一种风力发电机组偏航实验装置，其特征是：实验装置包括控制器，测风向装置（１），偏航电机（３），减速机（２），其中测风向装置（１）安装在塔架主轴（５）的顶端，用以驱动舱体转向的偏航电机（３）通过减速机（２）与主轴（５）相连，主轴（５）连接旋转编码器（７）的输入轴，主轴（５）还通过传动装置连接到扭揽传感器（１０）。本实用新型专利技术可以被用于偏航及扭缆实验，真实再现控制全过程，同时预留接口，方便进行程序调试及检测，提出了一种既简单又经济可行的实验装置。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风力发电机领域，涉及一种偏航装置，具体说是一种进行主动偏航的 实验装置。
技术介绍
偏航系统是风力发电机组的特有控制系统，保障了风力机舱始终正面对风，提高 风能利用效率。为此，人们提出了被动迎风理论，通过类似尾舵、侧风轮等设计，来满足对风 的需求，很大程度解决了当前遇到的问题。不过随着大型风力并网发电的兴起，大型风机面 世，被动方案暴露出越来越多弊端。人们认识到适用于小型风机偏航的装置并不是大型风 机偏航的最佳解决手段，一种更智能更先进的设计思想被提出，主动迎风系统。该系统包括 风向标、伺服电机、减速器、回转齿轮共同构成，通过风向标来反映当前机舱与风向位置差， 实现电机控制，调整机舱位置，最终达到主动迎风的目的。虽然主动迎风系统解决了被动迎风完全不受控的问题，也确实推动大型风机偏航 系统了发展，但是依旧有相当多的问题。基于简单电路回路设计主动迎风系统依旧是一个 随风运动系统，它无法满足风机大型化带来的诸多问题。简单说就是它还不是足够智能，来 满足大型风机提出的无人值守的要求，为了解决这个困难，工程师在偏航控制系统中加入 了可编程控制器，让主动迎风系统变得足够智能，已解决对风，防扭缆等诸多问题。在引入可编程控制器的过程中出现了两个困难验证程序的正确性；在众多的解 决方案中选择最佳的解决方案。但是风是随机矢量，要测试偏航可靠性，一方面需要花费极 长的时间；另一方面，大型风力发电机过大过重，偏航实验费时费力还具有一定的危险性， 并不是最理想方案。于是，有必要设计一种实验装置，创造一个既经济实用又安全简单的实 验平台来测试偏航系统。
技术实现思路
针对目前风力机偏航测试系统缺乏简单经济的实验平台的现状，本技术的目 的是提出一种既简单又经济可行的模拟实际风力发电机的实验装置。所述风力发电机组偏航实验装置，其特征是实验装置包括控制器，测风向装置， 偏航电机，减速机，其中测风向装置安装在塔架主轴的顶端，用以驱动舱体转向的偏航电机 通过减速机与主轴相连，主轴连接旋转编码器的输入轴，主轴还通过传动装置连接到扭揽 传感器。作为本技术的优化方案，所述连接扭揽传感器和主轴的转动装置使用主动带 轮与从动带轮。所述测风向装置是风向标。所述旋转编码器通过编码器支架与实验装置的支架固定。所述扭揽传感器由主动带轮与从动带轮连接减速装置，减速装置带动凸轮，凸轮 拨动开关构成。 本技术可以被用于偏航及扭缆实验，真实再现控制全过程，同时预留接口，方便进行程序调试及检测，提出了一种既简单又经济可行的实验装置。附图说明图1是本技术结构示意图，图2是图1的A-A向视图。图中1_测风向装置，2-减速机，3-偏航电机，4-支撑座，5-主轴，6-蜗轮蜗杆减 速机，7-旋转编码器，8-主动带轮，9-从动带轮，10-扭揽传感器，11-支架，12-凸轮，13-编 码器支架。具体实施方式以下结合附图对本技术进一步说明如图1、2中所示风力发电机组偏航实验 装置，包括控制器，测风向装置1，偏航电机3，减速机2，其中测风向装置1安装在塔架主轴 5的顶端，用以驱动舱体转向的偏航电机3通过减速机2与主轴5相连，主轴5连接旋转编 码器7的输入轴，主轴5还通过传动装置连接到扭揽传感器10。作为本技术的优化方案，所述连接扭揽传感器10和主轴的转动装置是主动 带轮8与从动带轮9。如图1所示，其中主动轮8与主轴5固定，通过皮带将动力传导到从 动轮9。所述测风向装置1是风向标。也可以是其它测风向传感器，测风向装置本身可以 输出风向的角度偏转信号。偏转信号输出到控制器。所述旋转编码器7通过编码器支架13与实验装置的支架11固定。