[發明專利]風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試系統及模擬測試方法

在審

• 申請號: 201910358531.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110044816A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 石磊;李巖;孫策;王紹龍
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 趙俊宏

1.一種風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試方法，其特征在于，在模擬結冰室內在設定的氣候條件下使風機葉片結冰并記錄結冰的質量，將風機葉片設置在模擬測試系統中的密封腔內，并使密封腔內的環境與設定的氣候條件一致或相當，通過旋轉風機葉片并不斷提升其旋轉速度，使附冰脫落，記錄附冰脫落時模擬的風機葉片的旋轉速度，計算出附冰脫落時的離心力，該離心力即為風機葉片在不同氣候條件下附冰的附著力。

2.如權利要求1所述的風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試方法，其特征在于，所述的氣候條件為溫度、壓力和風速。

3.風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試系統，其特征在于，包括控制系統、風機葉片模擬裝置、風機工作環境模擬系統和附冰脫落檢測裝置，由風機葉片模擬裝置模擬風機葉片的轉動，所述風機工作環境模擬系統包括風機工作環境模擬裝置和工作環境檢測裝置，由風機工作環境模擬裝置制造風機工作的氣候條件由工作環境檢測裝置對模擬的工作環境進行檢測并將檢測結果反饋給所述的控制系統，由附冰脫落檢測裝置檢測附冰是否脫落并在附并脫落時向控制系統發送附冰脫落信號；

所述的風機葉片模擬裝置包括風機葉片、驅動風機葉片旋轉的風機葉片旋轉裝置和風機葉片轉速傳感器，風機葉片轉速傳感器與控制系統電信號連接，風機葉片傳感器檢測風機葉片的轉速并向控制系統反饋,由風機葉片旋轉裝置驅動風機葉片做升速旋轉；

所述的控制系統為可編程控制系統，它包括:

參數設定模塊，由參數設定模塊設定并存儲設定的模擬環境參數；

檢測信號接收和處理模塊，接收工作環境檢測裝置反饋的檢測數據和/或信號，并處理接收到的檢測數據和/或信號；接收附冰脫落檢測裝置檢測到的附冰脫落信號，接收風機葉片轉速傳感器檢測到的轉速并存儲；

控制模塊，工作環境檢測裝置反饋的檢測數據符合模擬的工作環境時，控制模塊控制風機葉片驅動裝置升速轉動，當檢測信號接收和處理模塊接收到附冰脫落信號時，控制模塊控制驅動裝置停止轉動；

顯示模塊，至少顯示附冰脫落時模擬風機葉片的轉速。

4.如權利要求3所述的風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試系統，其特征在于，當附冰脫落時，由控制系統記錄附冰脫落時的模擬環境參數和轉速。

5.如權利要求3所述的風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試系統，其特征在于，

所述的風機葉片旋轉裝置為伺服電機，伺服電機的輸出端連接旋轉臂（18）風機葉片固定設置在旋轉臂的自由端；

所述的風機工作環境模擬裝置包括有密封腔（7）的箱體、風模擬裝置、溫度調節裝置；由所述的風模擬裝置向密封腔內送風，由溫度調節裝置對所送的風的溫度進行加熱或冷卻；

所述的風機葉片（16）及旋轉臂（18）均設置在所述的密封腔（7）內，伺服電機的輸出端豎直設置并位于密封腔內與旋轉臂固定連接，旋轉臂水平設置；

所述的工作環境檢測裝置包括檢測所述密封腔內溫度的溫度檢測裝置、檢測密封腔內壓力的壓力檢測裝置及檢測壓縮空氣管道內空氣流量的流量檢測裝置。

6.如權利要求5所述的風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試系統，其特征在于，所述的風模擬裝置包括空氣壓縮機，空氣壓縮機通過進風管與所述密封腔連通，進風管的在進風管上設置有閥門二；所述溫度調節裝置包括冷卻裝置（3）、加熱裝置（5）和加熱繼電器，進風管上設置有支管一（20）和支管二（21），支管一和支管二的首尾相匯合在進風管上，冷卻裝置的冷卻器設置在進風管（6）的支管一（20）上，加熱裝置設置在進風管（6）的支管二（21）上，冷卻裝置、加熱裝置及空氣壓縮機均與控制系統電連接，所述空氣壓縮機的出氣口與所述模擬風機葉片位置相對應。

7.如權利要求5所述的風力發電機葉片結冰粘結力模擬測試系統，其特征在于，脫落檢測裝置包括多個脫落檢測傳感器，以冰塊的旋轉半徑為半徑，在冰塊的旋轉平面內，均勻分布所述脫落檢測傳感器。