模型风力机装置的制作方法

本技术实施例涉及风力发电，尤其涉及一种模型风力机装置。

背景技术：

1、在风力发电领域，风电机组缩比模型试验是研究风电机组整体或部件性能、验证数值模拟工具准确性、探索复杂气动水动问题和运动响应特性的有效手段。目前，风力机模型试验依然面临各方面的难点与挑战，其中，模型风力机装置的结构设计与优化是需要重点解决的问题之一。

2、具体的，在实际使用中，模型风力机装置除了需要在满足基本缩比准则的基础上，真实反映风机的运行状态，同时需要其能实现其他参数的测量。

3、然而，目前的模型风力机装置的功能较为单一，无法满足实际测量需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种模型风力机装置。

2、本实用新型实施例提供了一种模型风力机装置，包括底座、塔筒、机舱、主轴以及叶轮；

3、所述塔筒设置在所述底座上，所述机舱设置在所述塔筒的远离所述底座的一端，且所述机舱内具有容置舱，所述主轴的部分位于所述容置舱内，所述叶轮转动连接在伸出至所述容置舱外的部分所述主轴的端部；

4、所述容置舱内设置有译码器以及扭矩传感器，所述译码器和所述扭矩传感器均套设在所述主轴上且均与外部控制系统电连接，所述译码器用于测量所述主轴的转速信息，所述扭矩传感器用于测量所述主轴的扭矩信息，所述外部控制系统用于接收所述转速信息以及所述扭矩信息。

5、在一些实施例中，所述模型风力机装置还包括至少两个变桨转盘；

6、至少两个变桨转盘沿所述主轴的周向间隔套设在所述主轴上且与所述主轴转动连接，所述叶轮为至少两个，至少两个所述变桨转盘与至少两个所述叶轮一一对应连接。

7、在一些实施例中，所述模型风力机装置还包括压力传感器、整流罩以及位于所述容置舱内的导电滑环；

8、所述整流罩罩设在所述叶轮的远离所述主轴的一侧，且所述整流罩、所述叶轮、所述变桨转盘和所述主轴共同围合形成空腔，所述压力传感器设置在所述空腔内且与所述主轴接触配合，所述导电滑环套设在所述主轴上并与所述外部控制系统电连接。

9、在一些实施例中，所述模型风力机装置包括推力测量组件以及与所述推力测量组件连接的推力传感器，所述推力测量组件位于所述容置舱内且滑动套设在所述主轴上，所述推力测量组件可在所述模型风力机装置受到外部推力时沿所述主轴的轴向移动并推动所述推力传感器，以通过所述推力传感器测量所述推力。

10、在一些实施例中，所述推力测量组件包括主轴连接件、传感器连接件以及支撑台；

11、所述主轴连接件滑动套设在所述主轴上，所述支撑台连接在所述容置舱的内壁上，所述传感器连接件连接在所述支撑台上，所述传感器连接件与所述主轴连接件沿所述主轴的轴向上间隔设置；

