專(zhuān)利名稱(chēng)：包括后緣副翼和壓電致動(dòng)器的風(fēng)輪機(jī)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)輪機(jī)葉片，尤其是帶有可替換的后緣部分的風(fēng)輪機(jī)葉片，該后緣部 分也稱(chēng)為副翼，用于改變?nèi)~片的空氣動(dòng)力學(xué)外形并由此影響整個(gè)葉片結(jié)構(gòu)上的升力和曳 力。特別地，本發(fā)明涉及一種用于使葉片的后緣部分相對(duì)于主體葉片部分移動(dòng)的致動(dòng)器結(jié) 構(gòu)，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括壓電元件的堆疊。
背景技術(shù)：
已知后緣副翼影響風(fēng)輪機(jī)葉片的空氣動(dòng)力學(xué)特性。 W02004/088130 (Forskningscenter RlS0,Bak et al.)公開(kāi)了一種包括一個(gè)或多個(gè)可變形 的后緣翼型部分的風(fēng)輪機(jī)葉片，該可變形的后緣翼型部分包括用于提供形狀變化的致動(dòng)器 裝置。W02004/088130公開(kāi)了 “智能材料”和集成在可變形材料中的機(jī)械致動(dòng)器的使用，該 可變形材料改變前緣和后緣部分的外部幾何形狀并從而改變?nèi)~片部分的空氣動(dòng)力學(xué)受力。 所謂“智能材料”是指一旦供給電壓就會(huì)變形的材料。優(yōu)選的材料包括形狀記憶合金、壓 電材料、磁致伸縮材料、電流變液、電致變色材料、電活性聚合物、手性材料、導(dǎo)電聚合物、光 敏材料、厚的和薄的膜、光學(xué)纖維、可調(diào)的電介質(zhì)、自監(jiān)測(cè)材料、自組裝材料、自修復(fù)/復(fù)原 材料、生物材料、電供應(yīng)、電源和自動(dòng)力、多層和復(fù)合材料和/或“智能復(fù)合材料”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)目的是提供以W02004/088130中公開(kāi)的基于壓電的致動(dòng) 器為基本原理的實(shí)施例，該實(shí)施例精確、可靠、具有長(zhǎng)的使用壽命、能快速響應(yīng)空氣動(dòng)力學(xué) 負(fù)荷中的改變或控制指令并且能抗閃電和抗疲勞。在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種風(fēng)輪機(jī)葉片，該葉片包括葉片主體和可移除 地連接到該葉片主體的后緣(尾緣)部分，該葉片還包括-至少一個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)位于葉片內(nèi)部，并布置成使后緣部分和葉片 主體相互連接，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括由復(fù)數(shù)個(gè)壓電元件構(gòu)成的堆疊，以使該壓電元件的堆疊 能夠作為線性致動(dòng)器運(yùn)行；-該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)置成能夠使后緣部分相對(duì)于葉片主體移動(dòng)或變形?？赏ㄟ^(guò)例如經(jīng)由電極向壓電元件的堆疊供給電壓來(lái)控制致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。已發(fā)現(xiàn)，使 用壓電元件的堆疊可使致動(dòng)器結(jié)構(gòu)可靠、穩(wěn)定且抗疲勞。而且，這也是容易控制的，例如響 應(yīng)于供給的電壓。對(duì)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的控制可借助于控制系統(tǒng)方便地實(shí)現(xiàn)，該控制系統(tǒng)向壓電 元件供給電壓，例如響應(yīng)于葉片上的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷的變化、絕對(duì)的或相對(duì)的風(fēng)速、湍流、 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、所需動(dòng)力輸出或其它參數(shù)。雖然在此一直使用術(shù)語(yǔ)“壓電元件”，但應(yīng)當(dāng)理解，壓電元件可以包括隨后的任一 元件或材料或由以下的任一元件或材料替代，以便同樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果和優(yōu)點(diǎn)，所述元 件或材料包括形狀記憶金屬、壓電材料、磁致伸縮材料、電流變液、電致變色材料、電活性 聚合物、手性材料、導(dǎo)電聚合物、光敏材料、厚的和薄的膜、光學(xué)纖維、可調(diào)的電介質(zhì)、自監(jiān)測(cè)材料、自組裝材料、自修復(fù)/復(fù)原材料、生物材料、電供應(yīng)、電源和自動(dòng)力、多層和復(fù)合材料 和/或“智能復(fù)合材料”。
