專利名稱：一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型應用在風力發(fā)電領(lǐng)域，尤其是一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真 實驗臺。
背景技術(shù)：
風力發(fā)電機中的風力發(fā)電控制系統(tǒng)是風力發(fā)電的核心部分，目前風力 發(fā)電控制系統(tǒng)的設計，采用的是軟件與硬件分別單獨模擬控制系統(tǒng)功能，這樣勢必導致軟 件與硬件設計存在相脫離問題，影響對風力發(fā)電控制系統(tǒng)的設計及研究工作；而風力發(fā)電 控制系統(tǒng)與機械部分的結(jié)合也需要不斷的進行試驗和研究，而以往直接在風力發(fā)電機上實 驗，勢必會帶來很多麻煩，且需要消耗較大的人力和物力。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實用新型提供一種對風力發(fā)系統(tǒng)進行模擬仿真的實驗臺，其目的是 解決以往利用真機進行的風力發(fā)電機的研發(fā)實驗中，過程繁瑣和耗費較大的人力及物力的 問題。技術(shù)方案本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，其特征在于所述仿真實驗臺包括模擬風輪 系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、控制系統(tǒng)和支撐機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)包括輪轂和設置在輪轂上的 槳葉；傳動系統(tǒng)包括主軸及齒輪箱；控制系統(tǒng)包括變槳機構(gòu)、偏航機構(gòu)及主控制器；支撐機 構(gòu)包括機艙底盤和塔筒；輪轂通過主軸連接至齒輪箱，齒輪箱連接至發(fā)電機；主控制器連 接至變槳機構(gòu)和偏航機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和發(fā)電機均設置在機艙底盤上，機艙底 盤通過偏航機構(gòu)設置在塔筒上。所述主軸被主軸承支撐在機艙底盤上；所述齒輪箱通過剎車器和聯(lián)軸器連接至發(fā) 電機。在所述機艙底盤的后部設置有風速風向儀。優(yōu)點及效果本實用新型提供一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，能真實的反映 出風力發(fā)電控制系統(tǒng)的全部功能；所述仿真實驗臺包括模擬風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、 控制系統(tǒng)和支撐機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)包括輪轂和設置在輪轂上的槳葉；傳動系統(tǒng)包括主軸 及齒輪箱；控制系統(tǒng)包括變槳機構(gòu)和偏航機構(gòu)；支撐機構(gòu)包括機艙底盤和塔筒；輪轂通過 主軸連接至齒輪箱，齒輪箱連接至發(fā)電機；所述風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和發(fā)電機均設置在機艙 底盤上，機艙底盤通過偏航機構(gòu)設置在塔筒上。其工作原理是偏航機構(gòu)部分的傳動驅(qū)動由電動機加齒輪箱控制，與真實的風機 所用的偏航機構(gòu)一致，機艙底盤上安裝發(fā)電機、齒輪箱以及相對應的電氣驅(qū)動裝置，主控制 器安裝在機艙底盤上，同時還在模擬機艙上方安裝可調(diào)整風速和風向的風速風向儀，模擬 真實的現(xiàn)場風況，實現(xiàn)風機真實和全功能的實驗。其實驗功能包括，風力發(fā)電機偏航控制實驗；風力發(fā)電機電纜纏繞實驗；風機扭 纜引發(fā)的風機偏航解纜控制實驗；風機偏航故障引發(fā)安全鏈動作實驗；風機扭纜故障引發(fā) 安全鏈動作實驗；機艙振動超限故障引發(fā)安全鏈動作實驗；齒輪箱、發(fā)電機超速故障引發(fā) 安全鏈動作實驗；風機其它故障引發(fā)安全鏈動作實驗；風機自檢和啟動動作實驗；風機正常停機和緊急停機動作實驗；其它可以模擬的I/O控制實驗；系統(tǒng)控制編程實驗；網(wǎng)絡功能 遠程控制實驗；該實用新型結(jié)構(gòu)合理，模擬性強，實驗數(shù)據(jù)真實可靠，可以大大節(jié)省人力物 力，對于風力發(fā)電控制系統(tǒng)的設計及研究工作具有很好的效果。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明如圖1所示，本實用新型提供一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，所述仿真實驗 臺包括模擬風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機9、控制系統(tǒng)和支撐機構(gòu)；所述模擬風輪系統(tǒng)包括 輪轂3和設置在輪轂3上的槳葉2 ；傳動系統(tǒng)包括主軸5及齒輪箱6 ；控制系統(tǒng)包括變槳機 構(gòu)1、偏航機構(gòu)及主控制器，主控制器連接至變槳機構(gòu)1和偏航機構(gòu)，用來控制變槳機構(gòu)1和 偏航機構(gòu)的動作；支撐機構(gòu)包括機艙底盤11和塔筒15 ；輪轂3通過主軸5連接至齒輪箱6 的輸入端，齒輪箱6的輸出端連接至發(fā)電機9 ；齒輪箱6通過剎車器和聯(lián)軸器連接至發(fā)電機 9 ；所述風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和發(fā)電機9均設置在機艙底盤11上，機艙底盤11通過偏航機構(gòu) 設置在塔筒15上。