專利名稱：具有用于改變渦輪螺旋槳葉片的槳距的裝置的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及具有用于改變渦輪螺旋槳葉片的槳距的裝置的設(shè)備。本發(fā)明預(yù)期被應(yīng)用在水生風(fēng)力發(fā)電站中或者可選擇地應(yīng)用在固定的風(fēng)力發(fā)電站 中。對于第一和第二應(yīng)用，本發(fā)明涉及并計(jì)劃用在用于創(chuàng)造先決條件以從主導(dǎo)風(fēng)力和 風(fēng)向產(chǎn)生電力和電能的設(shè)備中。更具體而言，在第一應(yīng)用中，說明特定裝置和與該裝置相關(guān)聯(lián)的設(shè)備以將多個(gè)渦 輪的螺旋槳葉片(風(fēng)力驅(qū)動(dòng))相對于風(fēng)的風(fēng)眼保持為直角是一個(gè)問題。這種類型的設(shè)備于是可包括a ；可漂浮在水體中的單獨(dú)但協(xié)同的浮筒單元，b ；多 個(gè)、至少兩個(gè)彼此鄰近定位且協(xié)同的渦輪(風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ；牢固地錨定到所述水體 的受限底部區(qū)域的錨泊系統(tǒng)，d ；可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生所述電力的發(fā)電機(jī)單 元，e ；電纜部分，其一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元，另一方面連接到適于分配產(chǎn)生的電力的 以地面為基地的配電網(wǎng)。本發(fā)明已經(jīng)以在“一種與水體相關(guān)的設(shè)備”中提供應(yīng)用為目的而被創(chuàng)造，“一種與 水體相關(guān)的設(shè)備”的特性比如在2008年4月M日提交的瑞典專利申請NO. 0800945-8(對 應(yīng)于國際專利申請序號PCT/SE2009/050596)中被更加具體地顯示和描述。本專利申請的內(nèi)容被認(rèn)為是所述申請的一部分，用于闡釋一設(shè)備及其結(jié)構(gòu)，其中 本發(fā)明能夠適用于有利的條件(還分別參見附圖3、4和5)。本發(fā)明還包括用于轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪螺旋槳葉片的基于陸地或島嶼的固定設(shè)備。
背景技術(shù)：
與上文所述技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)并具有滿足指定要求的功能和特性的方法、設(shè)備和結(jié)構(gòu) 早先在多個(gè)不同實(shí)施例中已為人所知。對于相關(guān)類型的設(shè)備，在已公開的第一應(yīng)用中，早先已知需要構(gòu)造必要的浮筒或 浮筒單元以使它們停留或漂浮在水體上，或者將它們構(gòu)造為具有屬于其的壓載物的漂浮豎 直柱。作為第一類別的例子，下述專利公布的內(nèi)容可能被提及，NL-1008 318 ；EP-I 106 825-A2 ；US-2 294 844-B1 ；DE-3224 976-A1 ；DE197 27 330-A1 ；W0-00/58621-A1 ；DE-198 46 796-A1 和 W0-02/073032-A1。作為隨后提及的類型的例子，專利公布W0-2005/040 604-A2和W0-03/076 800-A2可能被提及。如果考慮與本發(fā)明有關(guān)的基本先決條件，那么作為早先的技術(shù)觀點(diǎn)，可能注意到 專利公布W0-2007/009 464-A1的主題，特別是附圖1和2。這里，與水體相關(guān)的設(shè)備被描述，更具體地，用于創(chuàng)造先決條件以從主導(dǎo)風(fēng)力和風(fēng) 向產(chǎn)生電力的設(shè)備被描述。這種類型的設(shè)備包括a ；可漂浮在水體中的單獨(dú)但協(xié)同的浮筒單元，b ；多個(gè)、至少兩個(gè)彼此鄰近定位且協(xié)同的渦輪(風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ；牢固地錨定到所述水體的受限 底部區(qū)域的錨泊系統(tǒng)，d ；可通過一個(gè)或更多個(gè)渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生所述電力的發(fā) 電機(jī)單元，e ；電纜部分，其一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元，另一方面連接到分配產(chǎn)生的電力 的以地面為基地的配電網(wǎng)。更具體地，所述浮筒單元被構(gòu)造為并分配成至少兩個(gè)自身能漂浮的、豎直或至少 基本豎直的柱，用于尤其形成豎直框架部分。無論如何，將需要立柱或協(xié)同物使框架部分在水體中的豎直位置穩(wěn)定。所述兩個(gè)柱自身為抗撓剛度的，并且還適合于能夠豎直地支撐自身為抗撓剛度 的、水平定位的梁結(jié)構(gòu)。梁結(jié)構(gòu)將被調(diào)整并設(shè)定尺寸，從而將能夠支撐多個(gè)所述渦輪。所述兩個(gè)柱中的每一個(gè)以及所述立柱被設(shè)定尺寸和/或被調(diào)整，從而對于彼此來 說，隨著它們的下部浸入到所述水體中，它們保持框架部分漂浮在水的表面上。隨著立柱被調(diào)整為一方面旋轉(zhuǎn)剛性地與所述框架部分協(xié)作、另一方面被附接到所 述錨泊系統(tǒng)并能夠附著地與所述錨泊系統(tǒng)協(xié)作，所述立柱還通過一個(gè)平面?zhèn)认蛞莆?、通過 所述框架部分和所述兩個(gè)柱定位。如果考慮與本發(fā)明有關(guān)的先決條件，可能提及，本身已知的是，適于地面的固定柱 和具有固定到柱頂部的螺旋槳葉片的渦輪，允許與渦輪相關(guān)并能夠通過風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的螺旋槳 葉片關(guān)于輪轂被能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在分配到螺旋槳葉片的中心線或上升輪廓周圍，以提高與主 要風(fēng)力相關(guān)的能量輸出，并且為此目的，利用第一裝置及與其關(guān)聯(lián)的控制單元(“俯仰裝 置”)。在適于水體的設(shè)備中，先前已知的是，指定的用于保持渦輪的螺旋槳葉片的屬于 該設(shè)備的第二裝置及其相對于風(fēng)的風(fēng)眼或風(fēng)的虛風(fēng)眼成直角的旋轉(zhuǎn)區(qū)域或旋轉(zhuǎn)范圍。特別地，應(yīng)注意下述專利公布的內(nèi)容W0-99/(^856-Al，F(xiàn)R-2890706-A1和 US-2003/0129059-Alo專利公布W0-99/02856被認(rèn)為公開了大部分相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，其中裝置包括安裝 在框架(5，6，7)上的風(fēng)車(1)，并且所述框架被提供有漂浮體(15)。風(fēng)車(1)能圍繞豎直軸線旋轉(zhuǎn)以迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)車。為了保持風(fēng)車豎立，支撐裝置，例如主體(16)被錨定到底部，并被設(shè)置為遠(yuǎn)離風(fēng)
