本发明专利技术涉及可能显著地并且远程地降低风力发电机(1)的转子的直径的装置。本发明专利技术的特征在于连接件(5)，其将风力发电机(1)的叶片(6)连接到轮毂(4)，其组件的对应的端部(5.1-5.2)的中心轴(B1-B2)形成一定角度(α)，所述端部(5.1)能够围绕其中心轴(B1)旋转引起所述叶片(6)发生枢转并且一旦所述叶片已经枢转它是朝向机舱(3)倾斜的。当所述叶片(6)是以此方式倾斜时，所述连接件(5)和所述转子是固定的，形成所述风力发电机(1)在其中得到保护的位置。根据本发明专利技术的所述装置意图允许风力发电机在经受强风的区域中的最佳且安全的操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及可能显著地并且远程地降低风力发电机(1)的转子的直径的装置。本专利技术的特征在于连接件(5)，其将风力发电机(1)的叶片(6)连接到轮毂(4)，其组件的对应的端部(5.1-5.2)的中心轴(B1-B2)形成一定角度(α)，所述端部(5.1)能够围绕其中心轴(B1)旋转引起所述叶片(6)发生枢转并且一旦所述叶片已经枢转它是朝向机舱(3)倾斜的。当所述叶片(6)是以此方式倾斜时，所述连接件(5)和所述转子是固定的，形成所述风力发电机(1)在其中得到保护的位置。根据本专利技术的所述装置意图允许风力发电机在经受强风的区域中的最佳且安全的操作。【专利说明】用于在强风事件中保护风力发电机的装置和方法以及具有此装置的风力发电机
本专利技术涉及水平轴风力发电机的领域，水平轴风发电机在下文中被称作“风力发电机”，并且尤其涉及用于在强风中保护风力发电机的装置和方法以及具有此装置的风力发电机。 根据本专利技术的装置尤其意图允许在遭受强风(例如，热带气旋)的区域中的风力发电机的最佳且安全的操作。本专利技术的原理在强风事件中由以下内容组成:显著减小风力发电机的叶片转子的直径并且随后阻断所述转子以形成用于在强风事件中保护风力发电机的位置。 来自主要资源(风)的电力生产允许产生电力而不会排放温室气体。此外,此主要资源是免费的并且与化石资源相反是可再生的。最后，由于主要资源是本地的，所以来自此资源的电力生产主动地促进了采用它的国家的自主性和能源安全。 作用在风力发电机上的载荷谱的起始点是作用在叶片转子上的负载。作用在转子的叶片上的负载被传输到其它组件并且在很大程度上决定了影响它们的负载。引起这些负载的主要外部条件是风。通常，风速越高且叶片转子的直径尺寸越大，由于风的转子的空气动力负载会越多的尝试用于风力发电机。 风力发电机的电力生产与叶片转子扫过的表面成比例，因此与叶片的长度以及风速成比例。通常，平均风速越低，风力发电机的转子的越大的直径尺寸就必须用于最佳地产生电力。 风力发电机的叶片转子的概念性研究设想出两种风力方案，主导的普通条件和偶然的极端条件。由于在本质上极端条件并不与普通条件相关，因此叶片转子直径尺寸选择由其用于普通条件的优化(以便优化电力生产)与其用于极端条件的优化(以便降低由这些条件在风力发电机上诱发的尝试负载影响)之间的妥协引起。 遵循上文可知在某一站点上出现极端风力条件(例如，热带气旋)的概率是显著地限制用于普通风力条件的转子直径的最佳尺寸选择的一个因素。更通常地，这些极端条件的风力的速度以及其它特征，例如湍流和阵风，使得不可能安装常规的风力发电机用于最佳且安全的操作，这是因为所招致的风险是组件的过早疲劳或机器损坏。 相应地，有利的是提供特定的装置以允许在强风预报事件中显著降低风力发电机的叶片转子直径。这将降低由这些极端条件诱发的负面负载的影响，这将允许安装具有用于在遭受强风的区域中的普通风力条件的经最佳化的转子直径尺寸的风力发电机。
技术介绍
现有技术的分析表明已经尝试解决减小风力发电机的转子的直径尺寸的这个问题。 举例来说，文档US 6972498、US 7632070、US 20100310374 和 CA 2696822 是已知的。这些装置涉及具有不同尺寸的叶片转子，其叶片是可伸缩的、可收缩的或可扩展的，并且是主要意图在安装风力发电机的站点的不同风速下风力发电机的电力生产的不同操作状态期间适配由叶片转子扫过的表面的，因此适配叶片长度。通常，转子的直径尺寸在低风力条件下处于其最大值并且在高风力条件下处于其最小值，并且具有中间状态。这些装置需要用于叶片的特定的结构布置，所述叶片在它们的大约20年的使用寿命期间经历多达108个负载循环，所述负载循环是部分地高度可变的并且是不均匀的。这些结构布置不利地影响叶片的刚度和强度，并且由此影响它们的可靠性，此外在维护上也是昂贵的。 还已知的是文档US 7071578涉及具有用于根据风速主动地调节叶片转子组成的平坦的环形表面的系统的风力发电机。本文档提出用于将风力发电机的叶片主动地紧固到风力发电机的轮毂的弯曲的连接弯头的使用。