CN108894571B - 阻尼系统以及具有该阻尼系统的承载围护结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阻尼系统以及具有该阻尼系统的承载围护结构。所述阻尼系统包括第一阻尼器、第二阻尼器、连接在所述第一阻尼器和第二阻尼器之间的流体输送单元以及阻尼系统控制器，所述第一阻尼器和第二阻尼器中均容纳有阻尼液，所述流体输送单元根据所述阻尼系统控制器的控制将第一阻尼器中的阻尼液输送给第二阻尼器，或者将第二阻尼器中的阻尼液输送给第一阻尼器(10)。根据本发明的阻尼器能够有效抑制承载维护结构的振动。

Description

阻尼系统以及具有该阻尼系统的承载围护结构

技术领域

本发明涉及承载围护结构的振动抑制技术领域，更具体地讲，涉及一种用于抑制承载围护结构振动的阻尼器、阻尼系统以及具有该阻尼器或阻尼系统的承载围护结构。

背景技术

风力发电机组是用于将风能转换成电能的能量转化装置。通常，风力发电设备包括承载维护结构(例如，塔筒)、设置联结在塔筒顶端的机舱、安装在机舱中或机舱外的发电机、安装在机舱头部上风向的风轮机等。为了加工和运输方便，塔筒通常是分段制造后运输到安装现场，在安装现场将多段塔筒依次吊装和固定连接，形成对机舱以及发电机组部件的支撑基础之后，在塔筒顶端使塔筒与偏航系统连接，机舱与发电机对接，发电机或齿轮箱再与风轮机对接、连接。

这些安装工序都是在对风电场的范围较小的地域环境并对局部风不易精确预测的情况下展开施工的。在这个吊装安装过程会遇到大小变化不定的阵风或持续的小风。风绕流塔筒时，在塔筒表面形成的气流边界层距离前驻点100-125角度的尾流左右两侧容易产生成对的、交替排列的及旋转方向相反的反对称漩涡，即卡门涡街现象。漩涡以一定频率脱离塔筒外表面，使塔筒受到横风向的周期性脉动力作用，激发产生垂直于上风向的横向振动。当漩涡的脱离频率接近塔筒固有频率时，持续作用后塔筒容易发生共振而被破坏。

图1A示出了塔筒在上风向来流的作用下发生晃动的示例。如图1A所示，当风速在预定范围内时，会引起塔筒30的涡激振动，使得塔筒30产生顺风向(F1)振动和横风向(F3、F2)振动。

在风力发电机组的安装过程中，现场吊装进度、安装工期明显受到局部区域风况的限制。尤其是在塔筒安装到上端的几节塔筒段的情况下，塔筒振动幅度增大，塔筒与偏航装置，塔筒与机舱、机舱与发电机、叶轮的对接时螺栓联结困难，无法实现安全、准确的联接。

在风力发电机组的运行过程中，塔筒晃动也会对塔筒本身以及塔筒基础连接件带来破坏和隐患。在风力发电机组的运行过程中，塔筒受到的载荷除了顶部大部件产生的重力和风轮旋转产生的动载荷外，同时还要受到自然风气动荷载的作用。风绕流塔筒表面时产生的涡街现象会引起使塔筒发生导致共振破坏的横风向振动。风吹动叶轮旋转时会对塔筒产生交变弯矩和交变作用力，这种由顺风向产生的弯矩和力会成为塔筒发生破坏的主要原因，严重时会造成塔筒断裂而发生倾覆。

如图1B所示，现有技术借助围绕塔筒设置螺旋绊线、螺旋肋片用来抑制塔筒30的表面发生旋涡的周期性脱落。螺旋绊线、或螺旋肋片40在不同的螺距布置时，有不同的横风向振荡抑制效果。螺旋线40的高度增加利于破坏涡街形成、破坏涡街发放的周期性，使涡街现象无法生成或使涡街发放更不规则，打破涡街发放的相关性、一致性，利于抑制涡激振动。