本發(fā)明還提供一種風(fēng)輪機(jī)，尤其是一種水平軸線風(fēng)輪機(jī)，它包括一個(gè)或多個(gè)根據(jù) 本發(fā)明第一方面的葉片。在其中葉片包括與壓電元件接觸的電極的實(shí)施例中，風(fēng)輪機(jī)優(yōu)選 包括控制系統(tǒng)，以用于控制通過(guò)電極向壓電元件的堆疊供給的激活電壓，以便從而控制致 動(dòng)器結(jié)構(gòu)。該控制系統(tǒng)可包括風(fēng)速儀和/或用于測(cè)量至少一個(gè)葉片上的負(fù)荷的負(fù)荷儀表， 以便允許控制系統(tǒng)響應(yīng)于風(fēng)速和/或葉片上的負(fù)荷來(lái)控制該至少一個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。用以控制壓電元件的電壓可借助于一個(gè)或多個(gè)電極來(lái)提供，該電極設(shè)置成與壓電 元件接觸。例如，可設(shè)置控制系統(tǒng)以用于通過(guò)所述電極控制向壓電元件的堆疊供給的激活 電壓，以便從而控制致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。該控制系統(tǒng)可響應(yīng)于外部輸入，例如風(fēng)速測(cè)量結(jié)果或所 測(cè)量的葉片負(fù)荷-如葉片表面上的壓力，來(lái)借助于葉片根部處的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳感器或 借助于葉片表面的一個(gè)或多個(gè)壓力量表來(lái)控制壓電元件的堆疊并且因此控制致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。 對(duì)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的控制還也可以或可選擇地響應(yīng)于所需的動(dòng)力輸出或風(fēng)場(chǎng)的湍流度來(lái)完成。 該控制可以響應(yīng)于風(fēng)速、湍流、負(fù)荷等的即時(shí)測(cè)量結(jié)果來(lái)進(jìn)行，或者可以響應(yīng)于平均值來(lái)進(jìn) 行，例如根據(jù)抽樣超過(guò)例如2到5秒一直到24小時(shí)的時(shí)間段的值。在壓電元件的堆疊一種適宜的構(gòu)型中，相鄰的壓電元件布置成極性方向相交替， 由此可將電極布置在相鄰的壓電元件之間，相鄰的壓電元件由于都與相同的電極接觸而享 有共同的電極。這種構(gòu)型節(jié)省空間和成本。然而，其中相鄰的電極以單向的電極方向布置 的其它構(gòu)型也是可能的。為避免壓電元件的堆疊由于空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷對(duì)葉片主體或后緣部分的影響而進(jìn) 入拉伸應(yīng)力狀態(tài)，該壓電元件的堆疊可借助拉緊(張緊，拉伸)結(jié)構(gòu)的壓縮負(fù)荷而保持。特 別地，后緣部分上的交替風(fēng)力負(fù)荷，也就是副翼上的交替風(fēng)力負(fù)荷，可使得壓電元件的堆疊 進(jìn)入拉伸應(yīng)力狀態(tài)，然而通過(guò)將元件保持在壓縮負(fù)荷下可以避免這種危險(xiǎn)。拉緊結(jié)構(gòu)可包 括機(jī)械拉緊元件，以用于向壓電元件的堆疊提供所需的壓縮負(fù)荷。為了保護(hù)壓電元件的堆疊免遭閃電影響或其它不期望的或不可控的電的影響，該 致動(dòng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)選與葉片表面電絕緣。例如，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)可包括位于壓電元件的堆疊兩端的 電絕緣元件，從而一方面在壓電元件與控制系統(tǒng)之間提供電絕緣，另一方面在壓電元件與 周?chē)h(huán)境之間提供電絕緣。任選的，可圍繞壓電元件的堆疊設(shè)置外周絕緣元件或絕緣層，以 及提供進(jìn)一步的保護(hù)。例如絕緣元件或絕緣層可包括陶瓷材料、塑料或聚合物材料、木材，或例如包括一 種或多種上述材料的合成材料。它們應(yīng)該具有足夠的厚度來(lái)承受閃電的攻擊。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，后緣部分在一連接點(diǎn)處樞轉(zhuǎn)地連接到葉片主體上，該 連接點(diǎn)位于葉片的上、下表皮之間。致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的第一端優(yōu)選與葉片主體連接，并優(yōu)選在樞 轉(zhuǎn)接點(diǎn)處連接；該致動(dòng)器的與所述第一端相對(duì)的第二端優(yōu)選與后緣部分連接，并優(yōu)選也在 樞轉(zhuǎn)接點(diǎn)處連接。致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的第二端和后緣部分的連接點(diǎn)優(yōu)選在離后緣部分與主要葉片 部分的連接點(diǎn)有一定距離的點(diǎn)上。這樣，能向后緣部分施加力矩。連接到葉片主體上的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的第一端可方便地連接到該葉片主體中的翼梁 上。致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的直接或間接連接到后緣部分上的端部可連接到起支柱作用的桿上，這樣 可以使得力矩放大。
