[发明专利]监测风力涡轮转子叶片中的接头效能

说明书

技术领域

本公开大体涉及风力涡轮，并且更具体而言，涉及监测风力涡轮的分开式转子叶片中的接头的状态。

背景技术

作为环境安全且相对较廉价的替代能源，风力涡轮受到越来越多的关注。随着关注不断增加，已经做出大量努力来发展可靠且高效的风力涡轮。

通常，风力涡轮包括由轮毂和安装在轮毂上的多个叶片组成的转子。转子通过齿轮箱联接到发电机上。发电机安装在壳体或机舱内，壳体或机舱定位在管状塔架的顶部上。公共级风力涡轮(即设计成用于为公共电网提供电功率的风力涡轮)可具有大型转子(例如直径为三十米或更大)。这种转子的叶片将风能转换成驱动发电机的旋转扭矩或力。塔架通过轴承来支承转子，轴承包括联接到可旋转部分上的固定部分。

风力涡轮的当前技术和未来技术正在寻找更大的转子直径来捕获更多能量。更大的风力涡轮可具有直径大于90米的转子叶片组件。大型商用风力涡轮能够产生介于1.5兆瓦到5兆瓦之间的功率。转子叶片的大小、形状和重量是对风力涡轮的能量效率有贡献的因素。由于转子叶片大小增大，所以必须给予转子叶片的结构完整性额外的关注。

由于它们的长度和更大的大小的原因，长度更长的转子叶片一般与制造和运输困难相关联。已经开发出了分开式风力涡轮转子叶片(即由两个或更多个可连接部件组成的转子叶片)来解决与更长的转子叶片相关联的困难。

由于运输和其它结构所涉及的问题(implication)的原因，分开式叶片概念对于更长的转子叶片来说是重要的。分开式风力涡轮转子叶片将包括在转子叶片的各个可连接部件之间的接头。但是，由于使用方向敏感性材料(例如纤维增强的合成物)的原因，任何类型的接头在转子叶片中都是关键的。对于探测接头故障的早期迹象、避免在接头故障的情况下的转子叶片以及风力涡轮的灾难性故障，以及改进目前和未来的连接方法而言，监测接头的结构关键参数是有利的。

因此，合乎需要的将是提供一种解决上述问题中的至少一些的系统。

发明内容

如本文所描述的那样，示例性实施例克服了上述问题中的一个或多个或现有技术中的其它缺点。

示例性实施例的一方面涉及一种分开式风力涡轮转子叶片。在一个实施例中，分开式风力涡轮转子叶片包括第一转子叶片部件、第二转子叶片部件、在第一转子叶片部件和第二转子叶片部件之间的接头，以及设置在接头的区域中以监测接头的结构完整性的接头监测装置。

示例性实施例的另一方面涉及一种用于监测分开式风力涡轮叶片的接头的系统。该系统包括设置在分开式风力涡轮叶片上以监测接头的结构参数的接头监测装置，以及控制器，该控制器配置成以便接收来自接头监测装置的监测到的参数数据，并且确定监测到的参数数据是否达到或超过了被监测的结构参数的预定阈值。

示例性实施例的又一方面涉及一种监测分开式风力涡轮叶片中的接头的接头效能的方法。在一个实施例中，该方法包括接收来自接头监测装置的参数数据，接头监测装置监测接头的结构参数，确定接收到的参数数据是否超过了阈值水平，并且如果接收到的参数数据超过阈值水平就产生接头效能控制信号。

根据结合附图考虑的以下详细描述，示例性实施例的这些和其它方面和优点将变得显而易见。但是，要理解到，附图仅是为了说明的目的而非作为对本发明的界限的限定而设计的，对于本发明的界限，应当对所附的权利要求书进行参照。此外，附图未必按比例绘制，且除非另有说明，附图仅意在以概念的方式说明本文描述的结构和程序。另外，可使用任何适当的大小、形状或类型的元件或材料。

附图说明

在图中：

图1显示了根据本公开的一个实施例的风力涡轮的侧视图；

图2显示了根据本公开的一个实施例的风力涡轮的分开式转子叶片的顶部透视图；

图3和4是图2的风力涡轮叶片的截面的透视图；

图5-12是根据本公开的实施例的示例性风力涡轮叶片的示意图；

图13是根据本公开的一个实施例的风力涡轮控制系统的简图；

图14是根据本公开的一个实施例的过程的流程图；以及

图15是可用来实践本公开的各方面的设备的简图。

具体实施方式