及K_A为桨叶至另一第一位置检测器的传动系数。

举例而言，当编码器A(第一位置检测器120)被更换成编码器A’时，由于公式(1)中的X_A0改变，根据公式(1)计算而得的桨叶角度已不适用，然而，根据公式(2)计算而得的桨叶角度θ_B仍为桨叶的真实角度，是以在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100；

步骤3：点选与编码器A(第一位置检测器120)对应的“通过编码器B恢复零点按钮230”，此时，请一并参照图4，上位机软件会执行与通过编码器B恢复零点按钮230相对应的指令，而如图4的路径B所示，控制器150将θ_B传送至驱动器130。随后，驱动器130根据编码器A’所读取到的位置值及θ_B而计算出X_A0。

以下假设一状况来演练更换编码器A(第一位置检测器120)之后，零点位置的计算方式：

假设此时桨叶在90°(θ_B=90°)，编码器A’所读取到的位置值为12000000，根据公式(3)，编码器A’的零点位置X_A0为：

$>X_{A0}=X_A-\frac{{\theta }_B}{K_A}=12000000-\frac{90}{\frac{0.001}{5000}*360}=10750000,$>

随后，将X_A0＝10750000代入公式(1)，则编码器A’的θ_A为：

可知所得的θ_A与桨叶的真实角度相同。

在本发明的再一实施例中，当第二位置检测器140被更换成另一第二位置检测器时，驱动器130所储存的及控制器中所储存的X_B0已不适用，驱动器130根据第一零点位置X_A0计算出第一桨叶角θ_A，并将第一桨叶角θ_A传送至控制器150，控制器150根据另一第二位置检测器所读取到的位置值与第一桨叶角θ_A以计算出第二零点位置值。

举例而言，驱动器130是根据以下公式以计算出第一桨叶角：

θ_A=K_A*(X_A-X_A0)……(1)

上述θ_A为第一桨叶角，K_A为桨叶至第一位置检测器120的传动系数，X_A为第一位置检测器120所读取到的位置值，以及X_A0为第一零点位置值。

举例而言，控制器150是根据以下公式以计算出第二零点位置：

$>X_{B0}=X_B-\frac{{\theta }_A}{K_B}---\left(4\right)$>

上述X_B0为第二零点位置值，X_B为另一第二位置检测器所读取到的位置值，θ_A为第一桨叶角，以及K_B为桨叶至另一第二位置检测器的传动系数。

举例而言，当编码器B(第二位置检测器140)被更换成编码器B’时，由于公式(2)中的X_B0改变，根据公式(2)计算而得的桨叶角度已不适用，然而，根据公式(1)计算而得的桨叶角度θ_A仍为桨叶的真实角度，是以在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100；

步骤3：点选与编码器B(第二位置检测器140)对应的“通过编码器A恢复零点按钮260”，此时，请一并参照图4，上位机软件会执行与通过编码器A恢复零点按钮260相对应的指令，而如图4的路径A所示，驱动器130将θ_A传送至控制器150。随后，控制器150根据编码器B’所读取到的位置值及θ_A而计算出X_B0。

以下假设一状况来演练更换编码器B(第二位置检测器140)之后，零点位置的计算方式：

假设此时桨叶在90°(θ_A＝90°)，编码器B’所读取到的位置值为22000000，根据公式(4)，编码器B’的零点位置X_B0为：

$>X_{B0}=X_B-\frac{{\theta }_A}{K_B}=22000000-\frac{90}{\frac{0.005}{5000}*360}=21750000,$>

随后，将X_B0＝21750000代入公式(2)，则编码器B’的θ_B为：

可知所得的θ_B与桨叶的真实角度相同。

图5是依照本发明另一实施例绘示一种风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法的示意图。如图5所示，风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法500包含以下步骤：于桨叶转动至机械零度位置时，通过第一位置检测器以取得第一零点位置值(步骤510)。通过驱动器以储存前述第一零点位置值(步骤520)。于前述桨叶转动至机械零度位置时，通过第二位置检测器以取得第二零点位置值(步骤530)。通过控制器以储存前述第二零点位置值(步骤540)。于接收到相应的备份指令时，将前述驱动器储存的前述第一零点位置值备份至前述控制器中(步骤550)。于接收到相应的备份指令时，将前述控制器储存的前述第二零点位置值备份至前述驱动器中(步骤560)。

