[发明专利]用于风力涡轮机叶片的桨距角调节装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节风力涡轮机叶片的桨距角的风力涡轮机叶片的桨距角调节装置，所述装置包括电动桨距电机和桨距制动器组件，所述电动桨距电机能够输出最大电机转矩Tm，所述桨距制动器组件能够产生最大制动器组件转矩Tb。

背景技术

具有叶片桨距角调节装置的桨距控制系统可从现有技术中获知。

在这些系统中，每个转子叶片分别通过专用的叶片桨距角调节装置即电子机械传动器来调节桨距。每个所述传动器包括电动桨距电机、减速器和电磁桨距制动器。

默认情况下，所述桨距制动器处于制动状态。为了调节所述桨距角，所述桨距制动器被释放，并且所述桨距电机驱动叶片围绕其纵向轴线进行旋转运动。当达到所需的桨距角时，所述桨距制动器回到其默认的制动状态并且使旋转的叶片停下。

这种叶片桨距角调节装置具有的缺点是，当所述桨距制动器故障时不再可能控制叶片的桨距。当发生所述桨距制动器故障时，所述桨距制动器无法被释放并且所述桨距电机因此在制动器闭合的情况下运行。这可引起电机的电路过载并损坏所述电机。不管怎样，所述桨距电机都不能转动叶片。因此，所述风力涡轮机失去其调节桨距的能力，不再能适应变化的风力状况，并且承受由空气动力学不平衡引起的危险的高负载的风险。

所述问题的解决方法在于提供一种具有大功率桨距电机的叶片桨距角调节装置，所述装置能够在制动器故障的情况下克服桨距制动器的制动力。然而，这一解决方法增加了所述桨距电机的尺寸、成本和重量，因此所述解决方法不是令人满意的。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供一种小尺寸、低重量和低成本的叶片桨距角调节装置，所述叶片桨距角调节装置甚至能够在桨距制动器故障的情况下调节叶片桨距。

通过一种风力涡轮机叶片桨距角调节装置来取得上述目标，所述装置用于调节风力涡轮机的叶片的桨距角，所述装置包括电动桨距电机和桨距制动器组件，其中所述电动桨距电机能够输出最大电机转矩Tm，所述桨距制动器组件能够产生最大制动器组件转矩Tb，其特征在于，所述桨距制动器组件包括多个单独的桨距制动器，每个所述桨距制动器能够产生最大单体制动器转矩Tsb，所述最大制动器组件转矩Tb等于所有的最大单体制动器转矩Tsb的总和，以及所述最大电机转矩Tm高于任何一个所述桨距制动器的最大单体制动器转矩Tsb。

通过提供具有数个单独的桨距制动器的桨距制动器组件，全部的制动力和所述桨距制动器发生故障的风险被分散在数个制动器上，而不是分布在一个致动器上。如果所述单独的桨距制动器的其中一个发生故障，所述桨距电机仅须克服这一故障的所述单独的桨距制动器的部分的制动力以调节桨距。因此，可保持所述桨距电机小于现有技术的解决方案中使用的大功率桨距电机。

文献RU2354845C1公开了一种叶片桨距角调节装置，所述装置利用风力涡轮机的动能代替电动桨距电机来进行桨距调节。

根据优选的实施例，本发明的装置具有一个或数个下述的单独的特征或所有技术上可行的特征组合：

-所述最大制动器组件转矩Tb高于所述最大电机转矩Tm；

-用于控制所述桨距制动器使其共同制动的装置；

-所述桨距制动器的每一个都是自身具有动力供给的自给式制动单元；

-所述桨距制动器组件包含两个桨距制动器；

-每个所述桨距制动器的最大单体制动器转矩Tsb是所述桨距制动器组件的最大制动器组件转矩Tb的一半；

-驱动轴，所述驱动轴被连接到所述桨距电机和所述桨距制动器组件上，以便被所述桨距电机驱动和被所述桨距制动器组件制动；

-连接到所述桨距电机上的减速齿轮。

本发明还涉及一种包括转子的风力涡轮机，所述转子包括轮毂、至少一个叶片和叶片桨距角调节装置，所述叶片为便于叶片桨距角的调节而绕桨距轴线可旋转地安装在所述轮毂上，所述叶片桨距角调节装置用于调节所述叶片的桨距角。

附图说明

参考附图对本发明的非限制性示例的下述描述进行阅读，将更好地理解本发明，其中：

图1为根据本发明的叶片桨距角调节装置的示意性侧视图。

具体实施方式

参考附图，图中示出了叶片桨距角调节装置1。所述装置位于风力涡轮机的转子轮毂（未示出）中。所述装置1的一端2与齿圈3啮合。所述齿圈3被固定到转子叶片（未示出）的下端。所述齿圈3和所述转子叶片可相对于所述转子轮毂绕桨距轴线旋转，所述桨距轴线大体上相应于所述转子叶片的纵向轴线。