用于风力机的等离子体发生器、控制方法及风力机技术

本申请提供的用于风力机的等离子体发生器、控制方法及风力机。风力机包括叶片主体。等离子体发生器包括第一电极、第二电极以及第三电极。第二电极设置于叶片主体的内部。第一电极和第三电极设置于叶片主体的外部表面。第一电极和第三电极之间形成有等离子体产生区域。控制方法包括于第一电极和第二电极之间，及第三电极和第二电极之间施加不同电压，使第一电极和第三电极之间形成等离子体产生区域。风力机包括叶片和等离子体发生器。如此，通过新增第三电极，可以扩大等离子体产生区域，使叶片主体的表面产生更大的流体加速区域和速度增加量，实现大尺度流动分离的抑制。

【技术实现步骤摘要】
用于风力机的等离子体发生器、控制方法及风力机
本申请涉及风力机领域，尤其涉及一种用于风力机的等离子体发生器、控制方法及风力机。
技术介绍
风力机的叶片运行在复杂多变的风环境中，尤其是在高湍流、阵风、低空气密度等环境下，均会导致叶片表面流动状态发生变化，从而影响叶片的出力和气动载荷。相关技术中，使用的是双电极等离子体发生器，但是这类等离子体发生器输出能量有限，不能够有效抑制叶片表面大规模的流动分离。
技术实现思路
本申请提供一种旨在有效抑制叶片表面大规模流动分离的等离子体发生器、控制方法及风力机。本申请提供一种用于风力机的等离子体发生器，其中所述风力机包括叶片主体，所述等离子体发生器包括：第一电极、第二电极以及第三电极；所述第二电极设置于所述叶片主体的内部，所述第一电极和所述第三电极设置于所述叶片主体的外部表面，所述第一电极和所述第三电极之间用于形成等离子体产生区域。可选的，所述第三电极可翻转地设置于所述叶片主体；所述等离子体发生器包括第一状态和第二状态，在所述第一状态时，所述第三电极位于第一位置；在所述第二状态时，所述第三电极转动至第二位置，所述第一电极和所述第三电极之间形成等离子体产生区域；其中，所述第二位置相较于所述第一位置更靠近所述第一电极。可选的，所述等离子体发生器包括用于翻转所述第三电极的翻转装置，固定于所述第三电极的底端和所述叶片主体之间，所述第三电极活动设置于所述翻转装置。可选的，所述翻转装置包括铰链组件和辅助翻转装置，所述铰链组件固定于所述第三电极的底端和所述叶片主体之间，所述辅助翻转装置连接于所述铰链组件，用于辅助所述铰链组件对所述第三电极翻转。可选的，所述等离子体发生器包括角度传感器，所述角度传感器与所述辅助翻转装置电连接，用于检测所述第三电极的翻转角度，并产生控制信号发送至所述辅助翻转装置。可选的，所述等离子体发生器包括与所述辅助翻转装置电连接的控制器，用于控制所述辅助翻转装置将所述第三电极在所述第一位置和所述第二位置之间翻转，并调节所述第一电极和所述第二电极之间以及所述第三电极和所述第二电极之间的电压。可选的，在所述叶片的载荷量大于或等于临界载荷量时或在叶片主体的表面产生流动分离时，所述控制器控制所述辅助翻转装置将所述第三电极翻转至所述第二位置；在所述叶片主体的载荷量小于临界载荷量时，所述控制器控制所述辅助翻转装置将所述第三电极翻转至所述第一位置；其中，在所述叶片主体的载荷量大于或等于临界载荷量时，所述控制器在所述第一电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压，且在所述第三电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压；在所述叶片主体的表面产生流动分离时，所述控制器在所述第一电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压，且在所述第三电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压；在所述叶片主体的载荷量小于临界载荷量时，所述控制器控制所述第一电极和所述第二电极之间的电压关断，且控制所述第三电极和所述第二电极之间的电压关断。可选的，所述等离子体发生器包括交流电源和直流电源，所述交流电源电连接所述第一电极和地之间，用于向所述第一电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压或向所述第三电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压；所述直流电源电连接于所述第三电极和地之间，用于向所述第三电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压或向所述第一电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压。可选的，所述第一电极与所述第二电极在所述叶片主体的宽度方向上的投影无重合正对区域；和\或所述第三电极与所述第二电极在所述叶片主体的宽度方向上的投影无重合正对区域。可选的，所述第一电极靠近所述第三电极的侧边呈锯齿状，所述第三电极转动至所述第二位置时靠近所述第一电极的侧边呈锯齿状。本申请还提供一种等离子体发生器的控制方法，其中，所述等离子体发生器包括：第一电极、第二电极以及第三电极；所述第二电极设置于风力机的叶片主体的内部，所述第一电极和所述第三电极设置于所述叶片主体的外部表面，所述第一电极和所述第三电极之间用于形成等离子体产生区域，所述控制方法包括：根据叶片主体的载荷量或叶片主体表面的流动状态，控制所述第三电极在第一位置和第二位置之间切换，并于所述第一电极和所述第二电极之间，及所述第三电极和所述第二电极之间施加不同电压，以使所述等离子体发生器在第一状态和第二状态之间切换。可选的，在所述叶片主体的载荷量大于或等于临界载荷量时或在所述叶片主体的表面产生流动分离时，控制所述第三电极翻转至所述第二位置；在所述叶片主体的载荷量小于临界载荷量时，控制所述第三电极翻转至所述第一位置；其中，在所述叶片主体的载荷量大于或等于临界载荷量时，在所述第一电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压，且在所述第三电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压；在所述叶片主体的表面产生流动分离时，在所述第一电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压，且在所述第三电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压；在所述叶片主体的载荷量小于临界载荷量时，控制所述第一电极和所述第二电极之间的电压关断，且控制所述第三电极和所述第二电极之间的电压关断。本申请还提供一种风力机，其中包括叶片主体和至少一个等离子体发生器，所述等离子体发生器设于所述叶片主体，所述等离子体发生器包括第一电极、第二电极及第三电极，所述第一电极和所述第三电极设于所述叶片主体的外部，所述第二电极设于所述叶片主体的内部。本申请提供的用于风力机的等离子体发生器、控制方法及风力机。风力机包括叶片主体。等离子体发生器包括第一电极、第二电极以及第三电极。第二电极设置于叶片主体的内部。第一电极和第三电极设置于叶片主体的外部表面。第一电极和第三电极之间用于形成等离子体产生区域。如此，通过新增第三电极，可以扩大等离子体产生区域，使叶片主体的表面产生更大的流体加速区域和速度增加量，实现大尺度流动分离的抑制。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1所示为本申请的等离子体发生器的结构示意图；图2所示为本申请的等离子体发生器设于叶片主体的结构示意图；图3所示为本申请的等离子体发生器的第三电极可翻转地设置于叶片主体的结构示意图；图4所示为本申请的等离子体发生器的第三电极位于第一位置的结构示意图；图5所示为本申请的等离子体发生器的第三电极位于第二位置的结构示意图；图6所示为本申请的等离子体发生器的翻转装置的结构示意图；图7所示为本申请的等离子体发生器的控制器与辅助翻转装置连接的结构示意图；图8所示为本申请的等离子体发生器的第一电极和第三电极的锯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风力机的等离子体发生器，其特征在于，所述风力机包括叶片主体，所述等离子体发生器包括：第一电极、第二电极以及第三电极；/n所述第二电极设置于所述叶片主体的内部，所述第一电极和所述第三电极设置于所述叶片主体的外部表面，所述第一电极和所述第三电极之间用于形成等离子体产生区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于风力机的等离子体发生器，其特征在于，所述风力机包括叶片主体，所述等离子体发生器包括：第一电极、第二电极以及第三电极；
所述第二电极设置于所述叶片主体的内部，所述第一电极和所述第三电极设置于所述叶片主体的外部表面，所述第一电极和所述第三电极之间用于形成等离子体产生区域。


