[发明专利]用于调整波浪发电设备中的质量和旋轮转子的转矩的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于调整波浪发电设备中的质量和旋轮转子的转矩的方法和系统。围绕竖直轴转动的转子的转矩由电动机器产生的补偿力矩部分或完全地补偿。加速度分量(ACC_x和ACC_y)是针对波浪发电设备的浮体(1)的给定点在彼此垂直的方向上测量的。建立所述加速度分量的具有大小(A)和方向(α_ACC)的向量(V_xy)，监测转子(2)的方向或角位置(α)并且确定其距加速度向量的方向(α_ACC)的滞后(α_LAG)。根据其子因数是该本体的加速度向量(V_xy)的大小和滞后角的正弦值(sinα_LAG)的补偿因数(B)来调整该补偿力矩。以另外类似的方式用基于旋轮力的补偿因数对此加以补充，该方式除了必须用从惯性传感器821)获得的本体倾斜的旋转速度(AVx‑y)来代替加速度，并且必须用取决于旋轮的惯性和旋转速度的陀螺力来代替质量之外是类似的。

技术领域

本发明涉及一种用于就转矩方面调整波浪发电设备的转子的方法和系统。围绕竖直轴转动的转子的转矩是部分地或完全地由电动机器产生的力矩来补偿的。

背景技术

申请人的更早的国际专利申请WO 2013/156674 A2披露了一种用于优化浮体倾斜度和力矩的协调的解决方案。在那里，浮体被塑造成被淹没在水下足够深度的竖直或倾斜的墙壁。通过利用波浪的内流，建立了在浮体的倾斜中的、也可以利用水平加速度引起的力矩的阶段。这对于以符合波浪表面的方向的方式来浮动的浮体是不可能的。由倾斜和加速度产生的力矩现在总结为死质量转矩。在使用旋轮(spinning wheel)的情况下，旋轮产生的转矩和死质量产生的转矩在转子的回转过程中交替并且每个转矩在该回转过程中工作两次，由此产生通常以约90°的间隔重复的转矩并且努力使转子朝相同的转动方向转动。这种安排对于在水平方向较长的浮体是有益的。

申请人的更早的国际申请WO 2014/001627 A1和WO 2015/040277 A1披露了一种波浪发电设备，其中浮体具有的水平长度大小范围与其高度相同。在这种情况下，可以用通过其将浮体设置成回旋运动的安排来进一步增强操作，即，使转子轴的这种倾斜能够围绕理论竖直轴线抵抗转子轴来回斜地回转。因此，转子倾斜转动力矩始终可用。同样，旋轮产生的力矩在整个回转中是连续的。

先前已知通过调整如发电机的电动机器的负载来调整补偿力矩。然而，待补偿的转矩非线性地波动并且方式难以预料。这使得补偿调整具有挑战性，并且调整设备复杂且昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法和系统，通过该方法和系统可以以比以前更简单、更容易且更有效的方式来调整力矩，由此改进波浪发电设备的运行可靠性和性能输出，同时简化调整系统。本发明的具体目的还是使得能够将基于旋轮力的补偿因数添加到基于质量力确定的补偿因数上。

本发明涉及一种用于调整波浪发电设备中的质量和旋轮转子的转矩的方法，所述方法包括使用电动机器产生的补偿力矩来部分或完全地补偿转子的转矩，该转子围绕竖直轴转动，所述方法包括：测量该波浪发电设备的浮体的给定点在投影到该转子的转动平面上时在彼此垂直的方向上的加速度分量，建立所测得的加速度分量的具有大小和方向的向量，监测转子的方向或角位置并且确定其与这些加速度分量的向量的该方向相差的滞后，并且根据其子因子是该浮体的这些加速度分量的该向量的大小和滞后角的正弦值的该质量部分的补偿因数来调整该质量部分的补偿力矩，其中，该方法包括不仅取决于该质量部分的补偿因数、而且还取决于基于旋轮力的补偿因数来调整该补偿力矩，从而因此包括

-使用惯性传感器测量该浮体倾斜的旋转速度；

-建立该浮体倾斜的旋转速度的x和y向角速度的结果；

-计算该结果角速度与该转子的方向之间的角偏差；

-测量旋轮的旋转速度；