專利名稱：轉(zhuǎn)子葉片組件以及用于調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片負載能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及轉(zhuǎn)子葉片組件，確切地說，涉及具有可以漸增式部署的擾流板組件的轉(zhuǎn)子葉片組件以及用于調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片負載能力的方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)能被認為是目前可用的最清潔、最環(huán)保的能源之一，在這一方面，風(fēng)力發(fā)電機已獲得廣泛關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機通常包括塔筒、發(fā)電機、齒輪箱、機艙以及一片或多片轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型理論來捕獲風(fēng)的動能。轉(zhuǎn)子葉片以轉(zhuǎn)動能的形式傳輸動能，以使軸轉(zhuǎn)動，所述軸將轉(zhuǎn)子葉片連接到齒輪箱，或者，如果未使用齒輪箱，則直接連接到發(fā)電機。之后，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化成電能，從而輸送到公用設(shè)施電網(wǎng)中。風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子葉片的特定大小是影響風(fēng)力發(fā)電機整體效率的重要因素。具體而 言，轉(zhuǎn)子葉片長度或翼展的增加一般可使風(fēng)力發(fā)電機的發(fā)電量整體增加。因此，致力于增加轉(zhuǎn)子葉片大小有助于持續(xù)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)，也有助于將風(fēng)能作為替代能源使用。但是，由于轉(zhuǎn)子葉片大小增加，通過葉片傳輸至風(fēng)力發(fā)電機其他部件(例如風(fēng)力發(fā)電機輪轂和其他部件)的負載也會因此增加。例如，轉(zhuǎn)子葉片加長會導(dǎo)致負載因葉片質(zhì)量增加而增加，也會導(dǎo)致沿著葉片翼展發(fā)生作用的氣動負載增加。由于通過轉(zhuǎn)子葉片傳輸?shù)呢撦d可能超過其他風(fēng)力發(fā)電機部件的負載承受能力，因此在風(fēng)速較高的條件下，此類負載的增加會成為相當(dāng)棘手的問題。已知擾流板等某些零件可用于改變轉(zhuǎn)子葉片的外表面上的氣流，以減小葉片所產(chǎn)生的升力，并減小作用在葉片上的負載，從而進一步減小轉(zhuǎn)子葉片不需要的偏轉(zhuǎn)。但是，這些零件通常被設(shè)計成沿轉(zhuǎn)子葉片的外表面永久設(shè)置。因此，無論風(fēng)力發(fā)電機在何種條件下運行，轉(zhuǎn)子葉片所產(chǎn)生的升力大小均會減小。此外，在此類零件可移動的情況下，此類零件通常僅設(shè)計成在完全未部署位置與完全部署位置之間移動。因此，該設(shè)計并未考慮不斷變化的條件，而在不斷變化的條件中，對零件進行部分部署則較為有益。因此，所屬領(lǐng)域需要一種改良的轉(zhuǎn)子葉片組件以及用于調(diào)整負載能力的方法。舉例來說，一種包括可以漸增式部署的擾流板組件的轉(zhuǎn)子葉片組件將非常有利。

發(fā)明內(nèi)容
以下說明書將部分闡明本發(fā)明的各方面和優(yōu)點，或者，這些方面和優(yōu)點在說明書中可能是顯而易見的，或者通過實踐本發(fā)明能夠推導(dǎo)出。在一項實施例中，本發(fā)明揭示了一種轉(zhuǎn)子葉片組件。所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括轉(zhuǎn)子葉片，其表面設(shè)有在葉尖與葉根之間延伸的壓力側(cè)、吸入側(cè)、前緣和后緣。所述轉(zhuǎn)子葉片進一步設(shè)有翼展和翼弦。所述轉(zhuǎn)子葉片組件進一步包括擾流板組件，其用于改變經(jīng)過所述轉(zhuǎn)子葉片的表面的流。所述擾流板組件可通過沿所述擾流板組件的長度或?qū)挾戎幸徽叩乃霰砻孢M行漸增式部署。其中所述擾流板組件包括擾流板和致動器，所述擾流板組件可進一步包括多個擾流板。其中所述擾流板組件進一步包括多個致動器。其中所述擾流板組件可沿所述翼展進行漸增式部署。其中所述擾流板組件可從內(nèi)側(cè)端以漸增式部署到外側(cè)端。所述的轉(zhuǎn)子葉片組件，其進一步包括，與所述擾流板組件保持有效通信的控制器。所述的轉(zhuǎn)子葉片組件，其中所述擾流板組件放置在所述前緣附近。其中所述擾流板組件可通過所述吸入側(cè)進行部署。