请一并参照图1与图5。在步骤510中，可通过第一位置检测器120于桨叶转动至机械零度位置时，取得第一零点位置值，并于步骤520中，通过驱动器130以储存前述第一零点位置值。请看到步骤530，可通过第二位置检测器140于前述桨叶转动至机械零度位置时，取得第二零点位置值，并在步骤540中，通过控制器150以储存前述第二零点位置值。

再者，在步骤550中，于接收到相应的备份指令时，可透过通信总线160将驱动器130储存的前述第一零点位置值备份至控制器150中，亦可透过通信总线160于步骤560中，将控制器150储存的前述第二零点位置值备份至驱动器130中。

如上所述，当驱动器损坏而需要更换时，由于预先将驱动器所需的零点位置值备份至控制器中，而能透过通信总线将零点位置值传送至新的驱动器中，使得新驱动器所需的零点位置值得以恢复。此外，当控制器损坏而需要更换时，由于预先将控制器所需的零点位置值备份至驱动器中，而能透过通信总线将零点位置值传送至新的控制器中，使得新控制器所需的零点位置值得以恢复。

因而，通过本发明实施例的风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法，可于更换其中的组件时，直接恢复桨叶的零点位置，操作简单、耗费时间少，且无须专业人员进行操作，改进以往更换风力变桨系统的组件所衍生的种种问题。

在一实施例中，当驱动器130被更换成另一驱动器时，由于X_A0丢失，将备份至控制器150中的第一零点位置值传送至另一驱动器中，以恢复驱动器130所丢失的X_A0。

举例而言，在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100的通信总线160；

步骤3：点选与编码器A(第一位置检测器120)对应的“通过控制器恢复零点按钮220”，此时，上位机软件会执行与通过控制器恢复零点按钮220相对应的指令，以将储存于控制器150内的编码器A(第一位置检测器120)零点位置传送至驱动器130并将其值赋予X_A0。此时，X_A0＝10000000，根据公式(1)即可计算出正确的桨叶角度θ_A。

在另一实施例中，当控制器150被更换成另一控制器时，由于X_B0丢失，将备份至驱动器130中的第二零点位置值传送至另一控制器中，以恢复控制器150所丢失的X_B0。

举例而言，在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100的通信总线160；

步骤3：点选与编码器B(第二位置检测器140)对应的“通过驱动器恢复零点按钮250”，此时，上位机软件会执行与通过驱动器恢复零点按钮250相对应的指令，以将储存于驱动器130内的编码器B(第二位置检测器140)零点位置传送至控制器150并将其值赋予X_B0。此时，X_B0＝20000000，根据公式(2)即可计算出正确的桨叶角度θ_B。

在又一实施例中，当第一位置检测器120被更换成另一第一位置检测器时，驱动器130所储存的X_A0及控制器中所储存的已不适用，通过控制器150根据第二零点位置X_B0计算出第二桨叶角θ_B，并将第二桨叶角θ_B传送至驱动器130，通过驱动器130根据另一第一位置检测器所读取到的位置值与第二桨叶角θ_B以计算出第一零点位置值。

于再一实施例中，上述第二桨叶角是通过控制器150根据以下公式以计算出：

θ_B=K_B*(X_B-X_B0)，

其中θ_B为第二桨叶角，K_B为桨叶至第二位置检测器的传动系数，X_B为第二位置检测器140所读取到的位置值，以及X_B0为第二零点位置值。

此外，第一零点位置是通过驱动器130根据以下公式以计算出：

$>X_{A0}=X_A-\frac{{\theta }_B}{K_A},$>

其中X_A0为第一零点位置值，X_A为另一第一位置检测器所读取到的位置值，θ_B为第二桨叶角，以及K_A为桨叶至另一第一位置检测器的传动系数。

举例而言，当编码器A(第一位置检测器120)被更换成编码器A’时，由于公式(1)中的X_A0改变，根据公式(1)计算而得的桨叶角度已不适用，然而，根据公式(2)计算而得的桨叶角度θ_B仍为桨叶的真实角度，是以在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100的通信总线160；