然而，在塔筒上缠绕或固定螺旋线的方式仅仅用在吊装阶段，并且螺旋线的特征参数(螺距、高度)、螺旋结构还没有做到最佳，难以适应更宽风速范围的变化。为做到适应空气流的风速变化而变化，并且适用于长期运行，会带来螺旋线制造成本、维护成本的大幅增加。

此外，螺旋绊线、螺旋肋片在塔筒表面的覆盖率也会影响横向振荡抑制效果，覆盖率达到(或超过)50％时，抑制横向振动的效果达到最佳，同时螺旋线与空气流的风致噪声增加，对自然环境生物造成严重影响，尤其是对动物、鸟类生态环境物种造成声波干扰、对生态环境造成破坏。

因此，需要提供一种不影响塔筒外观、不增加塔筒的风阻、不对塔筒外部环境产生噪音，吊装完毕可拆除从而回收反复使用，也可以固定在塔筒内部，在运行过程中使用的抑制振动的装置。

发明内容

本发明提供了一种阻尼系统以及具有该阻尼系统的承载围护结构，以提高有限吊装时间内的安全性、结构稳定性和吊装效率，缩短因为风的不确定性随时造成风电场建设周期的拖延给风电机组并网发电推迟造成的浪费；提高整机结构的稳定性，抑制机组在运行、停机过程中在自然环境流固耦合诱发振动给整机、部件造成的过度疲劳、破坏。

根据本发明的一方面，提供了一种阻尼系统，所述阻尼系统包括第一阻尼器、第二阻尼器、连接在所述第一阻尼器和所述第二阻尼器之间的流体输送单元，所述第一阻尼器和第二阻尼器中均容纳有阻尼液，所述流体输送单元用于将所述第一阻尼器中的阻尼液输送给所述第二阻尼器，或者将所述第二阻尼器中的阻尼液输送给所述第一阻尼器。

根据本发明的另一方面，提供了一种承载围护结构，所述承载围护结构的内部安装有如上所述的阻尼系统，所述第二阻尼器布置在所述第一阻尼器的上方。

根据本发明的另一方面，提供了一种阻尼器，所述阻尼器包括壳体以及容纳在所述壳体中的阻尼液，所述阻尼器的外壁被设置为具有磁性。

根据本发明的另一方面，提供了一种承载围护结构，所述承载围护结构中设置有如上所述的阻尼器，所述阻尼器悬吊在所述承载围护结构内，在与所述阻尼器的位置相对应的位置，所述承载围护结构的内壁设置为具有磁性，所述阻尼器的外壁的磁极性与所述承载围护结构的内壁的磁极性相同。

根据本发明的另一方面，提供了一种阻尼系统，所述阻尼系统包括阻尼器以及流体输送单元，所述阻尼器中容纳有阻尼液，所述流体输送单元用于将所述阻尼器中的一部分阻尼液抽走或者向所述阻尼器中补充阻尼液。

根据本发明的另一方面，提供了一种风力发电机组，所述风力发电机组包括由如上所述的承载围护结构形成的塔筒。

上述技术方案不仅能够解决吊装过程塔筒承载结构本身的晃动所带来的对塔筒与地基基础连接件的破坏和隐患，还能降低在风力发电机组运行过程、停机中塔筒倾覆的风险。因此，根据本发明的技术方案，能够争取缩短建设时间并提高风力发电机组运行过程中的可靠性，使得风电场投资方和建设者双方受益。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1A示出了塔筒在上风向来流的作用下发生晃动的示例；

图1B是示出现有技术中在塔筒上缠绕螺旋绊线绳或设置螺旋肋片的示意图；

图2是根据本发明第一实施例的阻尼器的立体透视图；

图3是根据本发明第一实施例的阻尼器的俯视图；

图4是根据本发明第二实施例的阻尼器的立体透视图；

图5是根据本发明实施例的阻尼系统的示意图。

附图标号：

1000、2000：阻尼器；

10：第一阻尼器；20：第二阻尼器；

30：承载围护结构；100：壳体；

110、120：磁性壁；210：阻尼液；220：质量体；221：凸起；

240：腔体隔板；310：减振器；320：阻尼系统控制器；

330：流体输送单元；340：振动参数测量单元；360：环状支撑架；

421：液体流出口；422：液体流入口。

具体实施方式

为了解决现有技术中的技术问题，阻止塔筒等承载围护结构上外表面上的气流边界层涡街现象的发生、阻止塔筒受涡激响应振动过大、抑制塔筒振动，搭建一种对风力发电机组的保护系统，本发明人通过对高海拔、高山地域风电场建设实地调查和研究，提出了一种在承载围护结构内部构建振动能量耗散结构以及具有该结构的承载围护结构。下面，参照附图来详细说明本发明的实施例。

