[发明专利]风力发电变桨减速器的仿真模拟实验装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及风力发电变桨减速器，特别是涉及一种可模拟测试变桨减速器性能的风力发电变桨减速器的仿真模拟实验装置。

【背景技术】

风能作为一种可再生的环保能源，是我国及世界各国目前及将来发展的主要新能源之一。提高风能利用效率、改善风电质量、降低风电成本是发展风力发电技术的前提条件，而变桨系统是风力发电机组重要的组成系统之一，它可以改变风机叶轮的方向使叶轮始终处于迎风状态，从而充分利用风能，提高风能利用效率。变桨系统主要分为液压变桨和电动变桨，对于电动变桨，其主要是通过驱动电机控制变桨减速器，使变桨减速器可以随着风速的方向和大小来调节其输出转速，从而驱动变桨轴承转动，改变风机叶轮方向，实现变桨。由此可见，变桨减速器的性能直接关系到叶轮变桨的效果，其对风能利用效率具有重要的影响作用。变桨减速器一般是安装于风电机组的轮毂中，风电机组的轮毂在工作时是不间断旋转的，因此，变桨减速器工作时，其在传递动力的同时也会随着风机轮毂一起做不间断的360度旋转，因此，变桨减速器内部的浮动传动结构能否满足条件将直接关系到风机的安全性和稳定性。现有技术条件下，主要是通过搭建仿真模拟装置对变桨减速器的各项性能进行研究，通过在仿真模拟实验装置上确定变桨减速器的各种性能参数，为变桨减速器的性能优化和实际运用提供有力的数据分析和支持。现有的仿真模拟实验装置主要分为卧式安装和立式安装，对于卧式安装的实验装置，偏航减速器是固定安装的，其无法模拟偏航减速器随着风机轮毂不间断旋转的真实情况，其试验的准确性不高，实际参考意义有限。且该卧式安装的仿真模拟试验装置对于各项性能参数的检测，如震动、噪音、温度、扭矩等性能参数，需要人工手持检测单元进行检测，其测量的准确性不高，且不够安全。对于立式安装的仿真模拟试验装置，虽然其可以模拟变桨减速器的实际工作状态，但其缺乏具体的试验装置结构及试验方法，尤其是对于变桨减速器的噪声、震动、功率、扭矩、效率等重要检测项目缺乏具体的试验方法和相应的实验装置，从而无法真正试验变桨减速器的工作性能。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种可模拟变桨减速器实际工作状况，并可测试、分析变桨减速器各项性能参数，以提高变桨减速器性能测试的准确性，为待测变桨减速器的性能优化和实际运用提供数据支持的风力发电变桨减速器的仿真模拟实验装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种风力发电变桨减速器的仿真模拟实验装置，其特征在于，该仿真模拟实验装置包括：可旋转实验台架、呈对称设置的被测变桨减速器和陪试减速器、加载电机、驱动电机、用于检测被测变桨减速器性能参数的检测单元、控制单元及检测分析单元，所述可旋转实验台架与电动机连接，在电动机驱动下作360度旋转；所述被测变桨减速器和陪试减速器分别固定设于可旋转实验台架上，所述陪试减速器的输出端与被测变桨减速器的输入端连接；所述加载电机分别与控制单元及陪试减速器连接；所述驱动电机分别与测试分析单元及被测变桨减速器连接；所述检测单元设于被测变桨减速器上，并与测试分析单元连接；所述控制单元与加载电机连接，用于控制加载电机的频率，为陪试减速器提供载荷谱，模拟被测变桨减速器实际工作状况；所述测试分析单元与检测单元及驱动电机连接；该仿真模拟实验装置通过电动机驱动可旋转实验台架模拟风力发电机轮毂旋转，通过控制单元控制加载电机的频率，为被测变桨减速器提供实际的载荷谱输入，模拟被测变桨减速器的实际工作条件，通过检测单元检测被测变桨减速器在该模拟条件下的各项性能参数，最后通过测试分析单元分析被测变桨减速器的工作状况和使用性能。

所述可旋转实验台架由水平设置的输入转轴、连接器及水平设置的输出转轴依次连接而成，所述输入转轴及输出转轴的两端分别通过轴承座固定于水平平台上，所述输入转轴的端部还与电动机连接，所述水平平台固定于地面上。

所述连接器为中空的块状体，所述输入转轴和输出转轴的相对端分别固定于所述连接器相对的两侧。

所述被测变桨减速器和陪试减速器相对固定于所述连接器的两侧，且被测变桨减速器与陪试减速器在连接器的内部连接；所述被测变桨减速器与陪试减速器同轴，并与输入转轴及输出转轴的轴线垂直。

所述陪试减速器与被测变桨减速器结构相同，两者通过花键套连接。