專利名稱：用于深水中的離岸風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的是提供一種用于在至少五十米深的水中轉(zhuǎn)換離岸風(fēng)能的系統(tǒng)，所述 系統(tǒng)設(shè)置有位于本體中的電能發(fā)電機(jī)及附屬設(shè)備，所述本體浸沒于水平面以下并通過封鎖 的流體靜壓加以穩(wěn)定。
背景技術(shù)：
為擴(kuò)大和優(yōu)化對用于產(chǎn)生電能的風(fēng)能轉(zhuǎn)換器的使用，已設(shè)想出位于海洋環(huán)境中的 通常所說的離岸風(fēng)力發(fā)電站(offshore wind plant)，其應(yīng)用數(shù)量正在穩(wěn)定增長。這種應(yīng)用 的優(yōu)勢在于，除具有廣泛的可用空間外，還具有理想且更恒定的風(fēng)力條件和實(shí)質(zhì)上不存在 噪聲污染和視覺沖擊。目前的離岸風(fēng)能發(fā)電站技術(shù)的特征在于，這些技術(shù)將對于陸上設(shè)備而言所已知的 固定安裝概念變換到海洋環(huán)境中，從而將風(fēng)能轉(zhuǎn)換器塔始終以固定的方式固定在海床上或 海床中。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)來看，這些解決方案僅在深度約50米以內(nèi)可行，當(dāng)超過該深度時， 此種方法在經(jīng)濟(jì)上變得不可取，這是因?yàn)殄^定到海床上/中的錨固部件意味著要使用大量 的材料和設(shè)施，與海床的連接是風(fēng)能轉(zhuǎn)換器塔的固定的擴(kuò)增部分。此外，應(yīng)用這些固定安裝技術(shù)需要具有足夠的淺水風(fēng)力區(qū)，然而在全世界的大多 數(shù)海洋中，在海岸周圍，海床均急速變深，因此無法在遠(yuǎn)離海岸處安裝這種系統(tǒng)并且無法避 免視覺沖擊和噪聲沖擊。風(fēng)能發(fā)電站離海岸太近意味著與環(huán)境沖擊有關(guān)的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是限定位于海洋環(huán)境中的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不 受上述困難影響并且可用于深水中以將環(huán)境沖擊降低到最小。另一目的是提高風(fēng)能系統(tǒng)的 生產(chǎn)率，能夠?qū)L(fēng)能系統(tǒng)布置到具有高的多風(fēng)性、尤其是具有相對于陸地上的風(fēng)而言相對 更恒定、因此波動更小的風(fēng)的海水中。本發(fā)明的發(fā)明目的克服了上述技術(shù)缺陷，因?yàn)槠涫且环N深水風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，所述 深水風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上包括五個子系統(tǒng)i.具有水平軸的轉(zhuǎn)子組，所述轉(zhuǎn)子組具有兩個葉片，布置于機(jī)艙中；ii.永磁發(fā)電機(jī)，所述永磁發(fā)電機(jī)具有至少一個變壓器、至少一個整流器以及其它 輔助組件；iii.群組，所述群組用于將系統(tǒng)錨固至海床，從而確保盡管降低來自波浪和風(fēng)的 載荷，設(shè)備也能完全穩(wěn)定；iv.用于將動力從位于海平面以上約80米處的轉(zhuǎn)子組傳遞到位于海平面以下約 10米處的發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)；以及v.用于將電力從水下本體傳輸?shù)疥懙氐南到y(tǒng)。所述深水風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的特征在于，所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是通過封鎖的流體靜壓而得到
4穩(wěn)定，并且所述電能發(fā)電機(jī)、變壓器、整流器和所述輔助組件(即發(fā)電ii子系統(tǒng))位于淹沒 于水平面下的本體中，以便有助于以這種配置形式降低重心，從而優(yōu)化用于操作目的的構(gòu) 造與優(yōu)化運(yùn)輸以及系統(tǒng)在深水中的安裝，從而降低產(chǎn)生能量的成本。


