[发明专利]用于机舱测试平台的测量装置的校准的方法以及机舱测试平台

说明书

用于校准机舱测试平台（6）的测量装置（15）的方法，其中，能够通过所述测量装置（15）测量施加到安装在机舱（7）内的发电机（9）上的扭矩，其特征在于：对至少一台测力装置（19，23）借助力参考标准进行校准，然后将至少一台已校准的测力装置（19，23）如此布置在测量装置（15）中，使得能够借助至少一台已校准的测力装置（19，23）测量沿给定的力作用方向作用于已校准的测力装置（19，23）上的力，以及由此能够确定施加到测量装置（15）上的并且起作用的力所产生的扭矩，从而能够将测量装置（15）的扭矩测量的测量结果溯源到力参考标准。

技术领域

本发明涉及一种用于对机舱测试平台的测量装置进行校准的方法，其中，使用该测量装置能够对下述扭矩进行测量，该扭矩施加在发电机上，该发电机布置在机舱中。

背景技术

风力发电设备能够将风能转化为电能，一般情况下包括安装在塔架上的机舱，机舱内安装了发电机，发电机由转子通过传动器来驱动。转子一般情况下有3个转子叶片，叶片如此安装在机舱外，使得叶片能够被风力置于旋转之中，并且驱动安装在机舱中的发电机。

在实际应用中，下述风力发电机是已知的，其中转子拥有基本上水平的转子轴或者轮毂，其具有径向突出的转子叶片。为了能够分别根据不同的风向使由风施加在转子叶片上的风能尽可能高效地转化为电能，其中装有发电机和转子的机舱围绕一竖直轴可旋转地支承在塔架上，使得机舱的定向能够根据适配于或者追踪所述风向。

在实际应用中，也已知下述风力发电机，其中所述转子围绕一竖直轴可旋转地支承，并且能够与分别存在的风向无关地置于旋转之中，使得无需针对相应的风向进行追踪和适配。

就风力发电机而言，机舱中通常所使用的发动机和传动器都能够达到非常高的风能转电能的转化效率，大约为95%或更高。对于新型风力发电机的涉及和机舱的构造方案来说，其中所配备的发电机和转子对于在相应的个别情况下所能够达到的效率意义重大。通常风力发电机在建成之后会运行多年，使得远远小于1%的、已经较小的功率上的差别都会跨越多年的运行持续时间而产生较大影响，并且通常也是对于开发和搭建新型风力发电机的主要评判标准。

为了能对其中装有发电机的不同机舱的效率进行比较，需要使用机舱测试平台。对固定在机舱测试平台中的机舱或者安装在机舱里的发电机施加尽可能精确地预先给定的或已知的扭矩，该转矩通过扭矩发生装置产生。根据分别施加的扭矩来确定机舱的效率。对于所述效率来说，通常根据分别施加的扭矩和转速来测量特性曲线族，以便能够对不同机舱（包括机舱内装配的发电机以及必要的话也包括所需的传动器）进行尽可能客观的比较。

效率测量的前提条件是对扭矩发生装置施加到发电机上的扭矩有尽可能准确的认知。为了实现这个目的，借助于测量装置对扭矩发生装置施加到发电机上的扭矩定期进行测量。测量装置通常在机舱内布置在由扭矩发生装置置于旋转之中的驱动轴和由其驱动的发电机之间。测量装置必须为此而设计并且适合于：对扭矩发生装置施加到发电机上的扭矩直至最大扭矩地以很高的精度或以尽可能小的测量不确定度进行测量；该扭矩为了测量机舱的效率的特性曲线族而施加到在机舱中的发电机上。

为了能对在这样的机舱测试平台上所使用的测量装置的测量不确定度进行估计，必须对测量装置进行校准，并溯源到一参考标准。作为参考标准能够使用由相关负责机关或机构管理和执行的国家标准。在德国，例如德国联邦物理技术研究院（PTB）提供用于扭矩测量的参考标准和用于扭矩的测量的测量装置的校准的参考标准。可运输的测量装置能够在德国联邦物理技术研究院（PTB）进行现场校准，然后再运输到测试平台或者为其设置的应用地点。