【技术实现步骤摘要】
一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置及控制方法
[0001]本专利技术属于风电叶片疲劳试验等
，具体涉及一种用于风力发电机叶片疲劳试验的多点双自由度协同加载测试控制方法。
技术介绍
[0002]清洁能源作为现代社会所追求的一种重要能源，被世界各个国家所使用。其中风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。风力发电机是将风能转化为电能的设备，叶片作为风电机组的重要组成部分，对叶片可靠性与寿命分析是至关重要的，而寿命分析则多为疲劳寿命分析，因此对叶片进行疲劳寿命分析是其重要一环。目前国外大多采用液压共振法以及强迫位移法这两种方式进行疲劳激振。其中液压激振是使风电叶片两个轴向采用共振原理，利用液压执行机构驱动质量块产生激振力。而强迫位移法则是被测叶片根据设计弯矩计算得到的位移，迫使叶片达到变形所需位移产生试验弯矩完成疲劳试验。而上述的方法成本过高...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置，其特征在于，包括用于固定试验叶片(2)的固定基座(1)，应变片(3)平均分布贴在试验叶片(2)表面；固定夹具(4.1)通过螺栓螺母夹紧固定在叶片(2)上；摆振方向激振器(6)通过螺钉与固定夹具(4.1)连接；挥舞方向激振器(7)通过螺栓螺母与固定夹具(4.1)连接；第一附加质量块(4.2)通过焊接与固定夹具(4.1)连接；加速度陀螺仪(5)安装在试验叶片(2)的叶尖处；控制器(8)分别与挥舞方向激振器(7)以及摆振方向激振器(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置，其特征在于，摆振方向激振器(6)包括直线电机(6.1)、电机导轨(6.2)、第二附加质量快(6.3)、配重块(6.4)以及第一木芯(6.5)，直线电机(6.1)通过螺钉固定在上固定板上，直线电机内部内置电磁换向阀；电机导轨(6.2)与直线电机(6.1)配接；电机导轨(6.2)通过螺钉连接上第二附加质量块(6.3)；配重块(6.4)固定在下固定板上；第一木芯(6.5)夹在两固定板间，用于保护叶片不受破坏。3.根据权利要求1所述的一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置，其特征在于，挥舞方向激振器(7)包括，液压推杆(7.1)通过螺栓固定在上下固定板之间，液压推杆(7.1)在进出油口安装了电液比例阀；第三附加质量块(7.2)通过螺纹与液压推杆连接；挥舞方向配重块(7.3)通过焊接与下固定板连接；液压节流阀位置传感器(7.4)通过螺纹固定在液压推杆(7.1)进出油口；第二木芯(7.5)夹在两固定板间，用来保护叶片不受破坏。4.根据权利要求1所述的一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置，其特征在于，叶片(2)叶根通过叶根处的法兰与固定基座进行固定，从而形成悬臂梁结构，固定基座(1)通过接地螺栓固定在地面上。5.根据权利要求1所述的一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置，其特征在于，挥舞方向激振器(7)通过夹具固定在距离叶片(2)叶根70％的位置，摆振方向激振器(6)通过夹具固定在距离叶片(2)叶根50％的位置。6.根据权利要求1所述的一种大型海上风电叶片多点双自由度疲劳测试装置，其特征在于，所述控制器(8)包括：PLC控制器：输入口与上位机连接，用于接收控制信号，输出口与直线电机驱动器、电磁换向阀连接，用于发送电机脉冲信号和电磁阀换向信号；扩展模块：输出口与电液比例阀连接，用于发送上位机输出的电压信号，最终转化为比例阀的开度大小，实现对系统流量的控制。7.一种用于风力发电机叶片疲劳试验的双轴协同加载测量方法，包括：步骤1：上位机发送扫频启动信号；扫描叶片共振频率，确定挥舞方向以及摆振方向上的激振频率，激振力的计算根据定常振动条件以及能量守恒定律可知，阻尼力做功等同于激振力做功，设阻尼...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锦光，杨桢，邓伟，安亚龙，何珍钟，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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