【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于减少停机的风力涡轮中的振动的方法和包括用于风力涡轮叶片的振动减轻装置的组件。本公开还涉及振动减轻装置和风力涡轮。
技术介绍
1、现代风力涡轮通常用来将电力供应到电力网中。这种类型的风力涡轮大体上包括塔架和布置在塔架上的转子。典型地包括轮毂和多个叶片的转子在风对叶片的影响下开始旋转。所述旋转生成扭矩，该扭矩通常通过转子轴直接地(“直接驱动”或“无齿轮传动”)或通过使用齿轮箱传递到发电机。这样，发电机产生可供应到电力网的电力。
2、风力涡轮轮毂可能够旋转地联接到机舱的前部。风力涡轮轮毂可连接到转子轴，并且转子轴然后可使用布置在机舱内部的框架中的一个或多个转子轴轴承能够旋转地安装在机舱中。机舱是布置在风力涡轮塔架的顶部上的壳体，其可包含并保护齿轮箱(如果存在)和发电机(如果未放置在机舱外部)，以及取决于风力涡轮的另外的部件，诸如功率转换器和辅助系统。
3、有一种趋势是将风力涡轮叶片制造得越来越长，以捕获更多的风并将风的能量转化为电力。这使得叶片更柔韧，并且更容易发生叶片的振动。过度振动的风力涡轮叶片可能会损坏。转子叶片的振动还可导致整个风力涡轮结构摆动，例如前后摆动或侧向摆动。由于过度的应力，风力涡轮叶片中的振动也可能损坏风力涡轮的其它部件。
4、当风力涡轮在运行中(即产生能量并连接到电力网)时，风力涡轮控制器可使诸如变桨系统或偏航系统的辅助驱动系统运行，以减少或改变叶片上的负载。这样，叶片的振动可被抵消。然而，在风力涡轮停止或停机和/或与电网断开连接的情况下，振动的问题也可能是严重的
5、当风力涡轮停机时，风可能从不寻常的方向(即不同于当在正常运行时)吹到风力涡轮上。风力涡轮周围的空气流可导致风力涡轮振动。振动可压迫和甚至损坏一个或多个风力涡轮部件(这可危及到风力涡轮的性能)，增加修理的需要并减少风力涡轮的寿命。由于风力涡轮叶片的取向不能调适到来风的方向(例如，通过如与风力涡轮正在运行时相反的偏航和/或变桨)，当风力涡轮停机时振动的影响可能大于或不同于当风力涡轮正在正常运行并产生能量时振动的影响。
6、特别地，这种情况可能适用于风力涡轮正在安装或调试时。例如，可能发生的情况是安装了不完整的转子(例如，转子具有总共三个叶片中的单个叶片或两个叶片)。剩余叶片可能直到几天或一周后才能安装。同时，部分安装(或“不完整”)的转子可能处于静止状态。类似地，可能已经安装了完整的转子，但是当风力发电场的安装继续时，电网或到电网的连接可能在若干周或若干个月内不可用。转子可被锁定，或者可不被锁定，并且风力涡轮可暴露于变化的风力条件。如果风力涡轮在若干个小时、若干天或若干周期间停止，例如出于维护原因，这种情况可能同样适用。特别地取决于风的方向，风力涡轮叶片可在任何这些条件下开始振动。
技术实现思路
1、在本公开的一个方面中，提供了一种组件。该组件包括振动减轻装置和压力源。振动减轻装置包括一个或多个可充胀本体和一个或多个空气流改变元件。振动减轻装置构造成围绕风力涡轮的风力涡轮叶片布置。压力源构造成基于传感器系统的测量结果来使可充胀本体中的一个或多个充胀和/或缩瘪，该传感器系统构造成监测风力涡轮和/或风力涡轮周围的环境条件。
2、根据该方面，当振动减轻装置围绕风力涡轮叶片布置时，可基于传感器系统的输出控制压力源以保持、增加或减少振动减轻装置的可充胀本体中的一个或多个的充胀水平。因此，可执行对调适到环境的振动减轻装置的一个或多个可充胀本体的充胀水平的连续调节。可提高振动减轻的可靠性和有效性。
3、遍及本公开，空气流改变元件可理解为构造成显著地干扰风力涡轮叶片周围的空气流(例如，其量值和/或其方向)的元件。特别地，空气流改变元件可构造成在空气流到达风力涡轮叶片的局部表面之前显著地干扰空气流。例如，在基本上垂直于叶片的长度的方向上朝向局部叶片表面移动的空气流或空气流的分量可能遇到空气流改变元件。空气流改变元件可构造成增加摆动阻力。在一些示例中，空气流改变元件可为可充胀的，例如，它可为可充胀本体中的一个。
4、遍及本公开，压力源可理解为构造成例如通过抽吸流体将流体移动到压力源中和/或例如通过吹送流体将流体移出压力源的元件或装置。压力源的示例是包括真空泵在内的泵和压缩机。通过使用压力源(例如，压缩机)，可导致流体进入振动减轻装置的可充胀本体。附加地或备选地，可通过使用压力源导致流体输出振动减轻装置的可充胀本体。
5、遍及本公开，术语“静止”和“停机”可互换使用，并且可理解为其中风力涡轮不生产电力并且转子基本上静止的情况。转子可被锁定或者可不被锁定在静止状态。例如，风力涡轮可在安装和/或调试期间停机或处于静止状态。风力涡轮也可在正常运行(即产生能量)之后或者在长时间电网损失的情况下出于例如维护原因而停机。
6、在本文中可理解，当风力涡轮的转子以足够高的速度旋转以产生能量并且风力涡轮的发电机正产生电功率时，风力涡轮在运行中。
7、在本公开的另一个方面中，提供了一种用于减轻停机的风力涡轮的振动的方法。停机的风力涡轮的风力涡轮叶片中的至少一个包括围绕风力涡轮叶片布置的振动减轻装置。振动减轻装置包括一个或多个可充胀本体和一个或多个空气流改变元件。该方法包括监测风力涡轮和风力涡轮周围的环境中的至少一个。该方法还包括响应于所述监测而使振动减轻装置的可充胀本体中的一个或多个充胀或缩瘪。
