[发明专利]一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻装置及方法

权利要求书

1.一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻装置，其特征在于，叶片迎风面壳体(1)和叶片背风面壳体(2)组成的叶片壳体内表面的主承力结构区域之间设置有多组叶片结构加阻装置本体，用于增加叶片挥舞方向和摆振方向的叶片振动结构阻尼；

所述叶片结构加阻装置本体包括回复力质量块动力单元和弹性连接结构(5)，其中，回复力质量块动力单元设置有多组，在同一腔体内沿叶片展向方向布置，相邻两个回复力质量块动力单元间采用弹性连接结构(5)相互连接；

所述回复力质量块动力单元包括支撑结构(3)、质量块(4)、回复力提供组件、滑轨(6)，其中，所述支撑结构(3)以粘接方式安装在叶片壳体主承力结构内表面；

所述滑轨(6)以粘接或机械连接方式安装在支撑结构(3)上；

所述质量块(4)以滑动形式安装在滑轨(6)上；

所述回复力提供组件以嵌套形式安装在滑轨(6)上，一端固定于质量块(4)，一端固定于支撑结构(3)；

所述回复力质量块动力单元的一阶固有频率，等于其滑轨(6)安装方向对应的叶片归一化振型于其所在截面处位移幅值最大情况对应的固有频率值。

2.根据权利要求1所述的一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻装置，其特征在于，位于叶片近前缘腔体内或叶片近后缘腔体内的滑轨(6)，其安装方向沿叶片所在截面的摆振方向；位于叶片主梁腔体内的滑轨(6)，其安装方向沿叶片所在截面的挥舞方向；用于增加滑轨(6)安装方向对应的叶片振动结构阻尼。

3.根据权利要求1所述的一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻装置，其特征在于，所述弹性连接结构(5)为绳索或弹簧，相互连接同一腔体内相邻两个回复力质量块动力单元的质量块(4)，实现回复力质量块动力单元的连接。

4.根据权利要求1所述的一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻装置，其特征在于，所述回复力提供组件为弹簧和磁极中的一种或两种结合。

5.一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻方法，其特征在于，基于权利要求1-4中任一项所述的一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻装置，包括以下步骤：

叶片在运行过程中表现出挥舞方向和/或摆振方向结构振动；

通过引发已固结在叶片迎风面壳体(1)和叶片背风面壳体(2)组成的叶片壳体内表面的主承力结构区域之间的叶片结构加阻装置本体振动，主动吸收叶片挥舞方向和/或摆振方向结构振动动能并形成耗散，从而起到增加叶片振动结构阻尼的效果。

6.根据权利要求5所述的一种水平轴风力发电机组叶片结构加阻方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过回复力质量块动力单元主动吸收叶片挥舞方向和/或摆振方向结构振动动能，利用质量块(4)与滑轨(6)间滑动摩擦阻尼作用、弹性连接结构(5)弹性变形作用形成系统能量耗散，从而起到增加叶片振动结构阻尼的效果。