根據(jù)具體參照圖1/7至7/7對本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)說明，這些優(yōu)點(diǎn)及其它優(yōu)點(diǎn)將顯 而易見，這些圖顯示了本發(fā)明的絕對非限制性的較佳實(shí)施例。具體地說圖1是系統(tǒng)的大體配置圖；圖2是根據(jù)兩個不同實(shí)施例(圖2a、圖2b)的錨固系統(tǒng)的平面圖；圖3是以透視圖(圖3a)和平面圖(圖3b)顯示的水下本體的圖；圖4是系統(tǒng)的機(jī)艙在正常情況下(圖4a)和在維修情況下(圖4b)的圖，其中顯 示用于吊起和/或降低轉(zhuǎn)子組以達(dá)到安裝和維修目的的裝置；圖5以視圖(圖5a)和截面圖(圖5b)顯示軸和輪轂之間的連接；以及圖6顯示葉片的根部的嵌件。
具體實(shí)施例方式參見上述圖式，風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(1)包括具有水平軸的轉(zhuǎn)子組(2)，其具有兩個葉 片(3)，容納在機(jī)艙(4)內(nèi)；水下本體(5)，永磁發(fā)電機(jī)(6)、至少一個變壓器(7)和至少一 個整流器(8)容納在所述水下本體中；用于將整個系統(tǒng)錨固至海床的子系統(tǒng)(9)；用于將動 力從空中的轉(zhuǎn)子組傳遞到位于海平面以下的發(fā)電機(jī)的子系統(tǒng)(10)；以及用于將來自水下 本體的電能傳輸?shù)疥懙氐淖酉到y(tǒng)(11)。錨固子系統(tǒng)是適用于深水設(shè)備的裝置，從結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸和放置的方面來看非常重要。 錨固子系統(tǒng)包括六腿式結(jié)構(gòu)(12)，六腿式結(jié)構(gòu)(12)通過被流體靜壓牽引的例如鎖鏈、繩索 或管狀桿等元件(14)而錨固至海床。結(jié)構(gòu)(12)與牽引元件(14)之間的連接是由具有機(jī) 械棘齒的液壓千斤頂(13)執(zhí)行，其目的是監(jiān)測和調(diào)節(jié)張力。參見圖2，通過多個由填充有壓 載材料的鋼筋混凝土制成的砌塊(16)，將牽引元件(14)錨固至海床。這些砌塊被布置在鋼 模板(15)內(nèi)，并且鋼模板在內(nèi)部和外部被石塊(17)包圍。應(yīng)注意，由于混凝土砌塊的“杯 子”形狀，可通過漂浮而將混凝土砌塊拉至現(xiàn)場，從而有利于運(yùn)輸?shù)竭m當(dāng)?shù)奈恢谩８鶕?jù)另一 實(shí)施例，錨固子系統(tǒng)包括單一的平衡物(16’)，平衡物(16’ )設(shè)有至少一個腔體，因而也可 通過漂浮被運(yùn)輸至現(xiàn)場并可在現(xiàn)場填裝壓載物。有利地，可根據(jù)“自我安裝”程序來組織整個風(fēng)能系統(tǒng)向現(xiàn)場的運(yùn)輸?？赏ㄟ^下列 步驟來構(gòu)造這種程序I.在工地上組裝平臺(12)及相關(guān)基座(16)，所述平臺(12)包括液壓千斤頂(13) 和重繞牽引裝置(14)；II.將I中所述的系統(tǒng)朝深度可允許安裝風(fēng)能系統(tǒng)(1)的碼頭移動；III.將前述步驟所述的系統(tǒng)運(yùn)輸至所述的現(xiàn)場；以及IV. “就地”卸載基座(16)。詳細(xì)地說，第一步驟涉及通過液壓千斤頂(13)將由平臺(12)和基座(16)構(gòu)成的子系統(tǒng)與牽引裝置(14)的相對連接進(jìn)行組裝，以完成錨固子系統(tǒng)(9)。在此步驟中，牽引裝 置(14)在其各自的位置上完全重繞，從而允許在靠近海岸的工地區(qū)域上執(zhí)行操作。在第二 步驟中，將如此限定的子系統(tǒng)朝深度可允許安裝和接合相關(guān)的風(fēng)能系統(tǒng)(1)的碼頭運(yùn)輸。 在第三步驟中，進(jìn)行向所述最終現(xiàn)場的最后運(yùn)輸，而在最后的步驟中，則通過相關(guān)的液壓千 斤頂(13)將基座(16)卸載到海床上，而液壓千斤頂(13)接著將牽引裝置(14)釋放。