转子叶片组件以及用于调整转子叶片负载能力的方法技术

本发明专利技术涉及并揭示了一种转子叶片组件以及一种用于调整转子叶片负载能力的方法。所述转子叶片组件包括转子叶片，其表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压力侧、吸入侧、前缘和后缘。所述转子叶片进一步设有翼展和翼弦。所述转子叶片组件进一步包括扰流板组件，其用于改变经过所述转子叶片的表面的流。所述扰流板组件可通过沿所述扰流板组件的长度或宽度中一者的所述表面进行渐增式部署。

【技术实现步骤摘要】
转子叶片组件以及用于调整转子叶片负载能力的方法
本专利技术大体涉及转子叶片组件，确切地说，涉及具有可以渐增式部署的扰流板组件的转子叶片组件以及用于调整转子叶片负载能力的方法。
技术介绍
风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，在这一方面，风力发电机已获得广泛关注。现代风力发电机通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一片或多片转子叶片。转子叶片使用已知的翼型理论来捕获风的动能。转子叶片以转动能的形式传输动能，以使轴转动，所述轴将转子叶片连接到齿轮箱，或者，如果未使用齿轮箱，则直接连接到发电机。之后，发电机将机械能转化成电能，从而输送到公用设施电网中。风力发电机转子叶片的特定大小是影响风力发电机整体效率的重要因素。具体而言，转子叶片长度或翼展的增加一般可使风力发电机的发电量整体增加。因此，致力于增加转子叶片大小有助于持续发展风力发电机技术，也有助于将风能作为替代能源使用。但是，由于转子叶片大小增加，通过叶片传输至风力发电机其他部件(例如风力发电机轮毂和其他部件)的负载也会因此增加。例如，转子叶片加长会导致负载因叶片质量增加而增加，也会导致沿着叶片翼展发生作用的气动负载增加。由于通过转子叶片传输的负载可能超过其他风力发电机部件的负载承受能力，因此在风速较高的条件下，此类负载的增加会成为相当棘手的问题。已知扰流板等某些零件可用于改变转子叶片的外表面上的气流，以减小叶片所产生的升力，并减小作用在叶片上的负载，从而进一步减小转子叶片不需要的偏转。但是，这些零件通常被设计成沿转子叶片的外表面永久设置。因此，无论风力发电机在何种条件下运行，转子叶片所产生的升力大小均会减小。此外，在此类零件可移动的情况下，此类零件通常仅设计成在完全未部署位置与完全部署位置之间移动。因此，该设计并未考虑不断变化的条件，而在不断变化的条件中，对零件进行部分部署则较为有益。因此，所属领域需要一种改良的转子叶片组件以及用于调整负载能力的方法。举例来说，一种包括可以渐增式部署的扰流板组件的转子叶片组件将非常有利。
技术实现思路
以下说明书将部分阐明本专利技术的各方面和优点，或者，这些方面和优点在说明书中可能是显而易见的，或者通过实践本专利技术能够推导出。在一项实施例中，本专利技术揭示了一种转子叶片组件。所述转子叶片组件包括转子叶片，其表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压力侧、吸入侧、前缘和后缘。所述转子叶片进一步设有翼展和翼弦。所述转子叶片组件进一步包括扰流板组件，其用于改变经过所述转子叶片的表面的流。所述扰流板组件可通过沿所述扰流板组件的长度或宽度中一者的所述表面进行渐增式部署。其中所述扰流板组件包括扰流板和致动器，所述扰流板组件可进一步包括多个扰流板。其中所述扰流板组件进一步包括多个致动器。其中所述扰流板组件可沿所述翼展进行渐增式部署。其中所述扰流板组件可从内侧端以渐增式部署到外侧端。所述的转子叶片组件，其进一步包括，与所述扰流板组件保持有效通信的控制器。所述的转子叶片组件，其中所述扰流板组件放置在所述前缘附近。其中所述扰流板组件可通过所述吸入侧进行部署。在另一项实施例中，揭示了一种风力发电机，包括：多片转子叶片，每片转子叶片的表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压力侧、吸入侧、前缘和后缘，所述多片转子叶片中的每片转子叶片进一步设有翼展和翼弦；以及扰流板组件，其用于改变经过所述多片转子叶片中的一片转子叶片的表面的流，所述扰流板组件可通过沿所述扰流板组件的长度或宽度中一者的所述表面进行渐增式部署。其中所述扰流板组件包括扰流板和致动器。其中所述扰流板组件进一步包括多个扰流板。其中所述扰流板组件进一步包括多个致动器。其中所述扰流板组件可沿所述翼展进行渐增式部署。其中所述扰流板组件可从内侧端以渐增式部署到外侧端。所述的风力发电机，其进一步包括，与所述扰流板组件保持有效通信的控制器。在另一项实施例中，本专利技术揭示一种用于调整转子叶片负载能力的方法。所述方法包括监测所述转子叶片的所述负载能力。所述转子叶片的表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压力侧、吸入侧、前缘和后缘。所述转子叶片进一步包括翼展和翼弦。所述方法进一步包括以下步骤：当所述负载能力达到预定负载能力极限时，运行扰流板组件，以使所述扰流板组件通过沿所述扰流板组件的长度或宽度中一者的所述转子叶片的表面进行渐增式部署。所述的方法，其中所述扰流板组件可沿所述翼展进行渐增式部署。所述的方法，其中所述扰流板组件可从内侧端以渐增式部署到外侧端。其中所述运行步骤包括运行控制器，所述控制器与所述扰流板组件保持有效通信。参考以下具体实施方式和所附权利要求书可以更深入地理解本专利技术的这些以及其他特征、方面和优点。附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，说明了本专利技术的各实施例，并与具体实施方式一起解释本专利技术的原理。附图说明本说明书参考附图，针对所属领域的一般技术人员，完整且可实现地详细揭示了本专利技术，包括其最佳模式，其中：图1为根据本专利技术的一项实施例的风力发电机的透视图；图2为根据本专利技术的一项实施例的转子叶片组件的俯视图；图3为沿着图2中线3-3截得的转子叶片组件的截面图，所述转子叶片组件包括根据本专利技术的一项实施例的处于部分部署位置的扰流板组件；图4为图3所示转子叶片组件的截面图，所述转子叶片组件包括根据本专利技术的一项实施例的处于完全部署位置的扰流板组件；图5为沿着图2中线5-5截得的转子叶片组件的截面图，所述转子叶片组件包括根据本专利技术的一项实施例的处于部分部署位置的扰流板组件；图6为图5所示转子叶片组件的截面图，所述转子叶片组件包括根据本专利技术的一项实施例的处于完全部署位置的扰流板组件；图7为沿着图2中线7-7截得的转子叶片组件的截面图，所述转子叶片组件包括根据本专利技术的一项实施例的处于部分部署位置的扰流板组件；以及图8为图7所示转子叶片组件的截面图，所述转子叶片组件包括根据本专利技术的一项实施例的处于完全部署位置的扰流板组件。元件符号列表：参考标号部件参考标号部件10风力发电机12塔筒14机舱16转子叶片18转子轮毂22压力侧24吸入侧26前缘28后缘32叶尖34叶根42翼弦44翼展52内侧区域54外侧区域100转子叶片组件102扰流板组件104流106扰流板108开口110致动器112缸114轨道116滚轮120长度122宽度130内侧端132外侧端134前端136后端150控制器具体实施方式现在将详细参考本专利技术的各实施例，附图中将图示本专利技术实施例的一个或多个实例。各个实例用以解释本专利技术而非限定本专利技术。事实上，在不脱离本专利技术的范围或精神的前提下，所属领域的技术人员可轻易对本专利技术做出各种修改和变化。例如，作为一项实施例的一部分说明或描述的特征可用于其他实施例中，从而得到另一项实施例。因此，本专利技术应涵盖所有基于所附权利要求书及其等效物的范围内的修改和变化。图1所示为采用传统结构的风力发电机10。风力发电机10包括塔筒12，所述塔筒上安装有机舱14。多片转子叶片16安装到转子轮毂18上，而所述转子轮毂连接到转动主转子轴的主法兰上。风力发电机的发电和控制部件安置在机舱14内。图1仅作说明目的，以示例性地说明本专利技术。应了解，本专利技术不局限于任何特定类型的风力发电机配置。参考图2，根据本专利技术的转子叶片16可包括外表面，其设有在前缘26与后缘28之间延本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子叶片组件(100)，包括：转子叶片(16)，其表面设有在叶尖(32)与叶根(34)之间延伸的压力侧(22)、吸入侧(24)、前缘(26)和后缘(28)，所述转子叶片(16)进一步设有翼展(44)和翼弦(42)；以及扰流板组件(102)，其用于改变经过所述转子叶片(16)的表面的流(104)，所述扰流板组件(102)可通过沿所述扰流板组件(102)的长度(120)或宽度(122)中一者的所述表面进行渐增式部署。