可設(shè)置多個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。例如，可在葉片的弦向橫截面中在葉片主體和后緣部分 之間的樞軸互連部的相對(duì)端設(shè)置致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，以便由此實(shí)現(xiàn)兩個(gè)致動(dòng)器部分圍繞樞軸點(diǎn)向 后緣部分提供共同力矩。在其它實(shí)施例中，多個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)可設(shè)置用來(lái)控制多個(gè)分離的副 翼(也就是后緣部分)，所述副翼沿葉片的翼展方向彼此鄰近地或相互隔開(kāi)地布置。在這種 實(shí)施例中，分離的后緣部分可以單獨(dú)地控制，或者它們可通過(guò)全部后緣部分所共有的控制 指令來(lái)控制?？稍趬弘娫亩询B的內(nèi)部包括力傳感器。例如，可將一個(gè)壓電元件構(gòu)造成是虛 設(shè)的(不設(shè)置)，它的電信號(hào)可被接收以便通過(guò)確定在其中產(chǎn)生的電壓或電荷的量來(lái)測(cè)量 經(jīng)過(guò)該處的動(dòng)態(tài)力(動(dòng)力學(xué)力)。更進(jìn)一步的，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)可包括用于檢測(cè)該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的位移的位移傳感器。例 如，位移傳感器可以是接觸或非接觸的，例如與致動(dòng)器結(jié)構(gòu)鄰近或接近的光學(xué)位移傳感器。
由力傳感器和/或位移傳感器產(chǎn)生的輸出信號(hào)可傳送到用于控制后緣部分的移 動(dòng)的控制系統(tǒng)，以便允許該控制系統(tǒng)將這些信號(hào)用于控制目的。在一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng) 可利用測(cè)定的力來(lái)進(jìn)一步使后緣部分偏轉(zhuǎn)-如果測(cè)定的壓力低于確定的值，指示低負(fù)荷， 或類(lèi)似地減小偏轉(zhuǎn)_如果穿過(guò)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的力超過(guò)一閾值。而且，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)測(cè)量的位移 可被控制系統(tǒng)使用，來(lái)傳送更進(jìn)一步的信號(hào)到用于控制葉片的槳距的系統(tǒng)上。例如，當(dāng)在給 定情形下偏轉(zhuǎn)已經(jīng)是最大值時(shí)-其中風(fēng)輪機(jī)的葉片上需要更多的推力，可減小葉片的槳距 以實(shí)現(xiàn)所需的推力或負(fù)荷的增加?？蛇x擇地，如果致動(dòng)器的位移不在其最大值，風(fēng)輪機(jī)的整 體控制系統(tǒng)可構(gòu)造成決定是否(a)減小槳距、或(b)使后緣部分進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)、或(c)執(zhí)行動(dòng) 力產(chǎn)生控制器中的改變，例如改變風(fēng)輪機(jī)的同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的磁性程度。這樣的決定例 如可基于風(fēng)速、湍流程度、葉片負(fù)荷、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、產(chǎn)生的動(dòng)力等。通常，對(duì)后緣部分的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的控制可優(yōu)選與風(fēng)輪機(jī)的其它控制元件聯(lián)接或集 成。


圖1總體示出風(fēng)輪機(jī)；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)葉片的橫截面；圖3示出用于本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)葉片的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例；圖4示出用于本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)葉片的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，風(fēng)輪機(jī)90包括塔架(塔筒)92和位于塔架頂部的機(jī)艙94，該機(jī)艙容 納機(jī)械部件，例如齒輪箱、發(fā)電機(jī)等(未示出)。在機(jī)艙的迎風(fēng)端，輪轂96支承多個(gè)風(fēng)輪機(jī) 葉片100。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機(jī)葉片100的橫截面。該葉片包括葉片主體102和后 緣部分104。該葉片100包括上表皮101和下表皮103。葉片主要部分的后部(尾部)105 和107可以是柔性的、彈性的或有彈力的，可例如由適當(dāng)?shù)膶訅翰牧现瞥伞Ｈ~片主體102包 括翼梁106和108。在翼梁108的第一突起110處，后緣部分104在樞軸112處可移除地連 接到葉片主體。在翼梁108的第二和第三突起114和116處，第一和第二致動(dòng)器結(jié)構(gòu)118和120的第一端分別通過(guò)樞軸122和124與之連接。致動(dòng)器118和120各自的相對(duì)的第二 端通過(guò)另外的樞軸126和128連接到后緣部分104的支柱130和132上。各致動(dòng)器結(jié)構(gòu)118和120均包括由多個(gè)壓電元件134構(gòu)成的堆疊，例如壓電材料 環(huán)或圓形壓電材料板。壓電元件134的堆疊和由此致動(dòng)器機(jī)構(gòu)118及120布置成允許致動(dòng) 器結(jié)構(gòu)作為線性致動(dòng)器進(jìn)行操作，以便使得后緣部分104能相對(duì)于葉片主體部分102移動(dòng)、 變形或偏轉(zhuǎn)。當(dāng)后緣部分104(副翼)繞樞轉(zhuǎn)接點(diǎn)112樞轉(zhuǎn)時(shí)，致動(dòng)器118和120的位移導(dǎo)致該 后緣部分104相對(duì)于葉片主體部分102偏轉(zhuǎn)。