[发明专利]复现风力机6自由度载荷的电机加载试验台及电机加载策略

摘要

复现风力机6自由度载荷的电机加载试验台，包括驱动电机，驱动电机的输出轴连接减速箱，减速箱的输出轴通过联轴器连接加载装置的传动轴，加载装置的传动轴与风电机组的主轴固定连接，所述驱动电机上固定有用于模拟风涡轮的转动惯量的配重块；所述加载装置包括箱体、位于箱体内的推力盘、可转动地穿设在推力盘中心的传动轴、加载在推力盘上的24个加载单元，所述箱体和推力盘之间连接有阻止推力盘转动的止动机构，箱体与地面固定。本发明还公开了上述电机加载试验台的电机加载策略。本发明可模拟风涡轮真实工作时受到的6自由度载荷，不需要大型静压轴承和配套的大型液压系统，没有油液泄漏污染，安全性高，系统复杂性大为下降，部件不易损坏。

主权项

1.复现风力机6自由度载荷的电机加载试验台，其特征在于：包括驱动电机，驱动电机的输出轴连接减速箱，减速箱的输出轴通过联轴器连接加载装置的传动轴，加载装置的传动轴与风电机组的主轴固定连接，所述驱动电机上固定有用于模拟风涡轮的转动惯量的配重块；所述加载装置包括箱体、位于箱体中间的推力盘、穿设在推力盘中心的传动轴、加载在推力盘上的24个加载单元，所述传动轴通过两个轴承的支承可转动地穿设在推力盘内，两个轴承的外圈与推力盘固定连接，内圈与传动轴固定连接，此两个轴承为回转轴承或者为滑动轴承，所述箱体和推力盘之间连接有阻止推力盘转动的止动机构，所述箱体与地面固定；所述推力盘为具有左侧面、右侧面、以及外环面的圆盘，推力盘的左侧面沿周向等间隔地垂直加载有8个加载单元，推力盘的右侧面沿周向等间隔地垂直加载有8个加载单元，推力盘的外环面沿周向等间隔地垂直加载有8个加载单元，推力盘的左侧面的8个加载单元与右侧面的8个加载单元左右对称，且左侧面、右侧面、外环面上的加载单元均在推力盘的顶部设有一个；推力盘在左侧面、右侧面、外环面的加载单元的作用下分别产生左侧面、右侧面、外环面的变形；所述加载单元包括伺服电机、与伺服电机的输出轴连接的行星减速箱、与行星减速箱的箱体固定的加载座、与行星减速箱的输出轴固接的传扭丝杆、与传扭丝杆螺纹连接的推拉杆、给推拉杆导向的键导向套、球面连接在推拉杆前端并抵触推压所述推力盘的推力瓦，所述推拉杆的头部和推力瓦之间构成球关节，所述键导向套固定在所述加载座内，推拉杆通过键滑行在键导向套的键槽上，在伺服电机的驱动下，推力瓦抵触推压所述推力盘使推力盘受到试验载荷；所述球关节用于适应所述推力盘的变形；所述加载装置用于模拟风涡轮的实际受力状态，该加载装置通过24个加载单元的施力产生5个自由度，即Fx、Fy、Fz、Mx、My，而所述驱动电机的转动产生一个扭矩自由度Mz，因此本电机加载试验台共产生6个自由度，可再现风涡轮工作时所受的六自由度载荷；所述传扭丝杆的输入端上安装有一对推力轴承，该对推力轴承的内圈与传扭丝杆固定套装，外圈与丝杆支承座固定连接，丝杆支承座与行星减速箱的箱体固定连接，推力轴承用于承受来自推力盘对加载单元的反作用力，该反作用力由推力盘通过球关节传递给推拉杆，再由推拉杆传递给与其螺纹连接的传扭丝杆，传扭丝杆所受的反作用力由所述推力轴承传递给所述丝杆支承座。