直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺的制作方法
【專利摘要】直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺。目前直驅(qū)式電液系統(tǒng)，缺乏試驗臺。本產(chǎn)品組成包括：油箱（ 1 ），油箱與定量泵（ 3 ）連接，定量泵與電機(jī)（ 2 ）連接，定量泵通過比例閥 A （ 7 ）與液壓馬達(dá)（ 11 ）連接，液壓馬達(dá)通過聯(lián)接器 A （ 12 ）與大平臺（ 14 ）連接，定量泵與壓力伺服閥（ 6 ）連接，壓力伺服閥通過旋轉(zhuǎn)接頭 A （ 9 ）與加載液壓缸（ 17 ）連接，加載液壓缸通過聯(lián)接器 C （ 7 ）與被加載裝置液壓缸（ 18 ）連接，被加載裝置液壓缸與被加載裝置（ 16 ）連接，定量泵與比例閥 B （ 8 ）連接，比例閥 B 通過旋轉(zhuǎn)接頭 B （ 10 ）與振動液壓缸（ 22 ）連接，振動液壓缸通過聯(lián)接器 B （ 13 ）與小平臺（ 15 ）連接。本產(chǎn)品用于半物理仿真試驗臺。
【專利說明】直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及一種直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]現(xiàn)有的變槳距裝置有電動變槳距裝置和液壓變槳距裝置，使用的伺服電機(jī)成本昂貴，加工難，齒輪箱安裝精度要求高，電機(jī)剛度低，液壓變槳距系統(tǒng)的泵站體積大，液壓滑環(huán)與比例閥損壞率高等缺點凸顯。
[0005]國內(nèi)有科研機(jī)構(gòu)將目光投向了直驅(qū)式電液系統(tǒng)，也稱為無閥系統(tǒng)，本新型結(jié)合了電和液壓的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)簡單、控制可靠、重量輕、占地面積小的特點，并且風(fēng)力變槳系統(tǒng)對頻響要求不高，正好避開了此系統(tǒng)的頻響不高的弱點，雖然，已有科研單位對其進(jìn)行研究，但是缺乏試驗臺使得其在變槳系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了阻礙；
[0006]實用新型內(nèi)容:
[0007]本實用新型的目的是提供一種直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺。
[0008]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0009]一種直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，其組成包括:油箱，所述的油箱與定量泵連接，所述的定量泵與電機(jī)連接，所述的定量泵通過比例閥八與液壓馬達(dá)連接，所述的液壓馬達(dá)通過聯(lián)接器八與大平臺連接，所述的定量泵與壓力伺服閥連接，所述的壓力伺服閥通過旋轉(zhuǎn)接頭八與加載液壓缸連接，所述的加載液壓缸通過聯(lián)接器與被加載裝置液壓缸連接，所述的被加載裝置液壓缸與被加載裝置連接，所述的定量泵與比例閥8連接，所述的比例閥8通過旋轉(zhuǎn)接頭8與振動液壓缸連接，所述的振動液壓缸通過聯(lián)接器8與小平臺連接。
[0010]所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，所述的聯(lián)接器八通過位移傳感器與試驗臺控制器連接，所述的聯(lián)接器通過力傳感器與試驗臺控制器連接，所述的被加載裝置液壓缸通過位移傳感器八與試驗臺控制器連接，所述的聯(lián)接器8通過位移傳感器8與試驗臺控制器連接。
[0011]所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，所述的油箱分別與溢流閥八、溢流閥8連接，所述的溢流閥八、所述的溢流閥8分別與所述的比例閥八、所述的比例閥8、所述的壓力伺服閥連接。
[0012]有益效果:
[0013]1.本實用新型是針對直驅(qū)式電液變槳距系統(tǒng)所設(shè)計的半物理仿真試驗臺，具有模擬真實工況的功能，能對不同結(jié)構(gòu)和低于設(shè)計功率的實驗設(shè)備進(jìn)行半物理仿真，結(jié)合了電和液壓的優(yōu)點，其結(jié)構(gòu)簡單、控制可靠、重量輕、占地面積小的特點，并且變槳系統(tǒng)對頻響要求不高，正好避開了此系統(tǒng)的頻響不高的弱點，雖然，已有科研單位對其進(jìn)行研究，但是缺乏試驗臺使得其在變槳系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了阻礙，本實用新型是專為此直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)量身定做。