2.根据权利要求1所述的等离子体发生器，其特征在于，所述第三电极可翻转地设置于所述叶片主体；
所述等离子体发生器包括第一状态和第二状态，在所述第一状态时，所述第三电极位于第一位置；
在所述第二状态时，所述第三电极转动至第二位置，所述第一电极和所述第三电极之间形成等离子体产生区域；其中，所述第二位置相较于所述第一位置更靠近所述第一电极。


3.根据权利要求2所述的等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体发生器包括用于翻转所述第三电极的翻转装置，固定于所述第三电极的底端和所述叶片主体之间，所述第三电极活动设置于所述翻转装置。


4.根据权利要求3所述的等离子体发生器，其特征在于，所述翻转装置包括铰链组件和辅助翻转装置，所述铰链组件固定于所述第三电极的底端和所述叶片主体之间，所述辅助翻转装置连接于所述铰链组件，用于辅助所述铰链组件对所述第三电极翻转。


5.根据权利要求4所述的等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体发生器包括角度传感器，所述角度传感器与所述辅助翻转装置电连接，用于检测所述第三电极的翻转角度，并产生控制信号发送至所述辅助翻转装置。


6.根据权利要求4所述的等离子体发生器，其特征在于，所述等离子体发生器包括与所述辅助翻转装置电连接的控制器，用于控制所述辅助翻转装置将所述第三电极在所述第一位置和所述第二位置之间翻转，并调节所述第一电极和所述第二电极之间以及所述第三电极和所述第二电极之间的电压。


7.根据权利要求6所述的等离子体发生器，其特征在于，在所述叶片主体的载荷量大于或等于临界载荷量时或在所述叶片主体的表面产生流动分离时，所述控制器控制所述辅助翻转装置将所述第三电极翻转至所述第二位置；在所述叶片主体的载荷量小于临界载荷量时，所述控制器控制所述辅助翻转装置将所述第三电极翻转至所述第一位置；
其中，在所述叶片主体的载荷量大于或等于临界载荷量时，所述控制器在所述第一电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压，且在所述第三电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压；
在所述叶片主体的表面产生流动分离时，所述控制器在所述第一电极和所述第二电极之间施加高频高压交流激励电压，且在所述第三电极和所述第二电极之间施加负向高压直流激励电压；
在所述叶片主体的载荷量小于临界载荷量时，所述控制器控制所述第一电极和所述第二电极之间的电压关断，且控制所述第三电极和所述第二电极之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩然，汪仲夏，缪骏，赵越，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31