用于风力涡轮机叶片的被动式除冰.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101956656A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101956656A(43)申请公布日2011.01.26(21)申请号201010235751.3(22)申请日2010.07.13(30)优先权数据12/5025652009.07.14US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人H·A·肖尔特-瓦辛克(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军谭祐祥(51)Int.Cl.F03D7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称用于风力涡轮机叶片的被动式除冰(57)摘要本发明涉及用于风力涡轮机叶片的被动式除冰，具体而言，涉及一种操作风力涡轮机(2)的方法，该风力涡轮机具有带至少一个叶片(10)的转子，该方法包括：感测对于叶片(10)的结冰危险的步骤(302)；以及将至少一个叶片(10)移入减少结冰危险的位置。CN10956ACN101956656A权利要求书1/1页1.一种操作风力涡轮机(2)的方法，所述风力涡轮机(2)包括具有至少一个叶片(10)的转子，所述方法包括：感测对于所述至少一个叶片(10)的结冰危险的步骤(302)；以及将所述至少一个叶片(10)移入减少结冰危险的位置的步骤(304)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动步骤包括使所述至少一个叶片变桨至大体上零度桨距。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述移动步骤包括使大体上垂直于风向的转子偏航。4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述移动步骤还包括使转子偏航成大体上朝向太阳方向。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述移动步骤还包括使所述至少一个叶片变桨大约180度。6.一种风力涡轮机(20)，包括：支撑具有齿轮箱(12)的传动系统(8)和发电机(14)的塔架；布置在传动系统(8)的一个末端上的轮毂(9)；布置在轮毂(9)上用来使传动系统(8)旋转的至少一个叶片(10)；用来探测对于叶片的结冰危险的传感器(402)；以及用来将至少一个叶片移入减少结冰危险的位置的控制系统(16)。7.如权利要求6所述的风力涡轮机，其特征在于，所述控制系统(16)使所述至少一个叶片(10)变桨至处于大体上零度的桨距。8.如权利要求6或7所述的风力涡轮机，其特征在于，所述控制系统(16)使大体上垂直于风向的传动系统(8)偏航。9.如权利要求6、7或8所述的风力涡轮机，其特征在于，所述控制系统(16)使传动系统(8)偏航成大体上朝向太阳方向。10.如权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制系统(16)使所述至少一个叶片变桨大约180度。2CN101956656A说明书1/4页用于风力涡轮机叶片的被动式除冰技术领域[0001]本文所描述的主题一般地涉及包括控制装置的流体反应面及操作方法，该控制装置是温度响应式或者结冰条件响应式的，且更特别地涉及用于风力涡轮机叶片的被动式除冰。背景技术[0002]风力涡轮机是一种用来将风中的动能转换成机械能的机器。如果机械能被机器直接使用，比如泵水或碾麦，则风力涡轮机可称为风车。类似地，如果机械能转换成电，则该机器也可称为风力发电机或风力发电设备。[0003]风力涡轮机典型地根据叶片围绕其转动的垂直或水平轴线进行归类。一种所谓的水平轴线风力发电机在图1中被示意性地图示，并可从通用电气公司获得。用于风力涡轮机2的此特定构造包括支撑外罩(nacelle)6的塔架4，该外罩6包围传动系统8。叶片10布置在轮毂9上以在外罩6外的传动系统8的一个末端处形成“转子”。转动叶片10驱动在传动系统8的另一个末端处连接到发电机14上的齿轮箱12，发电机14与可自风速计18接收输入的控制系统16一起布置在外罩6内。风速计18常包括用来确定风向的风向标或其它装置，控制系统16然后使用该风向使外罩6的“轴承”在其垂直“偏航”轴线上转动，以便使轮毂9定位成逆风。[0004]叶片10从运动的空气产生升力并俘获动量，然后当叶片在“转子平面”内旋转时将动量赋予转子。各叶片典型地紧固在其“根部”端上，然后径向“向外”地“延伸”到自由的“末梢”端。叶片的前部或“前缘”连接最先接触空气的叶片的最前端的点。叶片的后部或“后缘”是被前缘分开的气流在越过叶片的吸力面和压力面后再结合的地方。“弦线”在典型气流横过叶片的方向上连接叶片的前缘和后缘。弦线的长度简称为“弦长”。[0005]“攻角”是用来描述叶片10的弦线和代表叶片和空气之间的相对运动的矢量之间的角度的术语。“变桨”指使整个叶片10的攻角旋转以逆风或顺风，其目的是控制转速和/或来自风的功率的吸收。例如，“向顺桨”使叶片变桨使得叶片10的前缘转向逆风，而“向失速