[发明专利]一种风力发电机组偏航系统关键参数测试方法

说明书

本发明公开了一种风力发电机组偏航系统关键参数测试方法，在偏航减速机的输出端外壳粘贴应变片，将信号接入多通道应变采集仪，以监控偏航驱动的实际输出力矩，然后利用数显力矩扳手对偏航减速机输出端的应变片进行标定，数显力矩扳手能够直接读取偏航减速机的输入端扭矩，若数显力矩扳手受到机组空间限制，不能完整旋转一圈，则需要配置一个加载工装，最终得到偏航驱动输出端的应变片标定关系，当完成应变片的标定后，即可进行偏航系统的关键参数测试。本发明测试结果能反映实际使用工况，且成本低，只需要消耗一定数量的应变片即可，并且可以通过一系列数据处理直接或间接地得到偏航驱动、偏航轴承、偏航制动器的相关性能参数。

技术领域

本发明涉及风力发电机组偏航系统的技术领域，尤其是指一种风力发电机组偏航系统关键参数测试方法。

背景技术

业内习知，偏航系统作为风力发电机组最重要的伺服机构之一，承担着使风轮对风，保持最大的捕风能力的作用。其工作性能的好坏直接影响机组发电量的多少，也直接关系到机组安全，因此对偏航系统提出了很高的可靠性要求。

偏航系统主要由偏航驱动、偏航支座、偏航轴承、偏航制动器等部件组成，其中，偏航驱动由偏航电机、偏航减速机组成。

风力发电机组在不偏航时，由偏航制动器和偏航驱动电机尾部的电磁抱闸共同提供制动扭矩，保持机组对风状态。当风向变化，机组需要进行偏航对风时，偏航电机尾部的电磁抱闸松开，偏航制动器制动扭矩降至一个合理区间，再由偏航电机带动偏航减速机，通过偏航减速机输出端的小齿轮与偏航轴承内齿圈啮合，从而带动机组完成对风。以保证风轮处于最大捕获风能的状态，提高机组发电量。

目前，偏航有关偏航系统测试的专利技术较少，而且已有的偏航系统测试专利如下：(1)针对偏航对风误差、偏航响应等功能性参数进行的测试(CN201510977258、CN201080034069)；(2)偏航系统单元试验(CN201310024927、CN201611220915、CN201621439088)；(3)偏航驱动优化及其测试方法(CN201811336660)。对偏航系统处于实际运行状态时，各部件的受力以及各部件的运行参数进行测试的测试方法较少(CN201910230172提出了偏航驱动的均载测试方法，但其中标定过程需要利用扭矩仪，较为繁琐，而且主要的是测试系统搭建，并未涉及如何利用测试系统进行测试，也未提到其他涉及偏航系统设计关键参数的测试方法)。

在偏航系统设计过程中，偏航减速机的传递效率、偏航轴承本身滚道的摩擦扭矩、偏航制动器摩擦片摩擦系数是偏航系统设计时的关键参数。在实际设计当中往往因为某些参数取值不准确，导致机组设计不满足要求，后续偏航系统故障频发。因此有必要采取可行的方法对这些关键参数进行样机测试，为机组优化提供数据支撑。

如果单独对偏航驱动、偏航轴承和偏航制动器性能进行测试，需要专门的测试设备，成本非常高。而且机组实际吊装完成之后，由于机组重心的前倾效果，会导致结构件产生一定的变形，使得相关部件的实际情况与单独测试时不同，致使得到的参数偏差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风力发电机组偏航系统关键参数测试方法，通过在机组上贴应变片的方式直接获取部件的真实受力情况，并且可以通过一些数据处理方法直接或间接地得到偏航驱动、偏航轴承、偏航制动器的相关性能参数，解决单独测试不能正确反映实际工况的不足，而且测试成本也相对于单独测试低，对偏航系统设计工作者提供可靠的数据支撑，可作为风力发电机组研发样机中偏航系统测试的常规试验进行。