[0014]本實用新型采用液壓伺服技術(shù)，試驗前將被試驗的被加載裝置和被加載裝置液壓缸安裝在小平臺上，實驗開始后，試驗臺控制器控制比例閥8驅(qū)動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動，模擬發(fā)電機(jī)輪轂的轉(zhuǎn)速，試驗臺控制器通過模擬風(fēng)速來算的對應(yīng)的負(fù)載力，然后發(fā)出信號給壓力伺服閥，給被加載裝置液壓缸加載，同時，試驗臺控制器通過變槳距控制算法計算后發(fā)出信號給被加載裝置，驅(qū)動被加載裝置液壓缸動作。
[0015]本實用新型的位移傳感器八返回被加載裝置液壓缸的位移參數(shù)給試驗臺控制器，通過其內(nèi)部的發(fā)電機(jī)組仿真模型，以看其是否能符合發(fā)電機(jī)組的要求，通過簡單的參數(shù)改動其可切換于發(fā)電機(jī)組的仿真模型，可以試驗共同變槳的發(fā)電機(jī)組或獨立變槳發(fā)電機(jī)組用的直驅(qū)式電液變槳距系統(tǒng)，
[0016]4.本實用新型的還可以模擬振動環(huán)境，只要試驗臺控制器控制比例閥8驅(qū)動振動液壓缸帶動小平臺進(jìn)行小幅振動。
[0017]本實用新型可以模擬直驅(qū)式變槳距系統(tǒng)所處的轉(zhuǎn)動、振動等工況，可以有利于直驅(qū)式變槳距系統(tǒng)硬件的經(jīng)一步的研究與完善，有利于對其控制算法的進(jìn)一步的開發(fā)，有利于此類產(chǎn)品的升級更新加快其的產(chǎn)品化進(jìn)程，此外，本實用新型還可以大大減少由于使用真實風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所帶來的成本，人力，時間的耗費。由于直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)元件數(shù)目少，管路連接少，體積小，國內(nèi)已有科研機(jī)構(gòu)將其設(shè)計為安裝在輪轂內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)使得直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)各個元件處于的旋轉(zhuǎn)速度的環(huán)境下工作，并且由于風(fēng)切效應(yīng)、塔影效應(yīng)等等因素使得輪轂處于振動的惡劣工況中，故本試驗臺除了模擬風(fēng)力負(fù)載外，還模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中輪轂的旋轉(zhuǎn)與振動的惡劣工況，使得被加載裝置能完全處于真實的工況中，這樣不但可以減少用真實風(fēng)力發(fā)電機(jī)組做實驗的成本，而且可以有利于對直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)本身和控制算法的進(jìn)一步研究。
[0018]本實用新型的目的在是模擬風(fēng)力輪轂工況，測試直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的各個動靜態(tài)指標(biāo)，此外通過長時間的測試比較其與現(xiàn)有液壓變槳距系統(tǒng)和電動變槳距系統(tǒng)的使用壽命，國內(nèi)無相似加載試驗臺可做此類試驗。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]附圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖2是附圖1中被加載裝置的原理圖。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]實施例1:
[0024]一種直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，其組成包括:油箱1，所述的油箱與定量泵3連接，所述的定量泵與電機(jī)2連接，所述的定量泵通過比例閥八7與液壓馬達(dá)11連接，所述的液壓馬達(dá)通過聯(lián)接器八12與大平臺14連接，所述的定量泵與壓力伺服閥6連接，所述的壓力伺服閥通過旋轉(zhuǎn)接頭八9與加載液壓缸17連接，所述的加載液壓缸通過聯(lián)接器023與被加載裝置液壓缸18連接，所述的被加載裝置液壓缸與被加載裝置16連接，所述的定量泵與比例閥88連接，所述的比例閥8通過旋轉(zhuǎn)接頭810與振動液壓缸22連接，所述的振動液壓缸通過聯(lián)接器813與小平臺15連接。
[0025]實施例2:
