[发明专利]一种车载实验测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种车载实验测试装置及测试方法，测试装置包括重力调速机构、风速仪、模拟量输入/转换模块和数据采集系统，重力调速机构上设有角位移传感器和三项仪表变送器，角位移传感器和三项仪表变送器均与模拟量输入/转换模块电性连接，风速仪与模拟量输入/转换模块电性连接，模拟量输入/转换模块与数据采集系统电性连接；重力调速机构通过整流器与直流电子负载电连，直流电子负载分别通过电压变送器和电流变送器与模拟量输入/转换模块电性连接。本发明不仅结构简单，操作方便，而且实时采集风速、电压、电流、功率、风轮转速及偏航角度的信号，实现了重力调速机构的精准调速。

技术领域

本发明风力发电技术领域，更具体的说是涉及一种车载实验测试装置及测试方法。

背景技术

风力发电机组是通过风轮吸收风能，最终将机械能转化为电能的装置。风力发电机组使用过承重面临两个关键问题：(1)低风速条件下，风力机几乎无法启动，额定风速时，风轮也达不到额定功率。(2)风轮的频繁调向摆头，会加速风轮叶片表面形成紊流附面层，层内紊乱的压力脉动，增加了气动噪声，这就需要一种调速装置来实现风力机的控制。重力调速是目前使用较为普遍的一种针对中小型风力机的调速方式，但现有的重力调速机构无法实时采集风速、电压、电流、功率、风轮转速及偏航角度的信号，因此造成对重力调速机构设计中的个别参数的计算或取值不准确，使得重力调速机构调速不精准。

因此，如何提供一种车载实验测试装置及测试方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车载实验测试装置及测试方法，不仅结构简单，操作方便，而且实时采集风速、电压、电流、功率、风轮转速及偏航角度的信号，实现了重力调速机构的精准调速。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种车载实验测试装置，包括：重力调速机构、风速仪、模拟量输入/转换模块和数据采集系统，其中，所述重力调速机构上设置有角位移传感器和三项仪表变送器，所述角位移传感器和所述三项仪表变送器均与所述模拟量输入/转换模块电性连接，所述风速仪与所述模拟量输入/转换模块电性连接，所述模拟量输入/转换模块与所述数据采集系统电性连接；所述重力调速机构通过整流器与直流电子负载电连，所述直流电子负载分别通过电压变送器和电流变送器与所述模拟量输入/转换模块电性连接。

优选的，所述重力调速机构包括尾舵、底板、发电机、叶片和塔架，所述尾舵通过斜铰轴与所述底板相连，所述发电机安装在所述底板顶端，并与所述叶片传动连接；所述塔架连接于所述底板底端。重力调速机构结构简单，设计合理，便于各数据的检测。

优选的，所述模拟量输入/转换模块的通道一与所述电压变送器相连，所述电压变送器与所述电子直流负载并联连接。将电压变送器与电子直流负载并联，可测出重力调速机构的电压信号。

优选的，所述模拟量输入/转换模块的通道二与所述电流变送器相连，所述电流变送器与所述直流电子负载串联连接。将电流变送器与直流电子负载串联，可测出重力调速机构的电流信号。

优选的，所述电流变送器与所述整流器连接的电路上设置有空气开关，实现了电路的安全控制，保证了使用的安全性。

优选的，所述模拟量输入/转换模块的通道三与所述风速仪电连，从而实现了模拟量输入/转换模块对风速的测量。

优选的，所述角位移传感器安装在所述斜铰轴上，所述模拟量输入/转换模块的通道四与角位移传感器电连。从而实现了模拟量输入/转换模块对尾舵角位移的测量。

优选的，所述三项仪表变送器安装在所述塔架上，所述模拟量输入/转换模块的通道五与所述三项仪表变送器电连。从而实现了模拟量输入/转换模块对发电机转速的测量。