步骤3：点选与编码器A(第一位置检测器120)对应的“通过编码器B恢复零点按钮230”，此时，请一并参照图4，上位机软件会执行与通过编码器B恢复零点按钮230相对应的指令，而如图4的路径B所示，控制器150将θ_B传送至驱动器130。随后，驱动器130根据编码器A’所读取到的位置值及θ_B而计算出X_A0，而其详细计算例子已记载于前，在此不作赘述。

在一实施例中，当第二位置检测器140被更换成另一第二位置检测器时，驱动器130所储存的及控制器中所储存的X_B0已不适用，通过驱动器130根据第一零点位置计算X_A0出第一桨叶角θ_A，并将第一桨叶角θ_A传送至控制器150，通过控制器150根据另一第二位置检测器所读取到的位置值与第一桨叶角θ_A以计算出第二零点位置值。

在又一实施例中，上述第一桨叶角是控制器根据以下公式以计算出：

θ_A=K_A*(X_A-X_A0)

其中θ_A为第一桨叶角，K_A为桨叶至第一位置检测器120的传动系数，X_A为第一位置检测器120所读取到的位置值，以及X_A0为第一零点位置值。

于再一实施例中，上述第二零点位置是通过控制器150根据以下公式以计算出：

其中X_B0为第二零点位置值，X_B为另一第二位置检测器所读取到的位置值，θ_A为第一桨叶角，以及K_B为桨叶至另一第二位置检测器的传动系数。

举例而言，当编码器B(第二位置检测器140)被更换成编码器B’时，由于公式(2)中的X_B0改变，根据公式(2)计算而得的桨叶角度已不适用，然而，根据公式(1)计算而得的桨叶角度θ_A仍为桨叶的真实角度，是以在此的零点位置恢复机制可为：

步骤1：维护人员进入机舱；

步骤2：将装载图2所示的上位机软件的电脑连接到风力变桨系统100的通信总线160；

步骤3：点选与编码器B(第二位置检测器140)对应的“通过编码器A恢复零点按钮260”，此时，请一并参照图4，上位机软件会执行与通过编码器A恢复零点按钮260相对应的指令，而如图4的路径A所示，驱动器130将θ_A传送至控制器150。随后，控制器150根据编码器B’所读取到的位置值及θ_A而计算出X_B0，而其详细计算例子已记载于前，在此不作赘述。

如上所述的风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法皆可由软件、硬件与/或轫体来执行。举例来说，若以执行速度及精确性为首要考量，则基本上可选用硬件与/或轫体为主；若以设计弹性为首要考量，则基本上可选用软件为主；或者，可同时采用软件、硬件及轫体协同作业。应了解到，以上所举的这些例子并没有所谓孰优孰劣之分，亦并非用以限制本发明，熟悉此项技艺者当视当时需要弹性设计。

再者，所属技术领域中具有通常知识者当可明白，风力变桨系统的桨叶零点备份与恢复方法中的各步骤依其执行的功能予以命名，仅是为了让本案的技术更加明显易懂，并非用以限定该等步骤。将各步骤予以整合成同一步骤或分拆成多个步骤，或者将任一步骤更换到另一步骤中执行，皆仍属于本发明的实施方式。

由上述本发明实施方式可知，应用本发明具有下列优点。本发明实施例通过提供一种风力变桨系统及其中的桨叶零点备份与恢复方法，借以改善于更换风力变桨系统中的组件时，需由专业人员来进行，且需要多人彼此配合，不仅技术门槛高，且操作复杂，衍生出耗费时间过长的问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。