[发明专利]转子叶片组件以及调整风机中转子叶片的负载特性的方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及风机转子叶片，确切地说，涉及具有可移动头部部件的转子叶片组件，以及用于调整风机中转子叶片的负载特性的方法。

背景技术

风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，在这一方面，风机已获得广泛关注。现代风机通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一片或多片转子叶片。转子叶片使用已知的翼型理论来捕获风的动能。转子叶片以转动能的形式传输动能，以使轴转动，所述轴将转子叶片连接到齿轮箱，或者，如果未使用齿轮箱，则直接连接到发电机。之后，发电机将机械能转化成电能，从而输送到公用设施电网中。

风机转子叶片的大小常受到对此类转子叶片的负载要求的限制。例如，增大转子叶片可提高发电量，但也可导致潜在负载(loading potential)增大。例如高风速期间或因其他各种因素而导致的过度负载可能会损坏转子叶片和/或毁坏风机。因此，这些转子叶片的设计受限于转子叶片的潜在负载，从而导致发电量降低。

人们已作出各种努力，以根据风机的负载环境，来调整运行期间转子叶片的潜在负载。例如，人们已努力减小相对较高负载期间的潜在负载。此类努力已包括在转子叶片上使用扰流板和/或后缘襟翼，所述扰流板和/或后缘襟翼可在此类负载较高的时期中进行部署。但是，本领域中需要更有效的方法和设备来减小此类潜在负载。

因此，一种改良型转子叶片组件以及用于调整风机的负载特性的方法可较为有利。例如，可在风机运行期间按照需要调整转子叶片的潜在负载的转子叶片组件将很有利。

发明内容

以下说明书将部分阐明本发明的各方面和优点，或者，这些方面和优点在说明书中可能是显而易见的，或者通过实践本发明能够推导出。

在一项实施例中，揭示了一种用于风机的转子叶片组件。所述转子叶片组件包括转子叶片，其表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压力侧、吸入侧、前缘和后缘。所述转子叶片进一步设有翼展和翼弦。所述转子叶片包括：主体，其界定所述压力侧、所述吸入侧和所述后缘的至少一部分；以及头部部件，其可相对于所述主体移动。所述转子叶片组件进一步包括控制器，其可通过操作以移动所述头部部件。

其中所述头部部件包括板和接合区，所述板界定与所述前缘相邻的所述压力侧或所述吸入侧中一者的一部分，且可平移以露出所述接合区。其中所述头部部件包括头部，所述头部界定所述前缘的至少一部分。其中所述头部可沿大体垂直于所述翼展和所述翼弦的方向平移。其中所述头部可沿大体翼弦方向平移。其中所述头部可围绕大体翼展方向轴旋转。

所述的转子叶片组件，其中所述轴位于所述压力侧和所述吸入侧之间。所述轴位于所述压力侧或所述吸入侧中的一者上。

所述的转子叶片组件，其进一步包括，放置在所述压力侧或所述吸入侧中一者上的所述头部和所述主体之间的膜。

所述的转子叶片组件，其中所述控制器经配置以根据稳定的反馈回路来移动所述头部部件。

在一项实施例中，揭示了一种风机，包括：多片转子叶片，所述多片转子叶片中每片转子叶片的表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压力侧、吸入侧、前缘和后缘，所述多片转子叶片中的每片转子叶片进一步设有翼展和翼弦，所述多片转子叶片中的至少一片转子叶片包括：主体，其界定所述压力侧、所述吸入侧和所述后缘的至少一部分；以及头部部件，其可相对于所述主体移动；以及控制器，其可通过操作以移动所述多片转子叶片中的所述至少一片转子叶片的所述头部部件。其中所述头部部件包括板和接合区，所述板界定与所述前缘相邻的所述压力侧或所述吸入侧中一者的一部分，且可平移以露出所述接合区。其中所述头部部件包括头部，所述头部界定所述前缘的至少一部分。其中所述头部部件可平移。其中所述头部部件可旋转。所述的风机，其中所述控制器经配置以根据稳定的反馈回路来移动所述头部部件。

在另一项实施例中，揭示了一种用于调整风机中转子叶片的负载特性的方法。所述方法包括，测量所述转子叶片的所述负载特性，以及相对于所述转子叶片的主体移动所述转子叶片的头部部件。所述主体界定所述转子叶片的压力侧、吸入侧和后缘的至少一部分。所述的方法，其中如果所述负载特性超过最大负载特性，则移动所述头部部件。所述的方法，其中所述头部部件包括板和接合区，所述板界定与所述转子叶片的前缘相邻的所述压力侧或所述吸入侧中一者的一部分，且可平移以露出所述接合区。所述的方法，其中所述头部部件包括头部，所述头部界定所述转子叶片的前缘的至少一部分。