风力涡轮机及为风力涡轮机的涡轮机叶片除冰的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103089550A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103089550103089550A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201210433481.6(22)申请日2012.11.02(30)优先权数据13/2882782011.11.03US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人D.C.芒努松(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人肖日松严志军(51)Int.Cl.F03D11/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称风力涡轮机及为风力涡轮机的涡轮机叶片除冰的方法(57)摘要本发明涉及一种用于为风力涡轮机的涡轮机叶片除冰的方法和相关系统，其中来自所述涡轮机叶片安装在其上的转子毂的旋转扭矩传递到发电机。所述方法和系统包括检测指示风力涡轮机叶片上的冰形成的状况。响应检测到的结冰状况，调制发电机扭矩，从而诱导所述涡轮机叶片中的上游振动以震松可能已形成于所述涡轮机叶片上的冰。CN103089550ACN103895ACN103089550A权利要求书1/2页1.一种为风力涡轮机的涡轮机叶片除冰的方法，其中来自转子毂的旋转扭矩传递到发电机，所述涡轮机叶片安装在所述转子毂上，所述方法包括：检测指示风力涡轮机叶片上的冰形成的状况；以及响应检测到的结冰状况，调制发电机扭矩，从而诱导所述涡轮机叶片中的上游振动以震松可能已形成于所述涡轮机叶片上的冰。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括在调制所述发电机扭矩之前将所述涡轮机叶片变桨到中性位置。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括确定所述涡轮机叶片的自然共振频率，并且在所述涡轮机叶片的自然共振频率下调制所述发电机扭矩。4.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括继续调制发电机扭矩直到检测到的结冰状况降低到阈值以下。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括继续调制发电机扭矩持续限定时间段。6.根据权利要求1所述的方法，其中在检测到的状况有利于所述涡轮机叶片上的冰形成期间周期性地进行所述方法，与实际冰形成无关。7.根据权利要求6所述的方法，其中通过监测风速、转子速度、由所述风力涡轮机生成的电力、温度或湿度中的任何一个或组合确定检测到的状况。8.一种风力涡轮机，其包括：安装到转子的多个涡轮机叶片；发电机，所述转子经由动力系旋转地联接到所述发电机使得旋转扭矩从所述转子传递到所述发电机；以及调制系统，所述调制系统可操作地联接到所述发电机并且配置成当检测指示所述涡轮机叶片上的冰形成的状况时调制发电机扭矩，从而诱导所述涡轮机叶片中的上游振动以震松可能已形成于所述涡轮机叶片上的冰。9.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其中所述调制系统与布置成检测指示所述涡轮机叶片上的冰形成的操作或环境状况的一个或多个传感器通信。10.根据权利要求9所述的风力涡轮机，其中所述传感器布置成监测风速、转子速度、由所述风力涡轮机生成的电力、温度或湿度中的任何一个或组合。11.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其中所述调制系统被配置成确定所述涡轮机叶片的自然共振频率，并且在所述涡轮机叶片的自然共振频率下调制所述发电机扭矩。12.根据权利要求11所述的风力涡轮机，所述风力涡轮机还包括运动传感器，所述运动传感器与所述涡轮机叶片配置在一起并且与所述调制系统通信以用于将振动频率信息传递到所述调制系统。13.根据权利要求11所述的风力涡轮机，所述风力涡轮机还包括运动传感器，所述运动传感器与所述转子配置在一起并且与所述调制系统通信以用于将振动频率信息传递到所述控制器。14.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其中所述调制系统被配置成调制发电机扭矩直到检测到的结冰状况降低到阈值以下。15.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其中所述调制系统被配置成在检测指示冰形成的状况之后调制发电机扭矩持续限定时间段。2CN103089550A权利要求书2/2页16.根据权利要求8所述的风力涡轮机，其中所述调制系统被配置成在检测到的状况有利于所述涡轮机叶片上的冰形成期间周期性地调制发电机扭矩，与实际冰形成无关。3CN103089550A说明书1/5页风力涡轮机及为风力涡轮机的涡轮机叶片除冰的方法技术领域[0001]本公开总体上涉及风力涡轮机转子叶片，并且更特别地涉及用于为风力涡轮机叶片除冰的系统和方法。背景技术[0002]风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已获得越来越多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的翼型原理俘获风的动能。转子叶片传递呈旋转能量的形式的动能，从而转动