風(fēng)力渦輪機(jī)的調(diào)諧液體阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)中的液體阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力渦輪機(jī)包括塔、機(jī)艙和轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地連接至風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙，并且機(jī)艙可旋轉(zhuǎn)地連接至塔。
[0003]轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子葉片和轉(zhuǎn)子輪轂。風(fēng)力與轉(zhuǎn)子葉片相互作用。此相互作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)能量被傳送至發(fā)電機(jī)，并且在那里被轉(zhuǎn)化成電能。
[0004]風(fēng)力在風(fēng)力渦輪機(jī)中誘發(fā)振動。振動會縮短風(fēng)力渦輪機(jī)的部件的壽命，因此在風(fēng)力渦輪機(jī)中是非所需的。
[0005]風(fēng)力渦輪機(jī)包括被動阻尼器系統(tǒng)，用以減少或消除風(fēng)力渦輪機(jī)中的振動。被動阻尼器系統(tǒng)例如可為液體阻尼器，如液體晃動型阻尼器，也被稱作調(diào)諧液體阻尼器。
[0006]在風(fēng)力渦輪機(jī)的塔中或在機(jī)艙中安裝調(diào)諧液體阻尼器是已知的。
[0007]這顯示出以下缺點(diǎn)，即調(diào)諧液體阻尼器的容器在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙的塔中占據(jù)空間。通常，在由人員進(jìn)行的安裝或維護(hù)期間需要這樣的空間，或者在風(fēng)力渦輪機(jī)中安裝設(shè)備或部件也需要空間。
[0008]此外，調(diào)諧液體阻尼器在其連接至風(fēng)力渦輪機(jī)中的負(fù)載傳遞結(jié)構(gòu)時(shí)更有效。此連接通常由螺栓建立，因此在負(fù)載傳遞結(jié)構(gòu)中需要用于螺栓的孔。這顯示出以下缺點(diǎn)，即負(fù)載傳遞結(jié)構(gòu)被孔削弱，因此需要以更多材料來構(gòu)建負(fù)載傳遞結(jié)構(gòu)，以提供與沒有螺栓孔時(shí)相同的強(qiáng)度。這增加了風(fēng)力渦輪機(jī)的重量，并且由此增加了花費(fèi)在風(fēng)力渦輪機(jī)的材料和運(yùn)輸上的成本。此外，這些細(xì)節(jié)增加了鑄造結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，并且由此增加了風(fēng)力渦輪機(jī)的總體成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此本發(fā)明的目的在于提供改善概念的風(fēng)力渦輪機(jī)的調(diào)諧液體阻尼器。
[0010]本發(fā)明的目的通過獨(dú)立技術(shù)方案I而實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明再一些特征在從屬技術(shù)方案中公開。
[0011]公開了一種直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的阻尼器系統(tǒng)，其中風(fēng)力渦輪機(jī)包括機(jī)艙、轉(zhuǎn)子輪轂和發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和不旋轉(zhuǎn)部分。轉(zhuǎn)子輪轂連接至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分連接至機(jī)艙。
[0012]風(fēng)力渦輪機(jī)包括阻尼器系統(tǒng)，用以至少部分地消除由風(fēng)力負(fù)載引起的風(fēng)力渦輪機(jī)的非所需運(yùn)動，其中阻尼器系統(tǒng)包括液體阻尼器。阻尼器系統(tǒng)布置在發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分處。
[0013]直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)包括帶有轉(zhuǎn)子和定子的發(fā)電機(jī)。包括轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子輪轂直接連接至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。發(fā)電機(jī)的定子是發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分的一部分，并且連接至風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙。
[0014]風(fēng)力與風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片相互作用，并且使風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子輪轂旋轉(zhuǎn)。風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子輪轂連接至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。
[0015]因此，轉(zhuǎn)子輪轂的旋轉(zhuǎn)直接傳遞至發(fā)電機(jī)。在發(fā)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)化成電會K。
[0016]當(dāng)風(fēng)力與風(fēng)力渦輪機(jī)相互作用時(shí)，在風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)誘發(fā)負(fù)載和振動。這些在風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)引起的負(fù)載和振動導(dǎo)致風(fēng)力渦輪機(jī)振動。振動會縮短風(fēng)力渦輪機(jī)的壽命，尤其是在達(dá)到固有頻率時(shí)。
[0017]因此，阻尼器系統(tǒng)被布置在風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)。阻尼器系統(tǒng)包括液體容器，因此阻尼器系統(tǒng)包括液體阻尼器。
[0018]阻尼器系統(tǒng)布置在發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分處。直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)相當(dāng)大，并且顯示出中空空間。液體阻尼器布置在此中空空間內(nèi)。
[0019]因此，液體阻尼器不在風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙或塔內(nèi)占據(jù)空間。
[0020]阻尼器系統(tǒng)在風(fēng)力渦輪機(jī)中放置得越高，阻尼效果越有效。風(fēng)力渦輪機(jī)的發(fā)電機(jī)布置在機(jī)艙的高度處。因此，位于發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分中的阻尼器系統(tǒng)比處于風(fēng)力渦輪機(jī)的塔中的阻尼器系統(tǒng)更有效。
