[发明专利]风电机组塔筒的主动扰流装置和主动扰流方法

权利要求书

1.一种风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，所述塔筒由在其长度方向上依次相连的n个塔筒段拼接而成，所述塔筒上设置有主动扰流装置，所述主动扰流装置包括扰流器和驱动设备，所述扰流器可旋转地设置在所述塔筒的外周面上，所述驱动设备与所述扰流器相连以驱动所述扰流器转动，所述主动扰流方法包括以下步骤：

计算具有i个塔筒段的塔筒的一阶固有频率f_i-1和二阶固有频率f_i-2，其中i≤n；

计算具有i个塔筒段的塔筒在风速v下产生的脱落涡的频率f_v-i，其中风速v在吊装允许的范围内；

判断f_v-i/f_i-1和f_v-i/f_i-2，若0.9≤(f_v-i/f_i-1)≤1.1，和/或，0.9≤(f_v-i/f_i-2)≤1.1，则判断塔筒进入共振频率带，记录当前风速v_i；

对安装有所述主动扰流装置的塔筒进行测试，使所述驱动装置驱动所述扰流器旋转，测试风速为v_i时塔筒产生的脱落涡的频率f_v-i-r，使塔筒避开所述共振频率带，记录所述扰流器的转速r₂，根据r₂≥r₁，得到预设转速r₁；

当风速为v_i时，使所述扰流器至少以所述预设转速r₁转动，以改变作用于所述塔筒的卡门涡街现象产生的脱落涡的频率，从而避免所述塔筒发生涡激振动。

2.根据权利要求1所述的风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，还包括：

计算安装有机舱和风轮的所述塔筒的一阶固有频率f₃和二阶固有频率f₄；

计算安装有机舱和风轮的所述塔筒在风速v下产生的脱落涡的频率f_v；

判断f_v/f₃和f_v/f₄，若0.9≤(f_v/f₃)≤1.1，和/或，0.9≤(f_v/f₄)≤1.1，则判断塔筒进入共振频率带，记录当前风速v’；

对安装有所述主动扰流装置的塔筒进行测试，使所述驱动装置驱动所述扰流器旋转，测试风速为v’时塔筒产生的脱落涡的频率f_v-r，使塔筒避开所述共振频率带，记录所述扰流器的转速r₃，根据r₃≥r₁，得到预设转速r₁’；

当风速为v’时，使所述扰流器至少以所述预设转速r₁’转动，以改变作用于所述塔筒的卡门涡街现象产生的脱落涡的频率，从而避免所述塔筒发生涡激振动。

3.根据权利要求2所述的风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，在所述风轮处于静止状态和运行状态时，分别对所述塔筒的进行测试，以使塔筒避开所述共振频率带。

4.根据权利要求1所述的风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，所述扰流器包括围绕其旋转中心线设置的多个叶片，且相邻叶片的延伸方向之间呈夹角。

5.根据权利要求4所述的风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，所述叶片具有扭角。

6.根据权利要求1、4或5所述的风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，所述扰流器的旋转中心线与所述塔筒的中心轴线相互平行或具有夹角。

7.根据权利要求1所述的风电机组塔筒的主动扰流方法，其特征在于，所述主动扰流装置包括基座，所述基座与所述塔筒的外周面相连，所述扰流器和所述驱动设备设在所述基座上。