[發明專利]具有被布置為減小其部件上的縮短壽命的負荷的槳距控制的風力渦輪機

有效

• 申請號: 200880017852.4
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101720387A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: L·里薩格;R·斯文德森;E·C·米蘭達
• 申請（專利權）人: 維斯塔斯風力系統有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;郭曉華

1.一種風力渦輪機，其包含：

轉子，其具有輪轂和至少兩個葉片，

主軸承裝置，其提供轉子在風力渦輪機非旋轉部件上的旋轉支撐，

葉片變槳距裝置，其用于各個葉片繞其縱向軸的角度的個體調節，以 及

控制裝置，其用于控制葉片變槳距裝置的運行，

其中，控制裝置被布置為在風力渦輪機平常運行過程中操作葉片變槳 距裝置，以便執行各個葉片的角度的調節，使得轉子上的空氣動力平均傾 斜力矩抵消由于轉子質量上的重力引起的外伸負荷力在主軸承上所導致的 彎曲力矩，其中，風力渦輪機的平常運行至少為所述風力渦輪機產生其額 定功率的風速的運行。

2.根據權利要求1的風力渦輪機，其中，轉子上的平均傾斜力矩抵消 由于轉子質量的重力引起的外伸負荷力在主軸承上所導致的彎曲轉矩的至 少20％。

3.根據權利要求2的風力渦輪機，其中，轉子上的平均傾斜力矩抵消 由于轉子質量的重力引起的外伸負荷力在主軸承上所導致的彎曲轉矩的至 少30％。

4.根據權利要求3的風力渦輪機，其中，轉子上的平均傾斜力矩抵消 由于轉子質量的重力引起的外伸負荷力在主軸承上所導致的彎曲轉矩的至 少50％。

5.根據權利要求1的風力渦輪機，其中，風力渦輪機平常運行包含風 力渦輪機以12m/s與18m/s之間的平均風速的運行。

6.根據權利要求1的風力渦輪機，還包含：測量裝置，其被布置為檢 測轉子的負荷數據，并向控制裝置提供根據所述負荷數據的輸出，負荷數 據為轉子上的瞬時機械負荷的量度，

其中，控制裝置進一步被布置為：運行葉片變槳距裝置，以便響應于 輸出自測量裝置的負荷數據進行各個葉片的角度的調節。

7.根據權利要求6的風力渦輪機，其中，控制裝置確定共同周期槳矩 函數，并依賴于個體葉片的瞬時方位角根據所述周期槳矩函數操作葉片變 槳距裝置。

8.根據權利要求6的風力渦輪機，其中，所述測量裝置被布置為提供 葉片根部彎曲力矩的量度。

9.根據權利要求6的風力渦輪機，其中，所述測量裝置被布置為對于 葉片提供迎角的量度。

10.根據權利要求6-9中任意一項的風力渦輪機，其中，控制裝置包含： 數據收集與存儲裝置，用于重復收集和存儲轉子的所述負荷數據；數據處 理裝置，用于處理風力渦輪機轉子的所述收集的負荷數據并由所述負荷數 據確定對于轉子的負荷分布函數，其中，控制裝置被布置為響應于所確定 的負荷分布函數來操作葉片變槳距裝置。

11.一種減小風力渦輪機主軸承上的平均彎曲力矩的方法，轉子由所 述主軸承旋轉支撐，該方法包含以下步驟：

在風力渦輪機平常運行過程中，響應于抵消空氣動力平均傾斜力矩 (M_t，c)的預定值，將風力渦輪機的葉片變槳距裝置操作到風力渦輪機轉 子葉片的個體變槳距，使得對應于所述預定值地，轉子上的空氣動力平均 傾斜力矩抵消由于轉子質量的重力引起的外伸負荷力在主軸承上所導致的 彎曲力矩，其中，風力渦輪機的平常運行至少為所述風力渦輪機產生其額 定功率的風速的運行。

12.根據權利要求11的方法，其中，轉子上的預定平均傾斜力矩對應 于由于轉子質量上的重力產生的外伸負荷力在主軸承上導致的彎曲力矩的 至少20％的抵消。

13.根據權利要求12的方法，其中，轉子上的預定平均傾斜力矩對應 于由于轉子質量上的重力產生的外伸負荷力在主軸承上導致的彎曲力矩的 至少30％的抵消。

14.根據權利要求13的方法，其中，轉子上的預定平均傾斜力矩對 應于由于轉子質量上的重力產生的外伸負荷力在主軸承上導致的彎曲力矩 的至少50％的抵消。

15.根據權利要求11的方法，其中，風力渦輪機平常運行包含風力渦 輪機在12m/s與18m/s之間的平均風速上的運行。