【技术特征摘要】
2011.08.25 US 13/2178481.一种转子叶片组件(100)，包括：转子叶片(16)，其表面设有在叶尖(32)与叶根(34)之间延伸的压力侧(22)、吸入侧(24)、前缘(26)和后缘(28)，所述转子叶片(16)进一步设有翼展(44)和翼弦(42)；以及扰流板组件(102)，其用于改变经过所述转子叶片(16)的表面的流(104)，所述扰流板组件(102)包括扰流板(106)和致动器(110)，所述扰流板可于所述表面沿所述扰流板组件(102)的长度(120)或宽度(122)中一者进行渐增式部署。2.根据权利要求1所述的转子叶片组件(100)，其中所述扰流板组件(102)进一步包括多个扰流板(106)。3.根据权利要求1所述的转子叶片组件(100)，其中所述扰流板组件(102)进一步包括多个致动器(110)。4.根据权利要求1所述的转子叶片组件(100)，其中所述扰流板组件(102)可沿所述翼展(44)进行渐增式部署。5.根据权利要求4所述的转子叶片组件(100)，其中所述扰流板组件(102)可从内侧端(130)以渐增式部署到外侧端(132)。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的转子叶片组件(100)，其进一步包括，与所述扰流板组件(102)保持有效通信的控制器(150)。7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的转子叶片组件(100)，其中所述扰流板组件(102)放置在所述前缘(26)附近。8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的转子叶片组件(100)，其中所述扰流板组件(102)可通过所述吸入侧(24)进行部署。9.一种风力发电机(10)，包括：多片转子叶片(16)，每片转子叶片的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：DS佩塞特斯基，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：