車平面一定距離。另外將提及，專利公布US-2003/0 129 059-A1的確公開了用于獨(dú)立地控制風(fēng)力 渦輪(10)的多個(gè)葉片(15A，15B，15C)的槳距的機(jī)構(gòu)(16)。該風(fēng)力渦輪包括能相對于吊艙(12)圍繞軸線(x-x)旋轉(zhuǎn)的輪轂(11)；安裝在輪 轂上以與其一起圍繞輪轂軸線旋轉(zhuǎn)的多個(gè)葉片，每個(gè)葉片具有軸(21)并被安裝在輪轂上 以圍繞其延長的軸線旋轉(zhuǎn)；安裝在吊艙上的多個(gè)電動(dòng)機(jī)(34)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)具有輸出軸(35) 并且與葉片中的相應(yīng)一個(gè)相關(guān)；和可操作地介于每個(gè)電動(dòng)機(jī)及其相關(guān)葉片之間的聯(lián)接機(jī)構(gòu) (37)，用于選擇性地將該葉片圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)，從而改變相關(guān)葉片相對于輪轂軸線的槳距。每個(gè)葉片的槳距可獨(dú)立于其它葉片的槳距被控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題的聲明如果情況符合，屬于本領(lǐng)域的本領(lǐng)域技術(shù)人員必須執(zhí)行以提供一個(gè)或更多個(gè)給定 技術(shù)問題的解決方案的技術(shù)考慮，一方面是對將采取的措施和/或措施的順序的初始必要 理解，另一方面是一個(gè)或更多個(gè)必要裝置的必要選擇，考慮到此，下述技術(shù)問題應(yīng)與提出現(xiàn) 有發(fā)明主題相關(guān)?？紤]上文所述的早先的技術(shù)觀點(diǎn)，在與水體相關(guān)的設(shè)備中，更具體地在用于創(chuàng)造 先決條件以從風(fēng)的主導(dǎo)動(dòng)力產(chǎn)生電力的設(shè)備中，考慮所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措 施和考慮，必須將能夠理解提供輕型結(jié)構(gòu)和同時(shí)提供簡單的第一或俯仰裝置的重要性作為 一個(gè)技術(shù)問題，所述輕型結(jié)構(gòu)可基于利用被設(shè)定尺寸適于顯著承受牽引力的兩個(gè)或更多個(gè) 豎直柱、一個(gè)或更多個(gè)豎直的立柱以及一個(gè)或更多個(gè)條形裝置，所述第一或俯仰裝置致力 于在一個(gè)或相同的旋轉(zhuǎn)期間修改與螺旋槳關(guān)聯(lián)的槳距，由此增加可輸出的電力的值。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述第一裝置或俯仰裝置由在螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)期間通過控制單元機(jī)械地控 制螺旋槳葉片的俯仰及其運(yùn)動(dòng)的設(shè)備組成。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述第一裝置適于在一個(gè)旋轉(zhuǎn)期間通過所述設(shè)備和控制單元為螺旋槳葉片 提供不同的俯仰和旋轉(zhuǎn)位置，即在一個(gè)單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)期間的不同俯仰位置。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述設(shè)備適于在螺旋槳葉片的整個(gè)下行運(yùn)動(dòng)或所述運(yùn)動(dòng)的部分期間將螺旋 槳葉片轉(zhuǎn)動(dòng)到第一俯仰位置，并適于在螺旋槳葉片的上行運(yùn)動(dòng)的全部或部分期間將螺旋槳 葉片轉(zhuǎn)動(dòng)到第二俯仰位置，比如依靠主導(dǎo)風(fēng)向和風(fēng)力。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述設(shè)備能被具有計(jì)算機(jī)的控制單元控制，該控制單元響應(yīng)選定的輸入信 號，尤其是相關(guān)風(fēng)力、螺旋槳葉片關(guān)于其輪轂的角位置、螺旋槳葉片的上升輪廓和/或相關(guān) 空氣擾動(dòng)形式的輸入信號，產(chǎn)生一個(gè)或更多個(gè)輸出信號，用于針對和/或?yàn)榱俗畲蠡漠a(chǎn) 生的電力改變螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)位置或俯仰位置。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述控制單元的布置受螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)場內(nèi)的空氣的速度分布影響。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，使所述浮筒單元由至少兩個(gè)柱和至少一個(gè)立柱構(gòu)成并聯(lián)合至少兩個(gè)柱和至少 一個(gè)立柱，所述至少兩個(gè)柱本身能漂浮、豎直或至少基本豎直的柱，用于形成框架部分，所 述立柱使所述框架部分在水體中的位置穩(wěn)定，所述兩個(gè)柱適于能夠支撐水平定向的梁結(jié) 構(gòu)，所述梁結(jié)構(gòu)自身為抗撓剛度的并被調(diào)整并且被設(shè)定尺寸適于能夠支撐所述渦輪，所述 兩個(gè)柱中的每一個(gè)與所述立柱一起被設(shè)定尺寸和/或調(diào)整使得，隨著它們的下部分浸入到 所述水體，其保持所述框架部分，所述立柱通過由所述框架部分定向的一個(gè)平面橫向地移 位，并且，所述兩個(gè)柱和所述立柱適于與所述框架部分協(xié)作，適于附接到所述錨泊系統(tǒng)，且 附接地被允許與所述錨泊系統(tǒng)協(xié)作。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一個(gè)技術(shù)問題，在所述立柱與所述兩個(gè)柱，即第一柱和第二柱中的每一個(gè)之間延伸有被設(shè)定 尺寸用于承受壓縮力的條形裝置，并且，在所述立柱與所述第一柱和所述第二柱中的每一 個(gè)之間延伸有至少一個(gè)被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的第一裝置以及另外的被設(shè)定尺寸用 于承受牽引力的第二裝置。屬于此的該類型的設(shè)備基于早先已知的設(shè)備，其應(yīng)包括a ；可漂浮在所述水體中 的單獨(dú)但協(xié)同的浮筒單元，其被構(gòu)造成所述柱和/或立柱b;多個(gè)、至少兩個(gè)彼此鄰近定向 且協(xié)同的渦輪(風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ；牢固地錨定到所述水體的受限底部區(qū)域的錨泊系統(tǒng)，d ； 可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生所述電力的發(fā)電機(jī)單元，以及e ；電纜部分，該電纜部分 一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元，另一方面連接到分配產(chǎn)生的電力的以地面為基地的配電網(wǎng)。