[實用新型]葉片旋轉(zhuǎn)實驗臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720382224.2
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN207587253U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉穎明;張森林;王曉東;謝洪放;崔戈;白保君
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽華人風(fēng)電科技有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

一種葉片旋轉(zhuǎn)實驗臺，該試驗臺包括兩葉片風(fēng)機(jī)平臺、配電及控制系統(tǒng)；兩葉片風(fēng)機(jī)平臺包括葉片、輪轂、變槳機(jī)構(gòu)、主軸、齒輪減速機(jī)、同步帶傳動系統(tǒng)、扭矩傳感器、推力傳感器、導(dǎo)電滑環(huán)和拖動電機(jī)，本實驗臺根據(jù)實際風(fēng)機(jī)的空氣動力學(xué)特性，在不具備實際風(fēng)場環(huán)境下的實驗室也可以模擬出風(fēng)機(jī)的實際工況，給雙葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實驗帶來極大的方便；實驗臺葉片通過變槳機(jī)構(gòu)與輪轂連接，變槳機(jī)構(gòu)實現(xiàn)葉片0?90度旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到不同工作特性的需要，給實驗人員提供很大的方便。本實用新型根據(jù)不同的風(fēng)速風(fēng)向，可以模擬雙葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運行，對葉片的性能包括功率，氣動性能，機(jī)械性能進(jìn)行研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種葉片旋轉(zhuǎn)實驗臺及實驗方法，特別涉及雙葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片性能研究的實驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源危機(jī)將嚴(yán)重地影響人類社會的進(jìn)步和發(fā)展。為此全世界都在為開發(fā)新能源以維持地球的可持續(xù)發(fā)展做著不懈的努力。風(fēng)能是一種人類取之不盡的綠色能源，如何有效地利用和開發(fā)風(fēng)能資源一直是科學(xué)界不斷努力的方向。

雙葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有重量更輕、體積更小、成本更低、效率更高、便于維護(hù)等特點，將成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向。葉片旋轉(zhuǎn)實驗臺是針對葉片性能研究的實驗平臺，是對風(fēng)機(jī)葉片氣動性能和機(jī)械性能研究的一個重要的環(huán)節(jié)。

進(jìn)行葉片性能研究，大多采用有限元分析軟件對葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行分析，該方法屬于理論性研究，不能直觀的反應(yīng)出風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動過程中功率及氣動性能，機(jī)械性能參數(shù)變化。而直接在實際的機(jī)組上進(jìn)行實驗，首先是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組比較復(fù)雜，在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中包括發(fā)電機(jī)，變槳距系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，偏航系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)，齒輪箱，控制系統(tǒng)等等，而且各個系統(tǒng)之間相互影響，這樣的復(fù)雜和繁多的系統(tǒng)給葉片性能檢測的實驗帶來極大的不便，大大增加了實驗的周期和難度。

發(fā)明內(nèi)容

實用新型目的：本實用新型提供一種葉片旋轉(zhuǎn)實驗臺及實驗方法，其目的是解決以往所存在的問題，其主要針對雙葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片性能研究，以及理論分析不足，現(xiàn)場實驗困難等問題。

技術(shù)方案：本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種葉片旋轉(zhuǎn)實驗臺，其特征在于：該試驗臺包括兩葉片風(fēng)機(jī)平臺、配電及控制系統(tǒng)；兩葉片風(fēng)機(jī)平臺包括葉片、輪轂、變槳機(jī)構(gòu)、主軸、齒輪減速機(jī)、同步帶傳動系統(tǒng)、扭矩傳感器、推力傳感器、導(dǎo)電滑環(huán)和拖動電機(jī)；葉片通過變槳機(jī)構(gòu)與輪轂連接，葉片、輪轂及變槳機(jī)構(gòu)均套在主軸上。拖動電機(jī)通過同步帶傳動系統(tǒng)與齒輪減速機(jī)連接，齒輪減速機(jī)連接主軸并帶動主軸及葉片旋轉(zhuǎn)；扭矩傳感器設(shè)置在拖動電機(jī)的電機(jī)輸出軸上，主軸傳動串入推力傳感器；輪轂與外部電氣聯(lián)絡(luò)通過導(dǎo)電滑環(huán)實現(xiàn)；

配電及控制系統(tǒng)由配電回路及主控制單元構(gòu)成，配電回路提供實驗系統(tǒng)所有部件供電，控制系統(tǒng)包含主控制器及與主控制器連接的信號采集及通訊單元，主控制器連接拖動電機(jī)，扭矩傳感器和推力傳感器連接至信號采集及通訊單元。

變槳系統(tǒng)通過變槳電機(jī)帶動葉片，變槳電機(jī)連接至主控制器。

在主軸上還設(shè)置有扭矩測試儀和檢測主軸轉(zhuǎn)速的編碼器，編碼器和扭矩測試儀連接至信號采集及通訊單元；在拖動電機(jī)上還設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器，該轉(zhuǎn)速傳感器連接至信號采集及通訊單元。

該試驗臺還包括支撐架和軸承座，軸承座設(shè)置在輪轂的下方，主軸的下部穿過軸承座，軸承座設(shè)置在支撐架上。

支撐架設(shè)置在底座上，底座的兩側(cè)各設(shè)置有一個固定三腳架，該固定三腳架主要包括兩跟活動連接在一起的斜桿和一根橫桿，兩根斜桿的底端通過轉(zhuǎn)軸活動連接形成開口朝上且開口大小能調(diào)的V形結(jié)構(gòu)，該橫桿設(shè)置在該V形結(jié)構(gòu)的開口內(nèi)，橫桿為水平向橫桿，在兩根斜桿的內(nèi)側(cè)設(shè)置有滑槽，橫桿的兩端設(shè)置有伸進(jìn)滑槽內(nèi)且能沿著滑槽上下移動的滾輪，在轉(zhuǎn)軸的軸心連接有與橫桿垂直的立桿，立桿設(shè)置有外螺紋，立桿穿過橫桿且橫桿能相對于立桿做上下移動，且在立桿的上部設(shè)置有旋擰螺母，旋擰螺母設(shè)置在橫桿的上方。