[发明专利]潮汐涡轮系统

权利要求书

1.一种潮汐流涡轮系统，包括转子和多个涡轮叶片，所述多个涡轮叶片相对所述转子处于固定姿态，并且从所述转子朝外延伸；其中，所述叶片被配置为使得，在所述涡轮的运行中的运转速度范围，在转动和或潮汐流速度的较低范围，增加的速度导致所述涡轮上增加的轴向载荷，但是在预定阈值以上的较高速度范围，所述涡轮上的轴向载荷不会增加。

2.如权利要求1所述的潮汐流涡轮系统，其中，在所述预定阈值以上的所述较高速度范围，所述涡轮上的轴向载荷减少。

3.一种潮汐流涡轮系统，其中，所述叶片的一个或多个参数被选择或修整以确保在所述涡轮的所述运行中的运转速度范围，在转动速度的较低范围，增加的转动速度导致所述涡轮上增加的轴向载荷，但是在预定阈值以上的较高速度范围，所述涡轮上的轴向载荷不会增加(或者可选地减少)。

4.如权利要求3所述的潮汐流涡轮系统，其中，所选择或修整的所述参数是叶片交错角和/或叶尖速比(TSR)。

5.如任一前述权利要求所述的潮汐流涡轮系统，其中，最大的轴向载荷在所述转子的空程速度以下的转动速度下施加。

6.一种潮汐流涡轮系统，其中，所述阈值包括峰值推力载荷，在所述峰值推力载荷之后推力显著地下降。

7.如权利要求6所述的潮汐流涡轮系统，其中，所述峰值推力载荷被设计在2.5m/s至5m/s范围中的潮汐流速度上。

8.一种潮汐流涡轮系统，包括位于海床上的安装结构，所述安装结构通过其自身重量停靠在适当位置，并且主要通过与所述海床的摩擦接触而免于遭受位移的危险。

9.如任一前述权利要求所述的潮汐流涡轮系统，其中，在所述阈值以上所述推力载荷的减小提供了防止所述安装结构在空程中的过度推力载荷、网故障或者其他电载荷减少事件的故障保护。

10.如任一前述权利要求所述的潮汐流涡轮系统，其中，对于所述涡轮，峰值动力系数和峰值推力系数为与叶尖速比实质上相同的数值。

11.如权利要求10所述的潮汐流涡轮系统，其中，所述峰值动力系数和峰值推力系数为叶尖速比的彼此不超过10％的数值。

12.如任一前述权利要求所述的潮汐流涡轮系统，其中，所述叶片交错角的选择包括用于所述潮汐流涡轮系统的主要中断系统。

13.如任一前述权利要求所述的潮汐流涡轮系统，其中，所述潮汐涡轮系统包括互连的框架结构，所述互连的框架结构被布置成依靠在所述海床上，并且支撑多个相隔的涡轮发电机。

14.一种控制转动潮汐涡轮的速度的方法，所述转动潮汐涡轮包括转子和多个涡轮叶片，所述多个涡轮叶片相对所述转子处于固定姿态，并且从所述转子朝外延伸；其中，所述叶片的交错角，和或TSR或所述叶片的其他参数被安排为使得，在所述涡轮的运行中的运转速度范围，在转动或潮汐流速度的较低范围，增加的速度导致所述涡轮上增加的轴向载荷，但是在预定阈值以上的较高速度范围，所述涡轮上的轴向载荷：

不会增加；和/或

显著地减少到所述阈值以下。

15.一种用于潮汐流涡轮发电机的控制系统，所述潮汐流涡轮发电机包括转子和多个涡轮叶片，所述多个涡轮叶片相对所述转子处于固定姿态，并且从所述转子朝外延伸；其中，所述叶片的交错角、TSR或其他的叶片参数被安排为使得，在所述涡轮的运行中的运转速度范围，在转动或潮汐流速度的较低范围，增加的速度导致所述涡轮上增加的轴向载荷，但是在预定阈值以上的较高速度范围，所述涡轮上的轴向载荷：

不会增加；和/或

显著地减少到所述阈值以下。

16.一种设计潮汐流涡轮系统的方法，所述潮汐流涡轮系统包括转子和多个涡轮叶片，所述多个涡轮叶片相对所述转子处于固定姿态，并且从所述转子朝外延伸；其中，所述叶片的交错角被选择为使得，在所述涡轮的运行中的运转速度范围，在转动速度的较低范围，增加的转动速度导致所述涡轮上增加的轴向载荷，但是在预定阈值以上的较高速度范围，所述涡轮上的轴向载荷不会增加。