[实用新型]叶片旋转实验台

说明书

一种叶片旋转实验台，该试验台包括两叶片风机平台、配电及控制系统；两叶片风机平台包括叶片、轮毂、变桨机构、主轴、齿轮减速机、同步带传动系统、扭矩传感器、推力传感器、导电滑环和拖动电机，本实验台根据实际风机的空气动力学特性，在不具备实际风场环境下的实验室也可以模拟出风机的实际工况，给双叶片风力发电机组的实验带来极大的方便；实验台叶片通过变桨机构与轮毂连接，变桨机构实现叶片0‑90度旋转，以达到不同工作特性的需要，给实验人员提供很大的方便。本实用新型根据不同的风速风向，可以模拟双叶片风力发电机组的运行，对叶片的性能包括功率，气动性能，机械性能进行研究。

技术领域

本实用新型涉及一种叶片旋转实验台及实验方法，特别涉及双叶片风力发电机叶片性能研究的实验系统。

背景技术

能源危机将严重地影响人类社会的进步和发展。为此全世界都在为开发新能源以维持地球的可持续发展做着不懈的努力。风能是一种人类取之不尽的绿色能源，如何有效地利用和开发风能资源一直是科学界不断努力的方向。

双叶片风力发电机具有重量更轻、体积更小、成本更低、效率更高、便于维护等特点，将成为风力发电技术的发展方向。叶片旋转实验台是针对叶片性能研究的实验平台，是对风机叶片气动性能和机械性能研究的一个重要的环节。

进行叶片性能研究，大多采用有限元分析软件对叶片结构设计进行分析，该方法属于理论性研究，不能直观的反应出风机叶片转动过程中功率及气动性能，机械性能参数变化。而直接在实际的机组上进行实验，首先是风力发电机组比较复杂，在风机系统中包括发电机，变桨距系统，液压系统，偏航系统，刹车系统，齿轮箱，控制系统等等，而且各个系统之间相互影响，这样的复杂和繁多的系统给叶片性能检测的实验带来极大的不便，大大增加了实验的周期和难度。

发明内容

实用新型目的：本实用新型提供一种叶片旋转实验台及实验方法，其目的是解决以往所存在的问题，其主要针对双叶片风力发电机组叶片性能研究，以及理论分析不足，现场实验困难等问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种叶片旋转实验台，其特征在于：该试验台包括两叶片风机平台、配电及控制系统；两叶片风机平台包括叶片、轮毂、变桨机构、主轴、齿轮减速机、同步带传动系统、扭矩传感器、推力传感器、导电滑环和拖动电机；叶片通过变桨机构与轮毂连接，叶片、轮毂及变桨机构均套在主轴上。拖动电机通过同步带传动系统与齿轮减速机连接，齿轮减速机连接主轴并带动主轴及叶片旋转；扭矩传感器设置在拖动电机的电机输出轴上，主轴传动串入推力传感器；轮毂与外部电气联络通过导电滑环实现；

配电及控制系统由配电回路及主控制单元构成，配电回路提供实验系统所有部件供电，控制系统包含主控制器及与主控制器连接的信号采集及通讯单元，主控制器连接拖动电机，扭矩传感器和推力传感器连接至信号采集及通讯单元。

变桨系统通过变桨电机带动叶片，变桨电机连接至主控制器。

在主轴上还设置有扭矩测试仪和检测主轴转速的编码器，编码器和扭矩测试仪连接至信号采集及通讯单元；在拖动电机上还设置有转速传感器，该转速传感器连接至信号采集及通讯单元。

该试验台还包括支撑架和轴承座，轴承座设置在轮毂的下方，主轴的下部穿过轴承座，轴承座设置在支撑架上。

支撑架设置在底座上，底座的两侧各设置有一个固定三脚架，该固定三脚架主要包括两跟活动连接在一起的斜杆和一根横杆，两根斜杆的底端通过转轴活动连接形成开口朝上且开口大小能调的V形结构，该横杆设置在该V形结构的开口内，横杆为水平向横杆，在两根斜杆的内侧设置有滑槽，横杆的两端设置有伸进滑槽内且能沿着滑槽上下移动的滚轮，在转轴的轴心连接有与横杆垂直的立杆，立杆设置有外螺纹，立杆穿过横杆且横杆能相对于立杆做上下移动，且在立杆的上部设置有旋拧螺母，旋拧螺母设置在横杆的上方。