[發明專利]風力渦輪機控制系統

有效

• 申請號: 201480026148.0
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN105190026B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: W·伊林
• 申請（專利權）人: 伊林工程服務公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王允方

1.一種風力渦輪機，其包括：

轂子系統，其包括主轂及經調適以繞軸線旋轉的軸件；

具有槳距角的多個渦輪機槳葉，所述槳葉經調適以將所述轂子系統的所述旋轉驅動到第一速度，所述槳距角定義為渦輪機槳葉的弦線和表示來風的向量之間的夾角；

變槳驅動子系統，其包括經調適以依第二速度繞所述軸線旋轉的驅動元件，所述驅動元件經調適以相對于所述第一速度與所述第二速度之間的差控制所述渦輪機槳葉的所述槳距角；

具有滑差函數的發電機，其中具有所述滑差函數的所述發電機是具有滑差的發電機、滑差增強發電機、變速發電機、具有離合器的發電機、具有變速器的發電機或其組合，具有所述滑差函數的所述發電機使得所述轂子系統隨著功率增加而增加所述第一速度且隨著功率降低而降低所述第一速度；以及

主動控制系統，其經調適以控制所述驅動元件的所述第二速度，其中

所述第一速度相對于所述第二速度的增加導致所述槳距角降低，及/或

所述第一速度相對于所述第二速度的降低導致所述槳距角增加。

2.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其中所述變槳驅動子系統的所述驅動元件包括經配置以依所述第二速度旋轉的驅動齒輪，所述風力渦輪機進一步包括耦合到所述驅動齒輪的從動齒輪，所述從動齒輪經配置以將所述轂子系統與所述變槳驅動子系統之間的速度差轉化為所述渦輪機槳葉的所述槳距角的變化。

3.根據權利要求2所述的風力渦輪機，其中所述從動齒輪包括多個齒輪。

4.根據權利要求2所述的風力渦輪機，其中所述驅動齒輪及所述從動齒輪是錐齒輪。

5.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其中所述變槳驅動子系統的所述驅動元件包括經配置以依所述第二速度旋轉的軸件，所述風力渦輪機進一步包括耦合到所述軸件的機械聯動裝置，所述機械聯動裝置經配置以將所述轂子系統與所述變槳驅動子系統之間的速度差轉化為所述渦輪機槳葉的所述槳距角的變化。

6.根據權利要求5所述的風力渦輪機，其中所述機械聯動裝置包括輻條及連桿。

7.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其中所述變槳驅動子系統的所述驅動元件包括傳動帶、滑輪或液壓或機電裝置系統。

8.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其中所述滑差增強發電機包括鼠籠式感應發電機。

9.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其中所述滑差函數是由發電機、發電機控制系統、和/或包含或不包含離合器的電、磁、機械或液壓變速器提供。

10.一種用于控制風力渦輪機槳葉槳距角的方法，其包括：

提供轂子系統，其包括主轂及軸件；

提供具有槳距角的多個渦輪機槳葉，所述槳距角定義為渦輪機槳葉的弦線和表示來風的向量之間的夾角；

由所述渦輪機槳葉將所述轂子系統繞軸線的旋轉驅動到第一速度；

提供變槳驅動子系統，其包括經調適以獨立于所述轂子系統繞所述軸線旋轉的驅動元件；

由主動控制系統控制所述驅動元件以依第二速度旋轉；以及

當所述第一速度不同于所述第二速度時，由所述驅動元件控制所述渦輪機槳葉的所述槳距角，其中

所述第一速度相對于所述第二速度的增加導致所述驅動元件降低所述槳距角，及/或

所述第一速度相對于所述第二速度的降低導致所述驅動元件增加所述槳距角。

11.根據權利要求10所述的方法，其包括：提供具有滑差函數的發電機，其中具有所述滑差函數的所述發電機是具有滑差的發電機、滑差增強發電機、變速發電機、具有離合器的發電機、具有變速器的發電機或其組合，其中任選的，所述離合器或變速器為電、磁、機械或液壓的；以及

將具有所述滑差函數的所述發電機耦合到所述轂子系統及所述變槳驅動子系統，

具有所述滑差函數的所述發電機使得所述轂子系統隨著功率增加而增加速度且隨著功率降低而降低速度。