所述主軸5被主軸承4支撐在機艙底盤11上；在所述機艙底盤11的后部設置有 可調(diào)整風速和風向的風速風向儀10。所述偏航系統(tǒng)包括偏航間13、偏航電機和偏航軸承， 其結(jié)構(gòu)同真實的風機一致；裝于偏航系統(tǒng)之上的部分通過偏航驅(qū)動繞塔架旋轉(zhuǎn)，來模擬真 實風機的旋轉(zhuǎn)動作。輪轂1中安裝變槳機構(gòu)1 ；變槳機構(gòu)1用來調(diào)整槳葉2之間的角度；該實用新型在使用的時候，槳葉2模擬真實風力發(fā)電機的葉片的旋轉(zhuǎn)，該槳葉2通 過齒輪箱6帶動發(fā)電機9發(fā)電，利用本實用新型的實驗臺來模擬真實的風力發(fā)電機的運行 過程，在這個實驗過程中來采集各項數(shù)據(jù)；以便進行風力發(fā)電機的研發(fā)和改進。主控制器采用可編程控制系統(tǒng)；本實用新型的實驗臺可以實現(xiàn)風力發(fā)電機偏航控 制實驗；風力發(fā)電機電纜纏繞實驗；風機扭纜引發(fā)的風機偏航解纜控制實驗；風機偏航故 障引發(fā)安全鏈動作實驗；風機扭纜故障引發(fā)安全鏈動作實驗；機艙振動超限故障引發(fā)安全 鏈動作實驗；齒輪箱、發(fā)電機超速故障引發(fā)安全鏈動作實驗；風機其它故障引發(fā)安全鏈動 作實驗；風機自檢和啟動動作實驗；風機正常停機和緊急停機動作實驗；其它可以模擬的 I/O控制實驗；系統(tǒng)控制編程實驗；網(wǎng)絡功能遠程控制實驗。該實用新型結(jié)構(gòu)合理，模擬性強，實驗數(shù)據(jù)真實可靠，可以大大節(jié)省人力物力，對 于風力發(fā)電控制系統(tǒng)的設計及研究工作具有很好的效果。
權(quán)利要求一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，其特征在于所述仿真實驗臺包括模擬風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機(9)、控制系統(tǒng)和支撐機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)包括輪轂(3)和設置在輪轂(3)上的槳葉(2)；傳動系統(tǒng)包括主軸(5)及齒輪箱(6)；控制系統(tǒng)包括變槳機構(gòu)(1)、偏航機構(gòu)及主控制器；支撐機構(gòu)包括機艙底盤(11)和塔筒(15)；輪轂(3)通過主軸(5)連接至齒輪箱(6)，齒輪箱(6)連接至發(fā)電機(9)；主控制器連接至變槳機構(gòu)(1)和偏航機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和發(fā)電機(9)均設置在機艙底盤(11)上，機艙底盤(11)通過偏航機構(gòu)設置在塔筒(15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，其特征在于所述主軸 (5)被主軸承(4)支撐在機艙底盤(11)上；所述齒輪箱(6)通過剎車器和聯(lián)軸器連接至發(fā) 電機(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，其特征在于在所述機 艙底盤(11)的后部設置有風速風向儀(10)。
專利摘要本實用新型提供一種風力發(fā)電控制系統(tǒng)仿真實驗臺，所述仿真實驗臺包括模擬風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、控制系統(tǒng)和支撐機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)包括輪轂和設置在輪轂上的槳葉；傳動系統(tǒng)包括主軸及齒輪箱；控制系統(tǒng)包括變槳機構(gòu)、偏航機構(gòu)及主控制器；支撐機構(gòu)包括機艙底盤和塔筒；輪轂通過主軸連接至齒輪箱，齒輪箱連接至發(fā)電機；主控制器連接至變槳機構(gòu)和偏航機構(gòu)；所述風輪系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和發(fā)電機均設置在機艙底盤上，機艙底盤通過偏航機構(gòu)設置在塔筒上。該實用新型結(jié)構(gòu)合理，模擬性強，實驗數(shù)據(jù)真實可靠，可以大大節(jié)省人力物力，對于風力發(fā)電控制系統(tǒng)的設計及研究工作具有很好的效果。
文檔編號G01M99/00GK201653716SQ20092024819
公開日2010年11月24日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者劉穎明, 李科, 王曉東, 王超, 謝洪放 申請人:沈陽華人風電科技有限公司