[实用新型]基于闭环自反馈控制系统的风电叶片疲劳试验加载装置

说明书

本实用新型提供基于闭环自反馈控制系统的风电叶片疲劳试验加载装置，包括：叶片夹具和双驱动加载装置，所述双驱动加载装置与所述叶片夹具连接；所述叶片夹具，用于装夹风电叶片；所述双驱动加载装置通过闭环自反馈控制系统进行速度闭环控制，且用于产生偏心质量激振，以带动所述风电叶片沿挥舞方向往复振动。本实用新型提供的基于闭环自反馈控制系统的风电叶片疲劳试验加载装置，双驱动加载装置通过闭环自反馈控制系统进行速度闭环控制，采用双驱动加载装置可以输出较大的激振力，从而解决叶片挥舞方向疲劳试验激振力大的问题，满足试验的载荷要求。

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组风轮叶片结构试验技术领域，更具体地，涉及基于闭环自反馈控制系统的风电叶片疲劳试验加载装置。

背景技术

风轮叶片是风力发电机组的关键部件，在风机运行过程中叶片要长期承受较大的风载荷，叶片能否在设计疲劳寿命内安全工作至关重要。叶片疲劳测试是叶片设计、定型、生产过程中重要的测试，通过试验可以模拟叶片20年的运行寿命，可以检验叶片的结构、铺层和粘接设计是否合理，也可发现叶片在生产制造过程中的一些生产缺陷，验证叶片的设计、制造是否满足要求。

目前，叶片疲劳试验的激励模式主要为利用强迫驱动法或共振法对叶片进行加载。其中强迫驱动加载装置能耗高，成本昂贵，且装置故障维修周期长，所以国内大多数采用减速电机带动偏心轮共振法激励。用单轴激励时，需分别对叶片进行展向和弦向的激励，即挥舞方向和摆振方向分别进行疲劳测试。随着风电行业的发展，风力发电机组的功率不断提高，风电叶片的长度不断增加，叶片设计载荷不断增大，尤其是叶片挥舞方向疲劳所需激振力大大增加，常规单电机激励装置已经无法满足叶片疲劳试验所需激振力的要求。

实用新型内容

为了至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种基于闭环自反馈控制系统的风电叶片疲劳试验加载装置。

本实用新型提供一种基于闭环自反馈控制系统的风电叶片疲劳试验加载装置，包括：叶片夹具和双驱动加载装置，所述双驱动加载装置与所述叶片夹具连接；所述叶片夹具，用于装夹风电叶片；所述双驱动加载装置通过闭环自反馈控制系统进行速度闭环控制，且用于产生偏心质量激振，以带动所述风电叶片沿挥舞方向往复振动。

其中，所述双驱动加载装置包括同步控制器、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第一伺服电机、第二伺服电机、第一减速机、第二减速机、双驱轴、偏心摆臂机构和减速机机架；其中，所述同步控制器通过所述第一伺服驱动器驱动所述第一伺服电机，所述同步控制器通过所述第二伺服驱动器驱动所述第二伺服电机；所述第一伺服电机与所述第一减速机联接，所述第一减速机的输出轴与所述双驱轴的一端连接；所述双驱轴的另一端与所述第二减速机的输出轴连接，所述第二减速机与所述第二伺服电机联接；所述叶片夹具与所述减速机机架的底部固定连接，所述第一减速机和所述第二减速机分别固定在所述减速机机架的顶部；所述偏心摆臂机构与所述双驱轴连接。

其中，所述双驱动加载装置还包括：第一编码器以及第二编码器；其中，所述第一编码器安装于所述第一伺服电机，用于采集所述第一伺服电机的转动角度信息并实时传输至所述同步控制器；所述第二编码器安装于所述第二伺服电机，用于采集所述第二伺服电机的转动角度信息并实时传输至所述同步控制器。

其中，所述第一减速机的输出轴通过连接套与所述双驱轴的一端连接；所述双驱轴的另一端通过连接套与所述第二减速机的输出轴连接。

其中，所述偏心摆臂机构包括摆臂和质量块，所述摆臂的一端与所述双驱轴连接，所述摆臂的另一端固定有所述质量块。

其中，所述摆臂连接有变频器；其中，所述变频器，用于调节摆臂的振动频率。