[发明专利]一种风电机组叶片挠度监测装置及方法有效

专利信息
申请号: 202110997015.X 申请日: 2021-08-27
公开(公告)号: CN113586363B 公开(公告)日: 2023-05-02
发明(设计)人: 刘河生;张瑞刚;雷航;刘乾;田晓璇;胡朋;靳江江 申请(专利权)人: 西安热工研究院有限公司
主分类号: F03D17/00 分类号: F03D17/00
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 闵岳峰
地址: 710048 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 机组 叶片 挠度 监测 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种风电机组叶片挠度监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:位于风电机组导流罩上的超声波收发装置按照固定周期同事向叶片A、叶片B、叶片C发送超声波信号,超声波信号发出的时刻记为T1;

步骤二:超声波到达叶片A、叶片B、叶片C的叶尖部位后发生反射,反射的超声波被接收到的时刻记为T2;

步骤三:单片微处理器与主控PLC实时通讯,单片微处理器从主控PLC接收风速信号和温度信号,单片微处理器向主控PLC发送计算得到的超声波收发装置与每支叶片叶尖的距离LA2,LB2 LC2;

步骤四:单片微处理器根据被反射的超声波接收时刻T2和超声波发射时刻T1,以及从主控PLC获取的轮毂中心高度附近的风速和气温数据,初步得到超声波收发装置和风电机组叶尖部位的距离LA1LB1LC1;

步骤五:根据超声波收发装置与叶尖距离L,来检测风电机组每支叶片展向的形变量,假设某机组在运行工况下,超声波收发装置与叶片的安全距离为L0,则在风电机组运行工况下,任意风轮方位角下,当上述距离L>L0时,则机组需紧急停机,对叶片进行系统检查。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片挠度监测方法,其特征在于,在单片微控制器中添加的辅助算法,在超声波发生的任意周期内,来流风速和机舱外温度对超声波在空气中传播速度的影响,计算公式如下:

(c-v1)*t0=(c+v2)*t1

(T2-T1)=t0+t1

式中,

c为声音在某温度T下,在介质空气中的传播速度;

T为机舱外温度,单位为华氏度;

t0为超声波发出到达叶尖的时间;t1超声波从叶尖返回到超声波收发装置接收的时间;

v1超声波发出到达叶尖的时间段内的机舱平均来流风速;

v2为超声波从叶尖返回到超声波收发装置接收的时间段内的机舱来流平均风速。

3.根据权利要求1所述的一种风电机组叶片挠度监测方法,其特征在于,步骤四中,距离计算公式为:

设定超声波发出到达叶尖的时间为t0,超声波从叶尖返回到超声波收发装置接收的时间为t1,则有

L=(c-v1)*t0+(c+v2)*t1

L=(T2-T1)*c/2

式中,L为超声波收发装置到叶片的距离。

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