图2和图3示出了根据本发明第一实施例的阻尼器的示意图。

根据本发明的第一实施例，阻尼器1000包括形成容纳腔的壳体100以及位于壳体100的容纳腔内的阻尼液210。优选地，阻尼器1000还可以包括质量体220，质量体220漂浮在阻尼液210的液面上。

根据本发明第一实施例的阻尼器1000可以安装在承载围护结构(例如，风力发电装置的塔筒、高层建筑的电视塔、通讯塔、桥梁的支柱)30中，用于避免承载围护结构30在预定风速范围内振动过速或振幅过限。当承载围护结构30振动时，振动携带的动能或振动携带的动量传递给根据本发明第一实施例的阻尼器1000，阻尼器1000跟随围护结构塔筒的顺风向振动产生相应的顺风向振动，使得阻尼液210在腔体内振荡、液面波动，阻尼液210中的质量体220受到液体的作用，随着波浪上下运动，将液体传递获得的动能转换为重力势能、热能等其它形式的能量，充当阻尼的角色，从而消耗围护结构塔筒的振动动能，起到对围护结构塔筒抑制振动、减振的作用。

为了更有效地耗散掉阻尼液体和质量体获得的动能，质量体220的下部还可设置有波浪破碎犁耙。波浪破碎犁耙为形成在质量体220下表面上的多个不规则的齿状凸起221。在质量体220下部形成的多个齿状凸起221有顺排列或叉排排列；凸起221的高度可以一致或高低交错起伏，凸起221之间有互相连通的沟或槽；凸起221可以形成有锋利的尖或锋利的棱。优选地，质量体220表面做过防腐或本身是耐腐蚀材质，凸起221表面可形成有防腐层。

质量体220上的齿状凸起221用于将有序的阻尼液体携带的动能或动量及其在与质量体220下表面始终接触(阻尼液浸没质量体的下表面)并相互作用时借助锋利的齿状凸起对阻尼液体产生各个方向的表面力(流体受到的固体表面接触施加的作用力)，并将凸起接触的流体分解为无数个小质量、流动方向四面八方都有分量的流动轨迹(或迹线)无序化的小质量体的动能或动量，以分解液体、分流液体动量的方式消耗掉围护结构30传递的振动能量，避免承载围护结构30的振动超过预定幅度。

如图3所示，壳体100可以为圆环形筒状结构，形成圆环形容纳腔。多个质量体220可沿着容纳腔的圆周分布，并且多个质量体220之间可通过腔体隔板240被分隔开。腔体隔板240沿着阻尼器1000的高度方向设置，使得质量体220沿着竖直方向运动。腔体隔板240的高度没有严格的限制，只要能够为质量体220提供限位和上下运动的引导作用即可。优选地，多个质量体220下部的阻尼液之间相互连通。

根据本发明的实施例，在阻尼液振荡时，质量体220会随着波浪上下移动，从而将振动能转换成摩擦热能而消散掉。具体地，随着液面升高和下降，质量体220上下运动，使携带着动能或动量运动的质量体220在向上和向下运动的过程中，质量体220与液体摩擦、质量体220与腔室竖直壁面摩擦、液体与腔室壁面摩擦各种阻尼消耗能量的方式来转向并耗散振动能量，同时，运动的液体在推举质量体220向上运动过程做功、耗功，从而减小承载维护结构的顺风向和横向振动过程的幅度和频率。阻尼液与质量体摩擦、撞击过程，将横向振动转换为竖直方向，这里发生的振动方向的正交化转变，涉及振动能量释放调整为竖直方向的无限制，并且借助质量体与阻尼液体自身重量，需要克服重力做功，在克服重力做功过程中就是对转化、转移的振动能量的一种消耗，这样，更加利于发挥振动抑制效果的快速收敛。

