一种风力发电机组叶片零位调整方法、系统和风力发电机技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机组叶片零位调整方法、系统和风力发电机，涉及风电技术领域。该方法包括在发电机组叶片的叶根处安装第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器，且依次位于180°、0°、270°和90°的位置上；将桨叶角调整至90°，转动叶片，根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测值确定叶片的最大力矩值；根据最大力矩值的位置确定叶片的零位，并根据零位将叶片调整至零度。该方法通过最大力矩值的位置与零位相差的角度为固定值的力学原理，可精确得知叶片的绝对零位，不会受到外部因素的影响。同时，通过传感器的检测即可确定零位，其操作便捷，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组叶片零位调整方法、系统和风力发电机
本专利技术涉及风电
，具体而言，涉及一种风力发电机组叶片零位调整方法、系统和风力发电机。
技术介绍
风机的叶片零位安装角主要通过风机叶片安装角标尺以及风机轮毂叶片轮载指针相对应的方式来确定。风机叶片在控制系统不改变的情况下，如果叶片零度角位置没有标定准确，叶片在不同风速下的扭矩与设计值便会存在一定的偏差，导致风机的转速转矩无法按照控制系统设定的情况运行，进而影响风机的发电量。同时当同一风机叶片之间的零度安装位置产生偏差时，对风机运转时的不平衡性、稳定性、振动以及载荷都会有一定影响。现有技术中为了对风机叶片的零度安装角进行标定，采用对叶片拍照并进行图像处理，将处理结果与设计参数进行比对来确定叶片零位，存在方法操作复杂，效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的包括，例如，提供了一种风力发电机组叶片零位调整方法、系统和风力发电机，其采用力学原理寻找叶片的零位，不受外部因素影响，可确保找到绝对零位，且操作简单快捷，效率高。本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片零位调整方法，包括：在发电机组叶片的叶根处安装第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器，且依次位于180°、0°、270°和90°的位置上，其中，初始状态时，第一载荷传感器和第二载荷传感器的连线位于水平方向，第三载荷传感器和第四载荷传感器的连线位于为竖直方向；将桨叶角调整至90°，转动叶片，根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测值确定叶片的最大力矩值；根据最大力矩值的位置确定叶片的零位，并根据零位将叶片调整至零度。在可选的实施方式中，将桨叶角调整至90°，转动叶片，根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测值确定叶片的最大力矩值的步骤具体包括：在预设角度范围内转动叶片；通过第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测叶片的力矩变化；根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测的力矩变化关系，确定最大力矩值。在可选的实施方式中，根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测的力矩变化关系，确定最大力矩值的步骤具体包括：第三载荷传感器和第四载荷传感器的力矩变化关系满足f(α)＝mgL*cos(α)，其中α为叶片的转动角度，L为叶片根部至叶片重心的距离，mg为叶片的质量。在可选的实施方式中，预设角度为90°±20°。在可选的实施方式中，预设角度为90°±10°。在可选的实施方式中，根据最大力矩值的位置确定叶片的零位，并根据零位将叶片调整至零度的步骤具体包括：将叶片位于最大力矩值处所对应的角度减去90°，确定叶片的零位；并根据零位将叶片调整至零度。在可选的实施方式中，第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器和第四载荷传感器均为光纤光栅传感器。在可选的实施方式中，第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器和第四载荷传感器均为应变片。第二方面，本专利技术实施例提供一种风力发电机组叶片零位调整系统，包括：第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器，其中，第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器间隔安装于发电机组叶片的叶根处；且依次位于180°、0°、270°和90°的位置上；其中，初始状态时，第一载荷传感器和第二载荷传感器的连线位于水平方向，第三载荷传感器和第四载荷传感器的连线位于为竖直方向；驱动机构，用于驱动叶片运动至桨叶角为90°，且驱动叶片在预设角度内转动；控制机构，与第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器、第四载荷传感器以及驱动机构均电连接，用于在叶片转动过程中根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测值确定叶片的最大力矩值，并根据最大力矩值确定叶片的零位，并根据零位驱动驱动机构带动叶片运动至零度。第三方面，本专利技术实施例提供一种风力发电机，包括前述实施方式的风力发电机组叶片零位调整系统。