用于产生电能的风力系统技术方案

一种风力系统(1)，具有：塔架(2)；机舱(3)，安装至塔架(2)以围绕第一轴线(A1)旋转；毂(4)，安装至机舱(3)以围绕第二轴线(A2)旋转；以及至少一个叶片(6)，安装至毂(4)以围绕第三轴线(A3)旋转；并且其中，弹性导电构件连接至叶片(6)和机舱(3)，以将叶片(6)电连接至机舱(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于产生电能的风力系统。更具体地，本专利技术涉及这样的一种用于产生电能的风力系统，即，其包括：塔架(tower)；机舱(nacelle)，安装至塔架，以围绕第一轴线旋转；毂，安装至机舱，以围绕第二轴线旋转；以及至少一个叶片，安装至毂，以围绕第三轴线旋转。
技术介绍
在实际使用中，风吹到叶片(特别是叶片的一个表面)上，使毂相对于第二轴线旋转，因此将动能从风传递至毂。作用在叶片上的风致使电荷沿叶片的外表面(特别是尖端)积聚。由于击中风力系统(特别是叶片)的闪电，也使大量的电荷积聚在叶片上。在这两种情况下，都必须使电荷接地，这产生流过风力系统的电流。风力系统具有对电流高度敏感的区域，诸如滚动轴承，因此必须防止电流流过这些区域。风力系统通常在叶片与毂之间具有至少一个滚动轴承；在毂与机舱之间具有一滚动轴承；并且在机舱与塔架之间具有一滚动轴承。当经受由叶片上的电荷产生的电流且特别是由击中叶片的闪电产生的强电流时，这些滚动轴承会劣化。因此必须提供一种用于远离风力系统的敏感部件来引导电流的装置，如在文献DE 4436290、DE 19826086、DE 19501267、DE 4445899、WO00/14405、WO 96/07825、WO 2004/044419中所描述的。上述文献中的每个都描述了一种设计成沿不经过风力系统的任何敏感部件的路径来引导电流的安全装置。但是，所描述的装置都不允许公差、余量(slack)和由叶片和机舱两者所经受的变形引起的风力系统的尺寸变化。此外，将叶片设计成围绕第三轴线旋转，以调节叶片的迎角；在这种情况下，叶片与毂之间的距离且因此风力系统安全装置的电连接也改变，从而不再充分地保护风力系统。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种设计成减少现有技术的缺陷的风力系统。本专利技术的另一目的是提供一种设计成安全地运作的风力系统。根据本专利技术，提供了一种用于产生电能的风力系统，包括：塔架；机舱，安装至塔架以围绕第一轴线旋转；毂，安装至机舱以围绕第二轴线旋转；至少一个叶片，安装至毂以围绕第三轴线旋转；以及至少一个安全装置，与机舱的第二区域和位于叶片的根部处的第一区域相接触地定位以将叶片电连接至机舱；并且其中，安全装置是可变形的，以补偿第一区域与第二区域之间的距离的变化。根据本专利技术的安全装置是可变形的，即使与风力系统的第一区域与第二区域之间的距离的变化同时，也能保持电连接。在一优选实施例中，安全装置是可弹性地变形的，从而补偿是自动的。在另一优选实施例中，安全装置是可选择性地调节的，以允许对安全装置的位置和/或长度的微调。附图说明将参照附图以实例的方式描述本专利技术的多个非限制性实施例，附图中：图1示出了根据本专利技术的风力系统的第一实施例的正视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图2示出了处于一种运作构造中的图1的风力系统的局部剖面后视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图3示出了处于另一运作构造中的图1的风力系统的局部剖面后视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图4示出了图1的风力系统的细节的大比例透视图；图5示出了图1的风力系统的一组成部件的大比例正视图；图6示出了图1的风力系统的细节的大比例侧视图；图7示出了根据本专利技术的风力系统的第二实施例的透视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图8示出了图7的风力系统的细节的平面图；图9示出了图7中的细节的大比例局部剖面侧视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图10示出了图7的风力系统的细节的透视图；图11示出了图7的风力系统的另一细节的透视图；图12示出了根据本专利技术的另一实施例的局部剖面正视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图13示出了图12的细节的放大透视图，为了清楚起见，去掉了一些部件；图14示出了图12的细节的侧视图，为了清楚起见，去掉了一些部件，并且一些部件以横截面图示出；以及图15示出了图12的实施例的另一细节的侧视图，为了清楚起见，去掉了一些部件，并且一些部件以横截面图示出。具体实施方式图1中的标号1从整体上指出风力系统，其包括塔架2、机舱3、毂4、三个叶片6、以及三个安全装置8。三个叶片6安装至毂4，所述毂安装至机舱3，所述机舱又安装至塔架2。更具体地，机舱3安装成相对于塔架2围绕轴线A1旋转，以逆风地定位叶片6，并且毂4安装成相对于机舱3围绕轴线A2旋转。每个叶片6均安装成相对于毂4围绕轴线A3旋转，以调节叶片6相对于风的方向的迎角。在所示实例中，轴线A3大体上垂直于轴线A2并相对于轴线A2是径向的。参照图4，每个叶片6均包括连接装置10，所述连接装置将叶片6可调节地连接至毂4，即允许叶片6围绕轴线A3(图3)旋转，并且所述连接装置包括至少一个滚动轴承(在图中未示出)。参照图6，其中用虚线示出了叶片6和机舱3的一部分，安全装置8位于叶片6与机舱3之间，并且所述安全装置包括：具有开口15的玻璃纤维支撑结构14；金属导电箍(strap)16；以及将导电箍16电连接至叶片6的至少一个导电构件17。