一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，主要涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)測(cè)試驗(yàn)領(lǐng)域。包括安裝在發(fā)電機(jī)機(jī)軸上的遙測(cè)主機(jī)和葉片，遙測(cè)主機(jī)自頭端至尾端設(shè)有依次連接的遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線、信號(hào)采集主機(jī)和電池，信號(hào)采集主機(jī)的周側(cè)安裝有激光觸發(fā)器和通訊數(shù)據(jù)接口，葉片上設(shè)有傳感器，還包括數(shù)據(jù)采集控制模塊，數(shù)據(jù)采集控制模塊包括數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)、電能質(zhì)量測(cè)試儀、負(fù)載箱、無(wú)線路由器、激光發(fā)射器。本實(shí)用新型的有益效果在于：它采用旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)有線采集與無(wú)線傳輸相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)試，可進(jìn)行不同來(lái)流風(fēng)速下，不同轉(zhuǎn)速、尖速比的控制，實(shí)現(xiàn)多工況、多參數(shù)采集與分析的功能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組監(jiān)測(cè)試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)從風(fēng)中汲取動(dòng)能，通過(guò)葉片的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。葉片作為風(fēng)力機(jī)的主要承載部件，幾乎所有的力都要通過(guò)葉片傳遞出去，葉片必然產(chǎn)生振動(dòng)，承受交變動(dòng)應(yīng)力的作用，使葉片成為風(fēng)力機(jī)上最容易破壞的部件，葉片斷裂現(xiàn)象頻現(xiàn)。因此，獲得風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，保證風(fēng)力機(jī)葉片在嚴(yán)酷的環(huán)境中安全、穩(wěn)定、耐久的運(yùn)行，成為了風(fēng)電企業(yè)發(fā)展壯大的一項(xiàng)重要需求。
[0003]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般由風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)艙、調(diào)速調(diào)向機(jī)構(gòu)以及塔架等組成。風(fēng)力機(jī)運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)體的動(dòng)靜結(jié)合體承接。葉片狀態(tài)參數(shù)試驗(yàn)過(guò)程中，葉片的靜態(tài)參數(shù)測(cè)量的信號(hào)，可通過(guò)接觸式引線方式進(jìn)行；由于旋轉(zhuǎn)葉片與連接的發(fā)電機(jī)體受到動(dòng)靜部件的空間限制，動(dòng)態(tài)參數(shù)的接觸式測(cè)量信號(hào)的引出是其發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。
[0004]旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)的獲取，常見(jiàn)的方式為滑環(huán)引電法。滑環(huán)引電裝置是采用了物理接觸將信號(hào)引出，需要?jiǎng)屿o接觸環(huán)面的接觸摩擦，對(duì)滑環(huán)的材料及加工精度要求很高，由于采用動(dòng)靜結(jié)合面將信號(hào)導(dǎo)出，信號(hào)傳輸容易受干擾，且很難做到高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)壽命的滑環(huán)。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，它采用旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)有線采集與無(wú)線傳輸相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)測(cè)試點(diǎn)實(shí)現(xiàn)鎖相定位，有效解決了部件空間限制的瓶頸，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定不易受干擾，真實(shí)的檢測(cè)旋轉(zhuǎn)葉片運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，可進(jìn)行不同來(lái)流風(fēng)速下，不同轉(zhuǎn)速、尖速比的控制，實(shí)現(xiàn)多工況、多參數(shù)采集與分析的功能。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括底部用于支撐的塔架、發(fā)電機(jī)及風(fēng)輪，所述發(fā)電機(jī)內(nèi)設(shè)有與風(fēng)輪連接并通過(guò)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電的機(jī)軸，所述風(fēng)輪包括葉片和輪轂法蘭，所述葉片通過(guò)螺栓安裝在輪轂法蘭上，所述葉片上設(shè)有傳感器，所述輪轂法蘭安裝在機(jī)軸上，