用于傳輸電能的子系統(tǒng)(11)由以下部件組成電纜(18)，所述電纜起始于配電 盤，沿電纜支架(19)延伸一直到在特殊電纜滑車組(20)的引導(dǎo)下到達(dá)海底電纜為止，然后 海底電纜繼續(xù)延伸至陸地并終止于用于進(jìn)行變壓和向高壓及中壓線路配電的變電站、或者 海底電纜一直延伸到現(xiàn)場中具有封鎖的流體靜壓的平臺上的變電站，然后由高壓海底電纜 從該變電站輸送能量至陸地、直至連接點(diǎn)。如上所述，本發(fā)明的主要特征在于水下本體(5)，具有8 + 12米的直徑，用于產(chǎn)生 電能和轉(zhuǎn)變電能的所有組件被容納在所述水下本體內(nèi)。參見圖3，本體(5)具有類似于瓶子 的形狀，除瓶頸之外幾乎全部淹沒在海平面以下。這可通過在本體中形成“發(fā)動機(jī)室”結(jié)構(gòu) 而獲得，所有組件以及壓載物隔間被布置在本體的下部中，以便最大程度地降低其重心并 提高在運(yùn)輸和安裝過程中的穩(wěn)定性。通過這種位于海平面之下的創(chuàng)新性的發(fā)動機(jī)室結(jié)構(gòu)而 獲得的優(yōu)點(diǎn)在于，很容易接近用于產(chǎn)生電能的主要部件。實(shí)際上，這些主要部件在高度方面 并沒有位于轉(zhuǎn)子組的高度上，因而可避免在安裝和維修步驟中使用昂貴的起重船。此外，本 體淹沒在具有幾乎恒定的低溫(即使在夏季)的海水中，這一事實(shí)有利于電氣部件特別是 整流器和主變壓器的功率降所對應(yīng)的熱量排放。此外，由于部件的位置和輔助地使用了在深海中易于使用和移除的壓載物，系統(tǒng) 的重心相對于推力中心較低，因而這種結(jié)構(gòu)使安裝過程變得安全。如上所述，機(jī)器和電氣設(shè)備位于寬的水下本體的下部中。用于生產(chǎn)電能的主要機(jī) 器是永磁發(fā)電機(jī)(6)，其直徑約為4 + 5米(約是水下本體的直徑的一半)，且由液壓電機(jī) (21)驅(qū)動。所述電機(jī)(將于下文更詳細(xì)地描述)由動力傳輸提供動力，所述動力傳輸由處 于壓力下的油壓回路(22)構(gòu)成，此回路的泵由布置在系統(tǒng)的機(jī)艙中并連接到轉(zhuǎn)子本身的 轉(zhuǎn)子軸(23)控制。通過至少一個整流器(8)將如此產(chǎn)生的能量整流至頻率為50 + 60HZ 及電壓約為600V，隨后，通過相對于發(fā)電機(jī)布置在上平面中的主變壓器(7’ )來升高電壓 (20 + 35kV范圍)。電氣部件由用于從控制單元(24)為輔助設(shè)施(7”)供電的變壓器、低 壓(25)和高壓(26)面板以及電纜(18)構(gòu)成，電纜(18)到達(dá)海床并向陸地或海洋變電站 延伸。以熱量形式消散的功率，據(jù)觀察，大多數(shù)來自整流器和主變壓器，這些熱量通過多個 冷卻系統(tǒng)被排放。首先，水下本體被海水圍繞，因此存在自然冷卻。接著，提供了冷卻回路 供整流器使用(也可以提供類似于前一個回路的第二回路供主變壓器使用)，所述冷卻回 路包括冷卻單元(27)、液壓回路(28)以及淡水/海水換熱單元(29)。最后，還存在強(qiáng)制空 氣冷卻單元，所述強(qiáng)制空氣冷卻單元包括其中整合有過濾器和通風(fēng)管道(31)的風(fēng)機(jī)(30)。 在水下本體中，冷空氣在發(fā)電機(jī)的平面之下傳送；冷空氣受熱并且由于上升運(yùn)動以及由于 輔助循環(huán)(32)而到達(dá)機(jī)艙，在形成輕微的過壓后排出機(jī)艙。在本體(5)的下部中設(shè)置隔間(33)，隔間(33)可填充有壓載物以將其進(jìn)一步向下 朝本體的重心移動并進(jìn)一步提高系統(tǒng)在深海運(yùn)輸和安裝操作期間的穩(wěn)定性。制造原理允許 壓載物可根據(jù)要求而容易地裝載和卸載，并且因此允許液體壓載物與鎖鏈或金屬繩索型固
6體壓載物一起使用，能夠利用管道(34)進(jìn)行裝載和卸載并占據(jù)容器隔間(33)的被限定的 形狀。根據(jù)替代實(shí)施例，水下本體在其下部中還包含用于生產(chǎn)氫的裝置，例如電解槽 (63)、至少一個儲蓄槽(64)以及用于將氫輸送至陸地的管道(65)。參見圖4，機(jī)艙(4)形成系統(tǒng)的上部和空中部分。機(jī)艙中容納與兩個葉片(3)形成 整體的轉(zhuǎn)子組(2)。轉(zhuǎn)子的特征在于可通過利用定子電路上的整流器系統(tǒng)調(diào)節(jié)電動失速轉(zhuǎn) 矩而在整個風(fēng)速范圍內(nèi)改變旋轉(zhuǎn)速度，以保證從轉(zhuǎn)子啟動到達(dá)到最大功率均以最大的效率 運(yùn)轉(zhuǎn)。