一种风电机组载荷测试装置专利检索-轮毂风力发电机组风力发电场风能专利检索查询-专利查询网

一种 风 电机组载荷测试装置

阅读：1发布：2020-09-15

专利汇可以提供一种风电机组载荷测试装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种风电机组载荷测试装置，用于测试被测风电机组的载荷，包括安装在位于被测风电机组的叶片根部的挡板上的叶片载荷分布测试系统、安装在被测风电机组的轮毂内的轮毂载荷测试系统、安装在被测风电机组的塔筒顶部的塔顶载荷测试系统、安装在被测风电机组的塔筒中部的塔筒中段载荷测试系统、安装在被测风电机组的塔筒底部底载荷测试系统、安装在测风塔的塔底平台上的气象数据测试系统，这多个系统通过数据通讯模块与设置在被测风电机组的塔筒底部的工业控制与显示系统连接。本实用新型可以实现风电机组各个部件载荷的全方位测试，测试结果精准，适用于叶片风轮直径大、容量大的风电机组载荷测量。，下面是一种风电机组载荷测试装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种风电机组载荷测试装置，用于测试被测风电机组(10)的载荷，包括设置在所述被测风电机组(10)的塔筒底部的工业控制与显示系统(700)，其特征在于，还包括：
叶片载荷分布测试系统(100)，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统(700)连接，安装在位于所述被测风电机组(10)的叶片根部的挡板上，用于测量所述被测风电机组(10)的叶片(11)的弯矩和扭矩；
轮毂载荷测试系统(200)，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统(700)连接，安装在所述被测风电机组(10)的轮毂内，用于测量所述叶片(11)的根部摆振弯矩、挥舞弯矩以及主轴弯矩、主轴扭矩；
塔顶载荷测试系统(300)，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统(700)连接，安装在所述被测风电机组(10)的塔筒顶部，用于测量所述被测风电机组(10)的塔筒顶部弯矩和扭矩；
塔筒中段载荷测试系统(400)，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统(700)连接，安装在所述被测风电机组(10)的塔筒中部，用于测量所述被测风电机组(10)的塔筒中部弯矩和扭矩；
塔底载荷测试系统(500)，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统(700)连接，安装在所述被测风电机组(10)的塔筒底部，用于测量所述被测风电机组的塔筒底部弯矩和扭矩；
气象数据测试系统(600)，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统(700)连接，安装在位于所述被测风电机组(10)的上风向侧的测风塔(20)的塔底平台上，用于测量所述被测风电机组(10)的风速。
2.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述叶片载荷分布测试系统包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述被测风电机组(10)的叶片(11)上，并且，所述应变片与所述叶片根部的距离为2L/3至L-3米，其中，L为所述被测风电机组(10)的叶片长度。
3.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述轮毂载荷测试系统(200)包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述被测风电机组(10)的叶片根部和主轴表面。
4.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述塔顶载荷测试系统(300)包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述塔筒(12)的塔顶处，它们与地面的距离为H-1米，其中，H为所述被测风电机组(10)的轮毂中心距离地面的高度。
5.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述塔筒中段载荷测试系统(400)包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述塔筒中部，它们与地面的距离为
2H/3至3H/4米，其中，H为所述被测风电机组(10)的轮毂中心距离地面的高度。
6.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述塔底载荷测试系统(500)包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述塔筒底部，它们与地面的距离为H/10至H/8米，其中，H为所述被测风电机组(10)的轮毂中心距离地面的高度。
7.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述数据通讯模块为CAN总线通讯协议、光纤通讯和网口通讯协议中至少一种。
8.根据权利要求7所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述叶片载荷分布测试系统(100)、所述轮毂载荷测试系统(200)、所述塔顶载荷测试系统(300)、所述塔筒中段载荷测试系统(400)、所述塔底载荷测试系统(500)采用CAN总线通讯协议依次连接，所述气象数据测试系统(600)通过光纤通讯与所述塔底载荷测试系统(500)相连接。
9.根据权利要求2所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述叶片载荷分布测试系统(100)的多组应变片排列组建成惠斯通电桥。
10.根据权利要求3所述的风电机组载荷测试装置，其特征在于，所述轮毂载荷测试系统(200)的多组应变片排列组建成惠斯通电桥。

说明书全文

一种风 电机组载荷测试装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种载荷测试系统，尤其涉及一种风电机组载荷测试装置。

背景技术

[0002] 风电机组常常运行在高风速、高湍流强度的地区，其自身运行安全逐渐引起人们的注意。

[0003] 近年来，随着风电装机容量的不断增大，风电机组结构载荷安全事故频发，如叶片折断、塔筒屈曲等。为了对风电机组各个主要结构部件的载荷进行测试与监测，需要运用风电机组载荷测试装置。

[0004] 然而，随着风电机组容量的不断增大，其结构尺寸也逐渐变大，叶片风轮直径从56米增大至目前主流的115米，塔筒高度由主流的60米增大到目前主流的90米。由于风电机组结构尺寸的变化，原有的测试系统已经不能满足测试的需求。