[0008]所述動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置包括遙測(cè)主機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述遙測(cè)主機(jī)設(shè)置于機(jī)軸的首端，所述遙測(cè)主機(jī)自首端至尾端設(shè)有依次連接的遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線、信號(hào)采集主機(jī)和電池，所述信號(hào)采集主機(jī)的周側(cè)安裝有激光觸發(fā)器和通訊數(shù)據(jù)接口，葉片上的所述傳感器與通訊數(shù)據(jù)接口通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線連接，[〇〇〇9]所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)、電能質(zhì)量測(cè)試儀、負(fù)載箱、無(wú)線路由器、激光發(fā)射器，所述發(fā)電機(jī)、負(fù)載箱、電能質(zhì)量測(cè)試儀和數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)依次通過(guò)導(dǎo)線連接，所述激光發(fā)射器對(duì)激光觸發(fā)器觸發(fā)，所述遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線通過(guò)無(wú)線路由器提供的無(wú)線信號(hào)與數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)連接。
[0010]所述電池為鋰電池，所述電池上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有四個(gè)第一螺孔，所述信號(hào)采集主機(jī)上對(duì)應(yīng)第一螺孔位置設(shè)有第二螺孔，所述第一螺孔和第二螺孔通過(guò)螺釘螺紋固定。
[0011]所述遙測(cè)主機(jī)通過(guò)主機(jī)固定盤(pán)固定在機(jī)軸的頭部一端，所述主機(jī)固定盤(pán)為圓盤(pán)形且居中的設(shè)有圓柱形凹槽，所述主機(jī)固定盤(pán)的邊緣處設(shè)有與第一螺孔位置相對(duì)應(yīng)的第三螺孔，所述第二螺孔、第一螺孔和第三螺孔通過(guò)主機(jī)螺釘固定，所述凹槽內(nèi)設(shè)有螺栓，所述主機(jī)固定盤(pán)通過(guò)螺栓固定在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸一端。
[0012]所述輪轂法蘭居中的設(shè)有與機(jī)軸相適應(yīng)的錐孔，所述錐孔固定安裝在機(jī)軸上，所述輪轂法蘭上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有多組固定孔，所述葉片通過(guò)螺栓與固定孔的裝配固定在輪轂法蘭上。
[0013]所述傳感器包括溫度傳感器、應(yīng)變傳感器、加速度傳感器中的一種或幾種。
[0014]對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]1、采用旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)有線采集與無(wú)線傳輸相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)試，有效解決了葉片與連接的發(fā)電機(jī)體受到動(dòng)靜部件空間限制的瓶頸。將動(dòng)態(tài)信號(hào)傳感器(溫度、應(yīng)變、 加速度等)布置于被測(cè)葉片相應(yīng)測(cè)點(diǎn)，依據(jù)傳感器測(cè)試橋路具體要求，通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線將傳感器與遙測(cè)主機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信號(hào)的采集功能；由遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線通過(guò)Wifi的形式將動(dòng)態(tài)信號(hào)無(wú)線傳輸至數(shù)據(jù)采集控制模塊，克服了傳統(tǒng)滑環(huán)引電法信號(hào)傳輸容易受干擾，且很難做到高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)壽命的滑環(huán)等問(wèn)題。
[0016]2、通過(guò)遙測(cè)主機(jī)機(jī)體激光觸發(fā)器的設(shè)置，配套相應(yīng)的固定激光光源信號(hào)觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)葉片空間位置的鎖相定位功能。
[0017]3、采用同步協(xié)調(diào)測(cè)量的旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)方法，將動(dòng)態(tài)信號(hào)的采集測(cè)量前移至葉片實(shí)體，真實(shí)的檢測(cè)旋轉(zhuǎn)葉片運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)?？蛇M(jìn)行不同來(lái)流風(fēng)速下，不同轉(zhuǎn)速、尖速比的控制，實(shí)現(xiàn)多工況、多參數(shù)采集與分析的功能。
[0018]4、主機(jī)固定盤(pán)、輪轂法蘭與機(jī)軸的同軸心對(duì)中裝配設(shè)計(jì)，遙測(cè)主機(jī)的圓柱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效減小裝配組件偏心引起的離心力載荷，增強(qiáng)旋轉(zhuǎn)遙測(cè)系統(tǒng)測(cè)試的穩(wěn)定性。【附圖說(shuō)明】
