[發明專利]風力渦輪機葉片和風力渦輪機

有效

• 申請號: 202010259148.2
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111794902B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: C.布爾夏特;S.R.D.亨利希森;A.帕瓦爾
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D80/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張一舟;王麗輝

本發明涉及一種用于風力渦輪機的風力渦輪機葉片，該風力渦輪機葉片包括根部、尖端、后緣、前緣和至少兩個包括碳纖維增強塑料并且彼此間隔開的梁，由此風力渦輪機葉片具有在從后緣到前緣的寬度方向上測量的寬度，其中至少兩個梁在后緣處在風力渦輪機葉片的縱向方向上布置在風力渦輪機葉片中或距后緣的距離在寬度的25%內，由此至少兩個梁借助于至少一個導電構件彼此電連接，并且至少兩個梁中的至少一個和/或至少一個導電構件中的至少一個被配置成連接到風力渦輪機的引下線。

技術領域

本發明涉及一種風力渦輪機葉片。此外，本發明涉及一種包括至少兩個風力渦輪機葉片的風力渦輪機。

背景技術

風力渦輪機葉片必須能夠有效地將風轉換成風力渦輪機葉片的旋轉運動，使得風能可以轉換成附接有風力渦輪機葉片的轉子的旋轉機械運動。優選使用具有高比模量的材料，也稱為剛度與重量比，以最小化風力渦輪機葉片和隨后受其影響的系統的重量。因此，在風力渦輪機葉片中通常使用諸如具有高比模量的碳纖維增強塑料的復合材料。然而，例如應用于風力渦輪機葉片的主翼梁中的碳纖維增強塑料可以最小化風力渦輪機葉片的翼向偏轉。通常，主翼梁帽由碳材料制成，并設有雷系統防護，使得避免因雷擊造成的損壞。在本文中，提議的風力渦輪機葉片的設計考慮在后緣處放置碳。與主翼梁帽相比，后緣處的雷系統防護受到幾何形狀的限制。該幾何形狀可能會因預期的材料放置或靠近壓力側和吸入側翼梁帽（其增加了產生電弧的風險）而具有挑戰性。

因此，仍然需要比模量高并且由于雷擊引起結構失效的風險低的風力渦輪機葉片。

發明內容

該問題通過權利要求的主題解決。因此，該目的通過根據獨立權利要求1的風力渦輪機葉片和根據從屬權利要求15的風力渦輪機解決。本發明的其它細節從其它權利要求以及說明書和附圖中得以展現。

根據本發明的第一方面，存在一種用于風力渦輪機的風力渦輪機葉片，該風力渦輪機葉片包括根部、尖端、后緣、前緣和至少兩個包括碳纖維增強塑料的梁，該至少兩個梁彼此間隔開，由此風力渦輪機葉片具有在從后緣到前緣的寬度方向上測量的寬度，其中至少兩個梁在后緣處在風力渦輪機葉片的縱向方向上布置在風力渦輪機葉片中或距后緣的距離在寬度的25%內，特別是20%，優選為15%，并且更優選為10%，由此至少兩個梁借助于至少一個導電構件彼此電連接，并且至少兩個梁中的至少一個和/或至少一個導電構件中的至少一個被配置成連接到風力渦輪機的引下線（down?conductor）。

借助于至少一個導電構件，大大減小在電分離的梁（其間具有很小的距離）之間產生電弧的風險，并且簡化雷電概念。此外，由于梁彼此間隔開，因此存在高的設計自由度。

至少兩個梁彼此間隔開特別是意味著它們在物理上不直接彼此連接。因此，沒有電流可以直接從梁中的一個運載到梁中的另一個。然而，梁通常布置在殼體處，但是殼體是由非導電材料、諸如玻璃纖維增強塑料或具有很少導電性的材料制成的。由此，至少兩個梁通常借助于殼體間接地彼此物理連接。由此，特別地，梁的間隔意味著梁彼此電分離。優選地，梁僅借助于至少一個導電構件彼此電連接。

風力渦輪機葉片特別地包括殼體和具有至少一個翼梁帽的至少一個翼梁。通常，殼體具有或形成風力渦輪機葉片的根部、尖端、后緣和前緣。翼梁通常布置成向風力渦輪機葉片內部的中間部分提供最佳剛度。引下線可為風力渦輪機葉片的引下線，或至少部分地布置在風力渦輪機葉片處。至少兩個梁中的至少一個和/或至少一個導電構件中的至少一個可連接到風力渦輪機葉片的引下線。