[發(fā)明專利]風(fēng)力渦輪機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910043854.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110043602B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T.芒克-漢森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號(hào): F16F15/023
• 分類號(hào): F16F15/023;F03D13/20;F03D80/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 佘鵬;王麗輝

一種風(fēng)力渦輪機(jī)（1），包括：容器（12）；布置在所述容器（12）內(nèi)的流體（29）；以及布置在所述容器（12）內(nèi)的阻尼體（30），所述阻尼體（30）被浸入所述流體（29）中，并且所述阻尼體（30）構(gòu)造成在所述容器（12）內(nèi)移動(dòng)，其中，所述流體（29）和所述阻尼體（30）構(gòu)造成阻尼所述風(fēng)力渦輪機(jī)（1）的振蕩。這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即：提供了更有效的阻尼系統(tǒng)，這是因?yàn)橐环矫媪黧w（29）例如通過(guò)晃動(dòng)來(lái)阻尼，并且另一方面阻尼體（30）通過(guò)至少部分地移動(dòng)通過(guò)流體（29）來(lái)阻尼。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力渦輪機(jī)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)可包括塔架、連接到塔架的機(jī)艙、連接到機(jī)艙的輪轂和連接到輪轂的轉(zhuǎn)子葉片。這樣的風(fēng)力渦輪機(jī)可具有超過(guò)100或200米的高度。因此，例如由于風(fēng)載荷，可能發(fā)生塔架和機(jī)艙的上端的移動(dòng)。這導(dǎo)致風(fēng)力渦輪機(jī)的振蕩。隨著輪轂高度的增加和/或更細(xì)長(zhǎng)的塔架結(jié)構(gòu)，越來(lái)越需要找到阻尼這種塔架振蕩的最佳解決方案，以防止渦輪機(jī)故障，這是因?yàn)檫@些移動(dòng)導(dǎo)致例如偏擺系統(tǒng)、傳動(dòng)系、齒輪箱和/或塔架本身中的巨大載荷。然而，現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)是弱阻尼結(jié)構(gòu)。主阻尼可能由轉(zhuǎn)子的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)所引起的氣動(dòng)力產(chǎn)生。

EP 1 855 000 A1示出了一種流體晃動(dòng)阻尼器，其包括至少一個(gè)中空體，該中空體具有內(nèi)部空間和包含在該內(nèi)部空間中的流體。中空凸起從該中空體的壁向外延伸。該中空凸起形成凸起空間，該凸起空間是所述內(nèi)部空間的一部分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種改進(jìn)的風(fēng)力渦輪機(jī)。

因此，提供了一種風(fēng)力渦輪機(jī)。所述風(fēng)力渦輪機(jī)包括：容器；布置在所述容器內(nèi)的流體，以及布置在所述容器內(nèi)的阻尼體，所述阻尼體被浸入所述流體中，并且所述阻尼體構(gòu)造成在所述容器內(nèi)移動(dòng)，其中，所述流體和所述阻尼體構(gòu)造成阻尼所述風(fēng)力渦輪機(jī)的振蕩。

與已知的風(fēng)力渦輪機(jī)對(duì)比，提供了更有效的阻尼系統(tǒng)，這是因?yàn)橐环矫?，流體例如通過(guò)晃動(dòng)來(lái)阻尼，并且另一方面，阻尼體通過(guò)至少部分地移動(dòng)通過(guò)流體來(lái)阻尼。對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)處的振蕩進(jìn)行阻尼通常將減少塔架上的疲勞載荷。這具有可以減少塔架中所需的鋼的量的優(yōu)點(diǎn)。此外，與其他阻尼系統(tǒng)相比，減少了體積需求。

風(fēng)力渦輪機(jī)的阻尼系統(tǒng)可以包括所述容器、流體和阻尼體。優(yōu)選地，即使在風(fēng)力渦輪機(jī)處于靜止操作模式時(shí)，并且即使在風(fēng)力渦輪機(jī)未連接到電源時(shí)，這樣的阻尼系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)能夠提供有效的阻尼。因此，該阻尼系統(tǒng)可以在沒(méi)有任何能量需求裝置（即，電感應(yīng)系統(tǒng)）的情況下操作。特別地，該阻尼系統(tǒng)是被動(dòng)系統(tǒng)（passive system）。這可意味著沒(méi)有設(shè)置致動(dòng)器用于影響阻尼體和/或流體的運(yùn)動(dòng)。替代性地，阻尼系統(tǒng)可以設(shè)置為半主動(dòng)的，例如具有致動(dòng)器，該致動(dòng)器構(gòu)造成影響阻尼體和/或流體的運(yùn)動(dòng)。

“風(fēng)力渦輪機(jī)”當(dāng)前是指將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)能的裝置，該旋轉(zhuǎn)能可以再次通過(guò)該裝置轉(zhuǎn)化成電能。優(yōu)選地，風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔架、連接到塔架的上端的機(jī)艙、可旋轉(zhuǎn)地連接到機(jī)艙的輪轂以及連接到輪轂的轉(zhuǎn)子葉片。

優(yōu)選地，所述阻尼體是滑動(dòng)元件，其構(gòu)造成在所述容器內(nèi)滑動(dòng)，用于阻尼風(fēng)力渦輪機(jī)的振蕩。優(yōu)選地，所述阻尼體是固體（solid body）。特別地，所述阻尼體可以被稱為阻尼質(zhì)量。特別地，所述容器具有長(zhǎng)形形狀，其中，所述容器的長(zhǎng)度是所述容器的寬度和/或高度的至少兩倍、三倍、四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍或甚至十倍。優(yōu)選地，所述容器包括收容阻尼體和流體的固體防水殼體。優(yōu)選地，所述流體包括油或水。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述容器和所述阻尼體被構(gòu)造成防止所述阻尼體在所述容器內(nèi)完全旋轉(zhuǎn)。

這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即：例如，基本上防止了滾動(dòng)摩擦?；瑒?dòng)摩擦具有優(yōu)于滾動(dòng)摩擦的優(yōu)點(diǎn)，即：更多的動(dòng)能可以被轉(zhuǎn)化成熱能，并且因此，可以實(shí)現(xiàn)增加的阻尼效果。優(yōu)選地，阻尼體的長(zhǎng)度大于包含阻尼體的容器的內(nèi)部空間的高度。

根據(jù)另一實(shí)施例，風(fēng)力渦輪機(jī)還包括塔架，其中，所述容器被布置在該塔架內(nèi)。