更具體而言，所述浮筒單元將被構(gòu)造為并聯(lián)合至少兩個(gè)本身能漂浮、豎直的或至 少基本豎直的柱，以形成框架部分的主要部分。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，創(chuàng)造一設(shè)備，該設(shè)備將直接適于海上應(yīng)用并且在那里能夠處理可歸結(jié)于所述 風(fēng)力渦輪上的強(qiáng)風(fēng)以及巨大涌浪或波浪作用的應(yīng)變，且該設(shè)備能夠以相對較低的靜負(fù)載被 構(gòu)造。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓比如以一條或更多條金屬絲或類似物形式的用于承受牽引力的第一和第二 裝置，附接到所述第一柱和第二柱，優(yōu)選地在一個(gè)或更多個(gè)條形裝置的附接部的一側(cè)上、該 附接部上方和下方附接。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓條形裝置能夠在限定中間區(qū)域內(nèi)附接到與條形裝置相關(guān)的柱上，該限定中 間區(qū)域定向在指定的上梁結(jié)構(gòu)與屬于所述水體的水表面之間。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓梁單元，例如水平定向的梁單元，被設(shè)定尺寸適于壓縮力，適于與所述兩個(gè) 柱中的每一個(gè)協(xié)作，在此情形下，靠近屬于所述水體的水表面但該水表面上方與所述兩個(gè) 柱中的每一個(gè)協(xié)作。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，具有一個(gè)或更多個(gè)被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的第三裝置，該第三裝置在所 述水平梁單元的中心定向的附接點(diǎn)與一方面所述第一柱和另一方面所述第二柱的上部或 可替代地所述梁結(jié)構(gòu)之間延伸。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓一個(gè)或更多個(gè)被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的第四裝置適于靠近屬于所述水 體的水表面但稍微該水表面上方與所述兩個(gè)柱協(xié)作。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的所述第四裝置定向?yàn)樵谒龅谝恢南虏颗c 所述第二柱的上部之間延伸，反之亦然。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓單獨(dú)的發(fā)電機(jī)單元在傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)上適于被封閉在所述梁結(jié)構(gòu)中， 并適于通過與所述梁結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)并被所述梁結(jié)構(gòu)承載的多個(gè)風(fēng)力渦輪驅(qū)動(dòng)。
在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述立柱調(diào)整并被設(shè)定尺寸適于能夠與變壓器單元協(xié)作和/或封閉變壓器 單元。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓變壓器單元位于所述立柱內(nèi)，從而將用作壓載物。在能夠理解所涉及的優(yōu)點(diǎn)和/或所需要的技術(shù)措施和考慮的重要性方面存在一 個(gè)技術(shù)問題，讓所述第一裝置及其設(shè)備和控制單元至少在所述渦輪的所述螺旋槳葉片的一 個(gè)旋轉(zhuǎn)期間被分配給基于陸地或基于島嶼的設(shè)備，以形成適合的轉(zhuǎn)動(dòng)或俯仰。方案本發(fā)明以通過介紹用于從主導(dǎo)風(fēng)力和風(fēng)向創(chuàng)造先決條件以產(chǎn)生電力的與水體相 關(guān)的設(shè)備所指出的已知技術(shù)為其出發(fā)點(diǎn)，該設(shè)備包括a ；可漂浮在所述水體中的單獨(dú)但協(xié) 同的浮筒單元，b ；多個(gè)，直到至少兩個(gè)鄰近彼此定位且協(xié)同的渦輪(風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ； 緊緊地錨定到所述水體的受限底部區(qū)域的錨泊系統(tǒng)，d ；可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn) 生所述電力的發(fā)電機(jī)單元，e ；電纜部分，該電纜部分一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元，另一方 面連接到分配產(chǎn)生的電力的以地面為基地的配電網(wǎng)。在這種類型的設(shè)備中，本發(fā)明基于與所述渦輪相關(guān)聯(lián)并且通過所述風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的 螺旋槳葉片相對于輪轂被可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在分配給所述螺旋槳葉片的中心線或上升輪廓周圍。另外，本發(fā)明基于屬于所述設(shè)備的第二裝置將適于將所述渦輪的所述螺旋槳葉 片朝向風(fēng)的虛風(fēng)眼可控地保持為直角。更具體地，本發(fā)明指出所述第一裝置將由用于在每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期期間控制所述螺 旋槳葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備組成，并且，所述第一裝置可適于通過所述設(shè)備允許所述螺旋 槳葉片在僅僅一個(gè)旋轉(zhuǎn)期間具有不同且適合的旋轉(zhuǎn)位置。鑒于所提出的實(shí)施例落在本發(fā)明的框架之內(nèi)，應(yīng)指出所述設(shè)備通過控制單元適 于在所述螺旋槳葉片向下運(yùn)動(dòng)的一部分期間將所述螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動(dòng)到第一旋轉(zhuǎn)位置，并適 于在所述螺旋槳葉片向上運(yùn)動(dòng)的一部分期間將所述螺旋槳葉片轉(zhuǎn)動(dòng)到第二轉(zhuǎn)動(dòng)位置。所述設(shè)備能被控制單元控制，該控制單元響應(yīng)輸入信號，尤其是相關(guān)風(fēng)力、螺旋槳 葉片相對于其輪轂的角位置、螺旋槳葉片的上升位置和/或相關(guān)的與風(fēng)有關(guān)的擾動(dòng)形式的 輸入信號，產(chǎn)生輸出信號，用于針對最大化的產(chǎn)生的電力連續(xù)地改變所述螺旋槳葉片的轉(zhuǎn) 動(dòng)方向。所述控制單元的設(shè)備將能夠通過所述螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速分布被致動(dòng)。