[發(fā)明專利]抑振裝置及止回裝置形變恢復方法、風力發(fā)電機組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110362131.4
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112855440B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高楊;趙濤;趙樹椿
• 申請（專利權(quán)）人: 北京金風科創(chuàng)風電設(shè)備有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04;F03D80/60;F03D80/80
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張筱寧;王存霞

本申請?zhí)峁┝艘环N抑振裝置及止回裝置形變恢復方法、風力發(fā)電機組，該抑振裝置包括：質(zhì)量塊、止回裝置、載荷測量單元以及加熱單元；止回裝置包括止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)因質(zhì)量塊撞擊產(chǎn)生的形變可通過加熱實現(xiàn)形變恢復；載荷測量單元用于獲取質(zhì)量塊對止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)的碰撞載荷參數(shù)；加熱單元根據(jù)控制器生成的加熱控制信號，對目標碰撞位置處的止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)加熱。本申請通過設(shè)置止回裝置限制質(zhì)量塊的擺動，可保證風力發(fā)電機組內(nèi)各個部件的安全運行；通過獲取測量質(zhì)量塊與止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)的碰撞載荷參數(shù)，實現(xiàn)了對目標碰撞位置的準確加熱，直至形變恢復，恢復后的止回裝置可反復利用，降低了風力發(fā)電機組的運維成本，提升了機組整個生命周期的經(jīng)濟性。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及風力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本申請涉及一種抑振裝置及止回裝置形變恢復方法、風力發(fā)電機組。

背景技術(shù)

風力發(fā)電機組是一種將風能轉(zhuǎn)換為電能的綠色能源設(shè)備。風力發(fā)電機組遍布于地球上的大部分環(huán)境區(qū)域，可大致分為陸上風力發(fā)電機組和海上風力發(fā)電機組，無論是陸上風力發(fā)電機組還是海上風力發(fā)電機組，機組外部環(huán)境及其復雜且伴隨著極度的不確定性。這些因素組成了風力電機組運行中對應(yīng)的各種激勵源，包括外部激勵和自身激勵，如外部不確定的風載荷、沒有規(guī)律可循的波浪載荷、葉輪自身的不平衡、葉輪自身旋轉(zhuǎn)等；而這些確定與不確定的激勵源的輸入，會引起機組運行特征的各種不確定性以及一些異常的表現(xiàn)，其中最為直觀的響應(yīng)就是機組振動。

基于此，亟需提出抑制振動的裝置，在應(yīng)對風力發(fā)電機組外部及內(nèi)部復雜多變的激勵時，起到保護機組安全、保證機組持續(xù)發(fā)電的作用，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器應(yīng)運而生。通過調(diào)諧質(zhì)量阻尼器抑制振動的過程實質(zhì)上是振動能量轉(zhuǎn)移、耗散的過程；具體到風力發(fā)電機組而言，在機組發(fā)生振動時，通過安裝在機組內(nèi)部的調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置產(chǎn)生與機組反相位的運動，進而將機組振動的能量進行轉(zhuǎn)移，之后通過調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置自身的阻尼實現(xiàn)振動能量的耗散，進而實現(xiàn)振動抑制。

但是，由于調(diào)諧質(zhì)量阻尼器抑制振動的原理是通過自身質(zhì)量塊的大幅運動實現(xiàn)的，在機艙、塔筒空間內(nèi)安裝及其有限的條件下，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器大幅運動過程中容易與其它部件之間產(chǎn)生干涉，從而影響調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的安全運行。

發(fā)明內(nèi)容

本申請針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種抑振裝置及止回裝置形變恢復方法、風力發(fā)電機組，用以解決現(xiàn)有抑振裝置沒有對調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的擺動進行限位的技術(shù)問題。

第一個方面，本申請實施例提供了一種抑振裝置，包括：質(zhì)量塊、止回裝置、載荷測量單元、控制單元以及加熱單元；所述止回裝置包括用于限制所述質(zhì)量塊擺動范圍的止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，所述止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)因所述質(zhì)量塊撞擊產(chǎn)生的形變可通過加熱實現(xiàn)形變恢復；所述載荷測量單元布置在所述止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)朝向所述質(zhì)量塊的一側(cè)，用于獲取所述質(zhì)量塊對所述止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)的碰撞載荷參數(shù)；所述控制單元與所述載荷測量單元電連接，用于根據(jù)所述碰撞載荷參數(shù)，確定目標碰撞位置和恢復形變所需要的恢復能量；以及，根據(jù)所述目標碰撞位置和所述恢復能量，生成對應(yīng)的加熱控制信號；所述加熱單元根據(jù)所述加熱控制信號，確定對所述目標碰撞位置處的所述止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)加熱，直至形變恢復。

可選地，所述止回內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)包括：止回夾層內(nèi)壁結(jié)構(gòu)、止回內(nèi)芯結(jié)構(gòu)和止回夾層外壁結(jié)構(gòu)；所述止回內(nèi)芯結(jié)構(gòu)容置在所述止回夾層內(nèi)壁結(jié)構(gòu)與所述止回夾層外壁結(jié)構(gòu)之間，所述止回內(nèi)芯結(jié)構(gòu)和所述止回夾層內(nèi)壁結(jié)構(gòu)中的至少一者包括形狀記憶合金材料；所述載荷測量單元包括多個載荷測量傳感器，多個所述載荷測量傳感器沿所述止回夾層內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的周向間隔布置。

可選地，所述加熱單元包括電加熱部件；所述電加熱部件位于內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

可選地，所述控制單元還用于利用模糊控制算法對所述加熱控制信號進行處理，并生成第一加熱控制信號；所述電加熱部件與所述控制單元電連接，用于根據(jù)所述第一加熱控制信號，對所述目標碰撞位置處的所述止回內(nèi)芯結(jié)構(gòu)加熱。