[0005] 鉴于此，本实用新型对风电机组载荷测试装置进行了改进。实用新型内容

[0006] 为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种风电机组载荷测试装置，用以实现叶片风轮直径大、容量大的风电机组的载荷测量。

[0007] 为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种风电机组载荷测试装置，用于测试被测风电机组的载荷，包括设置在所述被测风电机组的塔筒底部的工业控制与显示系统，其特征在于，还包括：

[0008] 叶片载荷分布测试系统，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统连接，安装在位于所述被测风电机组的叶片根部的挡板上，用于测量所述被测风电机组的叶片上的载荷；

[0009] 轮毂载荷测试系统，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统连接，安装在所述被测风电机组的轮毂内，用于测量所述被测风电机组的轮毂处的载荷；

[0010] 塔顶载荷测试系统，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统连接，安装在所述被测风电机组的塔筒顶部，用于测量所述被测风电机组的塔筒顶部的载荷；

[0011] 塔筒中段载荷测试系统，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统连接，安装在所述被测风电机组的塔筒中部，用于测量所述被测风电机组的塔筒中部的载荷；

[0012] 塔底载荷测试系统，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统连接，安装在所述被测风电机组的塔筒底部，用于测量所述被测风电机组的塔筒底部的载荷；

[0013] 气象数据测试系统，通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统连接，安装在位于所述被测风电机组的上风向侧的测风塔的塔底平台上，用于测量所述被测风电机组的风速。

[0014] 优选的，所述叶片载荷分布测试系统包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述被测风电机组的叶片上，并且，所述应变片与所述叶片根部的距离为2L/3至L-3米，其中，L为所述被测风电机组的叶片长度。

[0015] 优选的，所述轮毂载荷测试系统包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述被测风电机组的叶片根部和主轴表面。

[0016] 优选的，所述塔顶载荷测试系统包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述塔筒的塔顶处，它们与地面的距离为H-1米，其中，H为所述被测风电机组的轮毂中心距离地面的高度。

[0017] 优选的，所述塔筒中段载荷测试系统包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述塔筒中部，它们与地面的距离为2H/3至3H/4米，其中，H为所述被测风电机组的轮毂中心距离地面的高度。

[0018] 优选的，所述塔底载荷测试系统包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在所述塔筒底部，它们与地面的距离为H/10至H/8米，其中，H为所述被测风电机组的轮毂中心距离地面的高度。

[0019] 优选的，所述数据通讯模块为CAN总线通讯协议、光纤通讯和网口通讯协议中至少一种。

[0020] 优选的，所述叶片载荷分布测试系统、所述轮毂载荷测试系统、所述塔顶载荷测试系统、所述塔筒中段载荷测试系统、所述塔底载荷测试系统采用CAN总线通讯协议依次连接，所述气象数据测试系统通过光纤通讯与所述塔底载荷测试系统相连接。

[0021] 优选的，所述叶片载荷分布测试系的多组应变片排列组建成惠斯通电桥。

[0022] 优选的，所述轮毂载荷测试系统的多组应变片排列组建成惠斯通电桥。

[0023] 采用本实用新型所述风电机组载荷测试装置可以实现风电机组各个部件载荷的全方位测试，具体地可实现塔顶载荷的测量、塔筒中段载荷的测量、塔底载荷的测量、叶片中段载荷分布测量、风电机组轮毂处的载荷测量，对风机机组的测试点增多，扩大了测试范围，进而确保测试结果精准。

[0024] 另外，各个系统通过数据通讯模块，具体为CAN总线通讯协议、光纤通讯和网口通讯协议三种中至少一种方式实现连接，可保证各个系统之间顺利进行通讯连接，有效地解决了测风塔与被测风电机组之间通讯不稳定的问题，系统通讯抗干扰能力强，尤其适用于叶片风轮直径大、容量大的风电机组载荷的测量。附图说明

[0025] 图1为本实用新型所述风电机组载荷测试装置的整体示意图；

[0026] 图2为本实用新型所述风电机组载荷测试装置的原理框图。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图对本实用新型所述的风电机组载荷测试装置作进一步详细的说明。

[0028] 本实施例所述风电机组载荷测试装置主要用于检测被测风电机组10和与其对应的测风塔20上的载荷情况。如图1所示，在被测风电机组10上安装有叶片载荷分布测试系统100、轮毂载荷测试系统200、塔顶载荷测试系统300、塔筒中段载荷测试系统400、塔底载荷测试系统500以及工业控制与显示系统700，前述五个测试系统均通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统700连接；在被测风电机组10的上风向侧安装有测风塔20，在该测风塔
20的塔底平台上安装有气象数据测试系统600，该气象数据测试系统600通过数据通讯模块与所述工业控制与显示系统700连接。这里所述数据通讯模块为CAN总线通讯协议、光纤通讯和网口通讯协议中至少一种。

[0029] 具体地，叶片载荷分布测试系统100用于测量所述被测风电机组10的叶片11上的载荷，它安装在位于所述被测风电机组10的叶片根部的挡板上。叶片载荷分布测试系统100包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在被测风电机组10的叶片11上，并且，应变片与叶片根部的距离为2L/3至L-3米，其中，L为所述被测风电机组10的叶片长度。多组应变片组建成惠斯通电桥，通过检测各个位置点的弯矩和扭矩，实现对叶片载荷分布的测量。