[0019]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖2是本實(shí)用新型遙測(cè)主機(jī)的示意圖。
[0021]附圖3是本實(shí)用新型輪轂法蘭的示意圖。
[0022]附圖4是本實(shí)用新型輪轂法蘭的剖面圖。
[0023]附圖5是本實(shí)用新型主機(jī)固定盤(pán)的示意圖。
[0024]附圖6是本實(shí)用新型主機(jī)固定盤(pán)的剖面圖。[〇〇25] 附圖中所示標(biāo)號(hào):
[0026]1、塔架;2、發(fā)電機(jī);3、機(jī)軸;4、葉片;5、輪轂法蘭;6、傳感器;7、遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線；8、信號(hào)采集主機(jī);9、電池；10、激光觸發(fā)器;11、通訊數(shù)據(jù)接口； 12、數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī);13、電能質(zhì)量測(cè)試儀；14、負(fù)載箱；15、無(wú)線路由器；16、激光發(fā)射器；17、主機(jī)固定盤(pán)；18、凹槽；19、錐孔;20、固定孔;21、第三螺孔?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0028]本實(shí)用新型所述是一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，主體結(jié)構(gòu)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括底部用于支撐的塔架1、發(fā)電機(jī)2 及風(fēng)輪，所述發(fā)電機(jī)2內(nèi)設(shè)有與風(fēng)輪連接并通過(guò)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電的機(jī)軸3,所述風(fēng)輪包括葉片4 和輪轂法蘭5，所述葉片4通過(guò)螺栓安裝在輪轂法蘭5上，所述葉片4上設(shè)有傳感器6，所述輪轂法蘭5安裝在機(jī)軸3上，所述動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置包括遙測(cè)主機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述遙測(cè)主機(jī)設(shè)置于機(jī)軸3的首端，所述遙測(cè)主機(jī)自首端至尾端設(shè)有依次連接的遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7、信號(hào)采集主機(jī)8和電池9,所述信號(hào)采集主機(jī)8的周側(cè)安裝有激光觸發(fā)器10和通訊數(shù)據(jù)接口 11，葉片4上的所述傳感器6與通訊數(shù)據(jù)接口 11通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線連接，
[0029]信號(hào)采集主機(jī)8:接受傳感器6采集傳輸?shù)谋粶y(cè)葉片4動(dòng)態(tài)參數(shù)信號(hào)；
[0030]葉片4:安裝和設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)；
[0031]遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7:將被測(cè)動(dòng)態(tài)參數(shù)通過(guò)無(wú)線電的方式傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遙測(cè)功能；[〇〇32]電池9:為信號(hào)采集主機(jī)8供電；[〇〇33]激光觸發(fā)器10:以接收固定光源發(fā)出的激光信號(hào)，機(jī)體隨葉片4旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行一次信號(hào)觸發(fā)，在運(yùn)行穩(wěn)定的工況下，通過(guò)轉(zhuǎn)速平均法可近似計(jì)算被測(cè)葉片4空間位置，實(shí)現(xiàn)葉片4的鎖相定位功能；[〇〇34]通訊數(shù)據(jù)接口 11:將傳感系統(tǒng)采集的被測(cè)葉片4動(dòng)態(tài)參數(shù)信號(hào)通過(guò)有線的方式傳輸，具有可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能；
[0035]傳感器6:采用同步協(xié)調(diào)測(cè)量的旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)方法，將動(dòng)態(tài)信號(hào)的采集測(cè)量前移至葉片4實(shí)體，真實(shí)的檢測(cè)旋轉(zhuǎn)葉片4運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)?？蛇M(jìn)行不同來(lái)流風(fēng)速下，不同轉(zhuǎn)速、尖速比的控制，實(shí)現(xiàn)多工況、多參數(shù)采集與分析的功能。
[0036]所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12、電能質(zhì)量測(cè)試儀13、負(fù)載箱14、無(wú)線路由器15、激光發(fā)射器16,所述發(fā)電機(jī)2、負(fù)載箱14、電能質(zhì)量測(cè)試儀13和數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī) 12依次通過(guò)導(dǎo)線連接，所述激光發(fā)射器16對(duì)激光觸發(fā)器10觸發(fā)，所述遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7通過(guò)無(wú)線路由器15提供的無(wú)線信號(hào)與數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12數(shù)據(jù)連接?？蓪?shí)現(xiàn)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)葉片4 溫度、應(yīng)力、加速度等參數(shù)信號(hào)測(cè)量，獲得運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)葉片4的動(dòng)態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，進(jìn)而掌握其結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的變化規(guī)律及調(diào)控機(jī)理。