致動(dòng)器的操作適當(dāng)?shù)赜煽刂葡到y(tǒng)控制，該控 制系統(tǒng)可以例如使得上部致動(dòng)器118延伸自身長(zhǎng)度且同時(shí)下部致動(dòng)器120減小自身的長(zhǎng) 度，以用于使后緣部分104偏轉(zhuǎn)。同樣的，為了減小后緣部分104的偏轉(zhuǎn)，可操作上部致動(dòng) 器118以減小其長(zhǎng)度，且操作下部致動(dòng)器120以增大其長(zhǎng)度?？梢钥闯?，在圖2所示的實(shí)施 例中，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)118和120相配合以提供圍繞樞轉(zhuǎn)接點(diǎn)112的力矩，該樞轉(zhuǎn)接點(diǎn)從126和 128的攻擊點(diǎn)處移置，其中支柱130和132起到力放大器的作用。
圖3更詳細(xì)地示出致動(dòng)器結(jié)構(gòu)118和120的第一實(shí)施例。除壓電元件134的堆疊 以外，所示的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)還包括力傳感器136，該力傳感器的形式為虛設(shè)的壓電元件，該力 傳感器的電信號(hào)可被分接以便通過(guò)確定在其中產(chǎn)生的電壓或電荷的量來(lái)測(cè)量連續(xù)穿過(guò)的 動(dòng)態(tài)力。與壓電元件的堆疊相鄰的是陶瓷材料的絕緣環(huán)138和140，用于保護(hù)致動(dòng)器免受閃 電電流。壓電元件的堆疊和力傳感器在螺栓142和螺母144的壓縮載荷下保持在一起，以 在后緣部分104上存在交變風(fēng)力負(fù)荷的情況下避免壓電元件的堆疊進(jìn)入拉伸應(yīng)力狀態(tài)。螺 栓頭可選地容納在殼體元件144內(nèi)。用于向壓電元件的堆疊提供操作電壓、電荷或電流的 電極(未示出)連接到該壓電元件的堆疊上。圖4示出總體在圖2中示出的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)118和120的第二實(shí)施例。雖然圖4中 的實(shí)施例在自身配置上不同于圖3中的實(shí)施例，但圖4中的與圖3類(lèi)似的元件采用相同的 附圖標(biāo)記。致動(dòng)器118、120包括壓電元件134的堆疊，在所述壓電元件134之間布置有第 一激活電極146和第二激活電極148。相鄰的壓電元件享用共同的電極146和148，如圖4 中的箭頭所示的，壓電元件按照其極性方向布置。力傳感器(未示出)可選地包含在壓電 元件134的堆疊中。在壓電元件的堆疊的相應(yīng)端部，設(shè)有陶瓷材料的絕緣環(huán)來(lái)防止閃電。壓電元件134的堆疊和絕緣環(huán)138、140容納在U型半殼體150和152中，所述半殼 體150、152通過(guò)螺栓154和156保持在一起，由此壓電元件的堆疊在壓縮載荷下被保持，以 便在后緣部分104上存在交變風(fēng)力負(fù)荷的情況下避免壓電元件的堆疊進(jìn)入拉伸應(yīng)力狀態(tài)。半殼體150和152形成有向后卷的連接部158和160，以分別連接到葉片主要部分 的翼梁108和后緣部分。除圖中示出的元件外，還可設(shè)置位移傳感器以用于測(cè)量或確定致動(dòng)器118和120 的位移。在此所示出的實(shí)施例中，壓電元件的堆疊134優(yōu)選由電極控制，例如圖4的實(shí)施例 中所示的電極146和148，可響應(yīng)于控制系統(tǒng)(未示出)產(chǎn)生的控制指令來(lái)向所述電極提供 電荷或電流。
權(quán)利要求
一種風(fēng)輪機(jī)葉片，包括葉片主體和可移除地連接到該葉片主體的后緣部分，該葉片還包括至少一個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，其位于葉片內(nèi)部，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)布置成使后緣部分和葉片主體相互連接，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括由多個(gè)壓電元件構(gòu)成的堆疊，該壓電元件的堆疊能夠作為線性致動(dòng)器進(jìn)行操作；該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)布置成能夠使得后緣部分相對(duì)于葉片主體移動(dòng)或變形。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，還包括電極和控制系統(tǒng)，該電極與壓 電元件接觸，該控制系統(tǒng)用于控制通過(guò)所述電極施加到壓電元件的堆疊上的激活電壓，從 而控制該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，壓電元件以極性方向相交替的方式 布置，其中，電極布置在相鄰的壓電元件之間，相鄰的壓電元件享有共同的電極。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，還包括拉緊結(jié)構(gòu)，以用于在壓 縮負(fù)荷下保持該壓電元件的堆疊。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)與葉片主體和后 緣部分的外皮電絕緣。
6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括處在壓電元件兩端 的電絕緣元件。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，該絕緣元件包括陶瓷材料、聚合物材 料或合成材料。
