[發明專利]一種水平軸風力機氣動性能實驗中葉輪飛車控制方法

有效

• 申請號: 202110484528.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113188754B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王建明;李國文;孫丹;朱建勇;沈子力;劉婷婷;盛鈺淞
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種水平軸風力機氣動性能實驗中葉輪飛車控制方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：在風洞內安裝水平軸風力機氣動性能實驗裝置，在實驗裝置的傳動軸表面粘貼一處反光條，同時在風洞實驗段的觀察窗外部安裝一臺激光轉速測量儀，使激光轉速測量儀發射的激光束準確照射在反光條上；

步驟二：啟動風洞，風速按照每隔10秒升高0.5m/s的規律從低到高逐漸增大，當葉輪啟動后，利用激光轉速測量儀實時監測葉輪的轉速，并且每隔1毫秒記錄一次葉輪的轉速，在計算機中建立葉輪的轉速隨時間的變化曲線，直至葉輪發生飛車現象，之后關閉風洞；

步驟三：調整葉輪的葉片安裝角，重復步驟二；

步驟四：重復步驟三，重復次數至少為5次；

步驟五：根據葉輪的轉速隨時間的變化曲線，由計算機自動換算出葉輪在飛車發生前一時刻的旋轉加速度；

步驟六：開始氣動性能實驗，將葉輪調整到氣動性能實驗設定的葉片安裝角，然后啟動風洞，風速按照每隔10秒升高0.5m/s的規律從低到高逐漸增大，當葉輪啟動后，利用激光轉速測量儀實時監測葉輪的轉速，并且每隔1毫秒記錄一次葉輪的轉速，在計算機中建立葉輪的轉速隨時間的變化曲線，同時由計算機自動換算每一時刻的旋轉加速度；

步驟七：計算機自動調取步驟五中得到的飛車發生前一時刻的旋轉加速度數據，同時將計算機中調取的旋轉加速度數據與步驟六中實時獲取的旋轉加速度數據進行對比，再根據對比結果決定控制電加載器的輸出載荷量，且數據對比過程每0.5毫秒進行一次，對比過程如下：

①、當a-a₀0時，則F_out＝F₀+(a-a₀)×F₀×5％；

②、當a-a₀0時，則F_out＝F₀-(a-a₀)×F₀×5％；

③、當a-a₀＝0時，則F_out＝F₀；

式中，a為計算機中調取的飛車發生前一時刻的旋轉加速度，a₀為實時獲取的旋轉加速度，F_out為電加載器的實時輸出載荷量，F₀為電加載器的初始輸出載荷量；其中，前一次對比過程中的F_out將作為后一次對比過程中的F₀，并且在進行首次對比過程時，F₀按照實驗設定的輸出載荷總量的5％進行加載；

步驟八：當電加載器的實時輸出載荷量F_out達到實驗設定的輸出載荷總量時，對比過程停止，葉輪由啟動過程進入勻速轉動過程。