抗噪音使风力涡轮机沉默

如果风能转换器位于住宅区附近的任何地方，即使在强风中也不能变得太嘈杂。大多数这样的动力装置试图在邻居的耳朵上轻松实现，但即使是最谨慎的设计也无法防止噪音的产生：一个来源是转子叶片的运动，另一个是齿轮箱产生振动的齿轮。这些被传递到风力涡轮机的塔架，在那里它们被发射到广阔的区域-居民听到的是嗡嗡声。

“人们发现这些单调的声音特别令人不愉快，就像蚊子抱怨一样，”德累斯顿弗劳恩霍夫机床和成形技术研究所的研究助理AndréIllgen说。如果风能转换器发出过大的嗡嗡声，它们只能在部分负载下运行：它们以较慢的速度旋转并产生较少的电力。在某些情况下，操作员必须安装额外的阻尼系统，甚至更换变速箱-这是一项昂贵的业务。

然而，到目前为止使用的被动阻尼系统的有效性有些限制：它们仅吸收特定频率的噪声。然而，由于现代风能转换器使其旋转速度适应风速以便产生尽可能多的电力，因此嗡嗡声的频率也会变化。尽管采用了噪声衰减措施，但嗡嗡声仍会侵入周围区域。

在与SchirmerGmbH，ESMEnergie-和SchwingungstechnikMitschGmbH以及Ziegler博士工程办公室的同事的联合项目中，IWU研究人员开发了一种用于风力涡轮机的主动阻尼系统。该项目由DeutscheBundesstiftungUmwelt资助。

“这些系统能够自动对频率的任何变化做出反应并抑制噪音-无论风力发电机的转速有多快，”Illgen说。该系统的关键部件是压电执行器。这些装置将电流转换为机械运动并产生“负振动”，或者一种抗噪声，其精确地抵消风力涡轮机的振动并将其抵消。压电执行器安装在齿轮箱轴承上，齿轮箱轴承将齿轮箱连接到挂架上。

但是这些压电执行器如何根据各自的噪声频率调整自己?“我们已将传感器集成到系统中。他们不断测量变速箱中产生的振动，并将结果传递给执行器控制系统，“Illgen说。研究人员已经开发出主动减振器的工作模型，他们的下一步将是进行现场试验。

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