图4示出了根据本发明第二实施例的阻尼器的立体透视图。

根据本发明的第二实施例，阻尼器2000包括形成容纳腔的壳体100以及位于壳体100的容纳腔内的阻尼液210。优选地，阻尼器2000还可以包括多个质量体220，质量体220漂浮在阻尼液210的液面上。

与根据本发明第一实施例的阻尼器1000不同之处在于，本发明的第二实施例2000的壳体100为圆筒形，多个质量体220自由漂浮在阻尼液210的液面上，相邻质量体220之间没有设置分隔板。

根据本发明的第二实施例的阻尼器2000，在质量体220外表面上形成有多个齿状凸起221，从而形成波浪破碎犁耙。多个齿状凸起221可以有顺排列或叉排排列，凸起221的高度可以一致或高低交错起伏，凸起221之间可以形成有纵横交错并互相连通的沟或槽，凸起221可以形成有锋利的尖或锋利的棱。优选地，质量体220表面做过防腐或本身是耐腐蚀材质，凸起221的表面形成有防腐层。

当多个质量体220漂浮在阻尼液中时，借助凸起221在相邻质量体220的波浪破碎犁耙之间形成叉排交错结构，维持相邻质量体220之间始终存在间隙，使得阻尼液在该间隙内不能持续沿着特定方向流动，形成动态耗散能量的间隙。

根据本发明的实施例的阻尼器2000可安装在承载围护结构上。当承载维护结构振动时，有序、有方向的波动的阻尼液体携带动能或动量与质量体220的外表面始终接触并相互作用，波浪破碎犁耙借助锋利的齿状凸起221对阻尼液体产生各个方向的表面力，并将与凸起221接触的流体分解为无数个小质量、流动方向四面八方都有分量的、流动轨迹无序化的小质量体的动能或动量。因此，多个质量体220能够对接触凸起221的液体产生不同方向的分流流动和竖直方向的表面力、水平方向360度的表面力作用，以分解液体、分流液体动量的方式消耗掉围护结构传递的振动能量，避免承载围护结构的振动超过预定幅度。同时，波浪破碎犁耙相互之间的碰撞，由于凸起的存在，使得接触、碰撞过程能量极度不守恒、衰减急速，利于振动能量无序化分解。

根据本发明的实施例，还提供了一种阻尼系统。根据本发明实施例的阻尼系统可包括至少两个阻尼器，下面以包含两个阻尼器为例进行描述。根据本发明的实施例的阻尼系统中的阻尼器可以是容纳有阻尼液的各种结构的阻尼器，例如，可以是根据本发明第一实施例的阻尼器1000或者是根据本发明第二实施例的阻尼器2000。在附图中所示的实施例中，根据本发明实施例的阻尼系统包括根据本发明第一实施例的阻尼器1000以及根据本发明第二实施例的阻尼器2000。

如图5所示，根据本发明实施例的阻尼系统包括第一阻尼器10和第二阻尼器20，均包括阻尼液容纳腔并且容纳有阻尼液。根据本发明实施例的阻尼系统还可包括流体输送单元以及阻尼系统控制器。流体输送单元可包括连接在第一阻尼器10和第二阻尼器20之间的管道以及连接在管道上的泵、控制阀、设置在阻尼器中的液位计、液位传感器(液位传感器测量值与阻尼器内部结构数据结合获得内部液体质量，也就相应为调整减振器的自然频率获得数据)等。阻尼系统控制器控制流体输送单元的操作等。阻尼液可以是水、油等各种液体。

根据本发明实施例的阻尼系统可以安装在承载围护结构30(例如，风力发电装置的塔筒)内部空间中，第一阻尼器10和第二阻尼器20可以上下间隔地布置在塔筒内，并通过流体输送单元相互连接。如图5所示，通过流体输送单元，第一阻尼器10中的阻尼液可以输送到第二阻尼器20中，或者将第二阻尼器20中的阻尼液输送到第一阻尼器10中，从而调节阻尼系统的阻尼，以形成对风电场不同风速激励围护结构外表面、不同的承载结构受迫振动的抑制作用。

