[發(fā)明專利]一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號遙測方法及試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610294823.9
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105804954B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白葉飛;汪建文;東雪青;高志鷹;馬劍龍;冀文舉
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D1/06
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)37245
• 代理人: 曹玉琳

1.一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號試驗裝置，其特征在于：包括風(fēng)力發(fā)電機組和動態(tài)信號采集裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機組包括底部用于支撐的塔架(1)、發(fā)電機(2)及風(fēng)輪，所述發(fā)電機(2)內(nèi)設(shè)有與風(fēng)輪連接并通過風(fēng)輪驅(qū)動發(fā)電的機軸(3)，所述風(fēng)輪包括葉片(4)和輪轂法蘭(5)，所述葉片(4)通過螺栓安裝在輪轂法蘭(5)上，所述葉片(4)上設(shè)有傳感器(6)，所述輪轂法蘭(5)安裝在機軸(3)上，

所述動態(tài)信號采集裝置包括遙測主機和數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述遙測主機設(shè)置于機軸(3)的首端，所述遙測主機自首端至尾端設(shè)有依次連接的遙測信號發(fā)射天線(7)、信號采集主機(8)和電池(9)，所述信號采集主機(8)的周側(cè)安裝有激光觸發(fā)器(10)和通訊數(shù)據(jù)接口(11)，葉片(4)上的所述傳感器(6)與通訊數(shù)據(jù)接口(11)通過信號導(dǎo)線連接，

所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括數(shù)據(jù)分析計算機(12)、電能質(zhì)量測試儀(13)、負(fù)載箱(14)、無線路由器(15)、激光發(fā)射器(16)，所述發(fā)電機(2)、負(fù)載箱(14)、電能質(zhì)量測試儀(13)和數(shù)據(jù)分析計算機(12)依次通過導(dǎo)線連接，所述激光發(fā)射器(16)對激光觸發(fā)器(10)觸發(fā)，所述遙測信號發(fā)射天線(7)通過無線路由器(15)提供的無線信號與數(shù)據(jù)分析計算機(12)數(shù)據(jù)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號試驗裝置，其特征在于：所述電池(9)為鋰電池，所述電池(9)上中心對稱的設(shè)有四個第一螺孔，所述信號采集主機(8)上對應(yīng)第一螺孔位置設(shè)有第二螺孔，所述第一螺孔和第二螺孔通過螺釘螺紋固定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號試驗裝置，其特征在于：所述遙測主機通過主機固定盤(17)固定在機軸(3)的頭部一端，所述主機固定盤(17)為圓盤形且居中的設(shè)有圓柱形凹槽(18)，所述主機固定盤(17)的邊緣處設(shè)有與第一螺孔位置相對應(yīng)的第三螺孔(21)，所述第二螺孔、第一螺孔和第三螺孔(21)通過主機螺釘固定，所述凹槽(18)內(nèi)設(shè)有螺栓，所述主機固定盤(17)通過螺栓固定在發(fā)電機(2)的轉(zhuǎn)軸一端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號試驗裝置，其特征在于：所述輪轂法蘭(5)居中的設(shè)有與機軸(3)相適應(yīng)的錐孔(19)，所述錐孔(19)固定安裝在機軸(3)上，所述輪轂法蘭(5)上中心對稱的設(shè)有多組固定孔(20)，所述葉片(4)通過螺栓與固定孔(20)的裝配固定在輪轂法蘭(5)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號試驗裝置，其特征在于：所述傳感器(6)包括溫度傳感器(6)、應(yīng)變傳感器(6)、加速度傳感器(6)中的一種或幾種。

6.使用如權(quán)利要求1～5任一項所述一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號試驗裝置所進行的一種風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)葉片動態(tài)信號遙測方法，其特征在于：

1)所述風(fēng)輪葉片(4)在風(fēng)洞或自然風(fēng)場環(huán)境下被風(fēng)力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，通過機軸(3)帶動發(fā)電機(2)發(fā)電；

2)所述信號采集主機(8)上的激光觸發(fā)器(10)接收自激光發(fā)射器(16)所發(fā)出的激光信號，遙測主機隨機軸(3)旋轉(zhuǎn)，所述激光觸發(fā)器(10)每旋轉(zhuǎn)一周被激光發(fā)射器(16)進行一次信號觸發(fā)，所獲得的信號觸發(fā)數(shù)據(jù)通過遙測信號發(fā)射天線(7)以無線信號的形式傳輸至數(shù)據(jù)分析計算機(12)進行記錄和分析，在運行穩(wěn)定的工況下，通過轉(zhuǎn)速平均法近似計算被測風(fēng)輪葉片(4)的空間位置，實現(xiàn)葉片(4)的鎖相定位；

3)所述傳感器(6)測得風(fēng)輪葉片(4)在旋轉(zhuǎn)中的溫度、應(yīng)變、加速度的動態(tài)數(shù)據(jù)，并將上述數(shù)據(jù)，通過有線方式傳輸至信號采集主機(8)，采集主機獲得的動態(tài)參數(shù)通過遙測信號發(fā)射天線(7)以無線傳輸方式發(fā)送到數(shù)據(jù)分析計算機(12)進行記錄和分析；

4)通過負(fù)載箱(14)改變發(fā)電機的負(fù)載，從而調(diào)節(jié)風(fēng)輪葉片(4)的運行工況，進而獲得風(fēng)輪葉片(4)在不同風(fēng)速、轉(zhuǎn)速及尖速比工況下的測試條件。