[發明專利]風力渦輪機制動產生能量

無效

• 申請號: 201010624680.6
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102116258A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: B·S·巴格帕利;A·D·加德雷
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D9/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳江雄;譚祐祥

技術領域

本發明大體而言涉及風力渦輪機，且更具體而言，涉及利用風力渦輪機制動產生能量(power)。

背景技術

風力渦輪機是將風的動能轉變成機械能的機器。如果機械能直接由機械使用，例如用于抽水或磨麥，那么風力渦輪機可被稱作風車。同樣，如果將機械能轉變成電，那么該機器可被稱作風力發電機或者風力發電站。

風力渦輪機通常根據葉片旋轉所繞的豎直軸線或水平軸線分類。在圖1中示意性地示出一種所謂的水平軸線風力發電機，其可購自通用電器公司(General?Electric?Company)。用于風力渦輪機2的特定配置包括塔架4，塔架4支承機艙6，機艙6封閉傳動系8。葉片10布置于輪轂12上以在機艙6的外部在傳動系8的一端形成“轉子”。旋轉葉片10驅動齒輪箱14，齒輪箱14連接到發電機16，發電機16位于機艙6內傳動系8的另一端。控制系統18接收自風速計20和/或其它傳感器的輸入，用于控制風力渦輪機2的操作。

圖2是圖1所示風力渦輪機2頂部的放大剖視圖，且自名稱為“Methods?and?Apparatus?for?Wind?Turbine?Braking”(“用于風力渦輪機制動的方法和設備”)的共同轉讓的美國專利第7,488,155號部分地復制。在圖2中，控制系統18包括控制面板內的一個或多個控制器，其用于監視風速計20和/或各種其它傳感器22，用于管理渦輪機操作的各個方面。例如，控制系統18可提供信號給可變葉片節距促動器(blade?pitch?actuator)24，可變葉片節距促動器24調整葉片10的節距。同樣，控制系統18也可提供信號給偏轉驅動促動器(yaw?drive?actuator)24，偏轉驅動促動器24接合偏轉臺(yaw?deck)28且使機艙6繞大致垂直于轉子軸線32的偏轉軸線30旋轉。

風力渦輪機2通常具有由電池供電的許多裝置以便在停電期間操作。如果渦輪機2自由自旋但不發電，例如在空轉或在冷啟動期間加快速度時，對那些電池再充電通常是不可能的。風力渦輪機2還通常包括冗余制動系統用于鎖定傳動系8和/或葉片10。那些制動系統中的至少一個通常包括制動盤，制動盤能克服整個風扭矩來阻止渦輪機2。這些風力渦輪機制動系統通常還包括液壓蓄能器、彈簧或者其它儲能裝置，其能在斷電事件下使制動器操作。

發明內容

通過在各種實施例中提供風力渦輪機來解決與這些常規方法相關聯的這些和其它方面，這種風力渦輪機包括：塔架，其支承機艙；齒輪箱，其連接到設置于機艙內的發電機；多個葉片，其用于旋轉齒輪箱和驅動發電機；制動盤，其用于阻止齒輪箱和發動機中至少一個的旋轉；以及，輔助能源，由制動盤驅動，用于產生能量。

附圖說明

現將參考附圖描述本技術的各個方面，這些附圖未必按照比例繪制，但在所有附圖中的每個附圖中使用相同附圖標記來表示相對應的部件。

圖1是常規風力發電機的示意側視圖；

圖2是圖1所示風力渦輪機的上部的局部剖視圖。

圖3是用于圖1和圖2所示的風力渦輪機的齒輪箱系統的示意圖。

圖4是用于圖1和圖2所示的風力渦輪機的齒輪箱系統的示意圖。

圖5是用于圖1和圖2中所述的風力渦輪機的齒輪箱系統的示意圖。

部件列表

2.風力渦輪機

4.塔架

6.機艙

8.傳動系

10.葉片

12.輪轂

14.齒輪箱

16.發電機

18.控制系統

20.風速計

22.傳感器

24.葉片節距促動器

26.偏轉驅動促動器

28.偏轉臺

30.偏轉軸線

32.轉子軸線

100.齒輪箱系統

102.制動盤

104.第二(輔助)發電機

106.壓縮機

108.電樞

110.永久磁體

112.電池

114.氣瓶

116.節距控制促動器

118.齒輪箱油加熱器

120.氣動馬達

122.電池充電器

124.手工工具

具體實施方式

圖3至圖5為齒輪箱系統100的示意圖，其包括齒輪箱14和各種輔助能源以及能量儲存裝置。齒輪箱系統100可用于圖1和圖2所示的風力渦輪機2，和/或任何其它岸上或離岸風力渦輪機或利用合適齒輪箱14的其它裝置。例如，齒輪箱系統100的齒輪箱14可連接到設置于塔架4上的發電機16，如圖1和圖2所示。