專利名稱：用于控制風力渦輪機旋轉速度的方法和系統的制作方法
技術領域：
本文所述的主題大體而言涉及風力渦輪機且更特定而言涉及一種用于控制風力渦輪機旋轉速度的方法和系統。
背景技術：
一般而言，風力渦輪機包括轉子，轉子包括可旋轉的轂組件，其具有多個轉子葉片。轉子葉片將風能轉變成機械旋轉扭矩，其經由轉子來驅動一個或多個發電機。發電機有時但并非總是通過齒輪箱旋轉地聯接到轉子。齒輪箱提高轉子的固有低旋轉速度，以便發電機將旋轉機械能高效地轉換成電能，電能可經由至少一個電連接饋送到電網。也存在無齒輪直接驅動的風力渦輪機。轉子、發電機、齒輪箱和其它構件通常安裝于外殼或機艙內， 外殼或機艙定位于塔架頂部。至少一些已知的風力渦輪機包括機械制動系統，其便于降低轉子的旋轉速度。更具體而言，制動卡鉗向制動盤的至少一側施加力，制動盤聯接到轉子或轉子軸，產生摩擦且造成制動盤減緩和/或停止。至少一些已知的制動系統可在施加制動時造成風力渦輪機的傳動系內的振動或振蕩。此外，如果風力渦輪機由于故障或其它條件與電網斷開連接，可降低和/或消除發電機的扭矩。如果在發電機與電網斷開連接時施加制動，可引起和/或擴增在傳動系內的振蕩。這種振蕩可能會損壞傳動系的和/或風力渦輪機的一個或多個構件。
發明內容
在一實施例中，提供了一種風力渦輪機，其包括傳動系和構造成以便降低該傳動系的旋轉速度的制動器。該風力渦輪機還包括制動控制系統，其在操作上聯接到制動器。制動控制系統被構造成基于風力渦輪機的至少一個構件的振蕩特征來選擇性地操作制動器。在另一實施例中，提供了一種用于包括傳動系的風力渦輪機的制動系統。該制動系統包括制動器，其被構造成以便降低傳動系的旋轉速度；以及制動控制系統，其在操作上聯接到制動器。制動控制系統被構造成基于風力渦輪機的至少一個構件的振蕩特征來選擇性地操作制動器。在又一實施例中，提供了一種控制風力渦輪機的旋轉速度的方法，該風力渦輪機包括傳動系和聯接到該傳動系的制動器。制動器被構造成以便降低傳動系的旋轉速度。該方法包括從第一信號提取風力渦輪機的至少一個構件的振蕩特征且基于該振蕩特征選擇性地操作該制動器以降低振蕩特征。
圖1是示范性風力渦輪機的透視圖。圖2是適用于圖1所示的風力渦輪機的示范性機艙的局部剖視圖。圖3是適用于圖1所示的風力渦輪機的示范性傳動系的局部示意圖。
圖4是適用于圖3所示的傳動系的示范性制動控制系統的框圖。圖5是適用于圖1所示的風力渦輪機的、用于控制風力渦輪機的旋轉速度的示范性方法的流程圖。部件列表
權利要求
1.一種風力渦輪機(100)，包括 傳動系(156)；構造成以便降低所述傳動系的旋轉速度的制動器O02)；以及， 在操作上聯接到所述制動器的制動控制系統O04)，所述制動控制系統被構造成基于所述風力渦輪機的至少一個構件的振蕩特征來選擇性地操作所述制動器。
2.根據權利要求1所述的風力渦輪機(100)，其特征在于，所述制動控制系統(204)還包括傳感器(300)，所述傳感器(300)與所述制動控制系統信號連通且被構造成測量所述風力渦輪機的操作條件。
3.根據權利要求2所述的風力渦輪機(100)，其特征在于，所述制動控制系統(204)還包括計算模塊(302)，該計算模塊(30 被構造成從所述傳感器接收表示所述風力渦輪機的操作條件的信號；以及計算所述構件的加速度。
4.根據權利要求3所述的風力渦輪機(100)，其特征在于，所述制動控制系統(204)還包括濾波器模塊(304)，該濾波器模塊(304)被構造成從所述計算模塊(30 接收表示所述構件的計算的加速度的第一信號；以及， 從所述第一信號提取表示所述傳動系(156)的振蕩的第二信號。
5.根據權利要求4所述的風力渦輪機(100)，其特征在于，所述濾波器模塊(304)包括被調諧至所述傳動系(156)的自然振蕩頻率的帶通濾波器。
6.根據權利要求1所述的風力渦輪機(100)，其特征在于，所述制動控制系統(204)被構造成產生表示所述傳動系(156)的振蕩的信號。
7.根據權利要求6所述的風力渦輪機(100)，其特征在于，所述制動控制系統(204)被構造成當所述信號的極性為正時使所述制動器(20 接合；以及， 當所述信號的極性為負時使所述制動器脫開。
8.一種用于包括傳動系(156)的風力渦輪機(100)的制動系統000)，所述制動系統包括構造成以便降低所述傳動系的旋轉速度的制動器O02)；以及， 在操作上聯接到所述制動器的制動控制系統O04)，所述制動控制系統被構造成基于所述風力渦輪機的至少一個構件的振蕩特征來選擇性地操作所述制動器。
9.根據權利要求8所述的制動系統000)，其特征在于，所述制動控制系統(204)還包括傳感器(300)，所述傳感器(300)與所述制動控制系統信號連通且被構造成測量所述風力渦輪機(100)的操作條件。
10.根據權利要求9所述的制動系統000)，其特征在于，所述制動控制系統(204)還包括計算模塊(302)，該計算模塊(30 被構造成從所述傳感器(300)接收表示所述風力渦輪機(100)的操作條件的第一信號；以及計算所述構件的加速度。
全文摘要
本發明涉及一種用于控制風力渦輪機旋轉速度的方法和系統。一種風力渦輪機(100)包括傳動系(156)；制動器(202)，其被構造成以便降低該傳動系的旋轉速度；以及制動控制系統(204)，其在操作上聯接到制動器，制動控制系統被構造成基于風力渦輪機的至少一個構件的振蕩特征來選擇性地操作該制動器。
文檔編號F03D7/04GK102400850SQ20111025743
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月25日 優先權日2010年8月25日
發明者M·施泰德勒 申請人:通用電氣公司