[实用新型]风力发电机测试机箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种离网型户用风力发电机虚拟仪器性能测试系统，特别指一种风力发电机测试机箱。

背景技术

目前，对于风力发电机性能方面的测试，主要有风洞试验、车载式实验和自然风场中人工手动式测量等测试方法。风洞测试试验可以在较短的测试时间内实现对所需要测量各参数数据的测试采集和数据存储处理。但在数据记录处理时也是各路信号独立采集存储，最后汇总处理。车载式实验受路况和天气状况影响较大，而且还采用手动调控和记录数据。自然风场中传统手工测量则需要大量的人力，而且不可避免的存在人为读数误差，所以测试精度比较低。上述三种测量测试方法操作起来都有不方便之处。因此有必要开发一套能够对风力发电机性能进行实时自动测试的计算机数据采集系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种风力发电机测试机箱，它是风力发电机虚拟仪器性能测试系统的重要组成部分，本测试机箱对被测风力发电机实时监控，具有实时实地的数据采集以及数据分析处理功能，进而得到风速与风力发电机输出功率对应关系；风速与发电机效率的对应曲线关系；不同载荷下转速与风力发电机输出功率的对应曲线关系等各项技术指标。

本实用新型要解决的技术问题由如下方案来实现：风力发电机测试机箱，是风力发电机虚拟仪器性能测试系统的重要组成部分，它集成了多个相关传感器/变送器、接线端子装置，并根据实际需要进行了强化抗干扰能力、增强便携性等方面设计，其特征是：机箱前面板布置有一排信号指示灯；机箱后面板从左至右依次是：220V电源接口、直流电流变送器接口、直流电压变送器接口、交流电流变送器接口、交流电压变送器接口、交变频变送器接口、太阳辐射仪接口、风速仪接口、大气压力变送器接口、温度变送器接口；机箱左侧板有一组螺钉安装的小门，为了方便引线，所述机箱左侧板开有引线开孔；机箱右侧板也有一组螺钉安装的小门，并在中央位置安装提手；箱上面板与机箱后面板相连，设计成翻盖式机箱；所有的变送器、开关电源和接线端子板都固定在机箱底面板上，接线端子板面向机箱左侧竖立放置，安装在金属架上；机箱底面板上安置的变送器左至右依次是：直流电流变送器、直流电压变送器、交流电流变送器、交流电压变送器、交变频变送器。

本实用新型的工作原理：测试时，各路模拟标准信号(4-20mA电流信号或0-5V电压信号)经相应的变送器采集变送传输，通过数据采集卡上已经标定的信号通道的处理，传递给计算机，由软件处理后作结果显示。通过对大气温度、湿度、大气压、风速等实验数据的分析和处理，计算出风能的功率；利用电流和电压参数的分析、处理，计算出风力发电机的输出功率。通过两个参数的比值从而得到评估风力机的转换效率及风力机的性能。

与风力发电机各项技术指标有关的参数有：当地风速V(m/s)、环境温度T(℃)、环境大气压Pa(kPa)、机组输出电压U(V)、机组输出电流I(A)、交流电频率f(Hz)。测量各参量对应的传感器、变送器分别有风速仪，温度变送器、大气压力变送器、交/直流电压变送器、交/直流电流变送器、交变频率变送器。各路信号通过相应的传感器和变送器，以标准电信号形式输入多功能数据采集卡，通过数据采集卡上对应通道的运算功能，输出到计算机存储并处理测试结果。

本实用新型具有如下优点：

1、风力发电机测试机箱硬件集成化程度高，在避免和消除信号干扰的前提下，传感器、变送器都集成在一个体积较小的便携式机箱内。

2、与其他测试设备和方法相比，本测试系统具备计算机实时测试、数据采集、存储及处理功能，不但简化了测试的操作步骤，提高了测试效率，而且使得测试结果的准确性、测试的精度和仪器的性价比都得到了很大提高。

3、本测试机箱采用虚拟仪器技术开发设计，该技术在众多领域内得到了广泛应用，所以课题中所涉及的软硬件设计思想，设计方法和研究成果不仅可用于教学服务，而且对于科学研究和有关工程技术领域，也具有较高的理论价值和应用价值。

附图说明

下面结合附图举实施例：

图1是风力发电机测试机箱立体图。

图2是风力发电机测试机箱前面板图。

具体实施方式

如图2所示，风力发电机测试机箱前面板上各指示灯下方用符号来表示，各个符号分别代表：

I  直流电流 指示灯；      U  直流电压 指示灯；

≈I  交流电流 指示灯；       ≈U  交流电压 指示灯；

f  频率变送器指示灯；        太阳能辐射 指示灯；