在頂部，桿狀的避雷器(35)布置在葉片的相對側(cè)，以對整個結(jié)構(gòu)形成“傘形”避雷 保護(hù)，并且避雷器(35)由護(hù)套和電纜構(gòu)成。在機(jī)艙的罩之下布置有能夠在液壓千斤頂(37) 引導(dǎo)下沿其軸線滑動的單軌，所述單軌可占據(jù)閑置和維修位置，當(dāng)單軌被向前推動時，其端 部會露在罩外面。當(dāng)需要維修時，該裝置能夠移動轉(zhuǎn)子部(2a)。實(shí)際上，轉(zhuǎn)子組被固定至纜 索，所述纜索在單軌的滑輪(36)引導(dǎo)下經(jīng)過機(jī)艙支撐平面的活門(38)并到達(dá)暫時位于工 作面(40)中的絞盤(39)，工作面(40)被錨固至轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上；這樣，絞盤使轉(zhuǎn)子能夠 從機(jī)艙降低到下面的浮船的平面上，由浮船將轉(zhuǎn)子運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行特殊的維修。對布置在 水下本體中的部件的維修是使用被位于本體的瓶頸中的單軌支撐的滑輪組(41)來進(jìn)行， 所述單軌位于門(42)之上并且可通過該門接近。在機(jī)艙內(nèi)還布置有兩個重要的子系統(tǒng)-油 壓動力傳輸子系統(tǒng)和液壓偏航子系統(tǒng)_的某些部件。具體而言，布置在機(jī)艙內(nèi)的是被轉(zhuǎn)子 軸機(jī)械拖動的液壓泵組(43)；該液壓泵組利用其油單元(44)和其旋轉(zhuǎn)的液壓接頭(45)、通 過液壓回路來驅(qū)動油壓動力的傳遞，所述傳遞是在上部的機(jī)艙高度與下部的水下本體核心 之間進(jìn)行，以將轉(zhuǎn)子的機(jī)械動力傳遞到永磁發(fā)電機(jī)。泵組(43)還為臨近偏航軸承和相關(guān)旋 轉(zhuǎn)環(huán)(47)布置的偏航電機(jī)(46)提供動力。偏航子系統(tǒng)形成第一安全制動系統(tǒng)以液壓方 式為該子系統(tǒng)提供動力，由被轉(zhuǎn)子軸拖動的液壓泵為相關(guān)電機(jī)提供動力，并且該子系統(tǒng)在 安全狀態(tài)下是以液壓方式進(jìn)行控制。因此，也是在沒有電力的情況下，運(yùn)動的轉(zhuǎn)子操作這些 泵，由這些泵使回路增壓并移動電機(jī)，然后由電機(jī)驅(qū)動機(jī)艙相對于風(fēng)向以90°旋轉(zhuǎn)，從而實(shí) 質(zhì)上消除風(fēng)速對葉片的影響，并且因此減慢轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。使動力油液壓偏向一方的可能性 提供了第二安全制動系統(tǒng)，從而增大其轉(zhuǎn)子的失速轉(zhuǎn)矩直到完全阻擋轉(zhuǎn)子為止。圖5顯示軸與轉(zhuǎn)子(48)以及葉片的輪轂(49)之間的連接。軸由通過帶凸緣的接 頭(52)連接在一起的本體(50)和T形端頭(51)構(gòu)成。介于軸與輪轂之間的是彈性接頭， 用于保護(hù)軸和機(jī)艙免受由風(fēng)引起的負(fù)荷峰值。所述接頭是由兩個圍繞其各自的軸(53’和 53”)的雙重“振蕩套管”構(gòu)成。每個套管均包括多個由彈性體和金屬或復(fù)合材料形成的圓 錐層(54)以及兩個金屬端(53a’、53b’、53a”、53b”)，以用于連接至T形端頭(51)和輪轂 (49)。T形端頭的每個端頭的兩個套管相互嵌套安裝，在安裝之前在工作臺上沿軸向(X)以 一種方式被預(yù)加載，該方式可始終保證彈性體在由轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的徑向負(fù)載Y作用 下保持壓縮狀態(tài)。然后將每一端的兩個套管的組合安裝在輪轂和軸的T形端頭之間，并進(jìn) 一步進(jìn)行軸向(X)預(yù)加載以平衡由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的固有重量產(chǎn)生的軸向負(fù)載。此外，在每一 端的兩個套管之間布置有金屬環(huán)(55)，用以限制套管的徑向變形并在徑向負(fù)載過大的情況 下保護(hù)彈性體層。另外，如果將T形端頭從軸的本體上分離，則可有利地固定雙重套管的相對距離
