[发明专利]光伏跟踪支架低频振动模拟试验台及试验方法

说明书

本发明公开了一种低频振动模拟试验台，包括低频振动源发生器、可调导轨支架、振动载荷传递索具、光伏跟踪支架、低频振动传感器、控制器，所述的低频振动信号源发生器固定在可调导轨支架上，所述的振动载荷传递索具一端固定在低频振动源发生器上、另一端固定在光伏跟踪支架的横梁上，所述的低频振动传感器固定在光伏跟踪支架和光伏板上、通过信号线路与控制器连接，控制器通过信号线路和电源供电线路与低频振动源发生器进行连接。另外，本发明还公开了一种通过低频振动模拟试验台对光伏支架进行低频振动模拟试验的方法。

技术领域：

本发明涉及一种低频振动模拟试验台及试验方法，尤其涉及一种可以适用于光伏跟踪支架的低频振动模拟试验台及试验方法。

背景技术：

光伏跟踪支架在户外运行时，风力造成的持续载荷和交变载荷会在光伏组件上叠加，使光伏跟踪支架产生低频振动，导致机械构件产生疲劳失效、联接紧固件产生松动，影响光伏跟踪支架的长期运转可靠性。当前，一般通过对总体结构进行三维建模和有限元动力学分析的软件模拟来发现系统层面的薄弱环节，并在通用试验台上对小型构建进行实际疲劳寿命试验。但是软件在对系统级总体结构进行模拟时需要进行大量简化和参数假设，导致分析结果误差较大、无法准确识别薄弱环节；通用试验台由于尺寸限制无法对大型支架构件进行整体测试，并且所产生的低频振动源及其施加在光伏跟踪支架上的方式也与实际情况不符，导致实测结果不能反应实际情况，参考价值较小。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种低频振动模拟试验台，具有提供与户外条件相吻合的低频振动源、对光伏跟踪支架的整体系统施加载荷进行模拟测试、实时记录各测试部位共振特性的特点，并且提供一种操作简便、测试结果准确可靠的测试方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种低频振动模拟试验台，包括低频振动源发生器、可调导轨支架、振动载荷传递索具、光伏跟踪支架、低频振动传感器、控制器，所述的低频振动信号源发生器固定在可调导轨支架上，所述的振动载荷传递索具一端固定在低频振动源发生器上、另一端固定在光伏跟踪支架的横梁上，所述的低频振动传感器固定在光伏跟踪支架和光伏板上、通过信号线路与控制器连接，控制器通过信号线路和电源供电线路与低频振动源发生器进行连接。

上述的低频振动源发生器，包括变频调速电机、偏心轮、轴销，所述的偏心轮具有多个不同偏心距的销孔，并固定在变频调速电机的输出轴上，所述的轴销固定在偏心轮的销孔中。

上述的可调导轨支架，包括导轨，用于支撑和固定低频振动源发生器，低频振动源发生器可以在导轨的全长范围内进行任意移动，调节到合适高度后，进行紧固。

上述的振动载荷传递索具，包括端部固定环、钢丝绳、拉簧、长度调节与锁紧装置。端部固定环一端套在偏心轮轴销上，另一端与钢丝绳固定，钢丝绳与拉簧的一端固定，拉簧另一端固定另一条钢丝绳，钢丝绳通过长度调节与锁紧装置与光伏跟踪支架的横梁相连接。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种用上述低频振动模拟试验台对光伏跟踪支架进行测试的方法，具体包括以下步骤：

对总体结构进行三维建模和有限元动力学分析的软件模拟，估算持续载荷的大小和交变载荷分量的共振点的频率和方向；根据持续载荷的大小对振动载荷传递索具进行调整，使光伏跟踪支架所加载的预紧力与持续载荷大小相符；根据交变载荷的频率和方向设置低频振动模拟试验台的频率和载荷施加方向，进行扫频试验、寻找实际共振点；在实际共振发生的频率参数基础上，设计从小到大逐渐变化的振幅；根据试验规范进行规定时间的持续试验，对是否符合设计要求作出评估，或者做到出现零件疲劳失效为止，对失效零件进行进一步评估、对薄弱环节进行加强和优化。

上述的测试方法中，所述的低频振动模拟试验台的持续载荷分量设置和调节方法是：将连接低频振动源发生器和光伏跟踪支架的振动载荷传递索具中的拉簧的拉伸长度进行调整；根据胡克定律，光伏跟踪支架所承受的拉力等于拉簧拉伸长度乘以拉簧的弹性系数。