專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)平臺加載系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)技術(shù)，尤其是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)平臺加載系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前世界環(huán)境情況正在日益惡化，其中利用煤炭、天然氣、石油等燃料發(fā)電是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的一個重要因素。為緩解化石能源危機(jī)、保護(hù)地球環(huán)境，風(fēng)能作為一種新型能源已經(jīng)被世界各國大力發(fā)展。但由于風(fēng)本身交變性、不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，因此對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性及機(jī)組的穩(wěn)定性提出了更高的要求。為能夠試驗(yàn)、測試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要參數(shù)及性能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)臺作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的試驗(yàn)裝備，被各主要廠商廣泛使用。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率等級的不斷增大，機(jī)組的性能要求及測試要求也越來越高。但目前市場上廣泛采用的試驗(yàn)臺均采用拖動電機(jī)驅(qū)動減速箱再直接連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸入端模式，雖然能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電器性能及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測試，但由于試驗(yàn)臺只能提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所需的轉(zhuǎn)矩，而不能模擬實(shí)際風(fēng)況對風(fēng)力產(chǎn)生的推力以及風(fēng)輪重量對主軸系統(tǒng)產(chǎn)生的彎矩，因此無法真實(shí)的測試風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈的合理性及可靠性。隨著機(jī)組功率的日益增大，機(jī)組可靠性要求越來越高的今天，常規(guī)的、僅能提供轉(zhuǎn)矩的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)臺已不能滿足技術(shù)高速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的測試需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)平臺加載系統(tǒng)，該裝置能夠在機(jī)組測試過程中向機(jī)組提供軸向推力及風(fēng)輪重力，模擬風(fēng)機(jī)在實(shí)際風(fēng)況下的推力及重力、彎矩參數(shù)等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)平臺加載系統(tǒng)，包括電動機(jī)，電動機(jī)與減速箱相連，所述減速箱的輸出軸通過萬向聯(lián)軸器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連，所述萬向聯(lián)軸器的軸部位上設(shè)置有載荷模擬部件，在載荷模擬部件的上下周邊以及左右至少一側(cè)加裝電磁產(chǎn)生裝置， 所述電磁產(chǎn)生裝置和電動機(jī)分別與控制系統(tǒng)相連。所述載荷模擬部件是設(shè)置于減速箱輸出軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸中間的聯(lián)軸器上的一個具有導(dǎo)磁性能的法蘭盤，材料為鍛鐵件或高強(qiáng)度鑄鋼件，與磁場裝置相互作用，產(chǎn)生吸力，提供軸向和徑向的模擬力，即模擬載荷。所述電磁產(chǎn)生裝置包括設(shè)置于載荷模擬部件上下周邊的徑向磁場裝置和設(shè)置于左右至少一側(cè)的軸向磁場裝置；所述徑向磁場裝置和軸向磁場裝置均為電磁鐵；徑向磁場裝置提供風(fēng)輪重力模擬，產(chǎn)生彎矩，軸向磁場裝置提供推力模擬；電磁場由高強(qiáng)電磁鐵提供，電磁鐵由電磁線圈、電磁鐵芯和控制電源組成。以軸向磁場裝置為例，磁場裝置也可稱為電磁鐵裝置，一種通電以后對鐵磁物質(zhì) (如載荷模擬部件)產(chǎn)生吸力，把電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。根據(jù)實(shí)際工況及試驗(yàn)臺工作
3設(shè)備條件，選用直流電磁鐵。根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的載荷計(jì)算提取軸向載荷，結(jié)合機(jī)組整體試驗(yàn)大綱，即可確定所需軸向力F，基本計(jì)算方法如下已知電源電壓U和電磁吸力(即軸向力F)，求取線圈激磁電流I和匝數(shù)W。計(jì)算電磁吸力根據(jù)麥克斯韋公式
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)平臺加載系統(tǒng)，包括電動機(jī)，電動機(jī)與減速箱相連，其特征是，所述減速箱的輸出軸通過萬向聯(lián)軸器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連，所述萬向聯(lián)軸器的軸部位上設(shè)置有載荷模擬部件，在載荷模擬部件的上下周邊以及左右至少一側(cè)加裝電磁產(chǎn)生裝置，所述電磁產(chǎn)生裝置和電動機(jī)分別與控制系統(tǒng)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述載荷模擬部件是設(shè)置于減速箱輸出軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸中間的聯(lián)軸器部位上的一個具有導(dǎo)磁性能的法蘭盤，材料為鍛件或高強(qiáng)度鑄鋼件，與電磁產(chǎn)生裝置相互作用，產(chǎn)生吸力，提供軸向和徑向的模擬力，即模擬載荷。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述電磁產(chǎn)生裝置包括設(shè)置于載荷模擬部件上下周邊的徑向磁場裝置和設(shè)置于左右至少一側(cè)的軸向磁場裝置；所述徑向磁場裝置和軸向磁場裝置均為電磁鐵；徑向磁場裝置提供風(fēng)輪重力模擬，產(chǎn)生彎矩，軸向磁場裝置提供推力模擬。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述控制系統(tǒng)通過控制線纜分別與電磁產(chǎn)生裝置和電動機(jī)相連。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述控制系統(tǒng)包括PLC主控單元，以及與其相連的可控整流模塊和接觸器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述萬向聯(lián)軸器為低速萬向聯(lián)軸器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)平臺加載系統(tǒng)，包括電動機(jī)，電動機(jī)與減速箱相連，所述減速箱的輸出軸通過萬向聯(lián)軸器與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸入軸相連，所述萬向聯(lián)軸器的軸部位上設(shè)置有載荷模擬部件，在載荷模擬部件的上下周邊以及左右至少一側(cè)加裝電磁產(chǎn)生裝置，所述電磁產(chǎn)生裝置和電動機(jī)分別與控制系統(tǒng)相連。本發(fā)明利用試驗(yàn)臺本身的控制系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)組轉(zhuǎn)速和風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系和機(jī)組的推力系數(shù)，求解出風(fēng)輪對機(jī)組產(chǎn)生的推力值并同時計(jì)算出電磁系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)推力及重力的電流值，利用電磁系統(tǒng)對載荷模擬部件進(jìn)行加載，模擬風(fēng)機(jī)在實(shí)際風(fēng)況下的推力及重力、彎矩參數(shù)等。
文檔編號G01M13/02GK102435430SQ20111034960
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者于良峰, 何金海, 吳得宗, 吳樹梁, 李剛強(qiáng), 趙磊 申請人:濟(jì)南軌道交通裝備有限責(zé)任公司