CN101608969B - 风电变桨减速器的仿真模拟实验方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种风电变桨减速器仿真模拟实验方法，所述风电变桨减速器安装在可绕水平轴旋转的实验台上，所述风电变桨减速器和实验台上安装有检测设备，所述方法包括：控制机构接收用户输入的启动参数，启动实验装置；获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和实验台工作状态处于平稳时采集的实验数据。本发明提供的方法提高了对风电变桨减速器的工作状况仿真，提高了实验的准确性，本发明实施例还提供了一种风电变桨减速器仿真模拟实验装置。

Description

风电变桨减速器的仿真模拟实验方法、装置 

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及风电变桨减速器的仿真模拟实验方法、装置。 

背景技术

风电变桨减速器安装于风电机组的轮毂中，用于控制风机叶片旋转一定角度的齿轮减速器。该减速器工作时，在其传动部件旋转传递动力的同时，其整个减速器都会跟着风机轮毂一起做连续的360度不间断旋转，且其转动轴线与其内部传动件的转动轴线相垂直，因此该减速器的工作形式就不停地在下立、横卧和倒立之间转换。同时，由于该齿轮箱采用了多级浮动行星架的传动机构，在减速器正常工作的情况下，其内部传动件的工作状态都在不停的发生变化。 

目前，在风电变桨减速器仿真模拟实验中所用的试验方式为卧式安装，试验时减速器箱体处于静止状态，与其实际工作状态相距甚远，在做负载实验的时候，使用一台增速齿轮箱和一只齿轮油泵进行加载，其加载负荷调节十分不便，而且存在一定的危险性，完全无法获取准确的加载力矩。同时该实验的检测项目也局限于温度和噪音，且为人工使用手持式检测仪器到现场检测，其实验的准确性、实用性及安全性都不高。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种风电变桨减速器的仿真模拟实验方法，以解决现有技术中试验的准确性不高的问题。 

为了实现上述目的，本发明提供了如下方案： 

一种风电变桨减速器的仿真模拟实验方法，所述风电变桨减速器安装在可绕水平轴旋转的试验台上，所述风电变桨减速器和试验台上安装有检测设备，所述方法包括： 

控制机构接收用户输入的启动参数，启动实验装置； 

获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和试验台工作状态处于平稳时采集的试验数据。 

优选的，上述风电变桨减速器的仿真模拟实验方法中，所述启动实验装置具体实现为： 

带有编码器的试验台驱动电机驱动所述试验台旋转，试验驱动电机驱动所述风电变桨减速器的传动轴旋转，试验加载电机对风电变桨减速器进行加载。 

一种风电变桨减速器的仿真模拟实验装置，包括： 

试验台，固定所述风电变桨减速器且可绕水平轴旋转； 

检测设备，安装于所述风电变桨减速器和试验台上； 

控制装置，用于：接收用户输入的启动参数，启动实验装置，获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和试验台工作状态处于平稳时采集的试验数据。 

优选的，上述装置中，所述检测设备包括：编码器、温度传感器、扭矩传感器和加速度传感器，其中： 

所述编码器安装在所述控制装置上； 

所述温度传感器安装在所述试验台上； 

所述扭矩传感器安装在所述风电变桨减速器的输出轴和输入轴上； 

所述加速度传感器安装在所述风电变桨减速器需要检测振动的部位。 

优选的，上述装置中，所述控制装置包括：计算机、试验台驱动电机、风电变桨减速器驱动电机和加载电机。 

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例有以下有益效果： 

1、本发明实施例中所述的试验台可以绕水平轴旋转，可以很好的模拟风电变桨减速器的实际工作状态，解决了现有技术中减速器卧式安装，试验时减速器箱体处于静止状态导致的试验状态与实际工作状态不符的问题。 

2、本发明实施例中用微型计算机控制变桨减速器的一系列参数，可以尽可能真实的模拟变桨减速器的实际工作状态，可以更精确的控制变桨减速器的负荷，而且实验中通过传感器来采取数据，由于使用传感器进行数据检测，避免了人工到现场检测，提高了试验的准确性和安全性。 

3、本发明实施例中用加载电机进行加载，避免了使用油泵加载时给试验现场带来的油污现象。 

4、采用上述方法可以根据不同的要求做不同的专项试验，比如功率-效率曲线、转速-效率曲线、扭矩一效率曲线等。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例提供的风电变桨减速器的仿真模拟试验台安装示意图； 

图2为本发明实施例提供的风电变桨减速器做仿真模拟实验方法流程图； 

图3为本发明实施例提供的风电变桨减速器的仿真模拟实验装置的结构示意图； 

图4为本发明实施例提供的风电变桨减速器的仿真模拟试验过程示意图。 

具体实施方式

为了清楚的了解本发明，下面对附图中的数字代表部件做如下说明： 

1为试验驱动电机，2为输入扭矩传感器，3为温度传感器，4为被试风电变桨减速器，5为旋转试验台，6为输出扭矩传感器，7为试验台驱动装置，8为试验加载增速齿轮箱，9为试验加载电机。 

