[發(fā)明專利]一種風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810687071.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN110030152A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何科杉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): F03D7/04
• 分類號(hào): F03D7/04
• 代理公司: 汕頭市南粵專利商標(biāo)事務(wù)所(特殊普通合伙) 44301
• 代理人: 余飛峰

1.一種風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)主體（1）與均勻裝配在所述風(fēng)力機(jī)主體（1）前端的若干個(gè)槳葉（6），以及用于支撐風(fēng)力機(jī)主體（1）的支撐柱（11），所述槳葉（6）的尾緣處設(shè)有襟翼（10），所述風(fēng)力機(jī)主體（1）固定在所述支撐柱（11）頂端，其特征在于：所述風(fēng)力機(jī)主體（1）內(nèi)設(shè)有變槳距機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)（2），所述槳葉（6）上設(shè)有襟翼控制機(jī)構(gòu)，所述發(fā)電機(jī)（2）與所述變槳距機(jī)構(gòu)電連接，所述變槳距機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述槳葉（6），所述襟翼控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述襟翼（10）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述變槳距機(jī)構(gòu)包括若干個(gè)變槳距驅(qū)動(dòng)器（5）、變槳距控制器（3）與前饋控制器（4），所述變槳距控制器（3）固定在所述風(fēng)力機(jī)主體（1）內(nèi)部并與所述發(fā)電機(jī)（2）電連接，若干個(gè)所述變槳距驅(qū)動(dòng)器（5）設(shè)置在所述風(fēng)力機(jī)主體（1）的前端內(nèi)部并分別與若干個(gè)所述槳葉（6）相匹配，所述前饋控制器（4）固定并突出的設(shè)置在所述風(fēng)力機(jī)主體（1）的前端端部，所述變槳距控制器（3）分別與所述變槳距驅(qū)動(dòng)器（5）、所述前饋控制器（4）電連接，所述變槳距驅(qū)動(dòng)器（5）調(diào)節(jié)所述槳葉（6）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述襟翼控制機(jī)構(gòu)包括應(yīng)力感應(yīng)器（7）、襟翼驅(qū)動(dòng)器（9）與襟翼控制器（8），所述襟翼驅(qū)動(dòng)器（9）調(diào)節(jié)所述襟翼（10），所述應(yīng)力感應(yīng)器（7）設(shè)置在所述槳葉（6）的葉根處與所述變槳距驅(qū)動(dòng)器（5）相匹配，所述襟翼控制器（8）設(shè)置在所述槳葉（6）內(nèi)部，所述應(yīng)力感應(yīng)器（7）、所述襟翼控制器（8）與所述襟翼驅(qū)動(dòng)器（9）依次電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述變槳距驅(qū)動(dòng)器（5）包括變槳距電機(jī)與變槳距傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述變槳距傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與所述槳葉（6）的葉根鉸接，所述變槳距電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變槳距傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述襟翼驅(qū)動(dòng)器（9）包括襟翼（10）驅(qū)動(dòng)電機(jī)、襟翼（10）聯(lián)軸器與襟翼（10）偏轉(zhuǎn)器，所述聯(lián)軸器連接所述驅(qū)動(dòng)器與所述偏轉(zhuǎn)器，所述偏轉(zhuǎn)器與所述襟翼（10）相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任意一項(xiàng)所述的風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述前饋控制器（4）內(nèi)設(shè)有測風(fēng)雷達(dá)。

7.一種用于如權(quán)利要求2-6所述風(fēng)力機(jī)葉片調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

整體槳距角獲取，變槳距控制器（3）獲取發(fā)電機(jī)（2）的實(shí)際轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)（2）額定轉(zhuǎn)速，通過對(duì)發(fā)電機(jī)（2）的實(shí)際轉(zhuǎn)速與發(fā)電機(jī)（2）額定轉(zhuǎn)速的比較得到發(fā)電機(jī)（2）轉(zhuǎn)速偏差，進(jìn)而計(jì)算出槳距角；

風(fēng)速前饋槳距角獲取，通過測風(fēng)雷達(dá)獲取風(fēng)力機(jī)本體前端端部的風(fēng)速，作為來源風(fēng)速，前饋控制器（4）通過來源風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算，獲得風(fēng)力機(jī)各槳葉（6）的風(fēng)速前饋槳距角；

獨(dú)立變槳距槳距角獲取，變槳距控制器（3）通過將將整體槳距角和風(fēng)速前饋槳距角疊加得到風(fēng)力機(jī)各槳葉（6）的獨(dú)立變槳距槳距角；

獨(dú)立變槳，變槳距控制器（3）依據(jù)各葉片對(duì)應(yīng)的獨(dú)立變槳距槳距角，驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)槳葉（6）的變槳距電機(jī)和變槳距傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各槳葉（6）的獨(dú)立變槳距；

葉根彎矩獲取，襟翼控制器（8）通過槳葉（6）根部的應(yīng)力感應(yīng)器（7）獲取經(jīng)過獨(dú)立變槳后槳葉（6）的葉根彎矩；

襟翼（10）調(diào)度角獲取，將葉根彎矩投影為俯仰分量和偏航分量，通過對(duì)俯仰分量和偏航分量的計(jì)算，計(jì)算出襟翼（10）調(diào)度角；

襟翼（10）調(diào)節(jié)，襟翼控制器（8）依據(jù)襟翼（10）調(diào)度角的轉(zhuǎn)動(dòng)角度驅(qū)動(dòng)襟翼驅(qū)動(dòng)器（9），襟翼驅(qū)動(dòng)器（9）對(duì)安裝在槳葉（6）尾緣處的襟翼（10）進(jìn)行調(diào)節(jié)。