第一阻尼器10和第二阻尼器20可以是上述根据本发明第一实施例的阻尼器1000以及根据本发明第二实施例的阻尼器2000中的任一种，只要在阻尼器中填充有一定质量的阻尼液即可。在塔筒为圆形的情况下，可以将第一阻尼器10和第二阻尼器20均形成为圆形，以与塔筒内的安装空间相匹配，在阻尼器内填充阻尼液至一定高度。

根据本发明实施例的阻尼系统，还可以包括振动参数测量单元340，振动参数测量单元340可设置在塔筒上，将实时测量的振动信息发送给阻尼系统控制器320。根据实时测量的振动信息，阻尼系统控制器320控制流体输送单元将第一阻尼器10的一部分阻尼液输送给第二阻尼器20或者将第二阻尼器20的一部分阻尼液输送给第一阻尼器10。例如，当阻尼系统控制器320判断需要增大附加阻尼时，控制流体输送单元，将第一阻尼器10的一部分阻尼液送往第二阻尼器20，给予流体输送机械(泵)控制信号，控制驱动电机转速、控制流量，根据液位数据和振动状态数据控制驱动电机的启停；当控制器320判断需要降低附加阻尼时，控制流体输送单元，将第二附加阻尼器20中的液体输送给第一阻尼器10，给予流体输送管路控制阀开通信号，控制流量，控制关闭。当将位于下部的第一阻尼器10的阻尼液输送给位于上部的第二阻尼器20时，可以通过泵进行液体的输送。当将位于上部的第二阻尼器20的阻尼液输送给位于下部的第一阻尼器10中时，可以通过设置在第二阻尼器20底部的液体留出口421通过重力自流的方式，使阻尼液通过位于第一阻尼器10的上部的液体流出口422流入第一阻尼器10中。

承载围护结构在不同高度、不同区段的振动幅度不同，根据本发明的实施例的阻尼系统，通过将阻尼液向上输送或向下输送，可以改变承载围护结构的重心(质心)位置，调整承载围护结构的振幅，避免承载围护结构的局部振幅过大而导致断裂或坍塌。多个阻尼器串联连通可以调整质量、改变阻尼器自身的自然频率，同时液体在上下输送过程与所受重力方向一致或相反，这种质量输运运动轨迹与塔筒的振动接近正交化，利于塔筒振动抑制收敛，而不会再对塔筒振动促成新的激发。

阻尼系统控制器320可根据长期运行数据(包括风速、机组输出功率、塔筒振动信息)经过数据处理，自动寻优，获取调整附加阻尼的规律，例如，获取附加阻尼调整实施前馈控制的参数。

在将根据本发明实施例的阻尼系统安装于承载围护结构(例如风力发电装置的塔筒)中时，可以将第一阻尼器10和第二阻尼器20在高度方向分别固定在塔筒内壁上。优选地，根据本发明的实施例，将第一阻尼器10和第二阻尼器20分别悬挂于塔筒内壁，例如，通过多个减振器将阻尼器10和20悬吊于塔筒内壁上，减振器310沿着塔筒内周方向呈放射状布置，减振器310的一端连接在阻尼器上，减振器的另一端锚固于塔筒内壁上。还可以利用环状支撑架固定于塔筒内壁上，再将减振器的上端固定在环状支撑架360上。

通过将阻尼系统悬吊在塔筒内，而不是刚性地固定到塔筒内壁上，可以容易地实现大质量体(塔筒)与小质量体(阻尼系统)之间的解耦。

依据本实施例，承载整机的塔筒自身有个自然频率，阻尼器的自然频率可调整，当通过调整液体质量获得阻尼器的自然频率与塔筒外部的激励频率一致或接近时，阻尼器对塔筒的作用力与塔筒所受外部激励正好(或接近)大小相等、方向相反(或接近相反)，就可以使塔筒的振动受到抑制(或真服收敛)，即：反共振措施。

