朱 怡, 孙 渊, 陈国初

(上海电机学院 机械学院, 上海201306)

随着风电产业的快速发展,人们对风电机组的要求越来越高。国内的风电机组测试仅通过对拖试验系统对其机械特性、效率特性和力矩控制精度等进行测试。但是,对拖试验无法模拟风电机组真实载荷工况。对此,国内已开展多自由度加载地面测试系统的研制[1-2]。为了有效模拟风电机组在不同工况下所受的载荷力,本文设计了可模拟真实风载荷的测试平台:风电机组传动链测试平台。测试平台主要包含主轴传动机构、液压加载机构、扭矩实现机构,用于模拟风电机组在实际运行中受到的载荷力。通过该测试平台,可以在风电机组安装前对传动链系统的不同工况进行测试。

本文以单缸液压加载系统为例,根据1 MW风电机组在轮毂处所受到的最大载荷值,计算液压加载中各部分的参数,最后进行液压加载实验,验证载荷模拟的效果。

1 测试平台工作原理

风电机组测试平台的工作原理为:异步电动机输出的高转速、低扭矩的力通过减速箱转化为低转速、高转矩的力,并由联轴器将运动与转矩传递给主轴机构,为主轴机构提供转矩。同时由液压缸和加载盘组成的液压加载机构为主轴机构提供其他5个方向的载荷(轴向推力F x、水平推力F y、垂直推力F z、弯矩M y,弯矩M z),从而实现传动链的动静态机械测试[3]。

2 载荷的确定

2.1 6自由度物理量分解

图1为载荷分解示意,坐标的原点位于3个叶片的几何中心,x轴方向与风机主轴同向,通过右手定则确定y轴与z轴方向。……