[发明专利]风力发电机的模拟旋转测试装置

说明书

一种风力发电机的模拟旋转测试装置，包括粒子图像测速动态跟踪系统及风力发电机模拟旋转平台，风力发电机模拟旋转平台包括底部支撑单元、连接杆及风力发电模组，底部支撑单元包括中空的圆柱形的筒体、设置于筒体顶部开口处的顶盖、设置于筒体底部开口处的底板、设置于筒体中且位于顶盖与底板之间的实验台板、若干设置于实验台板与底板之间的第一圆筒及若干设置于实验台板与顶盖之间的第二圆筒。如此能够便于模拟测试风力发电机的动态载荷变化并实时追踪拍摄叶片。

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，特别是一种风力发电机的模拟旋转测试装置。

背景技术

风力发电机由于体积庞大，实物测试的成本极高，且由于叶片转动半径极大，现有的测试设备难以对叶片进行追踪测试。由于测试条件的限制，人们对叶片的静载荷比较熟悉、认识也较透彻，对运动状态下叶片受到的载荷认识很浅，甚至没有引起足够的重视，现有的设计分析方法绝大多数局限于考虑叶片静态时的振动频率、载荷特性研究，怎样将动态载荷变化及分布特点作为叶片设计优化考虑的因素尚不清晰。标准IEC61400-1规定了叶片做静态刚度、强度测试，叶片制造厂只是在成批的模具开始生产时做相关实验。传统静载强度试验与静态模态分析并不能真实地反应和判断旋转叶片裂纹、疲劳损失、预测损坏部位动态的分布规律、特征与振动响应规律。根据现场监测数据和力学知识推断，风向变化会增加叶片和风力机转轴的额外应力并引起陀螺力矩，成为破坏叶片的主要因素，本方案可以进行相关方面的动态测试，对国内在相关领域的研究进行补充，为风力机动态载荷的实验研究提供新的思路。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种便于模拟测试风力发电机的动态载荷变化并实时追踪拍摄叶片的风力发电机的模拟旋转测试装置，以解决上述问题。

一种风力发电机的模拟旋转测试装置，包括粒子图像测速动态跟踪系统及放置于粒子图像测速动态跟踪系统上的风力发电机模拟旋转平台，风力发电机模拟旋转平台包括底部支撑单元、与底部支撑单元垂直连接的连接杆及设置于连接杆远离底部支撑单元的一端的风力发电模组，底部支撑单元包括中空的圆柱形的筒体、设置于筒体顶部开口处的顶盖、设置于筒体底部开口处的底板、设置于筒体中且位于顶盖与底板之间的实验台板、若干设置于实验台板与底板之间的第一圆筒及若干设置于实验台板与顶盖之间的第二圆筒，顶盖、底板及实验台板均为圆形，第一圆筒的底部与底板垂直固定连接，第一圆筒的顶部嵌设有第一球形轴承，实验台板的直径小于筒体的内径，实验台板位于若干第一圆筒的第一球形轴承的上方，第二圆筒的顶部与顶盖垂直固定连接，第二圆筒的底部嵌设有第二球形轴承，第一圆筒的第一球形轴承从下方与实验台板的底面接触，第二圆筒的第二球形轴承从上方与实验台板的顶面接触，连接杆的第一端与实验台板的中部垂直连接，连接杆的第二端与风力发电模组连接。

进一步地，所述底板与筒体的底部通过螺旋卡扣的方式连接。

进一步地，所述连接杆的第一端连接有加强柱，加强柱与实验台板的中部垂直焊接。

进一步地，所述粒子图像测速动态跟踪系统包括底座、与底座滑动连接的龙门架、与龙门架的顶部滑动连接的Y轴移动平台、与Y轴移动平台滑动连接的Z轴移动柱及设置于Z轴移动柱朝向底座11的一端的云台相机单元。

进一步地，所述底座的中部具有凸起部，底座于凸起部的两侧分别设置有一第一导轨，凸起部朝向第一导轨的侧面开设有滑槽，龙门架具有两个支脚及连接两个支脚的同一端的横梁，两个支脚的末端均设置有与导轨滑动连接的第一滑块，两个支脚之间连接有连接板，连接板穿过凸起部的滑槽，连接板的中部设置有第一连接块，第一连接块的中部开设有第一螺纹孔，凸起部的一侧设置有X轴驱动电机，X轴驱动电机的输出轴连接有第一丝杆，第一丝杆上至少部分地设置有外螺纹，第一丝杆穿过第一连接块并与凸起部转动连接，第一丝杆具有外螺纹的部分与第一连接块的第一螺纹孔螺纹连接。