根据本发明的实施例，阻尼系统中的阻尼器的外侧壁可形成为磁性壁110，在承载围护结构的相应安装位置的侧壁，例如，塔筒的相应安装位置的侧壁上，也可以形成为磁性壁120。磁性壁110和120为同极性磁性壁，可以同为N极或同为S极。在阻尼器与塔筒壁之间预留静态环状间隙。同极性的磁性壁面之间形成非接触相斥力，相斥力与环状间隙距离成反比，阻尼与环状间隙距离成反比，阻尼与磁场强度成正比。通过同极性磁场的相互排斥，抑制阻尼器的晃动，减小阻尼器的晃动幅度，使得阻尼器与塔筒内壁之间保持预定间隙，避免两者之间相互碰撞，保护塔筒和阻尼器。

根据所需要的磁性排斥力的大小，可以将阻尼器的外壁的一部分或整个外壁设置为磁性壁。可以通过在阻尼器的外表面上以及塔筒内壁上安装磁性体来形成磁性壁，也可以通过在阻尼器的外表面上设置磁性材料来形成磁性壁，例如，设置磁钢、永磁材料等，可以通过粘结、铆接等方式将磁性材料固定在阻尼器的外表面上。

此外，还可以在阻尼器的外表面以及塔筒内壁上设置电磁体，通过对电磁体通电产生磁场来使阻尼器的外壁和塔筒内壁之间形成排斥力。例如，在第一阻尼器10和第二阻尼器20的外壁上设置第一电磁体，在塔筒内壁上设置第二电磁体，通过对第一电磁体和第二电磁体通电，使得第一电磁体和第二电磁体产生的磁场的磁极性相同，从而使得阻尼器与塔筒内壁之间保持预定间隙，防止阻尼器与塔筒相互碰撞。

可以通过在阻尼器的外壁设置线圈并对线圈通电来形成第一电磁体，可以通过在塔筒内壁上设置线圈并对线圈通电来形成第二电磁体。通过控制对线圈供应的电流的大小，可以控制所形成的磁场的大小，从而形成可控磁场。当塔筒振动较大时，可以使磁场增强，当塔筒振幅较小，可以削弱磁场，从而根据阻尼器的震荡幅度的大小来调整电磁场抑制阻尼器晃动的能力。

当通过电磁体来使阻尼器和塔筒内壁之间形成磁极性相同的磁场的情况下，需要对线圈保持供电来保持阻尼器外壁以及塔筒内壁的相互排斥力。为线圈供电、建立磁场形成排斥力的方式可以有如下几种方式，用以获得对整机结构稳定性的保障：(1)在风力发电机停止运行的状态下(可以是机组尚未并入电网，也可以是电网故障后的机组脱网)，在自然环境风速较小时(甚至小于机组启动风速)，利用自然环境的小风速使得风力发电机组发电，对电能储存、并对电能变换成直流电、获得直流励磁磁场、构成排斥力，即：风力机微风转动获取电能，可用于阻尼器外壁产生、建立磁场，获得对高尺度、柔性塔筒的保护，这是对低风速、微风速度下避免气流绕流塔筒形成涡激振动、降低塔筒疲劳度的一种节能措施；(2)当风力发电机停机时(可以是故障停机、检修维护停机)，可以通过电网供电(倒送电，借助塔筒内的自用电变压器供电、整流，)使线圈产生、建立磁场、获得对塔筒振动的阻尼；(3)风力发电机组并网运行时，从发电机开关柜体引出一路自供电，利用自动供电给附加阻尼器外壁产生磁场、形成相互排斥力、抑制振动。

根据本发明实施例的供电方式，自供电附加阻尼器外壁产生磁场，保证阻尼器外壁和塔筒内壁之间形成永久性磁场，不管有风、无风、并网、脱网，使得阻尼系统始终能够保持抑制阻尼器晃动的能量，保护塔筒不被阻尼器撞击破坏。