所述浮筒單元由至少兩個(gè)豎直的或至少基本豎直的柱和在任何情況下的立柱構(gòu) 成并被分配成至少兩個(gè)豎直的或至少基本豎直的柱和在任何情況下的立柱，所述柱本身可 漂浮，用于尤其形成框架部分，所述立柱使所述框架部分在所述水體中的位置穩(wěn)定，所述兩 個(gè)柱適于能夠支撐水平定向的自身為抗撓剛度的梁結(jié)構(gòu)，所述梁結(jié)構(gòu)被調(diào)整并且被設(shè)定尺 寸適于能夠支撐所述渦輪，并且所述兩個(gè)柱中的每一個(gè)與所述立柱一起被調(diào)整并且被設(shè)定 尺寸適于，隨著它們的下部分浸入到所述水體，它們保持所述框架部分漂浮在水表面上方， 其中所述立柱通過由所述框架部分定位的一個(gè)平面橫向地移位，所述兩個(gè)柱和所述立柱適于與所述框架部分協(xié)作，適于附接到所述錨泊系統(tǒng)，且能夠固定地與所述錨泊系統(tǒng)協(xié)作。在所述立柱與所述兩個(gè)柱，第一柱和第二柱中的每一個(gè)之間延伸有被設(shè)定尺寸用 于承受壓縮力的條形裝置，并且在所述立柱與第一柱和第二柱中的每一個(gè)之間延伸有被設(shè) 定尺寸用于承受牽引力的至少一個(gè)第一裝置以及被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的另外的第
~ ^C 且 O由于所提出的實(shí)施例落入本發(fā)明的基本觀念的框架內(nèi)，另外地指出比如金屬絲 或類似物形式的第一裝置和第二裝置在條形裝置的附接部的每一側(cè)上、剛性地在所述附接 部上方和下方被緊固到第一柱和第二柱。進(jìn)一步指出，所述條形裝置將在限定中間區(qū)域內(nèi)被附接到與該條形裝置相關(guān)的柱 上，所述限定中間區(qū)域定向在所述梁結(jié)構(gòu)與屬于所述水體的水表面之間。被設(shè)定尺寸比如用于壓縮力的梁單元能夠適于靠近屬于所述水體的水表面但在 該水表面上方與所述兩個(gè)柱協(xié)作。在所述梁單元的中心定向的附接點(diǎn)與所述第一柱和第二柱的上部或可替代地所 述梁結(jié)構(gòu)之間延伸有被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的第三裝置。被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的第四裝置將適于靠近屬于所述水體的水表面但在 該水表面略微上方與所述兩個(gè)柱協(xié)作。被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的所述第四裝置將被定向?yàn)樵谒隹蚣懿糠值钠矫?中在所述第一柱的下部與所述第二柱的上部之間延伸，反之亦然。單獨(dú)的發(fā)電機(jī)單元?jiǎng)t將適于在傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)上通過與所述梁結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián) 的多個(gè)渦輪被驅(qū)動(dòng)。所述立柱將適于與變壓器單元協(xié)作和/或封閉變壓器單元。所述變壓器單元?jiǎng)t應(yīng)被放置在所述立柱內(nèi)，從而通過這種方式將用作壓載物。本發(fā)明具有解決與固定風(fēng)力發(fā)電站相關(guān)的相應(yīng)技術(shù)問題的目的。優(yōu)點(diǎn)首先必須被認(rèn)為是本發(fā)明的特征的優(yōu)點(diǎn)以及因而指出的特定的重要特性是，已創(chuàng) 造了先決條件，用于能夠在設(shè)備中創(chuàng)造根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)力和風(fēng)向產(chǎn)生電力的先決條件。這種類型的設(shè)備則可尤其包括a;可漂浮在所述水體中的單獨(dú)但協(xié)同的浮筒單 元，b ；多個(gè)，直到至少兩個(gè)鄰近彼此定向且協(xié)同的渦輪(風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ；牢固地錨定 到所述水體的受限底部區(qū)域的錨泊系統(tǒng)，d ；可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生所述電力 的發(fā)電機(jī)單元，e ；電纜部分，該電纜部分一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元，另一方面連接到分 配產(chǎn)生的電力的以地面為基地的配電網(wǎng)。更具體而言，第一裝置被指出，其將包括用于在所述螺旋槳葉片的每一個(gè)旋轉(zhuǎn)周 期期間控制所述螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即“俯仰運(yùn)動(dòng)”的設(shè)備。目的在于本發(fā)明還被應(yīng)用到風(fēng)力固定系統(tǒng)中。--------------------必須被認(rèn)為是本發(fā)明的特征的主題在隨后的權(quán)利要求1的特征部分中公開。--------------------


現(xiàn)在，為了例示目的，展示與本發(fā)明相關(guān)的重要特性的當(dāng)前提出的實(shí)施例將參考 附圖被更具體地公開，其中圖1表示渦輪的三葉(或兩葉)螺旋槳的空氣輸入流、以及螺旋槳本身和空氣輸 出流的透視圖，以及具有表面/壓力和速度的理論分布；圖2顯示具有兩個(gè)葉片的螺旋槳的向下移動(dòng)的螺旋槳葉片和在所述兩葉螺旋槳 中的向上朝向的螺旋槳葉片的水平平面中的壓縮力的分布，或者被水支撐的風(fēng)力發(fā)電站中 的側(cè)面相關(guān)的渦輪之間的壓縮力的分布；圖3以主視圖顯示并且沿著從與風(fēng)向相關(guān)的風(fēng)的風(fēng)眼方向觀看的由水支撐的風(fēng) 力設(shè)備；圖4顯示展示與本發(fā)明相關(guān)的重要特性和特征的根據(jù)圖3的設(shè)備的較大部分的透 視圖；圖5以側(cè)視圖且平行于主要風(fēng)向顯示根據(jù)圖3和圖4的設(shè)備；圖6示意性地且以結(jié)構(gòu)圖的形式顯示對本發(fā)明有重要意義并具有對本發(fā)明有效 的運(yùn)算法則的控制單元；以及圖7顯示風(fēng)力固定設(shè)備的原理。
