本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,尤其是涉及一種抗側(cè)移風(fēng)力發(fā)電塔。
背景技術(shù):
風(fēng)力發(fā)電高塔系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的結(jié)構(gòu),主要由基礎(chǔ)、圓筒塔架、機(jī)艙、輪轂、槳葉、機(jī)組等組成,其中機(jī)艙等結(jié)構(gòu)由圓筒塔架支持,圓筒塔架安置于單獨(dú)支撐樁內(nèi)(或其他類型基礎(chǔ)),機(jī)艙與圓筒塔架、圓筒塔架與單獨(dú)支撐樁的連接均通過雙向螺栓連接;由于這種高塔形式具有結(jié)構(gòu)簡單、制造安裝方便等優(yōu)點(diǎn),所以目前在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是這種高塔形式所受荷載情況復(fù)雜,其荷載主要由圓筒塔架和獨(dú)樁承擔(dān)。而塔架與獨(dú)樁的抗側(cè)移剛度一般又較小,因此在強(qiáng)烈的風(fēng)、海浪作用下這種高塔頂部往往會發(fā)生較大的水平位移和加速度,對機(jī)組的正常運(yùn)行有較大影響,降低風(fēng)力發(fā)電高塔系統(tǒng)的可靠度,還可能導(dǎo)致固定連接結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種抗側(cè)移風(fēng)力發(fā)電塔。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種抗側(cè)移風(fēng)力發(fā)電塔,包括:
塔座,固定于地面;
風(fēng)力發(fā)電機(jī)架,設(shè)于塔座上并利用風(fēng)力發(fā)電;
還包括:
電磁阻尼器,設(shè)于發(fā)力發(fā)電機(jī)架和塔座之間,采用電磁耗能方式減小塔座承受的側(cè)移力矩。
所述電磁阻尼器共設(shè)有多個(gè)。
所述電磁阻尼器包括杠桿臂、三腳架支撐,以及與風(fēng)力發(fā)電機(jī)架連接并隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)架一同擺動的塔體連接支撐,所述三腳架支撐內(nèi)設(shè)有導(dǎo)體板,
所述杠桿臂的短臂端通過萬向鉸與塔體連接支撐連接,支點(diǎn)通過球鉸與連接,長臂端設(shè)有永磁體,所述杠桿臂在塔體連接支撐作用下帶動永磁體與導(dǎo)體板發(fā)生相對運(yùn)動,以進(jìn)行電磁耗能。
所述三腳架支撐固定于塔座內(nèi)并相對于塔座保持靜止。
所述塔座包括固定于地面上的基礎(chǔ)以及安裝在基礎(chǔ)上用于連接基礎(chǔ)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)架的塔架。
所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)架包括風(fēng)扇和用于放置發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙,所述風(fēng)扇和機(jī)艙連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)本發(fā)明在風(fēng)力發(fā)電機(jī)架和塔座之間增設(shè)電磁阻尼器,可以采用電磁耗能方式減少因風(fēng)力作用引起的塔座擺動的能量,減小塔座承受的側(cè)移力矩,達(dá)到減振效果,同時(shí)制作簡便,維護(hù)成本低,實(shí)用性強(qiáng)。
2)電磁阻尼器可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐姆较蜃兓潭纫约捌鋸?qiáng)度情況進(jìn)行安裝個(gè)數(shù)的合理確定,安裝靈活。
3)利用杠桿臂實(shí)現(xiàn)永磁體與導(dǎo)體板的相對運(yùn)動,且杠桿臂的短臂端與塔體連接支撐連接,可以利用杠桿原理顯著提高耗能效果。
4)由于電磁阻尼器具有控制多向性,對于各個(gè)方向陣風(fēng)和海浪等荷載引起的振動都有良好的振動控制效果,延長風(fēng)力發(fā)電高塔系統(tǒng)的工作壽命,增加風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為電磁阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為杠桿臂底端永磁體布置形式示意圖。
其中:1、基礎(chǔ),2、塔架,3、機(jī)艙,4、輪轂,5、槳葉,6、電磁阻尼器,7、塔體連接支撐,8、萬向鉸,9、球鉸,10、三腳架支撐,11、杠桿臂,12、永磁體,13、導(dǎo)體板,14、永磁體棒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
一種抗側(cè)移風(fēng)力發(fā)電塔,如圖1所示,包括:
塔座,固定于地面;
風(fēng)力發(fā)電機(jī)架,設(shè)于塔座上并利用風(fēng)力發(fā)電;
還包括:
電磁阻尼器6,設(shè)于發(fā)力發(fā)電機(jī)架和塔座之間,采用電磁耗能方式減小塔座承受的側(cè)移力矩,其中電磁阻尼器6可以根據(jù)風(fēng)力發(fā)電塔安裝處的風(fēng)力強(qiáng)度情況以及風(fēng)向變化情況配設(shè)多個(gè)或一個(gè)。
塔座包括固定于地面上的基礎(chǔ)1以及安裝在基礎(chǔ)1上用于連接基礎(chǔ)1和風(fēng)力發(fā)電機(jī)架的塔架2,風(fēng)力發(fā)電機(jī)架包括風(fēng)扇和用于放置發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙3,風(fēng)扇和機(jī)艙3連接,風(fēng)扇包括輪轂4以及設(shè)在輪轂4上的多個(gè)槳葉5。
如圖2所示,電磁阻尼器6包括杠桿臂11、三腳架支撐10,以及與風(fēng)力發(fā)電機(jī)架連接并隨風(fēng)力發(fā)電機(jī)架一同擺動的塔體連接支撐7,三腳架支撐10內(nèi)設(shè)有導(dǎo)體板13,三腳架支撐10固定于塔架2內(nèi)并相對于塔架2保持靜止。
杠桿臂11的短臂端通過萬向鉸8與塔體連接支撐7連接,支點(diǎn)通過球鉸9與10連接,長臂端設(shè)有永磁體12,杠桿臂11在塔體連接支撐7作用下帶動永磁體12與導(dǎo)體板13發(fā)生相對運(yùn)動,以進(jìn)行電磁耗能。
其中永磁體12的排布形式可采用如圖3中的永磁體棒14組成的磁力架,阻尼器通過塔體連接支撐7與風(fēng)力發(fā)電機(jī)架相連,風(fēng)力發(fā)電機(jī)架振動帶動杠桿臂11發(fā)生運(yùn)動,此時(shí)在杠桿臂11下端的永磁體12與導(dǎo)體板13發(fā)生相對運(yùn)動切割磁感線耗能。由于萬向鉸8和杠桿臂球鉸9可以沿各方向運(yùn)動,因此對各方向的振動都能通過電磁耗能的形式使能量得到耗散。
具體的,風(fēng)力通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)架帶動塔架2振動時(shí),將振動傳遞給電磁阻尼器6,帶動電磁阻尼器6中杠桿臂11運(yùn)動,由于杠桿臂11發(fā)生運(yùn)動,永磁體12與相對的導(dǎo)體板13發(fā)生相對運(yùn)動,通過切割磁感線產(chǎn)生熱能耗散掉能量,從而安裝有電磁阻尼器6的風(fēng)力發(fā)電塔振動控制系統(tǒng)在受到強(qiáng)風(fēng)和強(qiáng)海浪沖擊時(shí),可以通過電磁阻尼器6達(dá)到消能減振的目的。這樣就可以較好地減少振動對風(fēng)力發(fā)電塔的沖 擊,保證機(jī)組的運(yùn)行安全穩(wěn)定性。