专利名称：用于控制风力涡轮机旋转速度的方法和系统的制作方法
技术领域：
本文所述的主题大体而言涉及风力涡轮机且更特定而言涉及一种用于控制风力涡轮机旋转速度的方法和系统。
背景技术：
一般而言，风力涡轮机包括转子，转子包括可旋转的毂组件，其具有多个转子叶片。转子叶片将风能转变成机械旋转扭矩，其经由转子来驱动一个或多个发电机。发电机有时但并非总是通过齿轮箱旋转地联接到转子。齿轮箱提高转子的固有低旋转速度，以便发电机将旋转机械能高效地转换成电能，电能可经由至少一个电连接馈送到电网。也存在无齿轮直接驱动的风力涡轮机。转子、发电机、齿轮箱和其它构件通常安装于外壳或机舱内， 外壳或机舱定位于塔架顶部。至少一些已知的风力涡轮机包括机械制动系统，其便于降低转子的旋转速度。更具体而言，制动卡钳向制动盘的至少一侧施加力，制动盘联接到转子或转子轴，产生摩擦且造成制动盘减缓和/或停止。至少一些已知的制动系统可在施加制动时造成风力涡轮机的传动系内的振动或振荡。此外，如果风力涡轮机由于故障或其它条件与电网断开连接，可降低和/或消除发电机的扭矩。如果在发电机与电网断开连接时施加制动，可引起和/或扩增在传动系内的振荡。这种振荡可能会损坏传动系的和/或风力涡轮机的一个或多个构件。
发明内容
在一实施例中，提供了一种风力涡轮机，其包括传动系和构造成以便降低该传动系的旋转速度的制动器。该风力涡轮机还包括制动控制系统，其在操作上联接到制动器。制动控制系统被构造成基于风力涡轮机的至少一个构件的振荡特征来选择性地操作制动器。在另一实施例中，提供了一种用于包括传动系的风力涡轮机的制动系统。该制动系统包括制动器，其被构造成以便降低传动系的旋转速度；以及制动控制系统，其在操作上联接到制动器。制动控制系统被构造成基于风力涡轮机的至少一个构件的振荡特征来选择性地操作制动器。在又一实施例中，提供了一种控制风力涡轮机的旋转速度的方法，该风力涡轮机包括传动系和联接到该传动系的制动器。制动器被构造成以便降低传动系的旋转速度。该方法包括从第一信号提取风力涡轮机的至少一个构件的振荡特征且基于该振荡特征选择性地操作该制动器以降低振荡特征。
图1是示范性风力涡轮机的透视图。图2是适用于图1所示的风力涡轮机的示范性机舱的局部剖视图。图3是适用于图1所示的风力涡轮机的示范性传动系的局部示意图。
图4是适用于图3所示的传动系的示范性制动控制系统的框图。图5是适用于图1所示的风力涡轮机的、用于控制风力涡轮机的旋转速度的示范性方法的流程图。部件列表
权利要求
1.一种风力涡轮机(100)，包括 传动系(156)；构造成以便降低所述传动系的旋转速度的制动器O02)；以及， 在操作上联接到所述制动器的制动控制系统O04)，所述制动控制系统被构造成基于所述风力涡轮机的至少一个构件的振荡特征来选择性地操作所述制动器。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述制动控制系统(204)还包括传感器(300)，所述传感器(300)与所述制动控制系统信号连通且被构造成测量所述风力涡轮机的操作条件。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述制动控制系统(204)还包括计算模块(302)，该计算模块(30 被构造成从所述传感器接收表示所述风力涡轮机的操作条件的信号；以及计算所述构件的加速度。
4.根据权利要求3所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述制动控制系统(204)还包括滤波器模块(304)，该滤波器模块(304)被构造成从所述计算模块(30 接收表示所述构件的计算的加速度的第一信号；以及， 从所述第一信号提取表示所述传动系(156)的振荡的第二信号。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述滤波器模块(304)包括被调谐至所述传动系(156)的自然振荡频率的带通滤波器。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述制动控制系统(204)被构造成产生表示所述传动系(156)的振荡的信号。
7.根据权利要求6所述的风力涡轮机(100)，其特征在于，所述制动控制系统(204)被构造成当所述信号的极性为正时使所述制动器(20 接合；以及， 当所述信号的极性为负时使所述制动器脱开。
8.一种用于包括传动系(156)的风力涡轮机(100)的制动系统000)，所述制动系统包括构造成以便降低所述传动系的旋转速度的制动器O02)；以及， 在操作上联接到所述制动器的制动控制系统O04)，所述制动控制系统被构造成基于所述风力涡轮机的至少一个构件的振荡特征来选择性地操作所述制动器。
9.根据权利要求8所述的制动系统000)，其特征在于，所述制动控制系统(204)还包括传感器(300)，所述传感器(300)与所述制动控制系统信号连通且被构造成测量所述风力涡轮机(100)的操作条件。
10.根据权利要求9所述的制动系统000)，其特征在于，所述制动控制系统(204)还包括计算模块(302)，该计算模块(30 被构造成从所述传感器(300)接收表示所述风力涡轮机(100)的操作条件的第一信号；以及计算所述构件的加速度。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制风力涡轮机旋转速度的方法和系统。一种风力涡轮机(100)包括传动系(156)；制动器(202)，其被构造成以便降低该传动系的旋转速度；以及制动控制系统(204)，其在操作上联接到制动器，制动控制系统被构造成基于风力涡轮机的至少一个构件的振荡特征来选择性地操作该制动器。
文档编号F03D7/04GK102400850SQ20111025743
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者M·施泰德勒 申请人:通用电气公司