弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统，所述弦长变化装置用于改变风力发电机组的叶片的弦长，并可包括：滑槽，所述滑槽的一端形成有出入口；延伸件，能够通过所述出入口向外部伸出预定长度；传动机构，与所述延伸件结合，使所述延伸件能够在所述出入口的外部与内部之间伸缩移动。根据本发明专利技术的弦长变化装置，可在低风速下增加叶片的弦长，据此增加叶片的捕风能力并由此提高发电量。

Chord length changing device, blade and chord length change control method and control system

The invention provides a string length change device, a blade, a string length change control method, and a control system. The string length change device is used to change the chord length of the blade of a wind turbine, and can include a slider, one end of the slider is formed with an outlet, and an extension can extend a predetermined length to the outside through the exit. The transmission mechanism is combined with the extension so that the extension can be telescopic and movable between the external and internal parts of the inlet and outlet. According to the chord length changing device of the invention, the chord length of the blades can be increased at low wind speeds, thereby increasing the wind catching ability of the blades and thereby increasing the generating capacity.

【技术实现步骤摘要】
弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统
本专利技术涉及风力发电机组
，更具体地讲，涉及一种在低风速下增加叶片的弦长，据此增加叶片的捕风能力并由此提高发电量的弦长变化装置、包括该弦长变化装置的叶片、叶片的弦长变化控制方法和控制系统。
技术介绍
在设计风力发电机组的叶片时，一般会针对标准的风况来设计叶片。在配套风力发电机组时，受局部安全系数的影响，虽然可选择不同的叶片进行配套，但一旦叶片定型后，改动量相对较小。另外，叶片的生产制造加工依赖于叶片模具，后续对叶片进行改变的可能性很小。风力发电机和叶片的极限载荷一般出现在额定风速及以上的风速，在低于额定风速时，叶片基本不变桨，而是尽可能多地利用叶片来捕风。然而，如果风速过小(低于额定风速)，则会导致叶片发电效率降低。此外，叶片在运行一段时间以后容易产生表面污染、前缘腐蚀等问题，这也会导致叶片的捕风能力降低，导致叶片发电效率降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种通过在低风速下增加叶片的弦长来增加叶片捕风的能力，由此提高风力发电机组的叶片的发电效率的弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统。根据本专利技术的一方面，提供一种弦长变化装置，用于改变风力发电机组的叶片的弦长，所述弦长变化装置包括：滑槽，所述滑槽的一端形成有出入口；延伸件，能够通过所述出入口向外部伸出预定长度；传动机构，与所述延伸件结合，使所述延伸件能够在所述出入口的外部与内部之间伸缩移动。可选地，所述延伸件的厚度沿其伸出方向可逐渐减小。可选地，所述弦长变化装置还可包括：柔性材料，分别设置在所述延伸件的厚度方向上的两个表面上，且所述柔性材料的厚度沿着所述延伸件的伸出方向逐渐减小。可选地，所述传动机构可包括丝杠或液压缸。根据本专利技术的另一方面，提供一种叶片，所述叶片包括设置在所述叶片的尾缘内侧的安装空间，所述安装空间内设置有如上所述的弦长变化装置，其中，所述叶片包括设置在尾缘立棱上的槽，所述出入口位于所述槽处，所述延伸件能够通过所述出入口伸出到所述尾缘立棱的外部或者缩回所述尾缘立棱的内部。可选地，所述弦长变化装置可分布在所述叶片的叶尖至所述叶片的长度的1/2的范围内。可选地，所述弦长变化装置可分布在从所述叶片的叶尖起算的所述叶片长度的1/4至1/3的范围内。可选地，所述弦长变化装置可被布置为使得所述延伸件在伸出所述叶片外时与所述叶片的迎风面平滑过渡。可选地，所述弦长变化装置还可包括：柔性材料，分别设置在所述延伸件的厚度方向上的两个表面上，且所述柔性材料被布置为使得所述延伸件在伸出所述叶片外时与所述叶片的迎风面和背风面平滑过渡。根据本专利技术的另一方面，提供一种叶片的弦长变化控制方法，所述叶片为如上所述的叶片，所述控制方法包括：感测当前风速；比较感测出的当前风速与预设风速区间，如果当前风速处于预设风速区间内，则控制所述传动机构使所述延伸件伸出所述叶片外；如果当前风速大于或等于所述预设风速区间的上限值，则控制所述传动机构使所述延伸件缩回到所述叶片内。可选地，所述预设风速区间的下限值为风力发电机的切入风速，所述上限值为风力发电机的额定风速。根据本专利技术的另一方面，提供一种叶片的弦长变化控制系统，所述叶片为如上所述的叶片，所述控制系统包括：风速传感器，感测当前风速；控制器，比较感测出的当前风速与预设风速区间，如果当前风速处于预设风速区间内，则控制所述传动机构使所述延伸件伸出所述叶片外，如果当前风速大于或等于所述预设风速区间的上限值，则控制所述传动机构使所述延伸件缩回到所述叶片内。可选地，所述预设风速区间的下限值为风力发电机的切入风速，所述上限值为风力发电机的额定风速。根据本专利技术，可在低风速下增加叶片的弦长，从而增加叶片的捕风能力，提高风力发电机的发电量，并弥补由于叶片的受损导致的发电量降低。并且，可在高风速下减小叶片的弦长，从而降低叶片的载荷。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本专利技术的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的弦长变化装置的示意图；图2是图1中的弦长变化装置中的传动机构处于伸长状态的示意图；图3是示出根据本专利技术的另一实施例的弦长变化装置的示意图；图4是常规叶片的弦向截面图；图5是图4中的叶片安装了图1中的弦长变化装置的一个示例的示意图；图6是图4中的叶片安装了图1中的弦长变化装置的另一示例的示意图；图7是图4中的叶片安装了图3中的弦长变化装置的示例的示意图；图8和图9是安装了根据本专利技术的实施例的弦长变化装置的叶片的轴向示意图，其中，图9是图8中的P部分的放大示意图。附图标记说明：尾缘立棱1；叶片2；PS面3；SS面4；滑槽10；出入口11；槽1a；延伸件20；传动机构30；柔性材料40；固定件50。具体实施方式下面，参照附图对于本专利技术的弦长变化装置、叶片、弦长变化控制方法和控制系统的实施例进行详细的说明。首先，将参照图1至图3描述根据本专利技术的实施例的弦长变化装置。该弦长变化装置用于改变风力发电机组的叶片的弦长。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例的弦长变化装置包括：滑槽10，滑槽10的一端形成有出入口11；延伸件20，能够通过出入口11向外部伸出预定长度；传动机构30，与延伸件20结合，使延伸件20能够在出入口11的外部与内部之间伸缩移动。其中，为了方便理解，图1中示出了沿叶片的轴向D1，叶片的尾缘立棱1的示意图，叶片的尾缘立棱1沿叶片的翼型厚度方向D2(如图4所示)具有一定的高度。本专利技术的弦长变化装置被设置于叶片内部，并贴近尾缘立棱1。具体地讲，滑槽10可呈两端敞开的盒子形状，并在贴近尾缘立棱1的一端形成有出入口11。延伸件20的至少一部分可设置在滑槽10内，传动机构30可与延伸件20结合，可根据需要将延伸件20的一部分从滑槽10的出入口11推出至滑槽10外(如图2所示)，并且还可以将延伸件20的被推出的部分拉回，即，使延伸件20能够在出入口11(或者是，叶片的尾缘立棱1)的外部与内部之间伸缩移动。应理解的是，虽然图1中示出了延伸件20相对于滑槽10滑动的示例，但本专利技术不限于此，延伸件20也可相对于滑槽10滚动。根据本专利技术的实施例的弦长变化装置可被安装在叶片中以改变叶片的弦长，即延伸件20可作为叶片的一部分。具体地，弦长变化装置可被设置在叶片的尾缘内侧的安装空间中。如图2所示，叶片的尾缘立棱1上可设置有槽1a，弦长变化装置的出入口11可位于槽1a处。传动机构30的一端可被固定于叶片尾缘内侧的安装空间内，并能够使延伸件20通过出入口11伸出到尾缘立棱1的外部或者缩回尾缘立棱1的内部，起到增加叶片的弦长的作用。根据本专利技术的实施例，滑槽10可以选择相对较硬且耐磨的材料，例如，钢板等。另外，滑槽10的外表面可以是粗糙的，在将根据本专利技术的弦长变化装置设置在叶片内时，将滑槽10粘接到叶片的玻璃钢上。并且，滑槽10的内表面可以是光滑的，以减小与延伸件20接触的摩擦力。根据本专利技术的实施例，延伸件20可呈大体上矩形板的形状。延伸件20的厚度沿其伸出方向可逐渐减小。从而，当传动机构30驱动延伸件20而使其伸出到尾缘立棱1的外部时，延伸件20可更好地与叶片的弦向截面相匹配，确保叶片运行的稳定性，稍后将进行详细描述。根据本专利技术的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弦长变化装置，用于改变风力发电机组的叶片的弦长，其特征在于，所述弦长变化装置包括：滑槽(10)，所述滑槽(10)的一端形成有出入口(11)；延伸件(20)，能够通过所述出入口(11)向外部伸出预定长度；传动机构(30)，与所述延伸件(20)结合，使所述延伸件(20)能够在所述出入口(11)的外部与内部之间伸缩移动。