8.如權(quán)利要求6或7所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，該絕緣元件具有足以抵抗閃電攻擊的厚度。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，后緣部分在位于葉片的上、下 表皮之間的連接點(diǎn)處樞轉(zhuǎn)連接到該葉片主體，其中，致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的第一端連接到葉片主體， 該致動(dòng)器的與所述第一端相對(duì)的第二端在離所述后緣部分的連接點(diǎn)一定距離的點(diǎn)處連接 到后緣部分。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，所述至少一個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包 括多個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求9和10所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，所述多個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括第一 和第二致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，該第一和第二致動(dòng)器結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在所述后緣部分的連接點(diǎn)處，以便 允許它們向該后緣部分施加力矩。
12.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，還包括處于壓電元件的堆疊 內(nèi)部的力傳感器。
13.如權(quán)利要求12所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，該力傳感器包括虛設(shè)的壓電元件。
14.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)還包括位移傳 感器，以用于檢測(cè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)的位移。
15.如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)輪機(jī)葉片，其特征在于，該后緣部分形成后緣副翼。
16.一種風(fēng)輪機(jī)，包括至少一個(gè)風(fēng)輪機(jī)葉片，該風(fēng)輪機(jī)葉片包括葉片主體和可移除地連 接到該葉片主體的后緣部分，該葉片還包括至少一個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，其位于葉片內(nèi)部，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)布置成使后緣部分和葉片主體相互連接，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)包括由多個(gè)壓電元件構(gòu)成的堆疊，該壓電元件的堆疊能夠作為線 性致動(dòng)器進(jìn)行操作；該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)布置成能夠使得后緣部分相對(duì)于葉片主體移動(dòng)或變形。
17.如權(quán)利要求16所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，該葉片還包括電極，該電極與壓電元件 接觸，其中，該風(fēng)輪機(jī)包括控制系統(tǒng)，以用于控制通過(guò)所述電極施加到壓電元件的堆疊上的 激活電壓，從而控制該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求17所述的風(fēng)輪機(jī)，其特征在于，該控制系統(tǒng)還包括風(fēng)速儀和/或用來(lái)測(cè) 量至少一個(gè)葉片上的負(fù)荷的負(fù)荷量表，該控制系統(tǒng)構(gòu)造成響應(yīng)于葉片上的即時(shí)風(fēng)速和/或 即時(shí)負(fù)荷來(lái)控制該至少一個(gè)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)輪機(jī)葉片，包括葉片主體和可移除地連接到該葉片主體的后緣部分，以及處在葉片內(nèi)部的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。該致動(dòng)器使后緣部分和葉片主體相互連接，且包括由多個(gè)壓電元件構(gòu)成的堆疊，以便該壓電元件的堆疊能夠作為線性致動(dòng)器進(jìn)行操作。該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)布置成能夠使得后緣部分響應(yīng)于葉片上的空氣動(dòng)力學(xué)負(fù)荷而相對(duì)于葉片主體移動(dòng)或變形。該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)由控制系統(tǒng)控制，該控制系統(tǒng)響應(yīng)于例如所檢測(cè)的風(fēng)或負(fù)荷特征而向該壓電元件的堆疊施加電壓。
文檔編號(hào)F03D1/06GK101865076SQ20101018802
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者S·納拉斯馬魯 申請(qǐng)人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司