[發明專利]一種風力機葉片減振方法及裝置

有效

• 申請號: 201310374631.5
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103410684A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 成泰洪;玄東吉;申允德;李振哲;李勇;任明
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;H02K35/02
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 李大剛

技術領域

本發明涉及一種風力機葉片減振方法及裝置，特別是一種能延長使用壽命的風力機葉片減振方法及裝置。

背景技術

風力發電作為一種可再生的綠色新能源，正日益受到人們的重視與關注。風力發電機需要用葉片將流動的風能轉化為發電機轉動的動能，因此葉片是風力發電機中最基礎、最關鍵的部件，也是風力發電機技術的重點和難點。其良好的設計、可靠的質量和優越的性能是保證機組正常穩定運行的決定因素。惡劣的環境和長期不停地運轉對葉片的要求有：比重輕且具有最佳的疲勞強度和機械性能，能經受暴風等極端惡劣條件和隨機負荷的考驗；葉片的彈性、旋轉時的慣性及其振動頻率特性曲線都正常，傳遞給整個發電系統的負荷穩定性好；耐腐蝕、紫外線照射和雷擊的性能好。因此，采用常規的葉輪會導致使用壽命短，效果較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種風力機葉片減振方法及裝置。本發明不僅能提高葉片本身的阻尼特性，還能進行吸振、減振，從而提高葉片的使用壽命，并能將振動能轉化為電能供其他電器使用。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：一種風力機葉片減振方法，其特征在于：通過在風力機葉片的腔體內植入電磁阻尼裝置，電磁阻尼裝置采用多個相鄰排斥的永久磁鐵對葉片的外來沖擊進行吸振、減振，同時通過圍繞在多個永久磁鐵上的線圈將永久磁鐵之間的振動能轉化為電能。

前述的風力機葉片減振方法中，所述的多個相鄰排斥的永久磁鐵，是3個依次排列設置在圓柱形立柱內的永久磁鐵，3個永久磁鐵相鄰之間的極性相同從而產生排斥力。

前述的風力機葉片減振方法中，所述的線圈纏繞在圓柱形立柱上。

前述的風力機葉片減振方法中，所述的風力機葉片表面以及葉片的腔體內分別涂覆外復合材料層和內復合材料層，所述的外復合材料層和內復合材料層均是由纖維強化復合材料層和碳纖維復合材料層疊加構成。

實現前述的風力機葉片減振方法用的風力機葉片減振裝置，其特征在于：包括輪轂，輪轂上均布設有若干個葉片，每個葉片上設有電磁阻尼裝置；所述的電磁阻尼裝置包括安裝在葉片腔體內的圓柱形立柱，圓柱形立柱內設有多個相鄰排斥的永久磁鐵，圓柱形立柱上纏繞有線圈。

前述的風力機葉片減振裝置中，所述的多個相鄰排斥的永久磁鐵包括依次排列的第一永久磁鐵、第二永久磁鐵和第三永久磁鐵，第一永久磁鐵、第二永久磁鐵和第三永久磁鐵相鄰之間的極性相同設置。

前述的風力機葉片減振裝置中，所述的單個葉片上設置一個或多個電磁阻尼裝置。

前述的風力機葉片減振裝置中，所述的葉片表面設有一層外復合材料層。

前述的風力機葉片減振裝置中，所述的腔體內設有一層內復合材料層。

前述的風力機葉片減振裝置中，所述的外復合材料層和內復合材料層均是由纖維強化復合材料層和碳纖維復合材料層疊加構成。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明通過在葉片的腔體內設置電磁阻尼裝置，使得葉片在工作過程中受到外來沖擊和振動時，電磁阻尼裝置可以用來吸振、減振，從而保護葉片使得可以正常工作，因此可以提高葉片的壽命、疲勞強度以及防振能力；并且電磁阻尼裝置中的線圈將振動能轉換為電能，還可以用來為葉片上的傳感器或其他低功耗系統提供不間斷的電能，使用不受限制，使用方便。本發明的裝置還具有振動阻尼效果好、功能多樣，實施結構簡單的特點。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是電磁阻尼裝置的結構示意圖。

附圖中的標記為：1-葉片，2-輪轂，3-電磁阻尼裝置，4-腔體，5-圓柱形立柱，6-第一永久磁鐵，7-第二永久磁鐵，8-第三永久磁鐵，9-線圈。

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的說明，本發明的實施方式不限于下述實施例，在不脫離本發明宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本發明的保護范圍之內。

具體實施方式

實施例。一種風力機葉片減振方法，其特征在于：通過在風力機葉片的腔體內植入電磁阻尼裝置，電磁阻尼裝置采用多個相鄰排斥的永久磁鐵對葉片的外來沖擊進行吸振、減振，同時通過圍繞在多個永久磁鐵上的線圈將永久磁鐵之間的振動能轉化為電能；所述的多個相鄰排斥的永久磁鐵，是3個依次排列設置在圓柱形立柱內的永久磁鐵，3個永久磁鐵相鄰之間的極性相同從而產生排斥力；所述的線圈纏繞在圓柱形立柱上；所述的風力機葉片表面以及葉片的腔體內分別涂覆外復合材料層和內復合材料層，所述的外復合材料層和內復合材料層均是由纖維強化復合材料層和碳纖維復合材料層疊加構成。