【技术特征摘要】
1.一种弦长变化装置，用于改变风力发电机组的叶片的弦长，其特征在于，所述弦长变化装置包括：滑槽(10)，所述滑槽(10)的一端形成有出入口(11)；延伸件(20)，能够通过所述出入口(11)向外部伸出预定长度；传动机构(30)，与所述延伸件(20)结合，使所述延伸件(20)能够在所述出入口(11)的外部与内部之间伸缩移动。2.根据权利要求1所述的弦长变化装置，其特征在于，所述延伸件(20)的厚度沿其伸出方向逐渐减小。3.根据权利要求1或2所述的弦长变化装置，其特征在于，所述弦长变化装置还包括：柔性材料(40)，分别设置在所述延伸件(20)的厚度方向上的两个表面上，且所述柔性材料(40)的厚度沿着所述延伸件(20)的伸出方向逐渐减小。4.根据权利要求1或2所述的弦长变化装置，其特征在于，所述传动机构(30)包括丝杠或液压缸。5.一种叶片，其特征在于，所述叶片(2)包括设置在所述叶片的尾缘内侧的安装空间，所述安装空间内设置有如权利要求1至4中任一项所述的弦长变化装置，其中，所述叶片(2)还包括设置在尾缘立棱(1)上的槽(1a)，所述出入口(11)位于所述槽(1a)处，所述延伸件(20)能够通过所述出入口(11)伸出到所述尾缘立棱(1)的外部或者缩回所述尾缘立棱(1)的内部。6.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述弦长变化装置分布在所述叶片(2)的叶尖至所述叶片(2)的长度的1/2的范围内。7.根据权利要求6所述的叶片，其特征在于，所述弦长变化装置分布在从所述叶片(2)的叶尖起算的所述叶片长度的1/4至1/3的范围内。8.根据权利要求5所述的叶片，其特征在于，所述弦长变化装置被布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴波，朱雨，郝刘峰，
申请(专利权)人：江苏金风科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32