8、另外，在本公开的另一个方面中，提供了一种用于减轻停机的风力涡轮的振动的方法。该方法包括围绕风力涡轮叶片可释放地定位振动减轻装置。振动减轻装置包括一个或多个可充胀本体和一个或多个空气流改变元件。该方法还包括使一个或多个可充胀本体充胀，以用于将振动减轻装置固连到风力涡轮叶片。该方法还包括监测风力涡轮加载。该方法还包括基于风力涡轮加载来调节振动减轻装置的一个或多个可充胀本体的充胀状态。
9、技术方案1.一种组件，包括：
10、振动减轻装置，其构造成围绕风力涡轮的风力涡轮叶片布置，并且包括一个或多个可充胀本体和一个或多个空气流改变元件；
11、压力源，其构造成基于传感器系统的测量结果来使所述可充胀本体中的一个或多个充胀和/或缩瘪，所述传感器系统构造成监测所述风力涡轮和/或所述风力涡轮周围的环境条件。
12、技术方案2.根据技术方案1所述的组件，其中，所述压力源是泵或压缩机。
13、技术方案3.根据技术方案1或技术方案2所述的组件，其中，为所述振动减轻装置的单独的所述可充胀本体中的每个提供专用压力源。
14、技术方案4.根据前述技术方案中任一项所述的组件，其中，所述空气流改变元件中的至少一个是所述可充胀本体中的一个。
15、技术方案5.根据前述技术方案中任一项所述的组件，其中，所述空气流改变元件中的至少一个是板。
16、技术方案6.根据前述技术方案中任一项所述的组件，其中，所述振动减轻装置包括构造成布置在所述风力涡轮叶片的吸力侧处的多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组件(82)，包括：
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述压力源(98)是泵或压缩机。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组件，其中，为所述振动减轻装置(300)的单独的所述可充胀本体(305)中的每个提供专用压力源(98)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述空气流改变元件(310)中的至少一个是所述可充胀本体(305)中的一个。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述空气流改变元件(310)中的至少一个是板。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述振动减轻装置(300)包括构造成布置在所述风力涡轮叶片(22)的吸力侧(250)处的多个空气流改变元件(310)和构造成布置在所述风力涡轮叶片(22)的压力侧(240)处的多个空气流改变元件(310)。
7.一种风力涡轮(10)，包括塔架(15)、机舱(16)、轮毂(20)、一个或多个风力涡轮叶片(22)，并且其中
8.根据权利要求7所述的风力涡轮，其中，所述传感器系统(97)包括一个或多个负载传
9.根据权利要求7或权利要求8所述的风力涡轮，其中，所述传感器系统(97)构造成测量风速、风向、空气密度和湍流中的一个或多个。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的风力涡轮，其中，所述压力源(98)与所述风力涡轮轮毂(20)、所述机舱(16)或风力涡轮叶片(22)一起布置，并且其中，软管(99)流体连接可充胀本体(305)和所述压力源(98)。
...【技术特征摘要】
1.一种组件(82)，包括：
2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述压力源(98)是泵或压缩机。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的组件，其中，为所述振动减轻装置(300)的单独的所述可充胀本体(305)中的每个提供专用压力源(98)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述空气流改变元件(310)中的至少一个是所述可充胀本体(305)中的一个。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述空气流改变元件(310)中的至少一个是板。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中，所述振动减轻装置(300)包括构造成布置在所述风力涡轮叶片(22)的吸力侧(250)处的多个空气流改变元件(310)和构造成布置在所述风力涡轮叶片(22)的压力侧(240)处的多个空气流改变元件(...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·厄尔纳曼，C·K·埃尔克耶尔，M·巴克库姆，C·基德嘉尔德，A·赫利格，
申请(专利权)人：通用电气可再生能源西班牙有限公司，
类型：发明
国别省市：
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