本实用新型专利技术提供了一种风力发电设备、叶片及其叶片主动质量分布控制装置，包括用于监控或获取叶片振动信号的检测机构、至少一个用于调节质量分布的主动控制机构，以及接收叶片振动信号并控制所述主动控制机构的机组控制系统，所述主动控制机构包括配重件和驱动所述配重件移动的控制组件。基于叶片的振动信号由机组控制系统主动控制配重件移动至合适的位置，在叶片运行的过程中，能够根据叶片振动信号改变局部质量分布，控制叶片运行过程中的动态发电性能和载荷，从而实现智能控制，并且在通过调整后，能够使得机组和叶片振动信号保持在预定的较低水平，使得风电机组系统处于稳定的状态。态。态。
【技术实现步骤摘要】
风力发电设备、叶片及其叶片主动质量分布控制装置
[0001]本技术涉及风电发电机组的
，具体涉及一种风力发电设备、叶片及其叶片主动质量分布控制装置。
技术介绍
[0002]风力发电机组是将风的动能转化为电能的系统，通过叶片的转动实现风能、动能和电能的转化。为了保证风力发电机组运行时的力矩平衡，同一风力发电机组的各个叶片的几何形状、尺寸、重量和重心等参数应当尽量一致。但是，由于现有的生产工艺，各个叶片的重量和静力矩在初始阶段很难达到平衡，因此需要对其中静力矩较小的叶片进行配重。
[0003]现有技术中，对于叶片的配重一般是在叶尖、重心或叶根位置处配置一个或多个固定位置的配重盒，但是随着叶片长度的逐渐增加，叶片的柔性也会相对增加，导致叶片变形程度也会增加。由于叶片变形，在正常运行过程中，叶片运行状态不稳定，会影响发电质量；在极限条件下，叶片可能会发生共振或颤振，严重的情况下可能会导致叶片乃至机组的损伤。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种风力发电设备、叶片及其叶片主动质量分布控制装置，以解决现有技术中极限条件下可能会导致叶片乃至机组的损伤的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种叶片主动质量分布控制装置，安装于风力发电叶片上，包括用于监控或获取叶片振动信号的检测机构、至少一个用于调节质量分布的主动控制机构，以及接收叶片振动信号并控制所述主动控制机构的机组控制系统，所述主动控制机构包括配重件和控制所述配重件移动的控制组件；所述机组控制系统分别与所述检测机构和所述主动控制机构通信连接；在正常运行的状态下，保持叶片的挥舞弯矩和扭矩在载荷边界内，使得配重件朝向叶片的前缘移动；在极限、非正常运行或预警工况下，保持摆振弯矩在载荷边界内，使得配重件朝向叶片的后缘移动。
[0006]进一步地，所述检测机构包括设于所述叶尖内部主梁、所述叶片的前缘和/或所述叶片的后缘的加速度传感器。
[0007]进一步地，所述检测机构还包括采集主轴振动信号的信号采集元件。
[0008]进一步地，所述主动控制机构设于叶根处、叶片的重心位置处、或者叶尖处的任一位置或多个位置。
[0009]进一步地，所述配重件为固体配重件，所述控制组件包括至少一个与所述配重件滑动连接的第一滑轨以及驱动所述配重件沿着所述第一滑轨移动的第一驱动件。
[0010]进一步地，所述控制组件还包括两个相对设置的第二滑轨和驱动所述第一滑轨沿着所述第二滑轨移动的第二驱动件，所述第一滑轨架设于两个所述第二滑轨上，所述第一滑轨的两端分别与两个所述第二滑轨滑动连接。
[0011]进一步地，所述第一滑轨和所述第二滑轨的长度方向与所述叶片的长度方向一致
或者所述叶片的弦长方向一致，且所述第一滑轨和所述第二滑轨相垂直。
[0012]进一步地，所述第一滑轨和/或所述第二滑轨上设有对所述配重件或所述第一滑轨的位置进行限定的限位件。
[0013]进一步地，所述第一滑轨的两端固定在所述叶片的腹板上或者固定在所述叶片的桁架结构上，或者所述第一滑轨沿所述叶片的内表面布置。
[0014]进一步地，所述配重件为液体材料或颗粒状材料，所述控制组件包括至少一个第一管体，所述配重件设于所述第一管体内，且所述第一管体内还设有调节所述配重件位置分布的第一控制阀门。
[0015]进一步地，所述控制组件还包括至少一个第二管体，所述第二管体内也设有所述配重件，且所述第二管体内设有调节所述配重件位置分布的第二控制阀门。
[0016]进一步地，所述第一管体和所述第二管体的长度方向与所述叶片的长度方向一致或者与所述叶片的弦长方向一致，且所述第一管体和所述第二管体相垂直。
[0017]进一步地，所述第一管体和/或所述第二管体固定在所述叶片的腹板上或者固定在所述叶片的桁架结构上，或者所述第一管体和/或所述第二管体沿所述叶片的内表面布置。
[0018]本技术还公开了一种风力发电叶片，包括叶片和设于所述叶片上的如上所述的叶片主动质量分布控制装置。