具體實(shí)施例方式定義“浮筒單元”涉及一個(gè)更多個(gè)豎直柱(1, 和/或立柱(3)，它們的下部分浸入水 體中?！傲航Y(jié)構(gòu)”涉及抗撓剛度結(jié)構(gòu)，該抗撓剛度結(jié)構(gòu)能支撐選定數(shù)量的風(fēng)力渦輪和發(fā)電 機(jī)單元，其能夠封閉傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)?！氨辉O(shè)定尺寸適于承受壓縮力的條形裝置”涉及尺寸主要被設(shè)定適于能夠承受壓 縮力，但也能承受牽引力的結(jié)構(gòu)?！氨辉O(shè)定尺寸適于承受牽引力的裝置”涉及主要尺寸主要被設(shè)定適于能夠承受牽 引力，但極少需要或不需要能夠承受壓縮力的結(jié)構(gòu)。“第一裝置”適于能夠使一個(gè)或更多個(gè)螺旋槳葉片朝適合的轉(zhuǎn)動(dòng)角或“俯仰角，，旋轉(zhuǎn)?！暗诙b置”適于能夠相對于風(fēng)的風(fēng)眼成直角控制與螺旋槳葉片和/或浮筒的框架 結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。分別根據(jù)圖1和圖2的基本描述當(dāng)風(fēng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(螺旋槳)在非對稱環(huán)境中旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過的空氣的密度和壓力的分 布也會(huì)變得非對稱。如果我們考慮風(fēng)力轉(zhuǎn)子，例如根據(jù)圖1，地面或水表面“Va”將包括向下方向的局 限性，而向上不存在。參考圖1，輸入風(fēng)將具有一定的速度“V和密度“P”，并將被區(qū)域“A/’限制，而轉(zhuǎn) 子“R”或葉片后面的速度"V2”將下降，并且空氣將蔓延到更大橫截面的表面“A2”。理想的橫截面面積"A2”將為比面積“Α/’的橫截面積大三倍，其中轉(zhuǎn)子的面積被選擇為“A”。由于氣流的速度"V2”不能向下自由均勻地?cái)U(kuò)展，從而獲得非對稱。圖1中向上的箭頭“F”表示空氣是如何因?yàn)閬碜缘孛婊蛩砻妗癡a”的擾動(dòng)而稍 微向上移置的。另外，以相同的方式，可發(fā)現(xiàn)密度“P”和壓力的非對稱。轉(zhuǎn)子葉片“R1”在其向下方向的運(yùn)動(dòng)中的壓縮力則可稍微高于由該地面擾動(dòng)引起 的其向上方向的運(yùn)動(dòng)“R2”的壓縮力。圖2顯示在向下移動(dòng)的半螺旋槳“Rl” (在兩葉轉(zhuǎn)子中)上的壓縮力“而”將大于 向上移動(dòng)的半螺旋槳“R2”的壓縮力“Fu”。這使得在轉(zhuǎn)子軸及其輪轂上產(chǎn)生非對稱扭矩(“M”)。由于在由水支撐的風(fēng)力發(fā)電站中的多個(gè)協(xié)同的渦輪，力是協(xié)同的。由于右手邊渦輪上的風(fēng)力較高，而左手邊渦輪上的風(fēng)力較低，因而浮筒和框架承 受扭矩(“M” )。該扭矩則向轉(zhuǎn)子提供從風(fēng)的風(fēng)眼“W”轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢，即其以不期望的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，從而 轉(zhuǎn)子葉片的平面不再相對于風(fēng)向成直角。現(xiàn)在所提出的實(shí)施例的描述通過介紹應(yīng)該指出，在覆蓋目前提出的展示出與本發(fā)明相關(guān)的重要特性并被后文 附圖中的附圖闡明的實(shí)施例的以下說明書中，我們已選擇了術(shù)語和特定名詞，從而達(dá)成基 本使本發(fā)明的概念清楚的目的。然而，就此而言，應(yīng)該指出，這里所選擇的表述不被單獨(dú)地視為對這里所使用和選 擇的術(shù)語的限制，并且不言而喻地，每個(gè)所選擇的術(shù)語將被認(rèn)為包括所有以相同的方式和基 本相同的方式起作用從而能夠?qū)崿F(xiàn)相同或基本相同的目的和/或技術(shù)效果的技術(shù)等價(jià)物。因而，參考附圖3至7，本發(fā)明不僅被示意性并詳細(xì)地示出，而且與本發(fā)明相關(guān)的 重要性質(zhì)已通過現(xiàn)在提出且在下文更明確地描述的實(shí)施例具體化。因此，圖3至5顯示了用于從來自風(fēng)的風(fēng)眼“W”的主導(dǎo)風(fēng)力和風(fēng)向來創(chuàng)造先決條 件以產(chǎn)生電力的與水體相關(guān)的風(fēng)力設(shè)備“A”。該設(shè)備包括a ；可在水體“V”中漂浮的單獨(dú)但協(xié)同的浮筒單元1、2、3，b ；多個(gè)，至 少兩個(gè)分別鄰近彼此定位且協(xié)同的渦輪4、4a、4b、4c (風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ；穩(wěn)固地錨定到 所述水體“V”的受限底部區(qū)域“B”的錨泊系統(tǒng)“M”，d;可通過渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生 所述電力的發(fā)電機(jī)單元“G”，e ；電纜部分(未示出)，其一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元“G”， 另一方面連接到分配產(chǎn)生的電力的基于陸地的配電網(wǎng)(未示出)。所述浮筒單元1、2、3由至少兩個(gè)本身能浮動(dòng)、豎直或至少基本豎直的柱1、2構(gòu)成 并被分配成至少兩個(gè)本身能浮動(dòng)的、豎直或至少基本豎直的柱1、2，該柱1、2用于與其它結(jié) 構(gòu)元件和裝置一起形成框架部分12，所述浮筒單元1、2、3并具有至少一個(gè)立柱3，該立柱3 使框架部分在水體中的位置穩(wěn)定。雖然本發(fā)明在下文中將被描述為具有兩個(gè)柱1、2和一個(gè)立柱3，應(yīng)該注意的是，該 實(shí)施例可被擴(kuò)展為具有比這里所示出和使用的作為最少要求的柱和立柱更多的柱和立柱。所述兩個(gè)柱1、2適于能夠支撐水平定向的自身為抗撓剛度的梁結(jié)構(gòu)，所述梁結(jié)構(gòu) 5被調(diào)整并且被設(shè)定尺寸適于能支撐所述渦輪4、4a、4b、4c，并且所述兩個(gè)柱1、2中的每一 個(gè)和所述立柱3被調(diào)整和/或尺寸被設(shè)定使得它們的下部la、2a、3a浸入到所述水體“V”時(shí)，它們保持框架部分12漂浮在水表面“Va”上，所述豎立物3向一邊移位，平面“P”被定 向?yàn)榇┻^所述框架部分12和所述兩個(gè)柱1、2。立柱3適于一方面與所述框架部分12 “可旋轉(zhuǎn)地剛性地”協(xié)作，另一方面附接到 所述錨泊系統(tǒng)“M”并且能夠粘附地與所述錨泊系統(tǒng)“M”協(xié)作?！翱尚D(zhuǎn)地剛性”附接和協(xié)作意味著對于立柱3且對于柱1 (可替換地對于柱2)來 說，存在端部可旋轉(zhuǎn)地附接到立柱3并附接到柱1的條形裝置10，但在承受牽引力的裝置 11、12上獲得可旋轉(zhuǎn)地剛性附接。可替換地，裝置12 (12a)可被附接到柱2的上部沘的裝置12a’和分配給條狀物 IOa的抗撓剛度延伸部IOb所取代。更具體地，該設(shè)備顯示，在所述立柱3與兩個(gè)柱，第一柱1和第二柱2的每一個(gè)之 間延伸有被設(shè)定尺寸適于承受壓力的條形裝置，即用于左側(cè)柱1的裝置10和用于右側(cè)柱2 的類似裝置10a。在所述立柱3與第一柱1和第二柱2的每一個(gè)之間，一方面延伸有被設(shè)定尺寸適 于承受牽引力的第一裝置11，另一方面在圖1中延伸有被設(shè)定尺寸適于承受牽引力的第二 裝置12。第一裝置11與左側(cè)柱1相關(guān)，第一裝置Ila與右側(cè)柱2相關(guān)。第二裝置12與左側(cè)柱1相關(guān)，第二裝置1 與右側(cè)柱2相關(guān)。第一裝置IlUla和第二裝置12、12a，比如具有螺絲扣或類似物的金屬絲形式，以 已知方式被附接到第一柱1和第二柱2，更具體而言，分別在條形裝置10和IOa的可旋轉(zhuǎn)下 附接部10’和10a’的每一側(cè)上并在其上方附接。條形裝置10、10a分別在限定的中間區(qū)域“a”(參見圖5)內(nèi)附接到與它們相關(guān)的 柱1和2，所述限定的中間區(qū)域“a”定向在梁結(jié)構(gòu)5與屬于水體的水表面“Va”之間。