JP6593804B2 - 回転翼のトルク・回転数特性を計測する方法および装置 - Google Patents
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Description
そのため、回転翼の真の発生トルクを測定するためには、予め、摩擦トルクと回転数との関係を求めておき、トルクの計測値から摩擦トルクを差し引くことにより、真のトルクを求めるようにする場合もある。
上記以外に、トルク・回転数特性の測定上、下記のような問題もある。図5の右下部において、S1とS2とを結ぶ破線で示すトルク・回転数特性部分に関してである。S2はトルク0で回転数Nが最大の点であり、S1は、回転翼の真の発生トルクと摩擦トルクとが一致した点である。発生トルクがS1より下方の場合には、摩擦トルクが発生トルクを超えるためにトルクの符号が変わる。そのため、S1とS2とを結ぶ破線部分の特性(代表点S)は計測不可能となる。回転翼の特性全体を知る上では、この部分も計測できることが望まれる。
即ち、タービンの回転翼に流体の流れを模擬的に与えるためのタービンの模擬走行装置と、前記タービンの回転軸に接続された制動モータと、前記回転軸の回転数およびトルクを測定する回転検出器およびトルク検出器とを用いて、前記回転翼のトルク・回転数特性を計測する方法において、前記トルク検出器として、固定側のフランジと測定側のフランジとの間に歪ゲージを貼付した複数のビームを接続してなる多分力検出器を用い、前記多分力検出器の固定側のフランジを系外の支持ベースに接続し、また、前記多分力検出器の測定側のフランジを前記制動モータの固定子と接続し、さらに、前記制動モータの回転子を、前記トルク検出器内を貫通し前記タービンの回転軸に接続された回転シャフトに接続し、 トルク・回転数特性を測定する際に、前記模擬走行装置によりタービンの回転翼に流体の流れを与えて回転数を段階的に変化させ、前記回転翼が発生するトルクを前記制動モータで吸収し、その時の前記発生トルクを前記多分力検出器で前記各段階毎に計測するようにし、さらに、回転数の増大に伴って減少する前記発生トルクの計測値が零となった時点の回転数を、最大回転数(トルク零)の値となるようにし、前記複数の計測値に基づいて、内挿法により回転翼のトルク・回転数特性全体を計測することを特徴とする。
図2は、本発明の実施形態に係り、潮流発電用タービンと、多分力検出器を用いたトルク検出器(3分力計)と、制動モータとを接続した装置の一例を示す概念図であって、図1は図2における多分力検出器を用いたトルク検出器と制動モータとを接続した装置の一例の拡大部分断面図である。なお、図1において、前記図2および3に記載された部材と同一機能を有する部材には同一符号を付して、詳細説明を省略する。
Claims (5)
- タービンの回転翼に流体の流れを模擬的に与えるためのタービンの模擬走行装置と、前記タービンの回転軸に接続された制動モータと、前記回転軸の回転数およびトルクを測定する回転検出器およびトルク検出器とを用いて、前記回転翼のトルク・回転数特性を計測する方法において、
前記トルク検出器として、固定側のフランジ(2)と測定側のフランジ(1)との間に歪ゲージを貼付した複数のビーム(5)を接続してなる多分力検出器(31)を用い、前記多分力検出器の固定側のフランジ(2)を系外の支持ベースに接続し、また、前記多分力検出器の測定側のフランジ(1)を前記制動モータ(32)の固定子と接続し、さらに、前記制動モータ(32)の回転子を、前記トルク検出器内を貫通し前記タービンの回転軸(41)に接続された回転シャフト(45)に接続し、
トルク・回転数特性を測定する際に、前記模擬走行装置によりタービンの回転翼に流体の流れを与えて回転数を段階的に変化させ、前記回転翼が発生するトルクを前記制動モータ(32)で吸収し、その時の前記発生トルクを前記多分力検出器(31)で各段階毎に計測するようにし、さらに、回転数の増大に伴って減少する前記発生トルクの計測値が零となった時点の回転数を最大回転数(トルク零)として求められるようにし、前記複数の計測値に基づいて、内挿法により回転翼のトルク・回転数特性全体を計測することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の回転翼のトルク・回転数特性を計測する方法を実施するための装置であって、タービンの模擬走行装置と、前記タービンの回転軸に接続された制動モータと、前記回転軸の回転数およびトルクを測定する回転検出器およびトルク検出器とを備え、前記トルク検出器として、固定側のフランジ(2)と測定側のフランジ(1)との間に歪ゲージを貼付した複数のビームを接続してなる多分力検出器(31)を用い、前記多分力検出器の固定側のフランジ(2)を系外の支持ベースに接続してなり、また、前記多分力検出器の測定側のフランジ(1)を前記制動モータ(32)の固定子と接続してなり、さらに、前記制動モータ(32)の回転子を、前記トルク検出器内を貫通し前記タービンの回転軸(41)に接続された回転シャフト(45)に接続してなることを特徴とする装置。
- 請求項2に記載の装置において、前記多分力検出器(31)の測定側のフランジ(1)は、計測側ハウジング(43)を介して前記制動モータ(32)の固定子と接続してなり、前記計測側ハウジング(43)の内側を前記回転シャフト(45)が貫通して前記制動モータ(32)の回転子と接続してなり、前記計測側ハウジング(43)と回転シャフト(45)との間には、複数のベアリング(51,52)とオイルシール(54)とを備えることを特徴とする装置。
- 請求項3に記載の装置において、前記計測側ハウジング(43)を介して前記制動モータ(32)の固定子と接続された前記多分力検出器(31)は、信号出力用コネクタ(60)を備えた中空円筒状のケース(44)に収容され、前記多分力検出器(31)の固定側のフランジ(2)は、ベースフランジ(42)を介して前記系外の支持ベースに接続され、前記計測側ハウジング(43)と前記ケース(44)との間および前記計測側ハウジング(43)と前記ベースフランジ(42)との間には、ゴム板シール部(53)を備えることを特徴とする装置。
- 請求項2ないし4のいずれか1項に記載の装置において、前記タービンは、潮流発電用タービン、河川流発電用タービンおよび風力タービンの内のいずれか一つのタービンであることを特徴とする装置。
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JP2017048859A JP6593804B2 (ja) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | 回転翼のトルク・回転数特性を計測する方法および装置 |
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CN109297624B (zh) * | 2018-11-27 | 2024-08-13 | 河南科技大学 | 一种测算深沟球轴承摩擦力矩的辅助装置 |
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