[发明专利]一种风力机叶片调节系统及其控制方法

权利要求书

1.一种风力机叶片调节系统，包括风力机主体（1）与均匀装配在所述风力机主体（1）前端的若干个桨叶（6），以及用于支撑风力机主体（1）的支撑柱（11），所述桨叶（6）的尾缘处设有襟翼（10），所述风力机主体（1）固定在所述支撑柱（11）顶端，其特征在于：所述风力机主体（1）内设有变桨距机构与发电机（2），所述桨叶（6）上设有襟翼控制机构，所述发电机（2）与所述变桨距机构电连接，所述变桨距机构调节所述桨叶（6），所述襟翼控制机构调节所述襟翼（10）。

2.根据权利要求1所述的风力机叶片调节系统，其特征在于：所述变桨距机构包括若干个变桨距驱动器（5）、变桨距控制器（3）与前馈控制器（4），所述变桨距控制器（3）固定在所述风力机主体（1）内部并与所述发电机（2）电连接，若干个所述变桨距驱动器（5）设置在所述风力机主体（1）的前端内部并分别与若干个所述桨叶（6）相匹配，所述前馈控制器（4）固定并突出的设置在所述风力机主体（1）的前端端部，所述变桨距控制器（3）分别与所述变桨距驱动器（5）、所述前馈控制器（4）电连接，所述变桨距驱动器（5）调节所述桨叶（6）。

3.根据权利要求2所述的风力机叶片调节系统，其特征在于：所述襟翼控制机构包括应力感应器（7）、襟翼驱动器（9）与襟翼控制器（8），所述襟翼驱动器（9）调节所述襟翼（10），所述应力感应器（7）设置在所述桨叶（6）的叶根处与所述变桨距驱动器（5）相匹配，所述襟翼控制器（8）设置在所述桨叶（6）内部，所述应力感应器（7）、所述襟翼控制器（8）与所述襟翼驱动器（9）依次电连接。

4.根据权利要求3所述的风力机叶片调节系统，其特征在于：所述变桨距驱动器（5）包括变桨距电机与变桨距传动结构，所述变桨距传动结构与所述桨叶（6）的叶根铰接，所述变桨距电机驱动所述变桨距传动结构。

5.根据权利要求3所述的风力机叶片调节系统，其特征在于：所述襟翼驱动器（9）包括襟翼（10）驱动电机、襟翼（10）联轴器与襟翼（10）偏转器，所述联轴器连接所述驱动器与所述偏转器，所述偏转器与所述襟翼（10）相连。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的风力机叶片调节系统，其特征在于：所述前馈控制器（4）内设有测风雷达。

7.一种用于如权利要求2-6所述风力机叶片调节系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

整体桨距角获取，变桨距控制器（3）获取发电机（2）的实际转速与发电机（2）额定转速，通过对发电机（2）的实际转速与发电机（2）额定转速的比较得到发电机（2）转速偏差，进而计算出桨距角；

风速前馈桨距角获取，通过测风雷达获取风力机本体前端端部的风速，作为来源风速，前馈控制器（4）通过来源风速进行计算，获得风力机各桨叶（6）的风速前馈桨距角；

独立变桨距桨距角获取，变桨距控制器（3）通过将将整体桨距角和风速前馈桨距角叠加得到风力机各桨叶（6）的独立变桨距桨距角；

独立变桨，变桨距控制器（3）依据各叶片对应的独立变桨距桨距角，驱动对应桨叶（6）的变桨距电机和变桨距传动结构进行各桨叶（6）的独立变桨距；

叶根弯矩获取，襟翼控制器（8）通过桨叶（6）根部的应力感应器（7）获取经过独立变桨后桨叶（6）的叶根弯矩；

襟翼（10）调度角获取，将叶根弯矩投影为俯仰分量和偏航分量，通过对俯仰分量和偏航分量的计算，计算出襟翼（10）调度角；

襟翼（10）调节，襟翼控制器（8）依据襟翼（10）调度角的转动角度驱动襟翼驱动器（9），襟翼驱动器（9）对安装在桨叶（6）尾缘处的襟翼（10）进行调节。