[發(fā)明專利]一種可分段式卷收的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010005703.9
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111022250A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高猛;劉清;陳文光;李秀海
• 申請（專利權(quán)）人: 明陽智慧能源集團(tuán)股份公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D17/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發(fā)明公開了一種可分段式卷收的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，包括葉片本體，所述葉片本體的葉根至葉尖之間設(shè)有多個(gè)依次相連接的葉片分段單元，每個(gè)葉片分段單元的內(nèi)部均設(shè)有沿其長度方向延伸的卷軸，該葉片分段單元的前緣部分為固定式，其后緣部分為可卷收式，該可卷收式后緣部分的一側(cè)邊連接至卷軸上，其另一側(cè)邊搭在前緣部分上，其兩端分別滑動(dòng)安裝在葉片分段單元兩端的導(dǎo)軌上，其中，每個(gè)葉片分段單元的表面均設(shè)有傳感器，其內(nèi)部設(shè)有與傳感器信號連接的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與卷軸的動(dòng)力源信號連接，多個(gè)葉片分段單元的控制系統(tǒng)相互獨(dú)立。本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)節(jié)葉片的捕風(fēng)面積，實(shí)現(xiàn)葉片在不同風(fēng)況條件下自動(dòng)調(diào)整其捕獲風(fēng)能的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種可分段式卷收的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片。

背景技術(shù)

風(fēng)能被認(rèn)為是目前可獲得的最清潔、最環(huán)保的綠能源之一，近些年來，風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，受到了更多的青睞。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)能帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速齒輪箱提高轉(zhuǎn)速或直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風(fēng)力發(fā)電。

葉片作為機(jī)組中的捕風(fēng)裝置是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最關(guān)鍵、最重要的部件之一，其成本約占整個(gè)機(jī)組的20％左右，其安全性直接會(huì)影響到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全可靠的運(yùn)行。風(fēng)力機(jī)組的設(shè)計(jì)壽命一般為20年或25年，在如此長的生命周期內(nèi)，會(huì)遇到臺(tái)風(fēng)等極端風(fēng)況情況，而目前應(yīng)對極端工況下做出的措施一般為順槳停機(jī)后硬抗，這就導(dǎo)致葉片必須重量很大才能滿足葉片結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)度的要求，而且損失了在臺(tái)風(fēng)時(shí)期內(nèi)的發(fā)電量。因此如何能設(shè)計(jì)安全性高的葉片，在極端工況下降低整機(jī)載荷保證機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)兼顧控制機(jī)組輸出功率的功能，一直是風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可分段式卷收的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)節(jié)每個(gè)葉片分段單元的捕風(fēng)面積，實(shí)現(xiàn)葉片在不同風(fēng)況條件下自動(dòng)調(diào)整其捕獲風(fēng)能的能力，控制葉片所受載荷的大小，達(dá)到小風(fēng)增大載荷，大風(fēng)降低載荷，最大化的利用風(fēng)能提高機(jī)組發(fā)電量，同時(shí)保證了機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：一種可分段式卷收的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，包括葉片本體，所述葉片本體的葉根至葉尖之間設(shè)有多個(gè)依次相連接的葉片分段單元，每個(gè)葉片分段單元的內(nèi)部均設(shè)有沿其長度方向延伸的卷軸，該葉片分段單元的前緣部分為固定式，其后緣部分為可卷收式，該可卷收式后緣部分的一側(cè)邊連接至卷軸上，其另一側(cè)邊搭在前緣部分上，其兩端分別滑動(dòng)安裝在葉片分段單元兩端的導(dǎo)軌上，通過卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)后緣部分沿導(dǎo)軌滑動(dòng)并繞卷軸卷起或展開，其中，每個(gè)葉片分段單元的表面均設(shè)有傳感器，用于檢測葉片分段單元的表面壓力載荷，其內(nèi)部設(shè)有與傳感器信號連接的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與卷軸的動(dòng)力源信號連接，多個(gè)葉片分段單元的控制系統(tǒng)相互獨(dú)立，通過傳感器檢測葉片分段單元的表面壓力載荷并反饋至相應(yīng)的控制系統(tǒng)，多個(gè)控制系統(tǒng)根據(jù)載荷大小控制相應(yīng)的卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而調(diào)節(jié)相應(yīng)的葉片分段單元捕風(fēng)面積的大小，以適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同風(fēng)況下的發(fā)電。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)軌的軌跡適應(yīng)葉片分段單元的翼型輪廓形狀。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：

1、本發(fā)明的葉片可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)節(jié)每個(gè)葉片分段單元的捕風(fēng)面積，實(shí)現(xiàn)葉片在不同風(fēng)況條件下自動(dòng)調(diào)整其捕獲風(fēng)能的能力，以控制葉片所受載荷的大小，在保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行的同時(shí)，最大化的利用風(fēng)能提高機(jī)組發(fā)電量，如高風(fēng)速下通過減小葉片捕風(fēng)面積，降低機(jī)組載荷，增大切出風(fēng)速，提高發(fā)電量，低風(fēng)速下增大葉片捕風(fēng)面積，保證機(jī)組以較大功率運(yùn)行，提升機(jī)組發(fā)電量。

2、本發(fā)明通過調(diào)整葉片捕風(fēng)面積，使葉片在臺(tái)風(fēng)等極端風(fēng)況下也可以運(yùn)行，最大化的利用風(fēng)能提高機(jī)組發(fā)電量。

3、本發(fā)明通過分段式葉片，解決運(yùn)輸超限的問題，增大運(yùn)輸效率，降低運(yùn)輸成本。

附圖說明