[0026]根據(jù)實施例1所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，所述的聯(lián)接器八通過位移傳感器024與試驗臺控制器25連接，所述的聯(lián)接器023通過力傳感器19與試驗臺控制器連接，所述的被加載裝置液壓缸通過位移傳感器八20與試驗臺控制器連接，所述的聯(lián)接器8通過位移傳感器821與試驗臺控制器連接。
[0027]實施例3:
[0028]根據(jù)實施例1或2所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，所述的油箱分別與溢流閥八4、溢流閥85連接，所述的溢流閥八、所述的溢流閥8分別與所述的比例閥八、所述的比例閥8、所述的壓力伺服閥連接。
[0029]實施例4:
[0030]根據(jù)實施例1或2或3所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺的工作原理:
[0031]首先是電機(jī)帶動定量泵給整個系統(tǒng)提供液壓油，溢流閥八調(diào)定整個系統(tǒng)的工作壓力，溢流閥8調(diào)定整個系統(tǒng)的壓力伺服閥和兩個比例閥八、比例閥8的出口壓力，給各個執(zhí)行元件提供背壓；
[0032]試驗臺控制器是整個試驗臺的大腦，其控制著各個子系統(tǒng)的運作，其中試驗臺控制器、壓力伺服閥、液壓旋轉(zhuǎn)接頭八、加載液壓缸和力傳感器組成了負(fù)載力控系統(tǒng)；
[0033]試驗臺控制器控制壓力伺服閥，驅(qū)動加載液壓缸給被加載裝置液壓缸施加負(fù)載力，此加載力是模仿風(fēng)場風(fēng)力負(fù)載，試驗臺控制器、比例閥八、液壓旋轉(zhuǎn)接頭8、位置傳感器匕液壓馬達(dá)及其用聯(lián)接器八連接的大平臺組成了負(fù)載速度伺服系統(tǒng)；
[0034]試驗臺控制器發(fā)出信號控制比例閥八，其驅(qū)動液壓馬達(dá)帶動大平臺達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速，從而模擬風(fēng)機(jī)輪轂的旋轉(zhuǎn)工況，試驗臺控制器、比例閥8、液壓旋轉(zhuǎn)接頭、位置傳感器0、振動液壓缸及其用聯(lián)接器連接的小平臺組成了位置速度伺服系統(tǒng)；
[0035]試驗臺控制器與比例閥8，振動液壓缸和位移傳感器8組成位置伺服系統(tǒng)，其通過振動液壓缸帶動小平臺模擬直驅(qū)變槳系統(tǒng)工作于振動的工況下。
[0036]實施例5:
[0037]根據(jù)實施例1或2或3或4所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，所述的試驗臺控制器的仿真算法，其簡單的參數(shù)改動其可切換于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的仿真模型可以試驗共同變槳的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或獨立變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用的直驅(qū)式電液變槳距系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，其組成包括:油箱，其特征是:所述的油箱與定量泵連接，所述的定量泵與電機(jī)連接，所述的定量泵通過比例閥A與液壓馬達(dá)連接，所述的液壓馬達(dá)通過聯(lián)接器A與大平臺連接，所述的定量泵與壓力伺服閥連接，所述的壓力伺服閥通過旋轉(zhuǎn)接頭A與加載液壓缸連接，所述的加載液壓缸通過聯(lián)接器C與被加載裝置液壓缸連接，所述的被加載裝置液壓缸與被加載裝置連接，所述的定量泵與比例閥B連接，所述的比例閥B通過旋轉(zhuǎn)接頭B與振動液壓缸連接，所述的振動液壓缸通過聯(lián)接器B與小平臺連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，其特征是:所述的聯(lián)接器A通過位移傳感器C與試驗臺控制器連接，所述的聯(lián)接器C通過力傳感器與試驗臺控制器連接，所述的被加載裝置液壓缸通過位移傳感器A與試驗臺控制器連接，所述的聯(lián)接器B通過位移傳感器B與試驗臺控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直驅(qū)式電液變槳系統(tǒng)的半物理仿真試驗臺，其特征是:所述的油箱分別與溢流閥A、溢流閥B連接，所述的溢流閥A、所述的溢流閥B分別與所述的比例閥A、所述的比例閥B、所述的壓力伺服閥連接。
【文檔編號】F15B19/00GK204186695SQ201420655464
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】劉軍龍, 代晶輝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)