7而使由轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的徑向負(fù)載足夠低，這也有利于這些彈性接頭的可靠性。最后， 圖6詳細(xì)地顯示葉片和輪轂之間的接頭。葉片(3)-存在兩個葉片-是由玻璃纖維和/或 碳纖維形成的支撐結(jié)構(gòu)以及仍由玻璃纖維和/或碳纖維形成的殼體構(gòu)成。這些葉片的特征 在于具有支撐結(jié)構(gòu)和輪轂/葉片接頭，這適于在安全狀態(tài)下容許轉(zhuǎn)子達(dá)到逃逸速度，從而 形成第三安全制動系統(tǒng)。葉片根部與輪轂之間的接合是通過具有螺紋孔的環(huán)形嵌件(58) 實(shí)現(xiàn)，螺釘連接至環(huán)形嵌件而連接至輪轂，并且在環(huán)形嵌件上縱向地布置有碳纖維(59)。從 圖6中的圖式順序可以看出，將第一層玻璃纖維或碳纖維和樹脂(61)纏繞在支撐結(jié)構(gòu)的心 軸(60)上；然后，布置所述具有螺紋孔的環(huán)形嵌件(58)；最后是第二層玻璃纖維或碳纖維 和樹脂(62)。這樣，在縱向和切向兩個方向上布置纖維能在軸向和縱向兩個方向上以及在 徑向上獲得聯(lián)合抵抗作用，從而確保葉片根部、嵌件和輪轂組的緊密性。
為了在例如發(fā)生強(qiáng)紊流或狂浪等嚴(yán)酷的外部條件下保證安全和保護(hù)整個所安裝 的系統(tǒng)，提供了保護(hù)系統(tǒng)，以監(jiān)測現(xiàn)場所在地理區(qū)域中的環(huán)境和大氣狀況以及現(xiàn)場本身的 狀況。這種監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)從現(xiàn)有氣象站和至少兩個探測站得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，使用模型來分 析現(xiàn)場所在地理區(qū)域的狀況，所述至少兩個探測站被“特別地”安裝在現(xiàn)場附近以可靠地預(yù) 報可能發(fā)生的意外現(xiàn)象。在緊急情況下，監(jiān)測系統(tǒng)識別有待證實(shí)的迫近的危險并通過激活 用于停止整個系統(tǒng)的程序進(jìn)行干預(yù)。
權(quán)利要求
一種用于在比五十米深的水中轉(zhuǎn)換風(fēng)能的系統(tǒng)(1)，所述系統(tǒng)通過封鎖的流體靜壓而得到穩(wěn)定，所述系統(tǒng)包括具有水平軸的轉(zhuǎn)子組(2)，所述轉(zhuǎn)子組設(shè)有兩個葉片(3)并容納于機(jī)艙(4)中；永磁發(fā)電機(jī)(6)；至少一個變壓器(7)和至少一個整流器(8)；以及其它輔助部件；用于將整個系統(tǒng)錨固至海床的子系統(tǒng)(9)；用于將動力從所述轉(zhuǎn)子組傳遞到所述發(fā)電機(jī)的子系統(tǒng)(10)；以及用于將電力從水下本體(5)傳輸?shù)疥懙氐淖酉到y(tǒng)(11)，所述系統(tǒng)的特征在于，所述電能發(fā)電機(jī)、所述變壓器、所述整流器以及所述輔助部件位于水平面以下的所述水下本體(5)中。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，產(chǎn)生使所述系統(tǒng)穩(wěn)定所需的流體靜壓的所 述水下本體(5)被用作發(fā)動機(jī)室，所述發(fā)動機(jī)室容納所述發(fā)電機(jī)(6)、所述變壓器(7)、所述 整流器(8)、中壓面板(25)和低壓面板(26)以及控制面板(24)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述水下本體在其上部中還包括用于產(chǎn)生能量的 已知裝置(63)、至少一個儲蓄槽(64)以及用于將氫輸送至陸地的管道(65)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)子(2)包括通過在支撐和功能結(jié)構(gòu)中 纏繞由合成材料形成的纖維而制成的兩個葉片(3)，所述纖維相對于所述葉片的縱向軸線 沿縱向和斜向布置。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述葉片的根部和所述輪轂之間的接頭是 剛性類型的，并且是通過具有螺紋孔的環(huán)形嵌件(58)制成并設(shè)有縱向布置的碳纖維(59)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，振蕩彈性類型的所述輪轂(49)/所述轉(zhuǎn)子軸(2)接 頭是由兩個雙重“圍繞其自身的軸線振蕩的套管”(53’、53”)構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，每個套管均包括多個由彈性體和金屬或復(fù)合材料 形成的圓錐層(54)以及兩個金屬端(53a’、53b’、53a”、53b”)，以用于與T形端頭(51)和 所述輪轂(49)連接。