[0037]數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12:配套軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理及分析；
[0038]電能質(zhì)量測(cè)試儀13:可實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電流、電壓等電能質(zhì)量評(píng)估；
[0039]負(fù)載箱14:用來(lái)改變發(fā)電機(jī)的負(fù)載，從而調(diào)節(jié)葉片4的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而獲得葉片4在不同風(fēng)速、轉(zhuǎn)速及尖速比工況下的測(cè)試條件；
[0040]無(wú)線路由器15:接受遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7的測(cè)試信號(hào)，進(jìn)行測(cè)試參數(shù)信號(hào)的無(wú)線傳輸；
[0041]激光發(fā)射器16:發(fā)射激光信號(hào)，與遙測(cè)主機(jī)的激光觸發(fā)器10配套使用，旋轉(zhuǎn)一周觸發(fā)一次，實(shí)現(xiàn)葉片4空間鎖向定位功能；
[0042]所述電池9為鋰電池9,所述電池9上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有四個(gè)第一螺孔，所述信號(hào)采集主機(jī)8上對(duì)應(yīng)第一螺孔位置設(shè)有第二螺孔，所述第一螺孔和第二螺孔通過(guò)螺釘螺紋固定。固定效果好，易于拆裝。
[0043]所述遙測(cè)主機(jī)為圓柱形且通過(guò)主機(jī)固定盤(pán)17固定在機(jī)軸3的頭部一端，圓柱體的設(shè)計(jì)有助于減小旋轉(zhuǎn)過(guò)程中氣流阻力。所述主機(jī)固定盤(pán)17為圓盤(pán)形且居中的設(shè)有圓柱形凹槽18,所述主機(jī)固定盤(pán)17的邊緣處設(shè)有與第一螺孔位置相對(duì)應(yīng)的第三螺孔21，所述第二螺孔、第一螺孔和第三螺孔21通過(guò)主機(jī)螺釘固定，所述凹槽18內(nèi)設(shè)有螺栓，螺栓面嵌入主機(jī)固定盤(pán)17的凹槽18內(nèi)，防止螺栓頭部凸起影響裝配效果。所述主機(jī)固定盤(pán)17通過(guò)螺栓固定在發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸一端。對(duì)中裝配設(shè)計(jì)有效減小裝配組件偏心引起的離心力載荷，增強(qiáng)穩(wěn)定性。
[0044]所述輪轂法蘭5居中的設(shè)有與機(jī)軸3相適應(yīng)的錐孔19,所述錐孔19固定安裝在機(jī)軸 3上，實(shí)現(xiàn)與機(jī)轉(zhuǎn)軸連接的緊密性。所述輪轂法蘭5上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有多組固定孔20,所述葉片4通過(guò)螺栓與固定孔20的裝配固定在輪轂法蘭5上。對(duì)中裝配設(shè)計(jì)有效減小裝配組件偏心引起的離心力載荷，增強(qiáng)穩(wěn)定性。
[0045]所述傳感器6包括溫度傳感器6、應(yīng)變傳感器6、加速度傳感器6中的一種或幾種。用以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)葉片4動(dòng)態(tài)參數(shù)信號(hào)(溫度、應(yīng)變、加速度等)的測(cè)試。
[0046]本實(shí)用新型采用旋轉(zhuǎn)葉片4動(dòng)態(tài)信號(hào)有線采集與無(wú)線傳輸相結(jié)合的方式進(jìn)行測(cè)試，有效解決了葉片4與連接的發(fā)電機(jī)2體受到動(dòng)靜部件空間限制的瓶頸。將動(dòng)態(tài)信號(hào)傳感器6(溫度、應(yīng)變、加速度等)布置于被測(cè)葉片4相應(yīng)測(cè)點(diǎn)，依據(jù)傳感器6測(cè)試橋路具體要求，通過(guò)導(dǎo)線將傳感器6與遙測(cè)主機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信號(hào)的采集功能；由遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7通過(guò) wifi的形式將動(dòng)態(tài)信號(hào)無(wú)線傳輸至數(shù)據(jù)采集控制模塊，克服了傳統(tǒng)滑環(huán)引電法信號(hào)傳輸容易受干擾，且很難做到高轉(zhuǎn)速長(zhǎng)壽命的滑環(huán)等問(wèn)題。
