[实用新型]一种风力发电机组试验平台加载系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组试验技术，尤其是一种风力发电机组试验平台加载系统。

背景技术

目前世界环境情况正在日益恶化，其中利用煤炭、天然气、石油等燃料发电是产生温室效应的一个重要因素。为缓解化石能源危机、保护地球环境，风能作为一种新型能源已经被世界各国大力发展。但由于风本身交变性、不稳定性的特点，因此对风力发电机组的可靠性及机组的稳定性提出了更高的要求。为能够试验、测试风力发电机组的主要参数及性能，风力发电机组试验台作为风力发电机组的试验装备，被各主要厂商广泛使用。

随着风力发电机组功率等级的不断增大，机组的性能要求及测试要求也越来越高。但目前市场上广泛采用的试验台均采用拖动电机驱动减速箱再直接连接风力发电机组输入端模式，虽然能够对风力发电机组的电器性能及相关参数进行测试，但由于试验台只能提供风力发电机组所需的转矩，而不能模拟实际风况对风力产生的推力以及风轮重量对主轴系统产生的弯矩，因此无法真实的测试风力发电机组传动链的合理性及可靠性。随着机组功率的日益增大，机组可靠性要求越来越高的今天，常规的、仅能提供转矩的风力发电机组试验台已不能满足技术高速发展的风力发电机组的测试需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种风力发电机组试验平台加载系统，该装置能够在机组测试过程中向机组提供轴向推力及风轮重力，模拟风机在实际风况下的推力及重力、弯矩参数等。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种风力发电机组试验平台加载系统，包括电动机，电动机与减速箱相连，所述减速箱的输出轴通过万向联轴器与风力发电机组的输入轴相连，所述万向联轴器的轴部位上设置有载荷模拟部件，在载荷模拟部件的上下周边以及左右至少一侧加装电磁产生装置，所述电磁产生装置和电动机分别与控制系统相连。

所述载荷模拟部件是设置于减速箱输出轴与风力发电机主轴中间的联轴器上的一个具有导磁性能的法兰盘，材料为锻铁件或高强度铸钢件，与磁场装置相互作用，产生吸力，提供轴向和径向的模拟力，即模拟载荷。

所述电磁产生装置包括设置于载荷模拟部件上下周边的径向磁场装置和设置于左右至少一侧的轴向磁场装置；所述径向磁场装置和轴向磁场装置均为电磁铁；径向磁场装置提供风轮重力模拟，产生弯矩，轴向磁场装置提供推力模拟；电磁场由高强电磁铁提供，电磁铁由电磁线圈、电磁铁芯和控制电源组成。

以轴向磁场装置为例，磁场装置也可称为电磁铁装置，一种通电以后对铁磁物质(如载荷模拟部件)产生吸力，把电磁能转化为机械能的装置。根据实际工况及试验台工作设备条件，选用直流电磁铁。

根据风力发电机组的载荷计算提取轴向载荷，结合机组整体试验大纲，即可确定所需轴向力F，基本计算方法如下：

已知电源电压U和电磁吸力(即轴向力F)，求取线圈激磁电流I和匝数W。

计算电磁吸力根据麦克斯韦公式：

F=B2·S2μ0]]>

式中F——电磁吸力(焦耳/厘米)

B——磁感应强度(韦伯/厘米²)

S——磁极表面的总面积(厘米²)

μ₀——空气导磁系数(其值为1.25×10^-8亨/厘米)

首先确定磁极表面的总面积S，可计算出磁感应强度B，根据高斯公式Φ＝BS求出磁通Φ。

(1)求取气隙磁导G_δ

Gδ=μ0Sσmδ]]>