在图4-图6的实例中，每个安全装置8均包括四个导电构件17。参照图4，导电箍16由导电材料制成，由支撑结构14支撑，并具有表面12；并且机舱3在机舱3的由机舱3的靠近毂4的一端所限定的区域中具有环形表面13。导电箍16被支撑结构14弹性地挤压在机舱3的接触区域上，以分别沿表面12和环形表面13在导电箍16与机舱3之间建立接触。在实际使用中，该接触是滑动接触。每个导电构件17均沿支撑结构14设置，可由嵌入或连接至支撑结构14的导电体限定，直接连接至导电箍16，并接触叶片6的一区域，以在叶片6的该区域(大体上由叶片6的根部限定)与导电箍16之间形成电接触。参照图1，叶片6包括：局部用玻璃纤维覆盖的金属芯(未示出)；以及嵌入到玻璃纤维中以将电荷从叶片6的尖端传递至根部(所述根部通常完全由金属制成)的导电体(未示出)。参照图5和图6，支撑结构14包括设计成使支撑结构14可弹性地变形的连接臂20，并且所述连接臂在叶片6外是凹入的。一般而言，整个支撑结构14在叶片6外是凹入的，以增加支撑结构14的弹性。参照图6，安全装置8包括用于将其紧固至叶片6的紧固件11。在图2、图3、图4和图6的实例中，紧固件11是插入到支撑结构14中的狭槽9内并用螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.29 IT MI2009A0007251.一种用于产生电能的风力系统(1)，包括：塔架(2)；机舱(3)，
安装至所述塔架(2)以围绕第一轴线(A1)旋转；毂(4)，安装
至所述机舱(3)以围绕第二轴线(A2)旋转；至少一个叶片(6)，
安装至所述毂(4)以围绕第三轴线(A3)旋转；以及至少一个安
全装置(8；25；53)，接触位于所述叶片(6)的根部处的第一区域
和所述机舱(3)的第二区域地定位，以将所述叶片(6)电连接至
所述机舱(3)；并且其中，所述安全装置(8；25；53)是可变形的，
以补偿所述第一区域与所述第二区域之间的距离的变化。
2.根据权利要求1所述的风力系统，其中，所述安全装置(8；25；53)
是能弹性地变形的。
3.根据权利要求1或2所述的风力系统，其中，所述安全装置(8；25；
53)是能选择性地调节的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的风力系统，并且包括壳体(48)，
所述壳体与所述毂(4)电绝缘，围绕所述毂(4)和所述叶片(6)
的根部延伸，并包括邻近所述机舱(3)的环形边缘(50)以及容纳
所述叶片(6)的根部的开口(51)；所述安全装置(53)包括：第
一滑动件(54)，在所述开口(51)处由所述壳体(48)支撑，与所
述叶片(6)的根部滑动接触；以及第二滑动件(55)，在所述环形
边缘(50)处由所述壳体(48)支撑，与所述机舱(3)滑动接触。
5.根据权利要求4所述的风力系统，其中，所述第一滑动件和所述第
二滑动件(54，55)分别弹性地压靠在所述叶片(6)的根部和所述
机舱(3)上。
6.根据权利要求5所述的风力系统，其中，所述第一滑动件(54)由
枢转地连接至所述壳体(48)上的臂(56)支撑。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的风力系统，其中，所述第二滑
动件(55)可滑动地安装在导向件(60)中，所述导向件布置成使
得允许所述第二滑动件(55)的径向位移。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的风力系统，其中，所述第一滑
动件和所述第二滑动件(54，55)通过线(62)彼此连接。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的风力系统，其中，所述安全装
置(53)包括梳状件(63)，所述梳状件布置在所述环形边缘(50)
处，优选地紧邻所述第二滑动件(55)；并且面向所述机舱(3)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的风力系统，其中，所述安全装
置(8)优选地可调节地固定至所述第一区域，并与所述第二区域滑
动接触。
11.根据权利要求10所述的风力系统，其中，所述安全装置(8)包括：
能弹性地变形的支撑结构(14)；由所述支撑结构(14)支撑并接触
所述第二区域地定位的第一导电箍(16)；以及用于在所述第一区域
处将所述第一导电箍(16)连接至所述叶片(6)的至少一个导电构
件(17)。
12.根据权利要求11所述的风力系统，其中，所述第一导电箍(16)沿
围绕所述第三轴线(A3)的一圆弧延伸，以确保电接触，而不管所
述叶片(16)相对于所述毂(4)的运作构造是怎样的。
13.根据权利要求11或12所述的风力系统，其中，所述支撑结构(14)
由玻璃纤维制成。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的风力系统，其中，所述支撑
结构(14)包括连接臂(20)；所述导电构件(17)结合在所述支撑
结构(14)中；并且所述连接臂(20)是能弹性地变形的，优选地
是能弹性地弯曲的。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的风力系统，其中，所述安全装
置(25)包括第一臂(33)，所述第一臂机械地并电地连接至所述毂
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马特奥·卡萨扎，马丁·施瓦茨，
申请(专利权)人：威力克有限公司，
类型：发明
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