风力涡轮机和风力涡轮机叶片.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102787969A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102787969A(43)申请公布日2012.11.21(21)申请号201210157325.1(22)申请日2012.05.18(30)优先权数据PA2011702482011.05.19DK(71)申请人远景能源（丹麦）有限公司地址丹麦锡尔克堡(72)发明人A·V·雷布斯多夫(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人罗毅萍(51)Int.Cl.F03D1/00(2006.01)F03D1/06(2006.01)F03D7/04(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书77页页附图附图22页(54)发明名称风力涡轮机和风力涡轮机叶片(57)摘要本发明描述了一种在极端风力条件下，控制可俯仰的双桨掠叶片风力涡轮机的方法，其中，当探测到或预测到风力涡轮机处的极端条件时，风力涡轮机叶片可俯仰，使得其稳定在大致水平位置。叶片可被偏航，使得风力涡轮机叶片尖端部朝地表水平指向相同方向，从而降低风力涡轮机叶片和转子轮毂的转子组件的质心。降低转子组件的质心导致叶片稳定在大致水平位置，导致暴露于极端风力的表面积减小。这种减小的表面积使得极端风力条件下风力涡轮机经受的极端载荷减小。CN1027896ACN102787969A权利要求书1/2页1.一种在极端风力条件下减小可俯仰的双桨掠叶片风力涡轮机的风力载荷的方法，所述风力涡轮机包括绕枢转点转动的转子组件，所述转子组件具有转子轮毂和至少35米长的、安装于所述转子轮毂的第一和第二风力涡轮机叶片，其中，风力涡轮机叶片的尖端部相对于所述叶片的中心轴扫掠，所述方法包括以下步骤：设置所述风力涡轮机叶片大致水平对齐；其中，所述步骤包括俯仰至少一部分所述转子叶片的扫掠段，以相对于所述转子组件的枢转点移动所述转子组件的质心，使得所述转子组件稳定在平衡位置，其中，所述转子叶片处于大致水平对齐，当转子叶片处于所述大致水平对齐时，所述转子组件的质心相对于所述转子组件的枢转点降低；和对齐大致水平的风力涡轮机叶片，使得所述叶片与所述涡轮机处的风向纵向对齐，以减小风力涡轮机叶片经受的极端风力载荷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，俯仰步骤包括俯仰所述叶片，使得所述叶片的尖端部沿着风力涡轮机转子叶片的转动轨迹指向大致相反的方向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机包括第一和第二桨距系统，分别用于俯仰至少一部分所述第一和第二风力涡轮机叶片，其中，所述风力涡轮机进一步包括控制装置，用于控制所述第一和第二桨距系统，以在大约相等的桨距角俯仰，其中，所述俯仰步骤包括应用约+/-180度的偏移量至所述第二桨距系统。4.根据之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机包括具有第一扫掠尖端部的第一叶片和具有第二扫掠尖端部的第二叶片，其中，所述俯仰步骤包括俯仰所述第一叶片，使得所述第一扫掠尖端部具有约85至95度的桨距角，并且俯仰所述第二叶片，使得所述第二扫掠尖端部具有约-85至-95度的桨距角。5.根据之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括调整所述转子组件重量分布的步骤，以稳定所述转子组件处在大致水平布置。6.根据之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括初始地应用制动力至转动的转子组件，降低转子组件的转动动量的步骤，其中，当风力涡轮机叶片的转动速度降至预定限制速度以下时，进行所述俯仰步骤。7.根据之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述俯仰至少一部分所述转子叶片扫掠段的步骤，可呈现出转子组件的调整过的空气动力学型面，所述调整过的空气动力学型面用于被动对齐所述大致水平的风力涡轮机叶片，使得所述叶片与所述涡轮机处的风向纵向对齐。8.根据之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机包括塔架、位于所述塔架顶部的机舱、转动安装于所述机舱的转子轮毂、通过转轴联接至所述转子轮毂的发电机、一对至少35米长的设于所述转子轮毂上的风力涡轮机叶片以及联接至所述机舱的偏航系统，其中，所述对齐大致水平的风力涡轮机叶片的步骤包括通过驱动所述偏航系统主动偏航所述机舱和所述转子轮毂。9.根据之前任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述叶片包括具有内叶片段和外叶片段的部分变桨距叶片，其中，所述俯仰步骤包括相对于所述内叶片段俯仰所述外叶片段。10.一种风力涡轮机，包括：塔架，2CN102787969A权利要求书2/2页位于所述塔架顶部的机舱，转动安装于所述机舱的转子轮毂，通过转轴联接于所述转子轮毂的发电机，和一对至少35米长的设于所述转子轮毂上的风力涡轮机叶片，其中，风力涡轮机进一步包括控制装置，用于执行权利要求1-9中任一权利要求所述的方法