[發明專利]操作風力渦輪機偏轉組件的方法

有效

• 申請號: 201811026271.9
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109424497B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: A.佩歇爾;T.溫德-拉森
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 聶兵;王麗輝

本發明描述了一種操作風力渦輪機偏轉組件（1）的方法，該風力渦輪機偏轉組件（1）包括偏轉環（2）和多個偏轉驅動單元（3），其中，偏轉驅動單元（3）包括被設置為與偏轉環（2）接合的小齒輪（30），該方法包括如下步驟：識別偏轉環（2）上的受損齒（20_F、20_X）；將損壞描述符參數（D_20F、D_20X）提供至偏轉驅動控制器（10）；以及在損壞描述符參數（D_20F、D_20X）的基礎上控制偏轉驅動單元（3）以便減小由其小齒輪（30）施加在受損齒（20_F、20_X）上的力。本發明進一步描述了一種風力渦輪機偏轉組件（1）、風力渦輪機（5）以及計算機程序產品。

技術領域

本發明描述了一種操作風力渦輪機偏轉組件的方法。本發明進一步描述了一種風力渦輪機偏轉組件、風力渦輪機以及計算機程序產品。

背景技術

用于產生饋送至電網中的電力的風力渦輪機通常包括安裝在塔的頂部上的機艙。在機艙的“前部”通常發現具有安裝到轂上的葉片的空氣動力轉子，并且發電機本身容納在機艙內。為了使能夠從風中提取的能量的量最大化，必須能夠使機艙轉動，從而使空氣動力轉子總是能夠直接面向風。為此，通常借助于偏轉組件將機艙安裝至塔。偏轉組件能夠包括安裝到塔的頂部上的帶齒的偏轉環。該偏轉環能夠被構造為使得偏轉環齒面向外（面向塔的外部）或者面向內（面向塔的內部）。偏轉組件包括多個偏轉馬達，該多個偏轉馬達具有與偏轉環接合的小齒輪。通過適當地控制偏轉馬達，能夠使整個機艙在期望的方向上旋轉期望的量。偏轉環的齒受到磨損和損傷。破裂的偏轉環齒變弱并且甚至可能完全斷裂。當偏轉環失去齒時，偏轉小齒輪無法再與偏轉環正確地嚙合。這樣一來，偏轉小齒輪可能受到損壞并且還可能對偏轉環造成進一步的損壞。對偏轉環造成損壞的另一可能源能夠是無意中進入偏轉環與偏轉驅動小齒輪之間的外來物。

雖然能夠修復損壞的或者斷裂的偏轉環齒，例如，通過將新的齒焊接就位，或者通過將形狀合適的板添加至偏轉環以模擬齒，但是修復的齒或者替代板是相對弱的元件并且將永遠不會有與未受損的齒相同的強度性質。然而，本設計沒有提供避免這種弱元件的負載的任何方式。如果修復的偏轉環齒再次失效，則需要替換偏轉環。這是非常昂貴的操作，因為必須分離并且向上提升整個機艙（例如，使用自升式起重機）以允許通過塔與升起的機艙之間的空間來移除受損的偏轉環并且允許安裝替換偏轉環。這個過程非常昂貴、危險且耗時。減少這種過程的成本的一種方式是使用分段的偏轉環代替一體式的偏轉環。然而，這種分段的偏轉環的缺點在于其通常比常規的一體式的偏轉環更復雜，并且因此制造成本更高。對于分段的偏轉環沒有公認的設計標準。此外，難以評估從一段到另一段的過渡的影響。分段的偏轉環的另一缺點是需要更多空間。在任何情況下，分段的偏轉環的齒隨著時間的推移也會受到損壞，并且偏轉環段的替換也與成本、安全危險和工作量相關聯。

發明內容

因此，本發明的目標是提供一種處理受損偏轉環齒的改進方式。

該目標通過權利要求1的操作風力渦輪機偏轉組件的方法、通過權利要求9的風力渦輪機偏轉組件、通過權利要求12的風力渦輪機以及通過權利要求13的計算機程序產品來實現。

風力渦輪機偏轉組件通常包括偏轉環和多個偏轉驅動單元。偏轉驅動單元通常具有設置為與偏轉環接合以便實現機艙相對于風力渦輪機的塔的旋轉的小齒輪。根據本發明，操作風力渦輪機偏轉組件的方法包括如下步驟：識別偏轉環上的受損齒；將損壞描述符參數提供至偏轉驅動控制器；以及在損壞描述符參數的基礎上控制偏轉驅動單元以減小由其小齒輪施加在受損齒上的力。