【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种浮动风力平台。本专利技术还涉及包括这种浮动风力平台的组件。
技术介绍
1、浮动风力平台通常包括位于塔架的端部的涡轮机，塔架本身在另一个端部连接至例如能够漂浮在海上的浮子结构。塔架通常由钢制成以提供足够的抵抗力。
2、涡轮机包括能够利用风力旋转以使发电机运转的螺旋桨。特别是由于螺旋桨叶片在塔架前方通过，螺旋桨的旋转产生周期性激励。当这些激励的频率过于接近组件的结构固有频率时，这些激励可能会触发并维持共振，从而加速组件的退化。
3、因此，在设计浮动风力平台时，必需调整浮子结构和塔架结构的设计，以减少塔架的共振效应，同时保持足够的强度以承受船体加速度和涡轮机推力引起的塔架的极端弯矩。
4、塔架通常被设计为具有在所谓的1p频率(对应于一个转子旋转)和所谓的3p频率(对应于通过塔架的每个叶片)之间的第一固有模式。在设计过程中，通常要求塔架第一固有周期与3p频率之间至少相差10％，以减轻共振效应。
5、然而，与陆地风力涡轮机相比，当风力涡轮机被放置在水上并向3p激励频率移动时，塔架的固有周期会增加，从而导致共振效应并因此导致塔架的大疲劳损伤。
6、此外，随着行业内涡轮机变大，例如提供大于14mw的电功率，转速会降低以限制叶片末端的风相对速度，从而减轻侵蚀并避免超音速流动。这样较低的旋转速度降低了3p频率，这使得组件设计和符合上述10％标准变得更具挑战性，并限制了组件设计的潜在优化。
7、为了降低塔架的固有频率，已经考虑降低塔架的刚度。然而，由于极端条件
8、fr3098555提出在塔架与船体之间使用弹性体垫阻尼系统。然而，这样的系统非常复杂且实施起来昂贵。特别地，提出的接口将使用已知昂贵的大型钢铸件。由于这些限制，到目前为止，这种系统从未在真正的海上风力涡轮机现场实施。
9、因此，本专利技术的目的之一是提供一种浮动风力平台，其确保塔架第一固有周期分别与1p频率和3p频率之间有足够的间隔，同时在涡轮机的整个使用寿命期间提供足够的抵抗力和完整性，并且具有成本效益。
技术实现思路
1、为此，本专利技术涉及一种浮动风力平台，其能够被放置在水体上并且包括：能够漂浮在水体上的浮子结构；以及从浮子结构突出并沿主方向延伸的塔架，该塔架能够支撑风力涡轮机机舱；该塔架包括复合材料。
2、事实上，利用这些特征，包括复合材料而不是仅包括钢的塔架能够将塔架的固有周期降低到可接受的值。事实上，在等效强度能力的情况下，复合材料的刚度可能是钢的六分之一。特别地，可以根据平台的总体设计和可能影响固有周期的外部条件来调整塔架内复合材料的位置和数量，以减小塔架的固有周期。此外，这种复合材料的塔架制造简单，并且与浮子结构的接口也得到简化。因此，本专利技术提供了一种解决共振问题的经济有效的方案。
3、根据本专利技术的平台包括单独采用或者根据任何技术可行的组合采用的以下特征中的一个或多个：
4、-塔架包括由钢制成的内层和由复合材料制成的外层；
5、-塔架包括：与浮子结构连接的下部分；能够支撑风力涡轮机机舱的上部分；以及沿主方向布置在下部分与上部分之间的中间部分；该中间部分由复合材料形成；
6、-下部分和上部分由钢制成；
7、-复合材料为纤维增强聚酯树脂或环氧树脂，特别是玻璃纤维、碳纳米管或碳纤维；可选地为织造织物或非织造织物或散装纤维的形式；
8、-复合材料可涂上油漆，以防止因诸如紫外线辐射和/或盐水的环境因素造成的降解；
9、-浮子结构包括浮子和从浮子突出的过渡部分，塔架固定在过渡部分上；
10、-塔架通过螺栓法兰固定在过渡部分上；
11、-塔架被灌浆至过渡部分；
12、-过渡部分沿主方向延伸的长度在40cm和20m之间。
13、本专利技术还涉及一种组件，其包括如上所述的浮动风力平台以及风力涡轮机机舱，该风力涡轮机机舱包括联接至螺旋桨的发电机，该风力涡轮机机舱固定在塔架的上部分上。
14、根据一些实施方式，发电机能够产生功率大于10mw、特别是大于14mw的电流。
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1.一种浮动风力平台(20)，其能够被放置在水体(12)上并且包括：
2.根据权利要求1所述的浮动风力平台(20)，其中所述塔架(30)包括由钢制成的内层(50)和由复合材料制成的外层(52)。
3.根据权利要求1或2所述的浮动风力平台(20)，其中所述塔架(30)包括：
4.根据权利要求3所述的浮动风力平台(20)，其中所述下部分(54)和所述上部分(56)由钢制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的浮动风力平台(20)，其中所述复合材料为纤维增强聚酯树脂或环氧树脂，特别是玻璃、碳纳米管或碳纤维，其中纤维增强体可选地为织造织物或非织造织物的形式或为散装纤维的形式。
6.根据前述权利要求中任一项所述的浮动风力平台(20)，其中所述浮子结构(28)包括浮力元件(32)和从所述浮力元件(32)突出的过渡部分(34)，所述塔架(30)固定在所述过渡部分(34)上。
7.根据权利要求6所述的浮动风力平台(20)，其中所述塔架(30)通过螺栓法兰(42)固定在所述过渡部分(34)上。
8.根据权利要求6所
9.根据权利要求6至8中任一项所述的浮动风力平台(20)，其中所述过渡部分(34)沿所述主方向(Z)延伸的长度(H2)在40cm和20m之间。
10.一种浮动风力组件(10)，其包括：
11.根据权利要求10所述的浮动风力组件(10)，其中所述发电机(24)能够产生功率大于10MW、特别是大于14MW的电流。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种浮动风力平台(20)，其能够被放置在水体(12)上并且包括：
2.根据权利要求1所述的浮动风力平台(20)，其中所述塔架(30)包括由钢制成的内层(50)和由复合材料制成的外层(52)。
3.根据权利要求1或2所述的浮动风力平台(20)，其中所述塔架(30)包括：
4.根据权利要求3所述的浮动风力平台(20)，其中所述下部分(54)和所述上部分(56)由钢制成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的浮动风力平台(20)，其中所述复合材料为纤维增强聚酯树脂或环氧树脂，特别是玻璃、碳纳米管或碳纤维，其中纤维增强体可选地为织造织物或非织造织物的形式或为散装纤维的形式。
6.根据前述权利要求中任一项所述的浮动风力平台(20)，其中所述浮子结构(...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡纳·勒盖内克，让克里斯托夫·拉布安，
申请(专利权)人：道达尔能源一技术公司，
类型：发明
国别省市：
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