[0047]實(shí)施例1:本實(shí)用新型所述是一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，主體結(jié)構(gòu)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括底部用于支撐的塔架1、 發(fā)電機(jī)2及風(fēng)輪，所述發(fā)電機(jī)2內(nèi)設(shè)有與風(fēng)輪連接并通過(guò)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電的機(jī)軸3,所述風(fēng)輪包括葉片4和輪轂法蘭5,所述輪轂法蘭5居中的設(shè)有與機(jī)軸3相適應(yīng)的錐孔19,所述錐孔19固定安裝在機(jī)軸3上，所述輪轂法蘭5上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有多組固定孔20,所述葉片4通過(guò)螺栓與固定孔20的裝配固定在輪轂法蘭5上。所述葉片4上設(shè)有傳感器6,所述傳感器6包括溫度傳感器6、應(yīng)變傳感器6和加速度傳感器6。通過(guò)通訊線與通訊數(shù)據(jù)接口 11連接，根據(jù)被測(cè)風(fēng)力機(jī)葉片4動(dòng)態(tài)參數(shù)信號(hào)(溫度、應(yīng)變、加速度等)具體形式，進(jìn)行相應(yīng)通訊線及適合的測(cè)試橋路的選用，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集與傳輸功能。所述發(fā)電機(jī)22的尾部還設(shè)有尾舵，通過(guò)旋轉(zhuǎn)風(fēng)輪帶動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)線圈發(fā)電功能。
[0048]所述動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置包括遙測(cè)主機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述遙測(cè)主機(jī)設(shè)置于機(jī)軸3的首端，且通過(guò)主機(jī)固定盤(pán)17固定在機(jī)軸3的頭部一端，所述主機(jī)固定盤(pán)17為圓盤(pán)形且居中的設(shè)有圓柱形凹槽18,所述主機(jī)固定盤(pán)17的邊緣處設(shè)有與第一螺孔位置相對(duì)應(yīng)的第三螺孔21，所述第二螺孔、第一螺孔和第三螺孔21通過(guò)主機(jī)螺釘固定，所述凹槽18內(nèi)設(shè)有螺栓，所述主機(jī)固定盤(pán)17通過(guò)螺栓固定在發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)軸一端。
[0049]所述遙測(cè)主機(jī)自首端至尾端設(shè)有依次連接的遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7、信號(hào)采集主機(jī)8 和電池9,所述信號(hào)采集主機(jī)8的周側(cè)安裝有激光觸發(fā)器10和通訊數(shù)據(jù)接口 11，葉片4上的所述傳感器6與通訊數(shù)據(jù)接口 11通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線連接，所述電池9為鋰電池9,所述電池9上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有四個(gè)第一螺孔，所述信號(hào)采集主機(jī)8上對(duì)應(yīng)第一螺孔位置設(shè)有第二螺孔，所述第一螺孔和第二螺孔通過(guò)螺釘螺紋固定。
[0050]所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12、電能質(zhì)量測(cè)試儀13、負(fù)載箱14、無(wú)線路由器15、激光發(fā)射器16,所述發(fā)電機(jī)2、負(fù)載箱14、電能質(zhì)量測(cè)試儀13和數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī) 12依次通過(guò)導(dǎo)線連接，所述激光發(fā)射器16對(duì)激光觸發(fā)器10觸發(fā)，所述遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7通過(guò)無(wú)線路由器15提供的無(wú)線信號(hào)與數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12數(shù)據(jù)連接。
[0051]實(shí)施例2:使用實(shí)施例1的一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，具體步驟如下:
[0052]1)所述風(fēng)輪葉片4在風(fēng)洞或自然風(fēng)場(chǎng)環(huán)境下被風(fēng)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)機(jī)軸3帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2發(fā)電；[〇〇53]2)所述信號(hào)采集主機(jī)8上的激光觸發(fā)器10接收自激光發(fā)射器16所發(fā)出的激光信號(hào)，遙測(cè)主機(jī)隨機(jī)軸3旋轉(zhuǎn)，所述激光觸發(fā)器10每旋轉(zhuǎn)一周被激光發(fā)射器16進(jìn)行一次信號(hào)觸發(fā)，所獲得的信號(hào)觸發(fā)數(shù)據(jù)通過(guò)遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7以無(wú)線信號(hào)的形式傳輸至數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12進(jìn)行記錄和分析，在運(yùn)行穩(wěn)定的工況下，通過(guò)轉(zhuǎn)速平均法近似計(jì)算被測(cè)風(fēng)輪葉片4的空間位置，實(shí)現(xiàn)葉片4的鎖相定位；