[0021]因此，塔中的阻尼器系統(tǒng)比在風(fēng)力渦輪機(jī)的塔中更有效。
[0022]阻尼器系統(tǒng)包括擱物架和至少兩個(gè)液體容器。
[0023]阻尼器系統(tǒng)是液體阻尼器，從而包括液體容器。至少兩個(gè)液體容器被布置來形成阻尼器系統(tǒng)。
[0024]所述至少兩個(gè)液體容器安裝至擱物架。因此，擱物架被使用來將液體容器連接在一起，并且連接至它們的發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分。
[0025]擱物架包括磁體，并且擱物架通過磁力連接至發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分。
[0026]至少一個(gè)磁體安裝至液體阻尼器的擱物架。發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分由金屬制成，因此，該磁體能夠與發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分連接。
[0027]因此，擱物架通過磁力連接至發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分。因此，不需要機(jī)械連接裝置。
[0028]機(jī)械連接裝置將需要在發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分內(nèi)鉆孔，來將擱物架與發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分連接。發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分中的孔會削弱不旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)。
[0029]通過采用磁力將擱物架連接至發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分，避免了在發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分中用于機(jī)械連接裝置的孔。
[0030]擱物架通過磁力而不是機(jī)械連接裝置連接至不旋轉(zhuǎn)部分，因此避免了由于孔而引起發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分的弱化。
[0031]液體容器是長方體，其中寬度小于長度，并且高度小于寬度。
[0032]因此，液體容器是扁平的長方體。風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子輪轂和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子限定風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0033]在風(fēng)力渦輪機(jī)的運(yùn)行期間，風(fēng)力大體平行于風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線與風(fēng)力渦輪機(jī)相互作用。因此，大體平行于風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線在風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)誘發(fā)負(fù)載和振動。
[0034]液體容器的寬度小于長度。因此，液體容器包括略長的形狀。液體容器的長邊布置為大體平行于風(fēng)力渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0035]液體容器的長度根據(jù)應(yīng)該被消除的風(fēng)力渦輪機(jī)的振動頻率以及能夠在液體容器內(nèi)運(yùn)動的液體的性質(zhì)而選擇。
[0036]因此，液體容器的形狀被選擇為使由風(fēng)力在風(fēng)力渦輪機(jī)中誘發(fā)的振動的阻尼最佳化。
[0037]所述至少兩個(gè)液體容器以堆疊方式布置。阻尼器的液體容器布置在擱物架中。它們以堆疊方式布置，因此，它們彼此疊置。
[0038]由于液體容器的高度小于寬度和長度，當(dāng)它們彼此堆疊時(shí)，液體容器占據(jù)較少的面積。因此，在風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)的空間使用得到最佳化。
[0039]發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分包括定子和軸，并且擱物架布置在軸處。
[0040]發(fā)電機(jī)包括定子。定子安裝至軸。
[0041]擱物架包括阻尼器系統(tǒng)的液體容器，并且連接至軸。發(fā)電機(jī)的軸支撐定子，并且連接至風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙。
[0042]擱物架連接至軸，因此，該軸支撐擱物架，并且連接擱物架至風(fēng)力渦輪機(jī)的機(jī)艙。
[0043]軸包括空腔，并且擱物架布置在空腔內(nèi)。
[0044]在直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)中，發(fā)電機(jī)相當(dāng)大，并且包括高達(dá)數(shù)米的直徑。發(fā)電機(jī)的定子布置在發(fā)電機(jī)的外部中。
[0045]定子被軸支撐。支撐結(jié)構(gòu)可以布置在定子與軸之間。支撐定子的支撐結(jié)構(gòu)是發(fā)電機(jī)的軸的一部分。
[0046]在發(fā)電機(jī)的定子與軸之間形成空腔。在直驅(qū)式風(fēng)力渦輪機(jī)的情形下，軸可能具有大于一米的直徑。因此，在中空軸的情形下，在發(fā)電機(jī)的軸內(nèi)也形成空腔。
[0047]這些空腔未以其它方式被使用，從而是空閑的。擱物架包括阻尼器系統(tǒng)的液體容器，并且連接至發(fā)電機(jī)的軸。帶有阻尼器系統(tǒng)的擱物架布置在發(fā)電機(jī)的空腔之一內(nèi)。
[0048]因此，擱物架布置在發(fā)電機(jī)的中空軸內(nèi)，或者在發(fā)電機(jī)的定子與軸之間的空腔內(nèi)。
[0049]因此，擱物架布置在風(fēng)力渦輪機(jī)內(nèi)未以其它方式被使用的空間中，因此擱物架不占據(jù)其它設(shè)施所需的空間。
[0050]發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子圍繞發(fā)電機(jī)的不旋轉(zhuǎn)部分可旋轉(zhuǎn)地布置。
[0051]因此，發(fā)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的類型。因此，定子被布置在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的內(nèi)部。因此，軸和定子的支撐結(jié)構(gòu)布置在定子的徑向內(nèi)側(cè)。
[0052]因此，軸、支撐結(jié)構(gòu)和定子形成發(fā)電機(jī)的內(nèi)部部分。因此，發(fā)電機(jī)的整個(gè)內(nèi)部部分是不旋轉(zhuǎn)部分。
[0053]因此，帶有液體容器和擱物架