根据本发明实施例的阻尼系统，可以安装在风力发电装置的塔筒内。可针对系统的第一阶振动模态、第二阶振动模态设置多个阻尼器，并使多个阻尼器沿塔筒竖直的高度方向分层设置，并通过流体输送单元相互连通。阻尼器的外壁可以与塔筒的内壁紧紧固定在一起或预留预定间隙而悬吊在塔筒内。

虽然在上面的实施例中，以包含两个阻尼器为例描述根据本发明实施例的阻尼系统，但是，本发明不限于此，阻尼系统可以包含2个以上的阻尼器，多个阻尼器沿塔筒高度方向分层设置，分别对应于塔筒的不同区段，并且包括多个阻尼器之间串联接入方式的多个液体泵，根据不同区段的振动抑制需求来在各个阻尼器中设置相应质量的阻尼液。

此外，在根据本发明的变型实施例中，上述实施例中的第一阻尼器或第二阻尼器可以简化为阻尼液容纳桶，阻尼器安装在承载围护结构中，而阻尼液容纳桶可以放置固定平台上。

因此，本发明的实施例还提供了一种阻尼系统，该阻尼系统包括阻尼器以及流体输送单元，所述阻尼器中容纳有阻尼液，所述流体输送单元用于将所述阻尼器中的一部分阻尼液抽走或者向所述阻尼器中补充阻尼液。

根据上述实施例的阻尼系统还可以包括阻尼系统控制器和阻尼液供应桶，所述流体输送单元根据所述阻尼系统控制器的控制将所述阻尼器中的一部分阻尼液输送到所述阻尼液供应桶中或者将所述阻尼液供应桶中阻尼液补充到所述阻尼器中。

根据本发明的技术方案，为风力发电组的塔筒等承载围护结构构件了一种保护系统，在风电场建设过程中，预先安装在塔筒上部几段的内周，在塔筒内部构建对能量耗散的能力—结构阻尼，降低对塔筒基础的破坏，降低晃动对原有的上风向空气流面对塔筒绕流形成的攻角和对风轮机气动外形的影响，提高风轮机对风能的吸收转化率；同时还可以考虑现场风向的改变，能够自适应调整阻尼器的阻尼系数、自然频率，解决吊装过程风力发电机组承载结构的塔筒本身受风诱发的晃动所带来的对塔筒与地基基础的联接件的破坏和隐患；降低建设成本，及早并网发电。同时重要的是：抑制运行过程中的俯仰振动、横向振动，以提高风力机对风能利用的吸收系数、提高对风能的转化率、提高风力发电机组的发电量；抑制机组投运过程、停机期间的随机振动，保障风电机组整机结构的稳定性、安全性的要求。

本发明的实施例不仅能够解决吊装过程塔筒承载结构本身的晃动所带来的对塔筒基础连接件的破坏和隐患，还能降低在风力发电机组运行过程中塔筒倾覆的风险，争取缩短建设时间并提高风力发电机组运行过程中的可靠性，使得风电场投资方和建设者双方及早受益。

此外，根据本发明的技术方案，解决了传统的振动抑制装置存在噪声的问题，避免了对生态环境造成的影响。

根据本发明的技术方案，除了应用于风力发电机组的塔筒之外，还可以应用于柱形的工厂烟囱或冷却塔等各种承载围护结构中，降低承载围护结构的因卡门涡街引起共振而倒塌的风险。

本发明的以上实施例仅仅是示例性的，而本发明并不受限于此。本领域技术人员应该理解：在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，其中，本发明的保护范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (15)

1.一种阻尼系统，其特征在于，所述阻尼系统包括第一阻尼器(10)、布置在所述第一阻尼器(10)的上方的第二阻尼器(20)、连接在所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)之间的流体输送单元(330)，所述第一阻尼器(10)和第二阻尼器(20)中均容纳有阻尼液，所述流体输送单元用于将所述第一阻尼器(10)中的阻尼液输送给所述第二阻尼器(20)，或者将所述第二阻尼器(20)中的阻尼液输送给所述第一阻尼器(10)。

