[实用新型]一种风力发电机组叶片气动不平衡检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电领域的风力发电机组叶片气动不平衡检测装置。

背景技术

近年来随着风力发电不断地发展，风力发电相关技术也在不断地提高，其中，对风电机组的运行特性进行分析，有助于风电机组参数的优化，以及延长风电机组的寿命。而风力发电机组叶片气动特性的不平衡则会影响风电机组的载荷以及寿命，造成风力发电机组叶片气动不平衡的原因主要在于叶片在安装时的误差以及风电机组长期运行后叶片发生的形变。目前在国内对于风力发电机组叶片气动不平衡检测方法的研究还比较少，尚无可用于检测风力发电机组叶片气动不平衡的装置。

由此可见，如何能创设一种风力发电机组叶片气动不平衡检测装置，实属当前本领域的重要研发课题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种风力发电机组叶片气动不平衡检测装置，使其可检测风力发电机组叶片气动的不平衡度和形变度。

为解决上述技术问题，本实用新型一种风力发电机组叶片气动不平衡检测装置，包括PC机以及与PC机连接的成像装置和风电机组PLC转子编码器。

作为进一步改进，所述的成像装置为两个，分别安装在风电机组塔筒的正下方和斜下方。

采用这样的设计后，本实用新型可检测风力发电机组叶片气动的不平衡度和形变度，相关分析数据可以作为风电机组载荷计算的参考，再结合相关方法减小风电机组载荷，从而延长风电机组的寿命。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型风力发电机组叶片气动不平衡检测装置的组成示意图。

图2是本实用新型风力发电机组叶片气动不平衡检测装置的成像装置安装位置示意图。

图3是本实用新型风力发电机组叶片气动不平衡检测方法的流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型风力发电机组叶片气动不平衡检测装置，主要包括PC机以及与PC机连接的成像装置和风电机组PLC转子编码器。

其中，成像装置可以安装在风电机组塔筒外部地面上，成像装置的安装与后期图形采集有着密切的关系，请配合参阅图2所示，本实用新型的成像装置1优选为两个，分别安装在风机塔筒2的正下方和斜下方，两种成像同时进行，所采集的数据分别处理。

本实用新型可选用现有的成像装置，只要满足以下条件：首先，具有较好的像素要求和焦距要求，可以保证100米之内的图像清晰可辨；其次，有远程通信可控拍摄功能，以便计算机执行成像命令。

PLC转子编码器用于检测叶轮的绝对位置，并通过数据线路将位置信号传送到PC里。

PC机根据PLC转子编码器获得的信号，判断叶轮位置，从而确定成像装置的成像时间，选定叶片垂直地面的位置进行成像，并将所成图像进行线性特征提取，之后对线性特征进行对比分析得出风电机组叶片气动不平衡度结论。

请配合参阅图3所示，应用本实用新型的风力发电机组叶片气动不平衡检测方法，主要包括图像读取、线条提取和对比分析步骤。

其中，图像读取，是先检测叶轮的绝对位置，选定每个叶片垂直地面的位置分别进行成像。例如，如果是三叶片风力发电机组，对第一次叶片成像后，根据转子编码器的信号顺延120度后进行第二次叶片成像，之后再根据转子编码器的信号顺延120度进行第三次叶片成像；同理，两叶片风力发电机组两次成像时间相隔180度，成像时刻均由PC控制。

之后，将所成图像进行周期储存，以叶轮旋转一周作为一个周期，以三叶片风电机组为例来说，每个周期中即包含有三个叶片的图像。之后分别对图像应用图像处理和分析方法自动检测和提取图像上的线性特征。

最后，在叶片线性特征提取后进行重叠对比，分析每一周期内所成图像的线条重叠度，结合风电机组其它参数进行分析，得出风力发电机组叶片的气动不平衡度。

除了在风电机组新安装时对叶片的启动不平衡度进行上述检测外，在使用过程中也可进行上述检测，并将分析得出的结论与新安装时第一次检测的不平衡度对比，就可以分析得到叶片的形变度。

上述检测结果均可保留记录，以备作为下次检测的参考。