此弯头的旋转引起叶片在轮毂的旋转轴的方向上倾斜并且因此允许根据风速主动地改变风力发电机的转子的直径尺寸，并且因此优化电力生产同时减小组件的疲劳。连接弯头的所述主动旋转是根据在与机舱的方向相反的方向上的角度α操作的，从而允许转子发生旋转而不会与风力涡轮机塔冲突。由于转子的风力根据风速主动地相对于旋转平面发生倾斜的空气动力负载是尤其复杂的，这使得此装置难以得到设计和实施。此外，使用的连接弯头是弯曲的中空管，所述中空管的壁代表了不利地影响风力发电机尺寸确定的相当大的质量。 还已知的是涉及用于风力发电机的折叠式叶片的文档US 20060045743。这种装置所需的叶片的结构布置显著地增大了其质量并且改变了其刚度和其强度，并且因此改变了其可靠性。此外，由于折叠式叶片上的风力的空气动力负载是复杂的，尤其是在强风事件中，这使得此装置难以得到设计和实施。另外，此装置造成了叶片维护成本的增大。 遵循上文可知有利的是提供简单的且特定的技术解决方案，其允许降低由风力发电机上的强风(尤其是热带气旋)诱发的极端负载，方法是显著减小叶片转子的直径而没有在现有技术中突显的缺点。这将允许设计具有用于普通风力条件的最佳化转子直径尺寸的风力发电机，并且因此能够在遭受这些强风事件的区域中以最佳且安全的操作安装风力发电机。 本专利技术的目的是提供对此问题的特定的解决方案并且克服已知装置的缺点，方法是提供易于进行设计、生产、安装、使用和维护同时是有效的、稳固的且经济的装置。
技术实现思路
本专利技术的一个目标在于用于在强风事件中保护风力发电机的装置，根据第一特征所述装置包括用于将风力发电机叶片连接到所述风力发电机的轮毂的部分。形成所述风力发电机的转子的叶片连接部分轮毂总成包括一个或若干叶片，以及与叶片一样多个的连接部分，所述叶片连接部分轮毂总成是由风的推力以旋转移动驱动的，驱动电力传输系统，该电力传输系统继而驱动产生电力的发电机。电力传输系统和发电机容纳在经由转子后面的取向机构可旋转地安装在支撑塔上的机舱内。所述连接部分的两个端部，一个连接到轮毂上而另一个连接到叶片上，其特征在于它们的对应的中心轴形成相对于彼此的非零角度，连接部分被适配成经由驱动机构连接到轮毂使得所述连接部分可以围绕其连接到所述轮毂的端部的中心轴旋转，当叶片是倾斜的时，此驱动机构的操作引起根据被适配成经由可变螺距设置机构连接到连接部分的另一端的所述叶片的角度的倾斜，它是根据机舱的方向上的所述角度倾斜的，这显著地降低了当此操作是在连接到所述风力发电机的轮毂的所有连接部分上执行时转子的直径尺寸。每个叶片的连接部分被适配成通过阻断元件通过刚性地与轮毂耦合而阻断的，所述风力发电机的电力传输系统还被适配成通过阻断叶片转子的旋转的阻断元件被刚性地阻断的。因此，叶片在机舱的方向上倾斜，到轮毂的连接被刚性地阻断的连接部分以及转子的阻断的旋转形成了在强风事件中可远程控制的所述风力发电机的保护位置。 根据所述根据本专利技术的装置的其他特征: -所述轮毂包括位于每个连接部分位置处的端口；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在强风事件中保护风力发电机(1)的装置，其特征在于其包括风力发电机(1)的叶片(6)的连接部分(5)，所述连接部分连接到所述风力发电机(1)的轮毂(4)，所述轮毂包括一个或若干叶片(6)以及与叶片(6)一样多个的连接部分(5)，所述连接部分(5)的两个端部(5.1‑5.2)，一个连接到所述轮毂(4)并且另一个连接到所述叶片(6)，其特征在于它们的对应的中心轴(B1‑B2)相对于彼(B1)此(B2)形成非零角度(α)，所述连接部分(5)被适配成经由驱动机构连接到所述轮毂(4)使得所述连接部分(5)可以围绕连接到所述轮毂(4)的其端部(5.1)的所述中心轴(B1)旋转，此驱动机构的操作引起根据叶片(6)的角度(β)的倾斜，所述叶片被适配成经由可变螺距设置机构连接到所述连接部分(5)的另一端部(5.2)，当所述叶片(6)倾斜时，它是根据在安全位置(6.2)中在机舱(3)的方向上的所述角度(β)倾斜的，或相反地在操作位置(6.1)中，所述连接部分(5)被适配成通过阻断元件(25)被阻断与所述轮毂(4)的刚性的耦合，所述风力发电机(1)的电力传输系统还被适配成由阻断元件(14)刚性地阻断，所述阻断元件阻断所述转子的旋转，因此阻断在所有连接部分(5)上执行的操作，所述叶片(6)在所述机舱(3)的方向上倾斜，刚性地阻断与所述轮毂(4)的连接的所述连接部分(5)和所述转子的阻断的旋转形成在强风事件中可远程控制的所述风力发电机(1)的保护位置。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡·库森那尔德，
申请(专利权)人：帕斯卡·库森那尔德，
类型：发明
国别省市：法国;FR
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。