2.如权利要求1所述的阻尼系统，其特征在于，所述阻尼系统还包括阻尼系统控制器(320)和振动参数测量单元(340)，所述阻尼系统用于安装在承载围护结构中，所述振动参数测量单元(340)用于测量所述承载围护结构的振动参数，并将所述振动参数发送给所述阻尼系统控制器(320)，所述阻尼系统控制器(320)根据所述振动参数控制所述流体输送单元(330)。

3.如权利要求1或2所述的阻尼系统，其特征在于，所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁至少部分为磁性壁，

所述第一阻尼器(10)和/或所述第二阻尼器(20)还包括漂浮在阻尼液的液面上的质量体(220)，所述质量体(220)的外表面上形成有多个齿状凸起(221)，所述多个齿状凸起(221)之间设置有纵横交错并互相连通的沟或槽，所述质量体(220)能够随着所述阻尼液的波动而平移、震荡或翻滚运动。

4.如权利要求1所述的阻尼系统，其特征在于，所述阻尼系统用于安装在承载围护结构中，所述阻尼系统还包括分别设置在所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁上的第一电磁体与用于设置在所述承载围护结构的内壁上的第二电磁体，所述第一电磁体和所述第二电磁体产生的磁场具有相同的磁极性。

5.如权利要求1所述的阻尼系统，其特征在于，所述阻尼系统用于安装在承载围护结构中，所述阻尼系统包括设置在所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁上的第一磁性体以及用于设置在承载围护结构上的第二磁性体，所述第一磁性体与所述第二磁性体具有相同的磁极性。

6.一种承载围护结构，其特征在于，所述承载围护结构的内部安装有如权利要求1所述的阻尼系统。

7.如权利要求6所述的承载围护结构，其特征在于，所述阻尼系统还包括阻尼系统控制器(320)和振动参数测量单元(340)，所述振动参数测量单元(340)安装在所述承载围护结构上，用于测量所述承载围护结构的振动参数，并将所述振动参数发送给所述阻尼系统控制器(320)，所述阻尼系统控制器(320)根据所述振动参数控制所述流体输送单元(330)。

8.如权利要求6或7所述的承载围护结构，其特征在于，所述阻尼系统悬吊在所述承载围护结构的内部，所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁与所述承载围护结构的内壁之间预留预定间隙；

其中，所述阻尼系统通过减震器(310)悬吊在所述承载围护结构的内部。

9.如权利要求6或7所述的承载围护结构，其特征在于，所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁至少部分为磁性壁，所述承载围护结构的内壁在与所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁相对应的位置处也设置为磁性壁，所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁的磁极性与所述承载围护结构的内壁具有相同的磁极性。

10.如权利要求9所述的承载围护结构，其特征在于，所述流体输送单元包括连接所述第一阻尼器和所述第二阻尼器的管道以及安装在所述管道上的泵和阀门，

其中，通过如下方式中的至少一种，使得所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁以及所述承载围护结构的内壁具有磁性：

附着由磁性材料制成的磁性层；

附着永磁体；

镀覆磁性层。

11.如权利要求6或7所述的承载围护结构，其特征在于，所述阻尼系统还包括分别设置在所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁上的第一电磁体与设置在所述承载围护结构的内壁上的第二电磁体，所述第一电磁体和所述第二电磁体产生的磁场具有相同的磁极性。

12.如权利要求11所述的承载围护结构，其特征在于，所述第一电磁体为缠绕在所述第一阻尼器(10)和所述第二阻尼器(20)的外壁上的第一线圈，所述第二电磁体为设置在所述承载围护结构的内部上的第二线圈。

13.如权利要求6或7所述的承载围护结构，其特征在于，所述承载围护结构为风力发电机组的塔筒。

14.如权利要求6所述的承载围护结构，其特征在于，所述第一阻尼器(10)和/或所述第二阻尼器(20)还包括漂浮在阻尼液的液面上的质量体(220)，所述质量体(220)的外表面上形成有多个齿状凸起(221)，所述多个齿状凸起(221)之间设置有纵横交错并互相连通的沟或槽，所述质量体(220)能够随着所述阻尼液的波动而平移、震荡或翻滚运动。

15.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括如权利要求6-14中任一项所述的承载围护结构。

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