[发明专利]用于控制风力涡轮机推力的方法和设备

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及用于控制风力涡轮机上的推力的方法和设备。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具有环境友好性的能源之一，并且在这点上，风力涡轮机受到越来越多的关注。现代风力涡轮机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱、以及一个或者多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能。转子叶片传递转动能形式的动能以使得轴旋转，该轴将转子叶片联接至齿轮箱，或者如果未使用齿轮箱，则将转子叶片直接联接至发电机。然后，发电机将机械能转换成可运用于公用电网的电能。

在风力涡轮机运行期间，由于风与风力涡轮机的转子叶片的相互作用而使风力涡轮机受到推力。过大推力可能会损坏风力涡轮机。例如，推力可能会使风力涡轮机的塔架弯曲，从而产生结构的疲劳载荷。过大推力可能会使塔架弯曲并超过限制点，通常导致塔架和风力涡轮机出现故障。

用于控制推力以防止损坏或者故障的已知方法包括：通过测量风力涡轮机产生的实际功率来估计推力。可以监视推力的估计，并且如果估计的推力达到预定峰值，则调节转子叶片的桨距以减小估计的推力。然而，该推力估计会受到各种外界因素(例如叶片几何形状的变化、结冰、污垢、和/或变桨误差)的影响，并因此通常会使推力测量不准确。

因此，在现有技术中，用于控制风力涡轮机推力的改进方法和设备将是期望的。例如，用于更准确地控制风力涡轮机推力的方法和设备将是有利的。

发明内容

本发明的部分方面和优点将在下面的说明中进行阐述，或者通过说明而显而易见，或者通过本发明的实践而学会。

在一个实施方式中，公开了用于控制风力涡轮机推力的方法。该方法包括：使用测量装置测量风力涡轮机处于加载位置时的倾斜角。该风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱、与机舱联接的转子、以及与转子联接的多个转子叶片。该方法还包括：将倾斜角与风力涡轮机的预定倾斜角进行比较；以及如果倾斜角超过预定倾斜角，则调节多个转子叶片中的至少一个的桨距，使得倾斜角小于或者等于预定倾斜角。

在另一个实施方式中，公开了用于控制风力涡轮机推力的方法。该方法包括：在控制系统中接收信号，该信号对应于风力涡轮机处于加载位置时的倾斜角。该风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱、与机舱联接的转子、以及与转子联接的多个转子叶片。该方法还包括：利用信号以电子方式对倾斜角与风力涡轮机的预定倾斜角进行比较；以及如果倾斜角超过预定倾斜角，则以电子方式调节多个转子叶片中的至少一个的桨距，使得倾斜角小于或者等于预定倾斜角。

在另一个实施方式中，公开了风力涡轮机。该风力涡轮机包括塔架、安装在塔架上的机舱、与机舱联接的转子、以及与转子联接的多个转子叶片。该风力涡轮机另外包括构造成测量风力涡轮机处于加载位置时的倾斜角的测量装置。该风力涡轮机还包括与测量装置通信的控制系统，该控制系统构造成：将倾斜角与风力涡轮机的预定倾斜角进行比较，并且如果倾斜角超过预定倾斜角，则调节多个转子叶片中的至少一个的桨距，使得倾斜角小于或者等于预定倾斜角。

参照下面的说明和所附的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入该说明书并构成该说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与该说明一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参照附图，说明书中阐述了面向本领域普通技术人员的本发明的完整公开，这种公开使得本领域普通技术人员能够实现本发明，并包括本发明的最佳模式，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的风力涡轮机的透视图；

图2是根据本发明的一个实施方式的包括测量装置和控制系统且处于卸载位置的风力涡轮机的透视图；

图3是根据本发明的一个实施方式的包括测量装置和控制系统且处于加载位置的风力涡轮机的透视图；

图4是根据本发明的另一个实施方式的包括测量装置和控制系统且处于卸载位置的风力涡轮机的透视图；以及，

图5是根据本发明的另一个实施方式的包括测量装置和控制系统且处于加载位置的风力涡轮机的透视图。

具体实施方式