尺寸主要被設(shè)定適于壓縮力的梁單元6適于在屬于水體的水表面“Va”附近但在 水表面“Va”上方可旋轉(zhuǎn)地與兩個(gè)柱1、2協(xié)作。在所述梁單元6的中心定向的附接點(diǎn)6a與第一柱1的上部Ib和第二柱2的上部 2b之間，可替換地在所述梁單元6的中心定向的附接點(diǎn)6a與所述梁結(jié)構(gòu)5之間，延伸有被 設(shè)定尺寸適于承受牽引力的第三裝置13、13a。被設(shè)定尺寸適于承受牽弓丨力的第四裝置14 (如圖4中的虛線所示)適于靠近屬于 水體的水表面“Va”并稍微在水表面“Va”上方與兩個(gè)柱1，2協(xié)作。 被設(shè)定尺寸適于承受牽弓丨力的第四裝置14、1 被定向?yàn)樵诘谝恢?的下部Ia與 第二柱2的上部2b之間延伸，反之亦然，并因而僅在圖4中被示出。一個(gè)單一發(fā)電機(jī)單元“G”適于通過分配給傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)“S”上的梁結(jié)構(gòu)5 的多個(gè)渦輪43a、4b3c操作。在一些應(yīng)用中，使用多于一個(gè)發(fā)電機(jī)可能是有利的。所述立柱3適于能夠與變壓器單元“T”協(xié)作和/或封閉變壓器單元“T”。所述變壓器單元“T”然后被放置在立柱3內(nèi)，從而將用作所述立柱3的壓載物。承受牽引力的金屬絲形式的協(xié)調(diào)裝置與承受壓縮力的條桿或類似物協(xié)作和相聯(lián) 系，以形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)。待與梁結(jié)構(gòu)5協(xié)調(diào)的渦輪43a、4b、k的數(shù)量被選擇為超過兩個(gè)且低于六個(gè)，比如 四個(gè)。
所有風(fēng)力渦輪4、4b ；4a, 4c均適于直接與傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)“S”協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)螺 旋槳的同步操作。在所述同步操作中，單獨(dú)的渦輪4- 的螺旋槳適于與彼此覆蓋的圓形表面4’、 4a’、4b’ 和 4c’ 重疊。用于承受壓縮力的所述條形裝置1、2、3、5、6、10和IOa被構(gòu)造為一個(gè)或更多個(gè)管 狀部分、一個(gè)或更多個(gè)框架結(jié)構(gòu)，從而減少靜止重量。更具體而言，后者將被分配成是微小的或不可能漂浮，并將具有用于風(fēng)和/或波 浪的小作用表面。所述風(fēng)力渦輪和/或多個(gè)風(fēng)力渦輪被設(shè)置并適于在沒有相關(guān)齒輪箱的情況下直 接與傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)“S”協(xié)作。所述豎直定位的柱1、2可被分配成圓形或橢圓形、或至少基本圓形或橢圓形的橫 截面，其主軸或長軸被定位為平行于梁結(jié)構(gòu)5的縱向方向5’。所述柱1、2中的每一個(gè)和立柱3可為空心的，以形成可漂浮且具有圓柱形或橢圓 形橫截面或其他橫截面的主體。通過減小面對風(fēng)的風(fēng)眼的表面，減小波浪運(yùn)動(dòng)的作用和影響，其中該表面可為已 知技術(shù)的框架。用于承受壓力的裝置10、10a ；1、2、3 ；5 ；6中的每一個(gè)或其中的選定裝置均端部相 關(guān)地附接到接頭，該接頭具有附圖標(biāo)記10a’，比如柱1、2。所有渦輪4- 在一個(gè)且相同的或至少基本一個(gè)且相同的豎直平面，例如穿過框 架部分12和側(cè)面相關(guān)的梁結(jié)構(gòu)5的平面“P”內(nèi)是協(xié)同的。所述框架部分12內(nèi)的所述兩個(gè)柱1、2在豎直平面“P”中，該平面“P”根據(jù)圖3被 分配成向上收斂定向。收斂定向意欲解除下部梁單元6上的壓縮力，此時(shí)，下部梁單元6可被一個(gè)或更多 個(gè)用于承受一個(gè)或更多個(gè)牽引力的標(biāo)記為14、Ha的第四裝置取代。所述立柱3適于在壓載物的驅(qū)使下占據(jù)豎直位置，并通過裝置10、11、12 ；10a、 llaU2a(12a')展示出到所述柱1、2的抗撓剛度附接。選定的錨定系統(tǒng)“M”適于展示出限制良好的固定點(diǎn)7。所述固定點(diǎn)7適于水表面“Va”下方的深度“d”，從而對于增加的和更高的風(fēng)力， 該固定點(diǎn)7將使立柱3降低，從而以這種方式減小浮筒單元和框架部分12相對于豎直平面 “P”的角度設(shè)定。所述梁結(jié)構(gòu)5具有空心輪廓的形式并圍繞用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)單元“G”的傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)的系統(tǒng)“S”，其中所述發(fā)電機(jī)單元應(yīng)相對于梁結(jié)構(gòu)5中心定向。因此，本發(fā)明通過例示的上述設(shè)備指出使用所述渦輪4b和屬于設(shè)備“Α”的裝置的 目的，由風(fēng)力可旋轉(zhuǎn)螺旋槳葉片4bl ；仙2關(guān)聯(lián)的所述渦輪4b將相對于輪轂4b3可旋轉(zhuǎn)地設(shè) 置在中心線4b4或分配給螺旋槳葉片的上升輪廓周圍，所述裝置用于將渦輪的螺旋槳葉片 相對于風(fēng)“W”的虛風(fēng)眼保持成直角。相同的結(jié)構(gòu)將被分配給其他渦輪43a、4c。更具體而言，應(yīng)指出，所述第一裝置61將由設(shè)備62組成，用于在螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn) 期間控制螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且所述裝置61進(jìn)一步可適于向螺旋槳葉片提供設(shè)備62的振動(dòng)順列內(nèi)的不同旋轉(zhuǎn)位置。更具體而言，所述設(shè)備62適于在螺旋槳葉片4bl的下行運(yùn)動(dòng)的一部分或全部期間 將螺旋槳葉片4bl轉(zhuǎn)動(dòng)到第一旋轉(zhuǎn)位置，并適于在螺旋槳葉片仙2 (或4bl)的上行運(yùn)動(dòng)的 一部分或全部期間將螺旋槳葉片4b2(或4bl)轉(zhuǎn)動(dòng)到第二旋轉(zhuǎn)位置。然后所述設(shè)備62將被控制單元63控制，該控制單元63響應(yīng)輸入信號63a，尤其是 相關(guān)風(fēng)力63al、螺旋槳葉片相對于其輪轂的角度設(shè)定63a2、螺旋槳葉片的上升輪廓63a3的 輪廓和/或相關(guān)的空氣擾動(dòng)63a4形式的輸入信號63a，以與渦輪4b、43a和如相關(guān)的螺旋 槳葉片的輸出信號63bl、6;3b2、63b3和63b4的形式，產(chǎn)生輸出信號63b，用于針對最大化的 產(chǎn)生的電力改變螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)位置。輸入信號還將在輸入信號63a6條件下考慮螺旋槳葉片的即時(shí)旋轉(zhuǎn)位置，并考慮 運(yùn)動(dòng)是否下行或上行。設(shè)備62在輸入信號63a5條件下通過控制單元61能被螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi) 的風(fēng)的分布驅(qū)使。