[发明专利]塔架阻尼器

说明书

本发明涉及一种用于对相关联的塔架结构的振荡进行阻尼的冲击阻尼器组件，该冲击阻尼器组件包括一个或多个冲击阻尼器，每个冲击阻尼器包括：悬挂装置，该悬挂装置被适配成悬挂在塔架结构的至少两个竖直间隔开的悬挂位置之间；固定到所述悬挂装置的冲击质量体，该冲击质量体被适配成响应于所述塔架结构的移动而与所述塔架结构碰撞；以及张紧器，该张紧器被适配成将限定的张力施加到所述悬挂装置以便调节所述冲击阻尼器的阻尼特性。本发明进一步涉及一种具有附接到其的冲击阻尼器组件的风力涡轮机塔架以及一种使用冲击阻尼器组件对塔架结构振荡进行阻尼的方法。

技术领域

本发明涉及一种冲击阻尼器组件，其包括一个或多个冲击阻尼器，每个冲击阻尼器具有可调节的阻尼特性。

背景技术

涡流脱落是由于物体(如风力涡轮机塔架)周围的流的不稳定性而发生的现象。低压涡流在塔架的下游侧产生并且间歇地从塔架的任一侧分离。塔架将趋向于朝向低压移动，即，交替的力被施加至塔架。力从一侧到另一侧交替的频率取决于塔架的直径和风速。在某个风速下，这些力交替的频率与风力涡轮机塔架的固有频率一致。该风速被称为临界风速。在这个风速下，塔架将开始振荡。

临界风速下的振荡振幅取决于风力涡轮机塔架的结构阻尼。如果没有向风力涡轮机塔架添加额外的阻尼，那么振荡可能会导致风力涡轮机塔架的严重偏转。这可能导致结构损坏和/或导致对风力涡轮机塔架中的设备或人员的损坏。

可以看出本发明的实施方式的目的是提供一种用于对风力涡轮机塔架或风力涡轮机塔架区段的振荡进行阻尼的塔架阻尼器。

可以看出本发明的实施方式的另一个目的是提供一种简单且稳健的冲击阻尼器组件，该冲击阻尼器组件用于对特别是源自风力涡轮机塔架或风力涡轮机塔架区段的第二固有频率的振荡进行阻尼。

发明内容

在第一方面，通过提供一种用于对相关联的塔架结构的振荡进行阻尼的冲击阻尼器组件来完成上述目的，该冲击阻尼器组件包括一个或多个冲击阻尼器，每个冲击阻尼器包括：

a)悬挂装置，该悬挂装置被适配成悬挂在塔架结构的至少两个竖直间隔开的悬挂位置之间，

b)固定到悬挂装置的冲击质量体，该冲击质量体被适配成响应于塔架结构的振荡而与塔架结构碰撞，以及

c)张紧器，该张紧器被适配成将限定的张力施加到悬挂装置以便调节冲击阻尼器的阻尼特性。

因此，根据本发明的第一方面，提供了一种冲击阻尼器组件，其包括具有可调节的阻尼特性的一个或多个冲击阻尼器。一个或多个冲击阻尼器的可调节的阻尼特性可以通过调节施加到悬挂装置的张力来提供。通过调节施加到悬挂装置的张力，可调节一个或多个冲击阻尼器的阻尼特性，以对塔架结构的所选固有频率例如塔架结构的第二固有频率进行阻尼。这是一个主要优点，因为塔架结构的固有频率可以取决于风力涡轮机塔架的完成阶段随着重量和高度改变而改变。

张紧器可以以各种方式实施，例如形成悬挂装置的一部分的直列式张紧器。可以手动地控制该张紧器，即，可以手动地设定施加到悬挂装置的张力。可替代地，响应于塔架结构的所测量的由涡流引起的振荡，可以实时地(即自动地)控制张紧器。张紧器的自动且实时的控制可以经由电动机或线性致动器结合涉及控制单元的适合的控制环来执行。

冲击阻尼器组件可以附接至塔架结构，该塔架结构可以涉及完全组装的风力涡轮机塔架或风力涡轮机塔架区段。冲击阻尼器组件可以被附接到风力涡轮机塔架或风力涡轮机塔架区段的内侧或外侧。

冲击阻尼器组件还可包括被适配成用于测量塔架结构的移动的传感器以及用于响应于塔架结构的所测量的移动来调节对悬挂装置的限定的张力的控制单元。可以实时执行响应于塔架结构的所测量的移动来调节对悬挂装置的限定的张力，以便有助于例如塔架结构的第二固有频率在任何时间都可以适当地被阻尼。