[发明专利]风电设备及用于操作风电设备的方法

权利要求书

1.一种风电设备(10)，包括塔(12)，具有转子叶片(20)的转子(16)，传动系统(23)和由所述转子(16)经由所述传动系统(23)驱动的发电机(22)，其中所述转子(16)具有由转子直径D给定的转子区域A，其中A＝π/4D²，并且所述发电机(22)具有特定的标称功率P，其中所述风电设备(10)适用于所述转子(16)操作时的旋转频率f不超过极限f_g的操作，其中所述塔(12)设计为管状钢塔(12)且所述风电设备(10)每转子区域的标称功率的比率P/A在80W/m²≤P/A≤180W/m²的范围内，优选地在100W/m²≤P/A≤160W/m²的范围内，其中所述极限f_g低于所述风电设备(10)的第一固有频率。

2.根据权利要求1所述的风电设备，其特征在于，所述传动系统(23)的扭矩是可调节的，以限制所述转子(16)的旋转频率f。

3.根据权利要求1或2所述的风电设备，其特征在于，所述转子(20)的转子直径D在120m≤D≤150m的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的风电设备，其特征在于，所述转子(20)的轮毂高度H与转子直径D的比率在0.7≤H/D≤1.3的范围内，优选地H/D≈1。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的风电设备，其特征在于，转矩N与旋转频率f的比率在9600kNms≤N/f≤13000kNms的范围内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的风电设备，其特征在于，所述风电设备(10)设计为陆上风电设备。

7.一种用于操作风电设备(10)的方法，该设备包括设计为管状钢塔的塔(12)，具有转子叶片(20)的转子(16)和由所述转子(16)驱动的发电机(22)，所述转子(16)具有由转子直径D给定的转子区域A，其中A＝π/4D²，而所述发电机(22)具有特定的标称功率P，其中所述风电设备(10)每转子区域的标称功率的比率P/A在80W/m²≤P/A≤180W/m²的范围内，优选在100W/m²≤P/A≤160W/m²的范围内，且其中所述风电设备(10)以这样的方式操作，使得所述转子(16)操作时的旋转频率f不超过频率极限f_g，该频率极限f_g低于所述风电设备的第一固有频率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，调节所述传动系统(23)的扭矩以限制所述转子(16)的转子叶片的旋转频率f。