已結(jié)合圖1和圖2公開的結(jié)果引起圖3中每一個(gè)轉(zhuǎn)子上的扭矩(M)，圖3中的轉(zhuǎn)子 可替換同等的轉(zhuǎn)子或螺旋槳葉片?？偟慕Y(jié)果將是整個(gè)漂浮結(jié)構(gòu)或設(shè)備“A”在風(fēng)“W”的風(fēng)眼外旋轉(zhuǎn)。自然地，該傾斜的位置被希望使結(jié)構(gòu)朝風(fēng)眼變直的其他作用限制，但修正因子也 可為這些其它因素而被引入。風(fēng)還可能向側(cè)面不完全均勻地分布。分別根據(jù)圖3至圖5，用于設(shè)備“A”的相關(guān)平臺具有超過200米的寬度，因此風(fēng)速 發(fā)生的變化必須予以考慮。這還導(dǎo)致通過其他裝置使平臺轉(zhuǎn)動(dòng)變得必要，從而相對于主方 向占據(jù)最佳角度。為了獲得最大的電力生產(chǎn)，該結(jié)構(gòu)將必須被偏航并以最佳方式調(diào)整。一種通過風(fēng)力控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)的確定方法可控地改變螺旋槳葉片的角度使之與風(fēng) 的方向差不多成直角(“槳距控制”)。該方法還用于空氣動(dòng)力學(xué)地制動(dòng)螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片4bl、4b2圍繞其相應(yīng)的縱向軸線4b4旋轉(zhuǎn)或“傾斜”時(shí)，在轉(zhuǎn)子上的合 成壓縮力將被改變。本發(fā)明基于通過控制單元61a逐個(gè)地控制螺旋槳葉片的葉片角。每個(gè)渦輪單元4- 可通過控制單元61被分配其自身的葉片角(傾斜角)，所述角 被調(diào)整，從而整個(gè)平臺和設(shè)備“A”可具有凈力矩，以使其保持在生產(chǎn)最大電力的位置?？商鎿Q地，每個(gè)螺旋槳葉片的葉片角可被控制，從而葉片角在螺旋槳的一個(gè)旋轉(zhuǎn) 期間改變，處于向下方向運(yùn)動(dòng)的葉片減小來自風(fēng)的壓縮力，其形成了早先描述的平面外不 期望的扭矩。這里所提到的方案的優(yōu)點(diǎn)在于，葉片角控制的原理和結(jié)構(gòu)因?yàn)槠渌蛞涯軌蛴?到固定的風(fēng)力渦輪中，然而，后者適于慢速控制功能和過程，然而根據(jù)本發(fā)明，角控制適于 在葉片圍繞其輪轂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之后的快速控制功能。另一優(yōu)點(diǎn)在于，獲得足夠的能量，用于操縱平臺和設(shè)備“A”抵抗來自直接撤回風(fēng)力 的風(fēng)，其能提供非常大的力。本發(fā)明基于使平臺的運(yùn)動(dòng)一方面通過所述第一裝置且另一方面通過所述第二裝置被非?？斓乜刂?。對根據(jù)圖6的圖示實(shí)施例的額外參考圖示了多個(gè)輸入信號的使用，該多個(gè)輸入信 號來自渦輪4- 中的每一個(gè)和與它們協(xié)調(diào)的傳感器或單獨(dú)來自選定傳感器的所有可用的 輸入信號。這些輸入信號被允許經(jīng)由中心單元6 和選定算法64b穿過其A/D轉(zhuǎn)換器到達(dá)計(jì) 算電路64。計(jì)算出的輸出信號63b，比如用于渦輪4b和4c (渦輪4和如未示出)的信號63bl 和631^2，尤其根據(jù)螺旋槳葉片的上行或下行旋轉(zhuǎn)方向，通過輸入信號63a6或用于風(fēng)力及其 方向的其它控制信號，被提供到D/A轉(zhuǎn)換器，以單獨(dú)地調(diào)節(jié)和控制螺旋槳葉片4bl、4l32的旋
轉(zhuǎn)位置。本發(fā)明還可應(yīng)用到根據(jù)圖7的固定風(fēng)力發(fā)電站中。本發(fā)明當(dāng)然不限于上文公開的作為例子的實(shí)施例，本發(fā)明可以在以下權(quán)利要求中 例示的本發(fā)明概念框架之內(nèi)進(jìn)行變化。具體地，應(yīng)該注意到，每個(gè)例示出的單元和/或電路可在能夠獲得所希望的技術(shù) 功能的框架內(nèi)與例示出的單元和/或電路彼此組合。
1權(quán)利要求
1.一種用于從主導(dǎo)風(fēng)力創(chuàng)造先決條件以產(chǎn)生電力的與水體相關(guān)的設(shè)備，包括a ；能漂 浮在所述水體中的單獨(dú)但協(xié)同的浮筒單元，b ；多個(gè)，至少兩個(gè)鄰近彼此定位且協(xié)同的渦輪 (風(fēng)力驅(qū)動(dòng)螺旋槳)，c ；牢固地錨定到所述水體的受限底部區(qū)域的錨泊系統(tǒng)，d ；能通過渦輪 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生所述電力的發(fā)電機(jī)單元，e ；電纜部分，該電纜部分一方面連接到 所述發(fā)電機(jī)單元，另一方面連接到分配產(chǎn)生的電力的以地面為基地的配電網(wǎng)，其中，分配給 所述渦輪并且能通過所述風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的能旋轉(zhuǎn)的螺旋槳葉片相對于輪轂被能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在 所述螺旋槳葉片的中心線或上升輪廓和屬于所述設(shè)備的第一裝置周圍，其特征在于所述 第一裝置包括用于在所述螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)期間控制所述螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，并 且所述第一裝置適于至少在一個(gè)旋轉(zhuǎn)期間通過所述設(shè)備將不同的旋轉(zhuǎn)位置分配給所述螺 旋槳葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備適于在所述螺旋槳葉片向下方 向運(yùn)動(dòng)的一部分期間將所述螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)到第一旋轉(zhuǎn)位置，并適于在所述螺旋槳葉片向 上方向運(yùn)動(dòng)的一部分期間將所述螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)到第二旋轉(zhuǎn)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備能被控制單元控制，該控制 單元響應(yīng)輸入信號，尤其是相關(guān)風(fēng)力、所述螺旋槳葉片相對于其輪轂的角位置、所述螺旋槳 葉片的所述上升輪廓和/或相關(guān)擾動(dòng)形式的輸入信號，產(chǎn)生輸出信號，用于針對最大化的 產(chǎn)生的電力改變所述螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)位置。