也就是说旋转 编码器7是相对固定的，主轴5被偏航电机带动旋转的角度和方向可以从旋转编码器7精 确读出。所述扭揽传感器10由主动带轮8与从动带轮9连接减速装置，减速装置带动凸轮 12，凸轮12拨动开关来输出扭揽信号。其中风向标安装在偏航机构的偏航盘顶部中央，以机舱正对风方向为风向标零 点。通过检测风向标当前位置与零点位置偏差来确定当前风向；而当方向标再次回零点位 置时，表示机舱正对风向。偏航电机与减速齿轮共同构成偏航机构的动力部分，用来模拟偏航和解缆过程中 的机舱旋转的运动状态。旋转编码器安装在偏航机构的偏航盘轴上，将初始方位设为旋转编码器零点，通 过旋转编码器的反馈值来模拟当前机舱头指向方向。皮带轮连接主轴和凸轮用以反映当前机舱的扭缆状况，配合位置开关用来模拟扭 缆传感器发出的扭缆信号。在实现偏航控制时，风向标采集当前的风向信号。当风向与风轮轴线偏离一个角 度时候，控制系统经过一段时间的确认后，会控制偏航电机将机舱调整到与风向一致的方 向。与此同时扭缆传感器检测风机当前的扭缆状况，，当传感器发来报警信号时，控制 器视当前任务进行情况来判断是否需要进行解缆控制。当判断确定需要解缆时，偏航电机 工作，直至机舱回零点位置。权利要求一种风力发电机组偏航实验装置，其特征是实验装置包括控制器，测风向装置(1)，偏航电机(3)，减速机(2)，其中测风向装置(1)安装在塔架主轴(5)的顶端，用以驱动舱体转向的偏航电机(3)通过减速机(2)与主轴(5)相连，主轴(5)连接旋转编码器(7)的输入轴，主轴(5)还通过传动装置连接到扭揽传感器(10)。2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航实验装置，其特征是所述连接扭揽传感 器(10)和主轴的转动装置是主动带轮(8)与从动带轮(9)。3.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航实验装置，其特征是所述测风向装置(1) 是风向标。4.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航实验装置，其特征是所述旋转编码器(7) 通过编码器支架(13)与实验装置的支架(11)固定。5.根据权利要求1或2所述的风力发电机组偏航实验装置，其特征是所述扭揽传感 器(10)由主动带轮(8)与从动带轮(9)连接减速装置，减速装置带动凸轮(12)，凸轮(12) 拨动开关构成。专利摘要一种风力发电机组偏航实验装置，其特征是实验装置包括控制器，测风向装置(1)，偏航电机(3)，减速机(2)，其中测风向装置(1)安装在塔架主轴(5)的顶端，用以驱动舱体转向的偏航电机(3)通过减速机(2)与主轴(5)相连，主轴(5)连接旋转编码器(7)的输入轴，主轴(5)还通过传动装置连接到扭揽传感器(10)。本技术可以被用于偏航及扭缆实验，真实再现控制全过程，同时预留接口，方便进行程序调试及检测，提出了一种既简单又经济可行的实验装置。文档编号G01M15/00GK201561854SQ20092022756公开日2010年8月25日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日专利技术者何可智, 戴曦, 李红, 龚飚 申请人:长江三峡能事达电气股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力发电机组偏航实验装置，其特征是：实验装置包括控制器，测风向装置（１），偏航电机（３），减速机（２），其中测风向装置（１）安装在塔架主轴（５）的顶端，用以驱动舱体转向的偏航电机（３）通过减速机（２）与主轴（５）相连，主轴（５）连接旋转编码器（７）的输入轴，主轴（５）还通过传动装置连接到扭揽传感器（１０）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李红，龚飚，何可智，戴曦，
申请(专利权)人：长江三峡能事达电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]
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