[發明專利]用于在超速狀況下制動風力渦輪機轉子的系統和方法

有效

• 申請號: 201310359216.2
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103670923B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: T.F.珀利;B.S.格伯;A.亞布羅
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

1.一種風力渦輪機，包括：

轂，所述轂上構造有多個轉子葉片，所述轂通過傳動系連接至發電機；

傳感器，所述傳感器被布置成監測所述轉子的旋轉；

制動器，所述制動器被構造成降低所述轉子的轉速；

制動控制系統，所述制動控制系統被操作性地聯接至所述制動器和所述傳感器，所述制動控制系統被構造成在第一設定點轉速下通過所述制動器向所述轉子施加制動轉矩并且隨著所述轉子的檢測到的轉速增大超過所述第一設定點轉速而使所述制動轉矩成比例地增大，所述第一設定點轉速被限定為大于所述風力渦輪機的額定轉子速度，所述制動控制系統被構造成首先在所述第一設定點轉速下向所述轉子施加所述制動轉矩并且在所述轉子達到故障轉速之前使所述制動轉矩增大到在第二設定點轉速下施加的完全制動轉矩。

2.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其特征在于，所述第一設定點轉速處于額定轉子速度與額定轉子速度的103％之間，并且所述第二設定點轉速小于額定轉子速度的110％。

3.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其特征在于，所述制動控制系統被構造成施加作為增大的轉子轉速的線性函數的增大的制動轉矩。

4.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其特征在于，所述制動控制系統被構造成施加作為增大的轉子轉速的指數函數的增大的制動轉矩。

5.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其特征在于，所述制動器是液壓制動器。

6.一種用于在超速狀況下控制風力渦輪機的轉速的方法，所述方法包括：

監測風力渦輪機發電機的旋轉；

在第一設定點轉速下向轉子施加制動轉矩；以及

隨著所述轉子的轉速增大超過所述第一設定點轉速而使作為轉子轉速的函數的制動轉矩成比例地增大，所述第一設定點轉速被限定為大于所述風力渦輪機的額定轉子速度，并且還包括在所述轉子達到故障轉速之前使所述制動轉矩從所述第一設定點轉速下的初始值增大到在第二設定點轉速下施加的完全制動轉矩。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一設定點轉速處于額定轉子速度與額定轉子速度的103％之間，并且所述第二設定點轉速小于額定轉子速度的110％。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述制動轉矩作為在所述第一設定點轉速與所述第二設定點轉速之間增大的轉子轉速的線性函數而增大。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述制動轉矩作為在所述第一設定點轉速與所述第二設定點轉速之間增大的轉子轉速的指數函數而增大。

10.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，通過液壓制動器施加所述制動轉矩。

11.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括結合機械制動轉矩向所述轉子施加氣動制動轉矩。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一設定點轉速被限定為大于所述風力渦輪機的額定轉子速度，并且還包括在所述轉子達到故障轉速之前使施加于所述轉子的制動轉矩從所述第一設定點轉速下的初始值增大到在第二設定點轉速下施加的完全制動轉矩。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括使作為在所述第一設定點轉速與所述第二設定點轉速之間增大的轉子轉速的函數的氣動制動轉矩增大。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述氣動制動轉矩在所述第一設定點轉速與所述第二設定點轉速之間線性或指數地增大。