8.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過以下方式提供所述彈性體層所需的 預(yù)加載將所述T形端頭“T”的每一端的所述套管相互嵌置并在安裝之前在內(nèi)部對其進(jìn)行 預(yù)加載。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的系統(tǒng)，其中，在每一端的所述兩個套管之間布置有金屬環(huán) (55)，以用于限制所述套管的徑向變形從而保護(hù)所述彈性體層。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，能夠改變所述轉(zhuǎn)子(2)的速度，以 保證在整個風(fēng)速范圍內(nèi)從啟動到達(dá)到最大功率均以最高效率運(yùn)行。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，通過由至少一個泵(43)提供的液壓偏航 控制來調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)子組(2)的旋轉(zhuǎn)速度，所述泵(43)由所述轉(zhuǎn)子軸(48)進(jìn)行機(jī)械操作，所 述液壓偏航控制是不需要電能的第一安全制動系統(tǒng)。
12.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，通過將動力從布置在所述轉(zhuǎn)子高度處的至 少一個液壓泵(43)液壓傳遞至布置在淹沒于水平面以下的所述本體(5)中的至少一個液 壓電機(jī)(21)，而將動力從所述轉(zhuǎn)子(2)傳遞至所述電能發(fā)電機(jī)(6)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述液壓動力傳遞回路被用作第二安全制動系 統(tǒng)，以使所述動力回路偏向一方并且因此增大所述轉(zhuǎn)子的失速轉(zhuǎn)矩。
14.如權(quán)利要求4及前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述葉片(3)設(shè)置有 所述支撐結(jié)構(gòu)以及所述輪轂和所述葉片之間的接頭，所述支撐結(jié)構(gòu)及所述接頭適于在安全狀態(tài)下容許所述轉(zhuǎn)子達(dá)到逃逸速度，從而形成第三安全制動系統(tǒng)。
15.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)設(shè)置有安裝在所述機(jī)艙(4)上的 桿狀避雷器(35)。
16.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述流體靜壓被錨固子系統(tǒng)(9)阻擋，所 述錨固子系統(tǒng)(9)包括六腿式結(jié)構(gòu)(12)以及錨固在海床上的元件
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，通過多個填充有壓載物材料并布置在鋼模板 (15)中的砌塊(16)將所述元件(14)錨固至海床上，所述鋼模板(15)在內(nèi)部和外部均被石 塊(17)包圍。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述錨固子系統(tǒng)包括具有至少一個腔體的單一 的平衡物(16，)。
19.如權(quán)利要求17或18所述的系統(tǒng)，其中，由于所述砌塊(16)的杯狀構(gòu)造或由于所述 腔體，能夠通過漂浮而將所述砌塊(16)或所述平衡物(16’ )拉至現(xiàn)場。