本专利技术的实施例至少具备以下优点或有益效果：本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整方法，其包括在发电机组叶片的叶根处安装第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器，且依次位于180°、0°、270°和90°的位置上，其中，初始状态时，第一载荷传感器和第二载荷传感器的连线位于水平方向，第三载荷传感器和第四载荷传感器的连线位于为竖直方向；将桨叶角调整至90°，转动叶片，根据第三载荷传感器和第四载荷传感器的检测值确定叶片的最大力矩值；根据最大力矩值的位置确定叶片的零位。其通过四个载荷传感器的垂直正交分布设置，可有效地测定最大力矩值的位置，通过最大力矩值的位置与零位相差的角度为固定值的力学原理，可精确得知叶片的绝对零位，不会受到外部因素的影响。同时，通过传感器的检测即可确定零位，其操作便捷，效率高。本专利技术的实施例还提供了一种风力发电机组叶片零位调整系统和风力发电机，其通过四个载荷传感器的垂直正交分布设置，可有效地测定最大力矩值的位置，通过最大力矩值的位置与零位相差的角度为固定值的力学原理，可精确得知叶片的绝对零位，不会受到外部因素的影响。同时，通过传感器的检测即可确定零位，其操作便捷，效率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整系统的结构示意简图一；图2为本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整系统的结构示意简图二；图3为本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整系统的结构示意简图三；图4为本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整系统的结构示意简图四；图5为本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整方法的流程示意图一；图6为本专利技术的实施例提供的风力发电机组叶片零位调整方法的流程示意图二。100-风力发电机组叶片零位调整系统；101-第一载荷传感器；103-第二载荷传感器；105-第三载荷传感器；107-第四载荷传感器；109-驱动机构；111-控制机构；113-叶片。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组叶片零位调整方法，其特征在于，包括：/n在发电机组叶片的叶根处安装第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器，且依次位于180°、0°、270°和90°的位置上，其中，初始状态时，所述第一载荷传感器和所述第二载荷传感器的连线位于水平方向，所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的连线位于竖直方向；/n将桨叶角调整至90°，转动所述叶片，根据所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的检测值确定所述叶片的最大力矩值；/n根据所述最大力矩值确定所述叶片的零位，并根据所述零位将所述叶片调整至零度。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组叶片零位调整方法，其特征在于，包括：
在发电机组叶片的叶根处安装第一载荷传感器、第二载荷传感器、第三载荷传感器以及第四载荷传感器，且依次位于180°、0°、270°和90°的位置上，其中，初始状态时，所述第一载荷传感器和所述第二载荷传感器的连线位于水平方向，所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的连线位于竖直方向；
将桨叶角调整至90°，转动所述叶片，根据所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的检测值确定所述叶片的最大力矩值；
根据所述最大力矩值确定所述叶片的零位，并根据所述零位将所述叶片调整至零度。


2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片零位调整方法，其特征在于，将桨叶角调整至90°，转动所述叶片，根据所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的检测值确定所述叶片的最大力矩值的步骤具体包括：
在预设角度范围内转动所述叶片；
通过所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的检测所述叶片的力矩变化；
根据所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的检测的力矩变化关系，确定最大力矩值。


3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片零位调整方法，其特征在于，根据所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的检测的力矩变化关系，确定所述最大力矩值的步骤具体包括：
所述第三载荷传感器和所述第四载荷传感器的力矩变化关系满足f(α)＝mgL*cos(α)，其中α为所述叶片的转动角度，L为所述叶片根部至所述叶片重心的距离，mg为所述叶片的质量。


4.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片零位调整方法，其特征在于：
所述预设角度为90°±20°。


5.根据权利要求4所述的风力发电机组叶片零位调整方法，其特征在于：
所述预设角度为90°±10°。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，杜佳佳，闻攀，
申请(专利权)人：三一重能有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11