[发明专利]风力涡轮机

说明书

一种风力涡轮机（1），包括：容器（12）；布置在所述容器（12）内的流体（29）；以及布置在所述容器（12）内的阻尼体（30），所述阻尼体（30）被浸入所述流体（29）中，并且所述阻尼体（30）构造成在所述容器（12）内移动，其中，所述流体（29）和所述阻尼体（30）构造成阻尼所述风力涡轮机（1）的振荡。这具有如下优点，即：提供了更有效的阻尼系统，这是因为一方面流体（29）例如通过晃动来阻尼，并且另一方面阻尼体（30）通过至少部分地移动通过流体（29）来阻尼。

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机。

背景技术

现代风力涡轮机可包括塔架、连接到塔架的机舱、连接到机舱的轮毂和连接到轮毂的转子叶片。这样的风力涡轮机可具有超过100或200米的高度。因此，例如由于风载荷，可能发生塔架和机舱的上端的移动。这导致风力涡轮机的振荡。随着轮毂高度的增加和/或更细长的塔架结构，越来越需要找到阻尼这种塔架振荡的最佳解决方案，以防止涡轮机故障，这是因为这些移动导致例如偏摆系统、传动系、齿轮箱和/或塔架本身中的巨大载荷。然而，现代风力涡轮机是弱阻尼结构。主阻尼可能由转子的振动运动所引起的气动力产生。

EP 1 855 000 A1示出了一种流体晃动阻尼器，其包括至少一个中空体，该中空体具有内部空间和包含在该内部空间中的流体。中空凸起从该中空体的壁向外延伸。该中空凸起形成凸起空间，该凸起空间是所述内部空间的一部分。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种改进的风力涡轮机。

因此，提供了一种风力涡轮机。所述风力涡轮机包括：容器；布置在所述容器内的流体，以及布置在所述容器内的阻尼体，所述阻尼体被浸入所述流体中，并且所述阻尼体构造成在所述容器内移动，其中，所述流体和所述阻尼体构造成阻尼所述风力涡轮机的振荡。

与已知的风力涡轮机对比，提供了更有效的阻尼系统，这是因为一方面，流体例如通过晃动来阻尼，并且另一方面，阻尼体通过至少部分地移动通过流体来阻尼。对风力涡轮机处的振荡进行阻尼通常将减少塔架上的疲劳载荷。这具有可以减少塔架中所需的钢的量的优点。此外，与其他阻尼系统相比，减少了体积需求。

风力涡轮机的阻尼系统可以包括所述容器、流体和阻尼体。优选地，即使在风力涡轮机处于静止操作模式时，并且即使在风力涡轮机未连接到电源时，这样的阻尼系统也应当能够提供有效的阻尼。因此，该阻尼系统可以在没有任何能量需求装置（即，电感应系统）的情况下操作。特别地，该阻尼系统是被动系统（passive system）。这可意味着没有设置致动器用于影响阻尼体和/或流体的运动。替代性地，阻尼系统可以设置为半主动的，例如具有致动器，该致动器构造成影响阻尼体和/或流体的运动。

“风力涡轮机”当前是指将风的动能转化成旋转能的装置，该旋转能可以再次通过该装置转化成电能。优选地，风力涡轮机包括塔架、连接到塔架的上端的机舱、可旋转地连接到机舱的轮毂以及连接到轮毂的转子叶片。

优选地，所述阻尼体是滑动元件，其构造成在所述容器内滑动，用于阻尼风力涡轮机的振荡。优选地，所述阻尼体是固体（solid body）。特别地，所述阻尼体可以被称为阻尼质量。特别地，所述容器具有长形形状，其中，所述容器的长度是所述容器的宽度和/或高度的至少两倍、三倍、四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍或甚至十倍。优选地，所述容器包括收容阻尼体和流体的固体防水壳体。优选地，所述流体包括油或水。

根据一个实施例，所述容器和所述阻尼体被构造成防止所述阻尼体在所述容器内完全旋转。

这具有如下优点，即：例如，基本上防止了滚动摩擦。滑动摩擦具有优于滚动摩擦的优点，即：更多的动能可以被转化成热能，并且因此，可以实现增加的阻尼效果。优选地，阻尼体的长度大于包含阻尼体的容器的内部空间的高度。

根据另一实施例，风力涡轮机还包括塔架，其中，所述容器被布置在该塔架内。