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)，特別是權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，通過所 述控制單元，所述設(shè)備通過所述螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速分布被致動(dòng)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述浮筒單元由至少兩個(gè) 柱和至少一個(gè)立柱構(gòu)成并被分配成至少兩個(gè)柱和至少一個(gè)立柱，所述至少兩個(gè)柱本身能漂 浮并為豎直的或至少基本豎直的，用于尤其形成框架部分，所述立柱使所述框架部分在所 述水體中的位置穩(wěn)定，所述兩個(gè)柱適于能夠支撐水平定向的自身為抗撓剛度的梁結(jié)構(gòu)，所 述梁結(jié)構(gòu)被調(diào)整并且被設(shè)定尺寸適于能夠支撐所述渦輪，并且所述兩個(gè)柱中的每一個(gè)與所 述立柱一起被設(shè)定尺寸和/或被調(diào)整使得，隨著它們的下部浸入到所述水體，它們保持所 述框架部分漂浮在水表面上方，并且其中所述立柱通過由所述框架部分定向的一個(gè)平面橫 向地移位，并且，所述兩個(gè)柱和所述立柱適于與所述框架部分協(xié)作，并適于附接到所述錨泊 系統(tǒng)，且附接地被允許與所述錨泊系統(tǒng)協(xié)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的設(shè)備，其特征在于，在所述立柱與所述兩個(gè)柱，即第一 柱(1)和第二柱O)中的每一個(gè)之間延伸有被設(shè)定尺寸用于承受壓縮力的條形裝置(10、 10a)，并且，在所述立柱與所述第一柱和所述第二柱中的每一個(gè)之間延伸有被設(shè)定尺寸用 于承受牽引力的至少一個(gè)第一裝置(11)以及被設(shè)定尺寸用于承受牽引力的另外的第二裝 置(12a、12a，)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，比如金屬絲或類似物形式的所述第一裝 置和所述第二裝置各自在條形裝置的附接部的一側(cè)上、該附接部上方和下方被附接到所述 第一柱和所述第二柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述條形裝置在限定中間區(qū)域(“a”)中 被附接到與所述條形裝置相關(guān)的柱上，所述限定中間區(qū)域(“a”)定向在所述梁結(jié)構(gòu)(5)與 屬于所述水體的水表面(“Va”)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，被設(shè)定尺寸比如適于壓縮力的梁單元適 于在屬于所述水體的水表面附近且在該水表面上方與所述兩個(gè)柱協(xié)作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的設(shè)備，其特征在于，在所述梁單元的中心定向的附接點(diǎn) 與所述第一柱和所述第二柱的上部或可替代地所述梁結(jié)構(gòu)之間延伸有被設(shè)定尺寸用于承 受牽引力的第三裝置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，被設(shè)定尺寸用于承受牽引 力的第四裝置適于在屬于所述水體的水表面附近且在該水表面略微上方與所述兩個(gè)柱協(xié) 作。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)，特別是權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，被設(shè) 定尺寸用于承受牽引力的所述第四裝置被定向?yàn)樵谒龅谝恢南虏颗c所述第二柱的上 部之間延伸，反之亦然。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，一個(gè)單獨(dú)的發(fā)電機(jī)單元 (“G”)或多個(gè)這種單元適于在傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)(“S”)上通過分配給所述梁結(jié)構(gòu)的多 個(gè)風(fēng)力渦輪被驅(qū)動(dòng)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述立柱C3)適于能夠與 變壓器單元(“T”)協(xié)作和/或封閉變壓器單元(“T”)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)，比如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述變 壓器單元位于所述立柱內(nèi)，從而將用作壓載物。
16.一種用于創(chuàng)造先決條件以從主導(dǎo)風(fēng)力產(chǎn)生電力的設(shè)備，所述設(shè)備包括渦輪(風(fēng)力 驅(qū)動(dòng)螺旋槳)、能通過所述渦輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生所述電力的發(fā)電機(jī)單元以及電纜 部分，該電纜部分一方面連接到所述發(fā)電機(jī)單元，另一方面連接到分配產(chǎn)生的電力的以地 面為基地的配電網(wǎng)，其中，分配給所述渦輪并且能通過所述風(fēng)力旋轉(zhuǎn)的螺旋槳葉片相對于 輪轂被能旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在分配到所述螺旋槳葉片的中心線或上升輪廓和與所述設(shè)備相關(guān)聯(lián) 的第一裝置周圍，其特征在于，所述第一裝置由用于單獨(dú)地控制所述相應(yīng)的螺旋槳葉片在 其旋轉(zhuǎn)期間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備構(gòu)成，并且所述第一裝置適于至少在一個(gè)旋轉(zhuǎn)期間通過所述 設(shè)備將不同的旋轉(zhuǎn)位置分配給所述相應(yīng)的螺旋槳葉片。
全文摘要
本發(fā)明包括用于創(chuàng)造先決條件以從主導(dǎo)風(fēng)力(“W”)產(chǎn)生電力的設(shè)備(“A”)。在水支撐設(shè)備中，建議所使用的浮筒單元(1、2、3)由至少兩個(gè)本身能飄浮的、豎直或至少基本豎直的柱(1、2)和至少一個(gè)立柱(3)構(gòu)成為并與這至少兩個(gè)本身能飄浮的、豎直或至少基本豎直的柱(1，2)和至少一個(gè)立柱(3)相關(guān)，柱(1、2)用于尤其形成框架部分(12)，立柱(3)使框架部分(12)在水體中的位置穩(wěn)定。具體地，本發(fā)明包括渦輪的螺旋槳葉片，所述螺旋槳葉片能被風(fēng)力旋轉(zhuǎn)，將可旋轉(zhuǎn)地定位在中心線或分配給所述螺旋槳葉片的上升輪廓(槳距)周圍。所使用的第一裝置包括用于在螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)期間控制螺旋槳葉片的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。所述第一裝置適于能夠在一個(gè)單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)期間向螺旋槳葉片分配不同的旋轉(zhuǎn)位置。
文檔編號F03D7/02GK102124216SQ200980132445
公開日2011年7月13日 申請日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月18日
發(fā)明者貝蒂爾·莫里茨 申請人:赫茲曼電力公司