在另一項實施例中，揭示了一種風(fēng)力發(fā)電機，包括多片轉(zhuǎn)子葉片，每片轉(zhuǎn)子葉片的表面設(shè)有在葉尖與葉根之間延伸的壓力側(cè)、吸入側(cè)、前緣和后緣，所述多片轉(zhuǎn)子葉片中的每片轉(zhuǎn)子葉片進一步設(shè)有翼展和翼弦；以及擾流板組件，其用于改變經(jīng)過所述多片轉(zhuǎn)子葉片中的一片轉(zhuǎn)子葉片的表面的流，所述擾流板組件可通過沿所述擾流板組件的長度或?qū)挾戎幸徽叩乃霰砻孢M行漸增式部署。其中所述擾流板組件包括擾流板和致動器。其中所述擾流板組件進一步包括多個擾流板。其中所述擾流板組件進一步包括多個致動器。其中所述擾流板組件可沿所述翼展進行漸增式部署。其中所述擾流板組件可從內(nèi)側(cè)端以漸增式部署到外側(cè)端。所述的風(fēng)力發(fā)電機，其進一步包括，與所述擾流板組件保持有效通信的控制器。
在另一項實施例中，本發(fā)明揭示一種用于調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片負載能力的方法。所述方法包括監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子葉片的所述負載能力。所述轉(zhuǎn)子葉片的表面設(shè)有在葉尖與葉根之間延伸的壓力側(cè)、吸入側(cè)、前緣和后緣。所述轉(zhuǎn)子葉片進一步包括翼展和翼弦。所述方法進一步包括以下步驟當(dāng)所述負載能力達到預(yù)定負載能力極限時，運行擾流板組件，以使所述擾流板組件通過沿所述擾流板組件的長度或?qū)挾戎幸徽叩乃鲛D(zhuǎn)子葉片的表面進行漸增式部署。所述的方法，其中所述擾流板組件可沿所述翼展進行漸增式部署。所述的方法，其中所述擾流板組件可從內(nèi)側(cè)端以漸增式部署到外側(cè)端。其中所述運行步驟包括運行控制器，所述控制器與所述擾流板組件保持有效通信。參考以下具體實施方式
和所附權(quán)利要求書可以更深入地理解本發(fā)明的這些以及其他特征、方面和優(yōu)點。附圖并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，說明了本發(fā)明的各實施例，并與具體實施方式
一起解釋本發(fā)明的原理。


本說明書參考附圖，針對所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，完整且可實現(xiàn)地詳細揭示了本發(fā)明，包括其最佳模式，其中圖I為根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的風(fēng)力發(fā)電機的透視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的轉(zhuǎn)子葉片組件的俯視圖；圖3為沿著圖2中線3-3截得的轉(zhuǎn)子葉片組件的截面圖，所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的處于部分部署位置的擾流板組件；圖4為圖3所示轉(zhuǎn)子葉片組件的截面圖，所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的處于完全部署位置的擾流板組件；圖5為沿著圖2中線5-5截得的轉(zhuǎn)子葉片組件的截面圖，所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的處于部分部署位置的擾流板組件；圖6為圖5所示轉(zhuǎn)子葉片組件的截面圖，所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的處于完全部署位置的擾流板組件；圖7為沿著圖2中線7-7截得的轉(zhuǎn)子葉片組件的截面圖，所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的處于部分部署位置的擾流板組件；以及圖8為圖7所示轉(zhuǎn)子葉片組件的截面圖，所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的處于完全部署位置的擾流板組件。元件符號列表
