风电机组型式试验主轴载荷测试结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风电机组型式试验主轴载荷测试结构，其包括：安装于被测主轴的前端采集单元以及后端接收单元；前端采集单元包括：测扭应变片，其利用应变胶粘贴在被测主轴上而组成应变桥；接于应变桥的放大器、V/F转换器、无线发射模块；安装于风电机组的后端接收单元包括：与无线发射模块配合的无线接收模块；接于无线接收模块的解调电路、采集器；风电机组设置有激励电源，该激励电源接于环型变压器的初级线圈，而主轴上设置有环型变压器的次级线圈，该环型变压器的次级线圈接于稳压电源，该稳压电源接于应变桥。本实用新型能够在风力发电机组载荷测试过程中保证主轴应变信号的无线传输，避免了在主轴打孔穿线对主轴结构造成的破坏。
【专利说明】
风电机组型式试验主轴载荷测试结构
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种风电机组型式试验主轴载荷测试结构。
【背景技术】
[0002]风力发电机组型式试验主要包括功率特性测试、机械载荷测量等测试项目，是风电机组制造商向第三方认证机构申请型式认证的一项重要组成部分。
[0003]风电机组功率特性测试依据的标准是GB/T 18451.2-2012和IEC 61400-12-1:2005，机械载荷测量依据的标准是GB/Z 25426-2010和IEC 61400-13: 2015oGB/Z 25426-2010和IEC 61400-13: 2015标准规定了机械载荷测量需要在测量叶片根部载荷、风轮载荷、塔架载荷，风轮载荷又包括俯仰力矩、偏航力矩、风轮扭矩。对于带有旋转主轴的风力发电机组来说，风轮俯仰和偏航弯矩可以通过在主轴上粘贴应变来测量它们的载荷。
[0004]机械载荷测量依据的标准是GB/Z25426-2010和IEC 61400-13: 2015oGB/Z25426-2010和IEC 61400-13: 2015标准规定了机械载荷测量需要在测量叶片根部载荷、风轮载荷、塔架载荷，风轮载荷又包括俯仰力矩、偏航力矩、风轮扭矩。对于带有旋转主轴的风力发电机组来说，风轮俯仰和偏航弯矩可以通过在主轴上粘贴应变来测量它们的载荷。测试过程中应变片的信号需要通过导线接入轮毂内的数据采集器中，这就需要在主轴上打孔把信号线通过空心轴引入采集器中(参见图1，该图示出了应变片信号线打孔穿线位置G)，主轴材料一般为Q345钢，强度较高，打孔比较费时费力，而且打孔之后也会改变主轴原有的结构强度，存在安全隐患。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种风电机组型式试验主轴载荷测试结构。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种风电机组型式试验主轴载荷测试结构，其包括:
[0007]安装于被测主轴的前端采集单元以及用于接收前端采集单元信号的后端接收单元；
[0008]其中，所述前端采集单元包括:
[0009]测扭应变片，其利用应变胶粘贴在被测主轴上而组成应变桥；
[0010]接于应变桥而用于将应变信号放大的放大器；
[0011]接于放大器而用于将应变信号变成与应变成正比的频率信号的V/F转换器；
[0012]接于V/F转换器的无线发射模块；
[0013]安装于风电机组的后端接收单元包括:
[0014]与无线发射模块配合的无线接收模块；
[0015]接于无线接收模块的解调电路；
[0016]接于解调电路的采集器；
[0017]所述风电机组设置有激励电源，该激励电源接于环型变压器的初级线圈，而主轴上设置有环型变压器的次级线圈，该环型变压器的次级线圈接于稳压电源，该稳压电源接于应变桥。
[0018]所述后端接收单元设置有外壳结构，该外壳结构设置有磁铁吸附结构。
[0019]本实用新型具有如下有益效果:其能够在风力发电机组载荷测试过程中保证主轴应变信号的无线传输，避免了在主轴打孔穿线对主轴结构造成的破坏。
【附图说明】
[0020]图1为传统的主轴机械载荷测量结构示意图；
[0021 ]图2为风电机组型式试验主轴载荷测试结构示意图；
[0022]图3为风电机组型式试验主轴载荷测试结构中采集装置原理图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。
[0024]如图2-3所示，一种风电机组型式试验主轴载荷测试结构，其包括:安装于被测主轴的前端采集单元以及用于接收前端采集单元信号的后端接收单元，安装于被测主轴的前端采集单元伴随主轴旋转，而后端接收单元则处于非主轴上，利用无线方式接收来自前端采集单元的测试信号，且前端采集单元通过环型变压器进行供电。
[0025]具体而言，所述前端采集单元包括:测扭应变片，其利用应变胶粘贴在被测主轴上而组成应变桥;接于应变桥而用于将应变信号放大的放大器;接于放大器而用于将应变信号变成与应变成正比的频率信号的V/F转换器;接于V/F转换器的无线发射模块。
[0026]安装于风电机组的后端接收单元包括:与无线发射模块配合的无线接收模块;接于无线接收模块的解调电路;接于解调电路的采集器。
[0027]所述风电机组设置有激励电源，该激励电源接于环型变压器的初级线圈，而主轴上设置有环型变压器的次级线圈，该环型变压器的次级线圈接于稳压电源，该稳压电源接于应变桥。
[0028]所述后端接收单元设置有外壳结构，该外壳结构设置有磁铁吸附结构。便于外壳结构快速便捷地安装到位。为便于维护及观察内部结构的工作状况，该外壳结构设置有透明观察窗结构，且该透明观察窗处设置有常闭维护门，该维护门设置有扭簧结构而保持常闭状态，需要起开则拉动维护门即可打开维护门。
[0029]测量原理
[0030]将测扭应变片用应变胶粘贴在被测主轴上并组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与应变成正比的频率信号。本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的环型变压器承担的，因此实现了无接触的能源及信号传递功能。(图3中虚线内为旋转部分)。
[0031]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
【主权项】
1.风电机组型式试验主轴载荷测试结构，其特征在于，其包括: 安装于被测主轴的前端采集单元以及用于接收前端采集单元信号的后端接收单元； 其中，所述前端采集单元包括: 测扭应变片，其利用应变胶粘贴在被测主轴上而组成应变桥； 接于应变桥而用于将应变信号放大的放大器； 接于放大器而用于将应变信号变成与应变成正比的频率信号的V/F转换器； 接于V/F转换器的无线发射模块； 安装于风电机组的后端接收单元包括: 与无线发射模块配合的无线接收模块； 接于无线接收模块的解调电路； 接于解调电路的采集器； 所述风电机组设置有激励电源，该激励电源接于环型变压器的初级线圈，而主轴上设置有环型变压器的次级线圈，该环型变压器的次级线圈接于稳压电源，该稳压电源接于应变桥。2.根据权利要求1所述的风电机组型式试验主轴载荷测试结构，其特征在于，所述后端接收单元设置有外壳结构，该外壳结构设置有磁铁吸附结构。
【文档编号】G01M13/02GK205620126SQ201620396200
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】金嘉帅, 徐秉俊, 陈丰
【申请人】上海中认尚科新能源技术有限公司