[0019]进一步地，所述叶片包括叶尖部和叶片主体，所述叶片主动质量分布控制装置预制于所述叶尖部，且所述叶尖部与所述叶片主体可拆卸连接或固定连接。
[0020]本技术还公开了一种风力发电叶片，包括如上所述的风力发电叶片。
[0021]本技术提供的风力发电设备、叶片及其叶片主动质量分布控制装置的有益效果在于：与现有技术相比，本技术的叶片主动质量分布控制装置，通过检测机构检测叶片振动信号或者直接从外部的检测装置处获取叶片振动信号，然后基于叶片的振动信号由机组控制系统主动控制配重件移动至合适的位置，在叶片运行的过程中，能够根据叶片振动信号改变局部质量分布，控制叶片运行过程中的动态发电性能和载荷，从而实现智能控制，并且在通过调整后，能够使得机组和叶片振动信号保持在预定的较低水平，使得风电机组系统处于稳定的状态。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的结构示意图一；
[0024]图2为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的结构示意图二；
[0025]图3为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的挥舞方向视图；
[0026]图4为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的摆振方向视图。
[0027]图5为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的结构示意图三；
[0028]图6为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的结构示意图四；
[0029]图7为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的结构示意图五；
[0030]图8为本技术实施例提供的叶片主动质量分布控制装置的结构示意图六。
[0031]附图标记说明：
[0032]1、机组控制系统；2、主动控制机构；3、加速度传感器；4、叶片； 21、配重件；22、第一滑轨；23、第一驱动件；24、第二滑轨；25、第二驱动件；26、第一管体；27、第一控制阀门；28、第二管体；29、第二控制阀门；41、叶尖；42、叶根；43、桁架结构。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.叶片主动质量分布控制装置，安装于风力发电叶片上，其特征在于，包括：用于监控或获取叶片振动信号的检测机构；至少一个用于调节质量分布的主动控制机构，所述主动控制机构包括配重件和控制所述配重件移动的控制组件；以及接收叶片振动信号并控制所述主动控制机构的机组控制系统，所述机组控制系统分别与所述检测机构和所述主动控制机构通信连接；在正常运行的状态下，保持叶片的挥舞弯矩和扭矩在载荷边界内，使得配重件朝向叶片的前缘移动；在极限、非正常运行或预警工况下，保持摆振弯矩在载荷边界内，使得配重件朝向叶片的后缘移动。2.如权利要求1所述的叶片主动质量分布控制装置，其特征在于：所述检测机构包括设于叶尖内部主梁、所述叶片的前缘和/或所述叶片的后缘的加速度传感器。3.如权利要求1所述的叶片主动质量分布控制装置，其特征在于：所述检测机构还包括采集主轴振动信号的信号采集元件。4.如权利要求1所述的叶片主动质量分布控制装置，其特征在于：所述主动控制机构设于叶根处、叶片的重心位置处、或者叶尖处的任一位置或多个位置。5.如权利要求1至4任一项所述的叶片主动质量分布控制装置，其特征在于：所述配重件为固体配重件，所述控制组件包括至少一个与所述配重件滑动连接的第一滑轨以及驱动所述配重件沿着所述第一滑轨移动的第一驱动件。6.如权利要求5所述的叶片主动质量分布控制装置，其特征在于：所述控制组件还包括两个相对设置的第二滑轨和驱动所述第一滑轨沿着所述第二滑轨移动的第二驱动件，所述第一滑轨架设于两个所述第二滑轨上，所述第一滑轨的两端分别与两个所述第二滑轨滑动连接。7.如权利要求6所述的叶片主动质量分布控制装置，其特征在于：所述第一滑轨和所述第二滑轨的长度方向与所述叶片的长度方向一致或者所述叶片的弦长方向一致，且所述第一滑轨和所述第二滑轨相垂直。8.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁惢，李成良，乔玉军，王向东，
申请(专利权)人：中材科技风电叶片股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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