12、所述推力传感器位于所述主轴连接件和所述传感器连接件之间，且所述推力传感器与所述传感器连接件连接。

13、在一些实施例中，所述模型风力机装置还包括拖动电机以及主轴传动齿轮；

14、所述拖动电机位于所述容置舱内，所述主轴传动齿轮位于所述容置舱内且套设在所述主轴上，所述主轴传动齿轮与所述拖动电机的拖动电机传动齿轮啮合。

15、在一些实施例中，所述模型风力机装置还包括位于所述容置舱内的磁粉制动器，所述磁粉制动器套设在所述主轴的远离所述叶轮的一端。

16、在一些实施例中，所述塔筒的顶部与所述机舱的底部之间设置有偏航转盘，所述偏航转盘与所述机舱连接并与所述塔筒转动连接，所述偏航转盘与所述外部控制系统电连接。

17、在一些实施例中，所述偏航转盘与所述塔筒的顶部之间设置有第一三分量天平。

18、在一些实施例中，所述底座与所述塔筒的底部之间设置有第二三分量天平。

19、本实用新型实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

20、本实用新型实施例提供了一种模型风力机装置，包括底座、塔筒、机舱、主轴以及叶轮。塔筒设置在底座上，机舱设置在塔筒的远离底座的一端，且机舱内具有容置舱，主轴的部分位于容置舱内，叶轮转动连接在伸出至容置舱外的部分主轴的端部。容置舱内设置有译码器以及扭矩传感器，译码器和扭矩传感器均套设在主轴上且均与外部控制系统电连接，译码器用于测量主轴的转速信息，扭矩传感器用于测量主轴的扭矩信息，外部控制系统用于接收转速信息以及扭矩信息。也就是说，本实用新型实施例的模型风力机装置，除了满足基本缩比准则的基础以真实反映风机的运行状态之外，还通过设置译码器和扭矩传感器，以通过译码器测量主轴的转速信息以及通过扭矩传感器测量主轴的扭矩信息，从而可以使得该模型风力机装置实现转速的测量以及扭矩的测量功能，以丰富模型风力机装置的功能，进而满足实际的测量需求。

技术特征：

1.一种模型风力机装置，其特征在于，包括底座(1)、塔筒(2)、机舱(3)、主轴(4)以及叶轮(5)；

2.根据权利要求1所述的模型风力机装置，其特征在于，所述模型风力机装置还包括至少两个变桨转盘(8)；

3.根据权利要求2所述的模型风力机装置，其特征在于，所述模型风力机装置还包括压力传感器(9)、整流罩(10)以及位于所述容置舱内的导电滑环(11)；

4.根据权利要求1所述的模型风力机装置，其特征在于，所述模型风力机装置包括推力测量组件(12)以及与所述推力测量组件(12)连接的推力传感器(13)，所述推力测量组件(12)位于所述容置舱内且滑动套设在所述主轴(4)上，所述推力测量组件(12)可在所述模型风力机装置受到外部推力时沿所述主轴(4)的轴向移动并推动所述推力传感器(13)，以通过所述推力传感器(13)测量所述推力。

5.根据权利要求4所述的模型风力机装置，其特征在于，所述推力测量组件(12)包括主轴连接件(121)、传感器连接件(122)以及支撑台(123)；

6.根据权利要求1至5任一项所述的模型风力机装置，其特征在于，所述模型风力机装置还包括拖动电机(14)以及主轴传动齿轮(15)；

7.根据权利要求1至5任一项所述的模型风力机装置，其特征在于，所述模型风力机装置还包括位于所述容置舱内的磁粉制动器(16)，所述磁粉制动器(16)套设在所述主轴(4)的远离所述叶轮(5)的一端。

8.根据权利要求1至5任一项所述的模型风力机装置，其特征在于，所述塔筒(2)的顶部与所述机舱(3)的底部之间设置有偏航转盘(17)，所述偏航转盘(17)与所述机舱(3)连接并与所述塔筒(2)转动连接，所述偏航转盘(17)与所述外部控制系统电连接。

9.根据权利要求8所述的模型风力机装置，其特征在于，所述偏航转盘(17)与所述塔筒(2)的顶部之间设置有第一三分量天平(18)。

10.根据权利要求1至5任一项所述的模型风力机装置，其特征在于，所述底座(1)与所述塔筒(2)的底部之间设置有第二三分量天平(19)。

技术总结
本技术实施例涉及模型风力机装置，包括底座、塔筒、机舱、主轴以及叶轮。塔筒设置在底座上，机舱设置在塔筒的远离底座的一端，且机舱内具有容置舱，主轴的部分位于容置舱内，叶轮转动连接在伸出至容置舱外的部分主轴的端部。容置舱内设置有译码器以及扭矩传感器，译码器和扭矩传感器均套设在主轴上且均与外部控制系统电连接，译码器用于测量主轴的转速信息，扭矩传感器用于测量主轴的扭矩信息，外部控制系统用于接收转速信息以及扭矩信息。即通过译码器测量主轴的转速信息以及通过扭矩传感器测量主轴的扭矩信息，使得该模型风力机装置实现转速的测量以及扭矩的测量功能，以丰富模型风力机装置的功能，进而满足实际的测量需求。

技术研发人员：张子良,秦明,文仁强,吴松熊,陈子文,马璐,刘肖廷,杨定华
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：20240426
技术公布日：2024/11/18