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，包括 轉(zhuǎn)子葉片(16)，其表面設(shè)有在葉尖(32)與葉根(34)之間延伸的壓力側(cè)(22)、吸入側(cè)(24)、前緣(26)和后緣(28)，所述轉(zhuǎn)子葉片(16)進一步設(shè)有翼展(44)和翼弦(42);以及 擾流板組件(102)，其用于改變經(jīng)過所述轉(zhuǎn)子葉片(16)的表面的流(104)，所述擾流板組件(102)可通過沿所述擾流板組件(102)的長度(120)或?qū)挾?122)中一者的所述表面進行漸增式部署。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)包括擾流板(106)和致動器(110)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)進一步包括多個擾流板(106)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2至3中任一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)進一步包括多個致動器(110)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)可沿所述翼展(44)進行漸增式部署。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)可從內(nèi)側(cè)端(130)以漸增式部署到外側(cè)端(132)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其進一步包括，與所述擾流板組件(102)保持有效通信的控制器(150)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)放置在所述前緣(26)附近。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其中所述擾流板組件(102)可通過所述吸入側(cè)(24)進行部署。
10.一種風(fēng)力發(fā)電機(10),包括 多片轉(zhuǎn)子葉片(16)，每片轉(zhuǎn)子葉片的表面設(shè)有在葉尖(32)與葉根(34)之間延伸的壓力側(cè)(22)、吸入側(cè)(24)、前緣(26)和后緣(28)，所述多片轉(zhuǎn)子葉片(16)中的每片轉(zhuǎn)子葉片進一步設(shè)有翼展(44)和翼弦(42);以及 擾流板組件(102)，其用于改變經(jīng)過所述多片轉(zhuǎn)子葉片(16)中的一片轉(zhuǎn)子葉片的表面的流(104)，所述擾流板組件(102)可通過沿所述擾流板組件(102)的長度(120)或?qū)挾?122)中一者的所述表面進行漸增式部署。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風(fēng)力發(fā)電機(10)，其進一步包括，與所述擾流板組件(102)保持有效通信的控制器(150)。
12.一種用于調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片(16)負載能力的方法，所述方法包括 監(jiān)測所述轉(zhuǎn)子葉片(16)的所述負載能力，所述轉(zhuǎn)子葉片(16)的表面設(shè)有在葉尖(32)與葉根(34)之間延伸的壓力側(cè)(22)、吸入側(cè)(24)、前緣(26)和后緣(28)，所述轉(zhuǎn)子葉片(16)進一步設(shè)有翼展(44)和翼弦(42);以及 當(dāng)所述負載能力達到預(yù)定負載能力極限時，運行擾流板組件(102)，以使所述擾流板組件(102)通過沿所述擾流板組件(102)的長度(120)或?qū)挾?122)中一者的所述轉(zhuǎn)子葉片(16)的表面進行漸增式部署。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述擾流板組件(102)可沿所述翼展(44)進行漸增式部署。
14.根據(jù)權(quán)利要求12至13中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述擾流板組件(102)可從內(nèi)側(cè)端(130)以漸增式部署到外側(cè)端(132)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述運行步驟包括運行控制器(150)，所述控制器(150)與所述擾流板組件(102)保持有效通信。
全文摘要
本發(fā)明涉及并揭示了一種轉(zhuǎn)子葉片組件以及一種用于調(diào)整轉(zhuǎn)子葉片負載能力的方法。所述轉(zhuǎn)子葉片組件包括轉(zhuǎn)子葉片，其表面設(shè)有在葉尖與葉根之間延伸的壓力側(cè)、吸入側(cè)、前緣和后緣。所述轉(zhuǎn)子葉片進一步設(shè)有翼展和翼弦。所述轉(zhuǎn)子葉片組件進一步包括擾流板組件，其用于改變經(jīng)過所述轉(zhuǎn)子葉片的表面的流。所述擾流板組件可通過沿所述擾流板組件的長度或?qū)挾戎幸徽叩乃霰砻孢M行漸增式部署。
文檔編號F03D1/06GK102953926SQ20121030683
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者D.S.佩塞特斯基 申請人:通用電氣公司