[0054]3)所述傳感器6測(cè)得風(fēng)輪葉片4在旋轉(zhuǎn)中的溫度、應(yīng)變、加速度的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并將上述數(shù)據(jù)，通過(guò)有線方式傳輸至信號(hào)采集主機(jī)8,采集主機(jī)獲得的動(dòng)態(tài)參數(shù)通過(guò)遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線7以無(wú)線傳輸方式發(fā)送到數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)12進(jìn)行記錄和分析；
[0055]4)通過(guò)負(fù)載箱14改變發(fā)電機(jī)的負(fù)載，從而調(diào)節(jié)風(fēng)輪葉片4的運(yùn)行工況，進(jìn)而獲得風(fēng)輪葉片4在不同風(fēng)速、轉(zhuǎn)速及尖速比工況下的測(cè)試條件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和動(dòng) 態(tài)信號(hào)采集裝置，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括底部用于支撐的塔架(1)、發(fā)電機(jī)(2)及風(fēng)輪，所述 發(fā)電機(jī)(2)內(nèi)設(shè)有與風(fēng)輪連接并通過(guò)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電的機(jī)軸(3)，所述風(fēng)輪包括葉片(4)和輪 轂法蘭(5)，所述葉片(4)通過(guò)螺栓安裝在輪轂法蘭(5)上，所述葉片(4)上設(shè)有傳感器(6)， 所述輪轂法蘭(5)安裝在機(jī)軸(3)上，所述動(dòng)態(tài)信號(hào)采集裝置包括遙測(cè)主機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制模塊，所述遙測(cè)主機(jī)設(shè)置于機(jī)軸 (3)的首端，所述遙測(cè)主機(jī)自首端至尾端設(shè)有依次連接的遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線(7)、信號(hào)采集 主機(jī)(8)和電池(9)，所述信號(hào)采集主機(jī)(8)的周側(cè)安裝有激光觸發(fā)器(10)和通訊數(shù)據(jù)接口 (11)，葉片(4)上的所述傳感器(6)與通訊數(shù)據(jù)接口(11)通過(guò)信號(hào)導(dǎo)線連接，所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)(12)、電能質(zhì)量測(cè)試儀(13)、負(fù)載箱(14)、 無(wú)線路由器(15)、激光發(fā)射器(16)，所述發(fā)電機(jī)(2)、負(fù)載箱(14)、電能質(zhì)量測(cè)試儀(13)和數(shù) 據(jù)分析計(jì)算機(jī)(12)依次通過(guò)導(dǎo)線連接，所述激光發(fā)射器(16)對(duì)激光觸發(fā)器(10)觸發(fā)，所述 遙測(cè)信號(hào)發(fā)射天線(7)通過(guò)無(wú)線路由器(15)提供的無(wú)線信號(hào)與數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)(12)數(shù)據(jù)連 接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述 電池(9)為鋰電池，所述電池(9)上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有四個(gè)第一螺孔，所述信號(hào)采集主機(jī)(8)上 對(duì)應(yīng)第一螺孔位置設(shè)有第二螺孔，所述第一螺孔和第二螺孔通過(guò)螺釘螺紋固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述 遙測(cè)主機(jī)通過(guò)主機(jī)固定盤(pán)(17)固定在機(jī)軸(3)的頭部一端，所述主機(jī)固定盤(pán)(17)為圓盤(pán)形 且居中的設(shè)有圓柱形凹槽(18)，所述主機(jī)固定盤(pán)(17)的邊緣處設(shè)有與第一螺孔位置相對(duì)應(yīng) 的第三螺孔(21)，所述第二螺孔、第一螺孔和第三螺孔(21)通過(guò)主機(jī)螺釘固定，所述凹槽 (18)內(nèi)設(shè)有螺栓，所述主機(jī)固定盤(pán)(17)通過(guò)螺栓固定在發(fā)電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)軸一端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述 輪轂法蘭(5)居中的設(shè)有與機(jī)軸(3)相適應(yīng)的錐孔(19)，所述錐孔(19)固定安裝在機(jī)軸(3) 上，所述輪轂法蘭(5)上中心對(duì)稱(chēng)的設(shè)有多組固定孔(20)，所述葉片(4)通過(guò)螺栓與固定孔 (20)的裝配固定在輪轂法蘭(5)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)態(tài)信號(hào)遙測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述 傳感器(6)包括溫度傳感器(6)、應(yīng)變傳感器(6)、加速度傳感器(6)中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】F03D17/00GK205592076SQ201620402404
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】白葉飛, 汪建文, 東雪青, 高志鷹, 馬劍龍, 冀文舉
【申請(qǐng)人】?jī)?nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)