[发明专利]用于风轮机叶片测试的疲劳测试装置、测试风轮机叶片的方法以及用于叶片测试致动器的控制系统

权利要求书

1.一种用于风轮机叶片测试的疲劳测试装置，该装置包括适于以激 发频率使叶片(2)偏折的致动器(1)、以及适于找到叶片固有频率并且 将激发频率设定为固有频率的控制系统。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，控制系统适于通过激发 频率的调制找到固有频率。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还适于在激发频率的调 制期间提供输入信号以及输出信号，所述输入信号对于使叶片(2)偏折 所需的输入力的增加或减小有影响，所述输出信号对于偏折的振幅有影 响。

4.如权利要求2-3任一所述的装置，其特征在于，控制系统适于以 低于叶片记录的固有频率10％之内的初始频率给测试叶片施加初始载 荷。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，初始频率通过预先测试 频率扫描被确定。

6.如权利要求3-5任一所述的装置，其特征在于，还适于确定输入 力与振幅之间的比率。

7.如权利要求3-6任一所述的装置，其特征在于，还适于根据所述 比率、输入信号或输出信号选择激发频率。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择便于实现输入 力与振幅之间的最小比率。

9.如前述任一权利要求所述的装置，其特征在于，致动器被设置成 不影响叶片的固有频率。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，致动器以不会使叶片负 重的方式被支撑。

11.如前述任一权利要求所述的疲劳测试装置，其特征在于，还包括 可连接到叶片(2)的至少一个应变灵敏结构(16，17，18，19)，所述 装置还适于根据由应变灵敏结构产生的信号来调制激发频率。

12.如前述任一权利要求所述的疲劳测试装置，其特征在于，还包 括附加致动器，其适于以附加激发频率使叶片(2)偏折。

13.如权利要求12所述的疲劳测试装置，其特征在于，附加激发频 率是可调节的。

14.如权利要求13所述的疲劳测试装置，其特征在于，附加激发频 率可独立于激发频率被调节。

15.如前述任一权利要求所述的疲劳测试装置，其特征在于，包括固 定装置，用于将叶片的第一部分固定到外部物体。

16.如权利要求15所述的疲劳测试装置，其特征在于，还包括附加 固定装置，用于将叶片的第二部分固定到外部物体。

17.如权利要求15-16任一所述的疲劳测试装置，其特征在于，至少 一个固定装置可以调节，从而允许在沿着叶片的不同位置固定。

18.一种测试风轮机叶片的方法，所述方法包括以下步骤：

-将叶片固定到工作台，

-提供用于操作致动器的输入力，从而以激发频率在与轮毂端相距一 段距离的位置给叶片施加循环载荷，

-调制激发频率以及输入力，

-确定叶片运动的振幅，以及

-根据输入力与振幅之间的比率选择激发频率。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，调制激发频率及输入 力、确定叶片运动的振幅、以及根据输入力与振幅之间的比率选择激发 频率的步骤在叶片测试期间被重复几次。

20.一种控制系统，用于控制风轮机叶片的测试装置，所述测试装置 包括致动器，所述控制系统适于对致动器用以向叶片施加载荷的激发频 率进行调制、对提供用于致动器向叶片施加载荷的输入力进行调制、确 定叶片运动的振幅以及根据输入力和振幅之间的比率选择激发频率。