一种风力发电机叶片的疲劳测试方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106762454A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611213822.3(22)申请日2016.12.23(71)申请人上海致远绿色能源股份有限公司地址201600上海市松江区车墩镇留业路202号(72)发明人朱文雯蒋作平刘金鹏周绍君(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹柏子雵(51)Int.Cl.F03D17/00(2016.01)G01M13/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种风力发电机叶片的疲劳测试方法(57)摘要本发明涉及一种风力发电机叶片的疲劳测试方法，其特征在于，包括以下步骤：将待测试的叶片通过连接法兰与轮毂连接在一起，轮毂固定在支座上，随后进行静态载荷测试；将带有变频器的电机通过减速机与偏心轮相联结，从而组合成激振载荷加载装置，将激振载荷加载装置固定在叶片上，使叶片发生共振，获得叶片振动的次数，若叶片在要求的振动次数内不发生破坏，则叶片具有足够的疲劳强度。本发明的优点是：提高了叶片测试效率、降低了试验测试周期；空间占用不大，测试用的设备较小；降低了试验测试成本，电力成本要求较少；实验地点可以移动，不用占用固定的场地。CN106762454ACN106762454A权利要求书1/1页1.一种风力发电机叶片的疲劳测试方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将待测试的叶片(1)通过连接法兰与轮毂(2)连接在一起，轮毂(2)固定在支座(3)上；第二步、对叶片(1)进行静态载荷测试，从而得到加载载荷与叶片位移之间的对应关系；第三步、将带有变频器的电机通过减速机与偏心轮相联结，从而组合成激振载荷加载装置(4)，将激振载荷加载装置(4)固定在叶片(1)上；第四步、确定测试周期，获得测试周期内的循环次数，通过材料的SN曲线得到当前循环次数下的当量载荷作为测试目标载荷，根据第二步得到的加载载荷与叶片位移之间的对应关系，得到与测试目标载荷对应的叶片位移；第五步、电机通过减速机驱动偏心轮旋转，偏心轮的旋转速度为激振载荷的激振频率，使得激振频率接近叶片(1)的固有频率，使叶片(1)发生共振，调整变频器的频率，使叶片(1)共振时的振动位移接近第四步得到的叶片位移，并保持不变；第六步、根据偏心轮的激振频率以及实际的测试周期得到叶片(1)振动的次数，若叶片(1)在要求的振动次数内不发生破坏，则叶片(1)具有足够的疲劳强度。2CN106762454A说明书1/2页一种风力发电机叶片的疲劳测试方法技术领域[0001]本发明涉及一种风力发电机叶片的疲劳测试方法。背景技术[0002]随着社会经济的迅猛发展，人们对能源的需求与日俱增，由此带来的环境污染也日益加重。风能是一种清洁的可再生能源，因而风力发电机越来越受到世界各国的关注和应用。[0003]叶片是利用风能带动发电机旋转的关键介质，叶片的强度直接影响着风力发电机的安全性能。风力发电机叶片对于风力发电机来说非常重要。对风力发电机叶片进行疲劳测试是风力发电机评估的必要过程。[0004]目前，疲劳强度常用有限元方法来模拟分析，但经常误差较大。疲劳实验测试经常被应用于评估叶片疲劳强度。现有的疲劳测试方法有很多的不足：1、空间要求大，在中小型风力发电机中根本不适用；2、测试设备比较贵；3、需要固定场地，不可移动；4、电动机功率要求比较高；5、耗电比较多；6、测试时间比较长。发明内容[0005]本发明的目的是能够更加简便和快速地测试叶片疲劳性能。[0006]为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种风力发电机叶片的疲劳测试方法，其特征在于，包括以下步骤：[0007]第一步、将待测试的叶片通过连接法兰与轮毂连接在一起，轮毂固定在支座上；[0008]第二步、对叶片进行静态载荷测试，从而得到加载载荷与叶片位移之间的对应关系；[0009]第三步、将带有变频器的电机通过减速机与偏心轮相联结，从而组合成激振载荷加载装置，将激振载荷加载装置固定在叶片上；[0010]第四步、确定测试周期，获得测试周期内的循环次数，通过材料的SN曲线得到当前循环次数下的当量载荷作为测试目标载荷，根据第二步得到的加载载荷与叶片位移之间的对应关系，得到与测试目标载荷对应的叶片位移；[0011]第五步、电机通过减速机驱动偏心轮旋转，偏心轮的旋转速度为激振载荷的激振频率，使得激振频率接近叶片的固有频率，使叶片发生共振，调整变频器的频率，使叶片共振时的振动位移接近第四步得到的叶片位移，并保持不变；[0012]第六步、根据偏心轮的激振频率以及实际的测试周期得到叶片振动的次数，若叶片在要求的振动次数内不发生破坏，则叶片具有足够的疲劳强度。[0013]与现有技术相比，本发明具有以下有