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

现有技术中风电变桨减速器采用卧式安装，试验时减速箱体处于静止状态，与减速器的实际工作状态相距甚远，而且人工使用手持式检测仪器进行测量，无法保证试验的准确性。 

本发明提供了一种风电变桨减速器仿真模拟实验方法，能真实的模仿风电变桨减速器实际工作状况，且能准确检测被试变桨减速器各方面试验数据，提高了试验的准确性。 

设计一种可绕水平轴旋转的试验台，使用一台电动机驱动其旋转，把被试风电变桨减速器按要求安装于试验台上(如图1所示)。 

安装检测设备：在试验驱动电机与所述被试风电变桨减速器输入轴之间安装一只扭矩传感器；在所述被试风电变桨减速器输出轴之间安装一只扭矩传感器；在所述试验台上安装三只位置可调的温度传感器，并把所述温度传感器的位置调至正对所述被试风电变桨减速器需要检测温度的部位；把加速度传感器贴附在所述被试风电变桨减速器需要检测振动的部位。 

一种风电变桨减速器仿真模拟实验方法，其流程如附图2所示，具体包括以下步骤： 

步骤201：控制机构接收用户输入的启动参数，启动实验装置； 

当风电变桨减速器安装完成，试验台检测设备调整妥当以后，实验人员进入实验监控室，在主控计算机中输入风电变桨减速器的输入转速、输入扭矩、传动比等相关参数，启动试验台。 

试验驱动电机驱动被试风电变桨减速器传动轴旋转，带有编码器的试验台驱动电机驱动试验台旋转，加载电机对试验进行加载。 

上述步骤中所有动作均由主控计算机根据输入的相关参数控制完成。 

步骤202：获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和试验台工作状态处于平稳时采集的试验数据。 

当所述风电变桨减速器及试验台工作平稳后，通过所述主控计算机对所述传感器的数据进行收集并计算处理，得出需要的试验数据结果。 

设计可以绕水平面旋转的试验台，在进行试验时可以更真实的对风电变桨减速器的实际工作状况进行模拟。 

本发明实施例中，风电变桨减速器参数的输入是通过主控计算机实现的，试验所得数据是通过一系列检测装置得到的，并有主控计算机进行数据收集提高了试验的准确性。 

基于上述方法，本发明实施例还提供了一种风电变桨减速器的仿真实验装置，如图3所示，包括：包括： 

试验台，固定所述风电变桨减速器且可绕水平轴旋转； 

检测设备，安装于所述风电变桨减速器和试验台上； 

控制装置，用于：接收用户输入的启动参数，启动实验装置，获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和试验台工作状态处于平稳时采集的试验数据。 

试验台可以绕水平轴旋转，可以更真实的模拟风电变桨减速器的实际工作状态。 

检测设备包括：编码器、温度传感器、扭矩传感器和加速度传感器，其中：在试验驱动电机与所述被试风电变桨减速器输入轴之间安装一只扭矩传感器；在所述被试风电变桨减速器输出轴之间安装一只扭矩传感器；在所述试验台上安装三只位置可调的温度传感器，并把所述温度传感器的位置调至正对所述被试风电变桨减速器需要检测温度的部位；把加速度传感器贴附在所述被试风电变桨减速器需要检测振动的部位。 

控制装置包括：计算机、试验台驱动电机、风电变桨减速器驱动电机和加载电机。 

作负荷试验时，升速齿轮箱和加载电机实现试验加载。 

本发明实施例提供的风电变桨减速器的仿真模拟实验装置工作过程为： 

风电变桨减速器安装在旋转试验台上以后，控制单元驱动整个装置运行：在主控计算机中输入变桨减速器的输入转速和输入扭矩等试验参数，试验台驱动电机驱动试验台旋转，试验驱动电机驱动被试风电变桨减速器传动轴旋转，做负载实验时，加载电机实现试验加载。当风电变桨减速器及试验台工作平稳后，检测单元对试验中的各种数据进行检测：编码器检测实际输出转速，扭矩传感器检测实际输入扭矩，温度传感器检测变桨减速器各个部位的温度，加速度传感器检测变桨减速器不同部位的振动情况。控制单元对传感器检测的数据进行收集并计算处理。 

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 

Claims (5)

1.一种风电变桨减速器的仿真模拟实验方法，其特征在于，所述风电变桨减速器安装在可绕水平轴旋转的试验台上，所述风电变桨减速器和所述试验台上安装有检测设备，所述方法包括：

控制机构接收用户输入的启动参数，启动实验装置；

获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和试验台工作状态处于平稳时采集的试验数据。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述启动实验装置具体实现为：

带有编码器的试验台驱动电机驱动所述试验台旋转，试验驱动电机驱动所述风电变桨减速器的传动轴旋转，试验加载电机对风电变桨减速器进行加载。

3.一种风电变桨减速器的仿真模拟实验装置，其特征在于，包括：

试验台，固定所述风电变桨减速器且可绕水平轴旋转；

检测设备，安装于所述风电变桨减速器和所述试验台上；

控制装置，用于：接收用户输入的启动参数，启动实验装置，获取所述检测设备在所述风电变桨减速器和试验台工作状态处于平稳时采集的试验数据。

4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述检测设备包括：编码器、温度传感器、扭矩传感器和加速度传感器，其中：

所述编码器安装在所述控制装置上；

所述温度传感器安装在所述试验台上；

所述扭矩传感器安装在所述风电变桨减速器的输入轴和输出轴上；

所述加速度传感器安装在所述风电变桨减速器需要检测振动的部位。

5.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述控制装置包括：计算机、试验台驱动电机、风电变桨减速器驱动电机和加载电机。

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