20.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于產(chǎn)生電能的群組包括由液壓電 機(jī)(21)驅(qū)動的永磁發(fā)電機(jī)(6)。
21.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，從所述水下本體(5)伸出的電纜(18)由機(jī) 械纜索(19)支撐，所述機(jī)械纜索被錨固在布置在海床上的相對的砌塊(20)上。
22.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其中，所述水下本體(5)的下部中的隔間(33)能 夠填充有壓載物。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述壓載物由鎖鏈或金屬繩索構(gòu)成，所述鎖鏈或 金屬繩索穿過管道(34)并具有由所述容器隔間(33)限定的形狀。
24.如前述權(quán)利要求之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，提供用以監(jiān)測現(xiàn)場的環(huán)境和大氣狀 況的系統(tǒng)以預(yù)防例如強(qiáng)紊流或相對大的浪的嚴(yán)酷的外界狀況，所述監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)從現(xiàn)有氣 象站和至少兩個檢測站得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，利用模型來分析所述現(xiàn)場所在地理區(qū)域的狀況， 所述至少兩個檢測站被“特別地”安裝在所述現(xiàn)場本身附近以可靠地預(yù)報所述意外現(xiàn)象。
25.一種用于向現(xiàn)場運(yùn)輸和組裝如前述權(quán)利要求之一所述的風(fēng)能發(fā)電站的方法，其特 征在于“自我安裝式”系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟i.在工地組裝所述平臺(12)及相關(guān)基座(16)，所述平臺(12)包括液壓千斤頂(13) 和被纏繞在各自位置內(nèi)的牽引裝置(14)；ii.將i中所述的系統(tǒng)朝深度可允許安裝所述風(fēng)能系統(tǒng)(1)的碼頭移動；iii.將由前述步驟所述的系統(tǒng)朝所述現(xiàn)場移動；以及iv.將所述基座(16)卸載至海床上。
26.一種用于安裝和拆卸如前述權(quán)利要求之一所述的用于在深水中轉(zhuǎn)換風(fēng)能的系統(tǒng)的 所述轉(zhuǎn)子(2)的裝置，所述裝置包括單軌(36)，所述單軌(36)布置在所述機(jī)艙(4)中、可借 助液壓千斤頂(37)而沿其軸線移動，滑輪固定在所述單軌上以引導(dǎo)和支撐滑輪；所述纜索 一方面接合所述轉(zhuǎn)子組，另一方面通過位于所述機(jī)艙的支撐平面中的活門(38)而到達(dá)絞 盤(39)，所述絞盤(39)布置在被錨固于所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上的工作面(40)上，以使轉(zhuǎn)子 能夠從其工作位置降低到下面的支撐表面，反之亦然，而不需要使用起重船或浮船。
全文摘要
一種在深水中轉(zhuǎn)換風(fēng)能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過封鎖的流體靜壓而得到穩(wěn)定，所述系統(tǒng)包括具有水平軸的一組轉(zhuǎn)子，其具有兩個葉片并容納于機(jī)艙中；一個永磁發(fā)電機(jī)；至少一個變壓器和至少一個整流器；以及其它輔助部件；用于將系統(tǒng)錨固至海床上的群組；用于將動力從轉(zhuǎn)子組傳遞到發(fā)電機(jī)的子系統(tǒng)；以及用于將電力從水下本體傳輸?shù)疥懙氐淖酉到y(tǒng)，所述系統(tǒng)的特征在于，所述電能發(fā)電機(jī)、變壓器、整流器以及所述輔助部件位于水平面以下的水下本體中。
文檔編號F03D11/04GK101981306SQ200880108337
公開日2011年2月23日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者西維斯特洛·卡魯索, 馬丁·賈庫包斯基 申請人:布魯H知識產(chǎn)權(quán)塞浦路斯有限公司