[實用新型]風力發電變槳減速器的仿真模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201320395013.4
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN203365134U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 田廣澤
• 申請（專利權）人: 銀川威力減速器有限公司
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 深圳市攜眾至遠知識產權代理事務所(普通合伙) 44306
• 代理人: 成義生;肖溶蘭

【技術領域】

本實用新型涉及風力發電變槳減速器，特別是涉及一種可模擬測試變槳減速器性能的風力發電變槳減速器的仿真模擬實驗裝置。

【背景技術】

風能作為一種可再生的環保能源，是我國及世界各國目前及將來發展的主要新能源之一。提高風能利用效率、改善風電質量、降低風電成本是發展風力發電技術的前提條件，而變槳系統是風力發電機組重要的組成系統之一，它可以改變風機葉輪的方向使葉輪始終處于迎風狀態，從而充分利用風能，提高風能利用效率。變槳系統主要分為液壓變槳和電動變槳，對于電動變槳，其主要是通過驅動電機控制變槳減速器，使變槳減速器可以隨著風速的方向和大小來調節其輸出轉速，從而驅動變槳軸承轉動，改變風機葉輪方向，實現變槳。由此可見，變槳減速器的性能直接關系到葉輪變槳的效果，其對風能利用效率具有重要的影響作用。變槳減速器一般是安裝于風電機組的輪轂中，風電機組的輪轂在工作時是不間斷旋轉的，因此，變槳減速器工作時，其在傳遞動力的同時也會隨著風機輪轂一起做不間斷的360度旋轉，因此，變槳減速器內部的浮動傳動結構能否滿足條件將直接關系到風機的安全性和穩定性。現有技術條件下，主要是通過搭建仿真模擬裝置對變槳減速器的各項性能進行研究，通過在仿真模擬實驗裝置上確定變槳減速器的各種性能參數，為變槳減速器的性能優化和實際運用提供有力的數據分析和支持。現有的仿真模擬實驗裝置主要分為臥式安裝和立式安裝，對于臥式安裝的實驗裝置，偏航減速器是固定安裝的，其無法模擬偏航減速器隨著風機輪轂不間斷旋轉的真實情況，其試驗的準確性不高，實際參考意義有限。且該臥式安裝的仿真模擬試驗裝置對于各項性能參數的檢測，如震動、噪音、溫度、扭矩等性能參數，需要人工手持檢測單元進行檢測，其測量的準確性不高，且不夠安全。對于立式安裝的仿真模擬試驗裝置，雖然其可以模擬變槳減速器的實際工作狀態，但其缺乏具體的試驗裝置結構及試驗方法，尤其是對于變槳減速器的噪聲、震動、功率、扭矩、效率等重要檢測項目缺乏具體的試驗方法和相應的實驗裝置，從而無法真正試驗變槳減速器的工作性能。

【發明內容】

本實用新型旨在解決上述問題，而提供一種可模擬變槳減速器實際工作狀況，并可測試、分析變槳減速器各項性能參數，以提高變槳減速器性能測試的準確性，為待測變槳減速器的性能優化和實際運用提供數據支持的風力發電變槳減速器的仿真模擬實驗裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種風力發電變槳減速器的仿真模擬實驗裝置，其特征在于，該仿真模擬實驗裝置包括：可旋轉實驗臺架、呈對稱設置的被測變槳減速器和陪試減速器、加載電機、驅動電機、用于檢測被測變槳減速器性能參數的檢測單元、控制單元及檢測分析單元，所述可旋轉實驗臺架與電動機連接，在電動機驅動下作360度旋轉；所述被測變槳減速器和陪試減速器分別固定設于可旋轉實驗臺架上，所述陪試減速器的輸出端與被測變槳減速器的輸入端連接；所述加載電機分別與控制單元及陪試減速器連接；所述驅動電機分別與測試分析單元及被測變槳減速器連接；所述檢測單元設于被測變槳減速器上，并與測試分析單元連接；所述控制單元與加載電機連接，用于控制加載電機的頻率，為陪試減速器提供載荷譜，模擬被測變槳減速器實際工作狀況；所述測試分析單元與檢測單元及驅動電機連接；該仿真模擬實驗裝置通過電動機驅動可旋轉實驗臺架模擬風力發電機輪轂旋轉，通過控制單元控制加載電機的頻率，為被測變槳減速器提供實際的載荷譜輸入，模擬被測變槳減速器的實際工作條件，通過檢測單元檢測被測變槳減速器在該模擬條件下的各項性能參數，最后通過測試分析單元分析被測變槳減速器的工作狀況和使用性能。

所述可旋轉實驗臺架由水平設置的輸入轉軸、連接器及水平設置的輸出轉軸依次連接而成，所述輸入轉軸及輸出轉軸的兩端分別通過軸承座固定于水平平臺上，所述輸入轉軸的端部還與電動機連接，所述水平平臺固定于地面上。

所述連接器為中空的塊狀體，所述輸入轉軸和輸出轉軸的相對端分別固定于所述連接器相對的兩側。

所述被測變槳減速器和陪試減速器相對固定于所述連接器的兩側，且被測變槳減速器與陪試減速器在連接器的內部連接；所述被測變槳減速器與陪試減速器同軸，并與輸入轉軸及輸出轉軸的軸線垂直。

所述陪試減速器與被測變槳減速器結構相同，兩者通過花鍵套連接。

所述檢測單元包括溫度傳感器、扭矩傳感器和加速度傳感器，所述溫度傳感器設于被測變槳減速器的表面和/或內部，所述扭矩傳感器設于被測變槳減速器的輸入軸和/或輸出軸上，所述加速度傳感器設于被測變槳減速器需檢測震動的部位，所述溫度傳感器、扭矩傳感器及加速度傳感器分別與測試分析單元連接。