[發(fā)明專利]一種水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷傳感器的標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410519954.3
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104318070B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文光;譚銀銀;代勇波
• 申請（專利權(quán)）人: 成都阜特科技股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷傳感器的標(biāo)定方法，包括：需使風(fēng)力發(fā)電機(jī)處在低風(fēng)(速)且發(fā)電機(jī)切出狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)定，具體采用以下公式對安裝于風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片根部的載荷傳感器進(jìn)行標(biāo)定，即其中，S_f為揮舞方向載荷特征值，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)若干周期后，載荷正弦函數(shù)達(dá)到穩(wěn)定后，葉片上某一方位角下的揮舞載荷值；S_e為擺振方向載荷特征值，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)若干周期后，載荷正弦函數(shù)達(dá)到穩(wěn)定后，葉片某一方位角下的擺振載荷值；M_f為葉片某一方位角下的揮舞方向載荷理論值，通過葉片的重心、重力及槳距角正弦值之間的關(guān)系計算得出；M_e為葉片某一方位角下的擺振方向載荷理論值，通過葉片的重心、重力及葉片槳距角余弦值之間的關(guān)系計算得出；為理論載荷矩陣，測量載荷矩陣，為交叉影響矩陣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷傳感器的標(biāo)定方法，用于對單一葉片的標(biāo)定，其包括：

步驟S10：求取風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在一個特征狀態(tài)下的理論載荷和測試載荷之間的關(guān)系；

步驟S20：通過擬合求取風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在若干個特征狀態(tài)下的理論載荷和測試載荷之間的相關(guān)系數(shù)的平均值；

步驟S30：求取理論揮舞載荷和測試擺振載荷的相關(guān)系數(shù)，以及理論擺振載荷和測試揮舞載荷之間的相關(guān)系數(shù)；

步驟S40：將步驟S10、S20、S30獲得的系數(shù)根據(jù)測試載荷獲取葉片承受的實(shí)際載荷，具體采用進(jìn)行標(biāo)定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷傳感器的標(biāo)定方法，用于對至少具有兩葉片的風(fēng)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，其包括：重復(fù)步驟S10、S20、S30、S40對風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片進(jìn)行標(biāo)定。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片載荷傳感器的標(biāo)定方法，包括：

步驟S10：求取風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在一個特征狀態(tài)下的理論載荷和測試載荷之間的關(guān)系，該步驟S10進(jìn)一步包括步驟S11、S12及S13，

步驟S11：首先假定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片揮舞和擺振之間無交叉影響，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片揮舞方向上載荷對擺振方向上的應(yīng)變無影響，同時擺振方向上載荷對揮舞方向上的應(yīng)變無影響，此時M_e＝S_e·c_e，M_f＝S_f·c_f，

步驟S12：風(fēng)輪空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，槳距角設(shè)定為0度，即葉片與吹過葉片的風(fēng)相互垂直，利用步驟S11中關(guān)系式M_e＝S_e·c_e可求得

c_e＝M_e/S_e(2)

由公式(2)，將葉片水平狀態(tài)下的擺振方向載荷理論值M_e除以測得的葉片的擺振方向載荷特征值S_e即可求得系數(shù)c_e，

步驟S13：風(fēng)輪空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，槳距角設(shè)定為90度，即葉片與吹過葉片的風(fēng)相互平行，利用步驟S11中關(guān)系式M_f＝S_f·c_f可求得

c_f＝M_f/S_f(3)

由公式(3)將葉片水平狀態(tài)下的揮舞方向載荷理論值除以測得的葉片的揮舞方向載荷特征值即可求得系數(shù)c_f；

步驟S20：通過擬合求取風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在若干個特征狀態(tài)下的理論載荷和測試載荷之間的相關(guān)系數(shù)的平均值，

設(shè)定風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片揮舞與擺振之間無交叉影響，根據(jù)步驟S10求得c_e和c_f，

MfMe=A100A4·Sf·cfSe·ce---(4)]]>

M_e＝A₄·S_e·c_e，M_f＝A₁·S_f·c_f

重復(fù)步驟S10，測量不同M_f對應(yīng)的A₁*S_f*c_f，以及不同M_e對應(yīng)的A₄*S_e*c_e，利用回歸分析方法來求得A₁和A₄；

步驟S30：求取理論揮舞載荷和測試擺振載荷的相關(guān)系數(shù)，以及理論擺振載荷和測試揮舞載荷之間的相關(guān)系數(shù)，

根據(jù)步驟S10及步驟S20獲得的c_e、c_f、A₁、A₄且在已知

并利用

M_f＝A₁S_fc_f+A₂S_ec_e (5)

M_e＝A₃S_fc_f+A₄S_ec_e (6)

根據(jù)(5)、(6)，可得

A₂＝(M_f-A₁S_fc_f)/S_ec_e (7)

A₃＝(M_e-A₄S_ec_e)/S_fc_f (8)

利用公式(7)(8)來計算A₂和A₃，

步驟S40：將步驟S10、S20、S30獲得的A₁、A₂、A₃、A₄、c_f、c_e用于根據(jù)測試載荷獲取葉片承受的實(shí)際載荷，具體采用以下公式，

即其中，M_{real_flap}和M_{real_edge}分別是葉片在揮舞方向和擺振方向的實(shí)際載荷，M_{test_flap}和M_{test_edge}分別是葉片在揮舞方向和擺振方向的測試載荷；

步驟S50：重復(fù)步驟S10、S20、S30、S40對其它至少兩個葉片進(jìn)行標(biāo)定

對其它至少兩個葉片重復(fù)步驟S10、S20、S30、S40中針對葉片的實(shí)際載荷標(biāo)定方法，完成對葉片其它至少兩個的載荷傳感器標(biāo)定。