[0030] 轮毂载荷测试系统200用于测量所述被测风电机组的轮毂处的载荷，本实施例中，前述叶片载荷分布测试系统100采用CAN总线通讯协议与轮毂载荷测试系统200连接。轮毂载荷测试系统200安装在被测风电机组10的轮毂内，它包括多组应变片，应变片均匀粘贴在被测风电机组10的叶片根部和主轴表面，这多组应变片组建成惠斯通电桥。轮毂载荷测试系统200可以实现叶片根部摆振弯矩、挥舞弯矩以及主轴弯矩、主轴扭矩的测量。

[0031] 塔顶载荷测试系统300，用于测量所述被测风电机组10的塔筒顶部的载荷，本实施例中，前述轮毂载荷测试系统200采用CAN总线通讯协议与塔顶载荷测试系统300连接。塔顶载荷测试系统300安装在被测风电机组10的塔筒顶部，它包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在被测风电机组10的塔筒12的塔顶处，它们与地面的距离为H-1米。具体地，塔顶载荷测试系统300主要用于测试塔筒顶部弯矩和扭矩。塔顶载荷测试系统300可以引入风电机组控制系统变量，如风电机组转速、机舱风速、机舱风向等信号，用于辅助测量风电机组载荷。

[0032] 塔筒中段载荷测试系统400用于测量所述被测风电机组10的塔筒中部的载荷，本实施例中，前述塔顶载荷测试系统300采用CAN总线通讯协议与塔筒中段载荷测试系统400连接。塔筒中段载荷测试系统400安装在被测风电机组10的塔筒中部，它包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在塔筒12的中部，它们与地面的距离为2H/3至3H/4米。具体地，塔筒中段载荷测试系统400主要用于测量塔筒中段弯矩和扭矩。

[0033] 塔底载荷测试系统500用于测量被测风电机组10的塔筒底部的载荷，本实施例中，前述塔筒中段载荷测试系统400采用CAN总线通讯协议与塔底载荷测试系统500连接。本实施例中，塔底载荷测试系统500安装在被测风电机组10的塔筒底部，它包括多组应变片，这多组应变片均匀粘贴在塔筒12的底部，它们与地面的距离为H/10至H/8米。具体地，塔底载荷测试系统500主要用于测量塔筒底部弯矩和扭矩。

[0034] 工业控制与显示系统700设置在被测风电机组10的塔筒底部，本实施例中，前述塔底载荷测试系统500采用CAN总线通讯协议与工业控制与显示系统700连接。工业控制与显示系统700即为现有技术中的工控机和人机交互界面，用于实现工业控制和人机交互，这部分的具体结构组成为现有技术，对于本领域所属技术人员而言属于公知常识，故在此不做赘述。

[0035] 气象数据测试系统600用于测量所述被测风电机组10的风速，本实施例中，气象数据测试系统600通过光纤通讯与塔底载荷测试系统500相连接。本实施例中，气象数据测试系统600安装在位于被测风电机组10的上风向侧的测风塔20的塔底平台上。气象数据测试系统600为现有技术，故在此不做赘述。

[0036] 在上述描述中，叶片载荷分布测试系统100、轮毂载荷测试系统200、塔顶载荷测试系统300、塔筒中段载荷测试系统400、塔底载荷测试系统500均包括多组应变片，该应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，构成应变片的导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这些变化的电阻值将被传输至工业控制与显示系统700，通过工业控制与显示系统700对这些数据进行分析而最终得出风电机组的载荷情况。

[0037] 采用上述风电机组载荷测试装置可以实现被测风电机组10各个部件载荷的全方位测试，具体地可实现塔顶载荷的测量、塔筒中段载荷的测量、塔底载荷的测量、叶片中段载荷分布测量、风电机组轮毂处的载荷测量，被测风机机组上的测试点增多，扩大了测试范围，进而确保测试结果精准。

[0038] 另外，各个系统通过数据通讯模块，具体为CAN总线通讯协议、光纤通讯和网口通讯协议三种中至少一种方式实现连接，可保证各个系统之间顺利进行通讯连接，有效地解决了测风塔20与被测风电机组10之间通讯不稳定的问题，系统通讯抗干扰能力强，尤其适用于叶片风轮直径大、容量大的风电机组载荷的测量。

[0039] 上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
选择电镀设备及其选择电镀模具	2022-08-22	0
一种轮边减速器端面密封结构	2020-09-18	0
空调室内机	2021-11-30	1
一种汽车轮毂焊接系统及方法	2022-01-31	2
一种轮毂夹具	2020-12-27	2
一种直升机主机轮	2021-08-08	2
一种多级泵的首级叶轮处结构	2020-08-12	2
一种风电机组载荷测试装置	2020-09-15	1
一种凸轮轴调节器	2020-07-05	2
一种用于管廊巡检的机器人	2022-08-26	1

一种风电机组载荷测试装置

一种风电机组载荷测试装置

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：