[发明专利]一种风力机航空灯系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种风力机航空灯系统及控制方法，其中风力机航空灯系统包括：航空灯，用于在点亮时警示；第一监测装置，用于实时采集风力机转速、来流速度和来流角；第二监测装置，包括安装在叶根的转动磁芯和安装在机舱内的磁电式感应传感器，通过转动磁芯周期性切割磁电式感应传感器的磁感线，输出电压En；计算装置，用于根据第一监测装置实时采集的风力机转速、来流速度和来流角，计算叶片抵消形变量后叶片位置对应的输出电压区间；控制装置，用于当输出电压En进入所述计算装置计算得到的输出电压区间，则点亮所述航空灯。本发明避免叶片变形对叶片位置的影响，正确示意叶片在最高处时航空障碍灯点亮，保证飞行物的安全。

技术领域

本发明属于航空障碍灯领域，涉及风机叶片上航空灯系统及控制方法。

背景技术

目前，风力机航空灯的安装位置一般位于机舱上，难以正确示意风力机叶片正确的高度和轮廓，存在一定的缺陷。而在风力机叶片叶尖处安装航空障碍灯虽然相较于机舱安装更好的示意风力机叶片的形状，但是常亮的叶尖航空灯不但会造成资源的浪费，甚至会随着叶片转动而生成一条炫目的灯带，引发危险。并且在风力机转动时，叶片的变形程度对指示风力机高度也有一定的影响。风力机转动时，由于载荷的影响会使风力机叶片产生变形，其中风力机叶片运行中最主要的载荷来源为重力载荷、惯性载荷以及气动载荷。叶片的变形会降低叶片的寿命，增加运行风险，增加叶片数值分析的难度，对安装在叶尖的航空灯的指示作用产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能判别风力机叶片形变，保证叶片在最高点时航空灯点亮的风力机航空灯系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明首先提供一种风力机航空灯系统，包括：

航空灯，用于在点亮时警示；

第一监测装置，用于实时采集风力机转速、入流速度和入流角；

第二监测装置，包括安装在叶根的转动磁芯和安装在机舱内的磁电式感应传感器，通过转动磁芯周期性切割磁电式感应传感器的磁感线，输出电压En；

计算装置，用于根据第一监测装置实时采集的风力机转速、入流速度和入流角，计算叶片抵消形变量后叶片位置对应的输出电压区间；

控制装置，用于当输出电压En进入所述计算装置计算得到的输出电压区间，点亮所述航空灯。

所述线圈感应电动势为：

E＝NBLnsinα

式中，E为线圈感应电动势；N为线圈匝数；B为磁场强度；L为线圈长度；n为风力机转速，α为线圈方向和和磁场方向夹角；

线圈方向和和磁场方向夹角α为：

式中，W_Y为叶片Y方向变形量；W_X为叶片X方向变形量；D为转动磁芯与传感器相对距离；

所述计算装置计算叶片抵消形变量后叶片位置对应的输出电压区间的方法是：

预测叶片即将到达最高点时，对应的小磁钢位置处的叶片形变量区间；

通过预测对应的小磁钢位置处的叶片形变量区间，计算α的最大区间：

式中，min(D)为转动磁芯与传感器相对距离的最小值；

根据计算得到的α的最大区间，得出输出电压区间。

预测叶片即将到达最高点时对应的小磁钢位置处的叶片形变量区间的方法，包括：