[实用新型]一种双风轮风电机组风洞实验缩比模型

说明书

本实用新型公开的一种双风轮风电机组风洞实验缩比模型，属于风力发电技术领域。前风轮通过前风轮传动系统与前发电机连接，前风轮传动系统连接有前风轮转速转矩检测装置，前发电机与前变流器连接；后风轮通过后风轮传动系统与后发电机连接，后风轮传动系统连接有后风轮转速转矩检测装置，后发电机与后变流器连接；前变流器和后变流器均连接至蓄电池。采用本实用新型能够较精准模拟真实双风轮风电机组运行状态及控制策略，进一步提高双风轮风电机组的设计效率与准确性，为串列式双风轮机组提供开发验证及性能验证，具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种双风轮风电机组风洞实验缩比模型。

背景技术

随着风电装机容量的快速发展，目前主流风电机组采用单风轮水平轴形式，且朝着大型化发展，但随着风电机组大型化发展，其核心关键技术受到诸多限制，迫切需要发展新形式高效风能转换装置。

串列式双风轮结构形式以其高效率、关键核心设备成熟受到重视。尤其是两风轮具有独立传动解耦的串列式双风轮，其两风轮能在各自最高效区运行，机组效率较高，成为产业研究热点。但是新型串列式双风轮风电机组研发过程中，必不可少的环节就是缩比模型的风洞实验，现有双风轮风洞实验缩比模型结构简单，未实现传动上的解耦，不能真实反映双风轮机组特性。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种双风轮风电机组风洞实验缩比模型，能够调节前后风轮的转速，实现双风轮协同控制目的，为串列式双风轮机组提供开发验证及性能验证。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种双风轮风电机组风洞实验缩比模型，包括前风轮、前风轮传动系统、后风轮、后风轮传动系统、前风轮转速转矩检测装置、后风轮转速转矩检测装置、前发电机、后发电机、前变流器、后变流器和蓄电池；

前风轮通过前风轮传动系统与前发电机连接，前风轮传动系统连接有前风轮转速转矩检测装置，前发电机与前变流器连接；后风轮通过后风轮传动系统与后发电机连接，后风轮传动系统连接有后风轮转速转矩检测装置，后发电机与后变流器连接；前变流器和后变流器均连接至蓄电池。

优选地，前风轮、前风轮传动系统、后风轮、后风轮传动系统、前风轮转速转矩检测装置、后风轮转速转矩检测装置、前发电机、后发电机、前变流器、后变流器和蓄电池均设在机舱上，机舱连接有支撑基础。

优选地，前风轮传动系统包括前风轮轮毂、前主轴和前主轴承；前风轮与前风轮轮毂连接，前主轴设在前主轴承上，前主轴的一端与前风轮轮毂连接，另一端与前发电机连接；后风轮传动系统包括后风轮轮毂、后主轴和后主轴承；后风轮与后风轮轮毂连接，后主轴设在后主轴承上，后主轴的一端与后风轮轮毂连接，另一端与后发电机连接。

进一步优选地，前风轮转速转矩检测装置包括前转速传感器和前扭矩仪，前转速传感器设在前主轴上，前扭矩仪的一端连接有前主轴联轴器，另一端连接有前电机联轴器，前主轴联轴器与前主轴连接，前电机联轴器与前发电机连接；后风轮转速转矩检测装置包括后转速传感器和后扭矩仪，后转速传感器设在后主轴上，后扭矩仪的一端连接有后主轴联轴器，另一端连接有后电机联轴器，后主轴联轴器与后主轴连接，后电机联轴器与后发电机连接。

进一步优选地，前扭矩仪和后扭矩仪为直连式扭矩仪。

优选地，前发电机和后发电机均为永磁直驱发电机。

进一步优选地，前发电机和后发电机均包括机壳、前轴承、后轴承、外定子和内转子，前轴承和后轴承分别固定在机壳的两端，外定子固定在机壳上，内转子的两端分别与前轴承和后轴承连接。

优选地，模型的缩比数值为(80～100)：1。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：