一种风力发电机模拟试验装置的制作方法

本技术涉及风力发电模拟领域，具体地，涉及一种风力发电机模拟试验装置。

背景技术：

1、风力发电模拟装置是一种用于模拟风力发电场景的设备，可以用于实验室研究、教学演示以及产品测试等领域。它通过模拟风的流动和风力对风力发电机的影响，来评估风力发电系统的性能和效果。

2、而风力发电机故障模拟装置通常需要大量的设备和技术支持，因此造价较高，对于一些小型或者新兴的风力发电项目来说，可能难以承担这样的成本，而且由于风力发电机故障模拟装置是通过模拟故障来测试设备的可靠性，因此无法完全模拟真实环境下的各种复杂情况，存在一定的误差。

3、因此，提供一种在使用过程中通过驱动电机、所述多级减速齿轮箱、所述发电机和所述多级加速齿轮箱之间的配合使用来模拟风能，所述多级减速齿轮箱用于模拟风力发电机内部的减速机构，所述多级减速齿轮箱为现实风力发电设备等比例缩小版，降低了实验研究成本，在研究过程中，得到的研究结论与实际结构更符合，具有更好的说服性的一种风力发电机模拟试验装置是本实用新型亟需解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本实用新型的目的是克服现有技术中风力发电机故障模拟装置通常需要大量的设备和技术支持，造价较高，而且由于风力发电机故障模拟装置是通过模拟故障来测试设备的可靠性，因此无法完全模拟真实环境下的各种复杂情况，存在一定的误差的问题，从而提供了一种在使用过程中通过驱动电机、所述多级减速齿轮箱、所述发电机和所述多级加速齿轮箱之间的配合使用来模拟风能，所述多级减速齿轮箱用于模拟风力发电机内部的减速机构，所述多级减速齿轮箱为现实风力发电设备等比例缩小版，降低了实验研究成本，在研究过程中，得到的研究结论与实际结构更符合，具有更好的说服性的一种风力发电机模拟试验装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机模拟试验装置，所述风力发电机模拟试验装置包括：试验台、设置在试验台上的风能模拟模块和电能转化模拟模块；

3、所述风能模拟模块包括：多级减速齿轮箱和为多级减速齿轮箱提供动力的驱动电机，用于模拟实际情况中风力发电设备上的巨大叶片将风能转化为机械能的过程；

4、所述电能转化模拟模块包括：多级加速齿轮箱和为多级加速齿轮箱提供动力的发电机，用于对所述风能模拟模块模拟的风能动力进行处理，以模仿实际情况中风力发电设备将机械能转化为电能的过程；

5、所述风能模拟模块的多级减速齿轮箱的输出轴与所述电能转化模拟模块的多级加速齿轮箱的输入轴同轴连接在一起。

6、优选地，所述多级减速齿轮箱包括：减速壳体、设置在减速壳体内的一级减速齿轮传动组件、二级减速行星齿轮和三级减速行星齿轮；其中，

7、所述驱动电机的输出轴与所述一级减速齿轮传动组件的输入轴同轴连接在一起，以对所述驱动电机的动力进行一次减速增距；

8、所述一级减速齿轮传动组件的输出轴与所述二级减速行星齿轮的太阳轮所在的轴同轴固定连接在一起，将转矩传递给太阳轮通过二级减速行星齿轮的齿轮传动对所述驱动电机的动力进行二次减速增距；

9、所述二级减速行星齿轮的一号减速行星架输出轴与所述三级减速行星齿轮的太阳轮所在的轴同轴固定连接在一起，以对所述驱动电机的动力进行三次减速增距。

10、优选地，所述一级减速齿轮传动组件包括：分别通过减速齿轮轴平行且可转动地装配在减速机壳内且相互啮合的减速小齿轮和减速大齿轮，所述驱动电机的输出轴与所述减速小齿轮的减速齿轮轴同轴连接在一起，所述减速大齿轮的减速齿轮轴与所述二级减速行星齿轮的太阳轮所在的轴同轴固定连接在一起。

11、优选地，所述多级加速齿轮箱包括：加速机壳、设置在加速机壳内的一级加速行星齿轮、二级加速行星齿轮和三级加速齿轮组件；其中，

12、所述一级加速行星齿轮的一号加速行星架输入轴与所述三级减速行星齿轮的二号行星架的输出轴同轴连接在一起，将模拟的风能动力进行一次加速减矩；

13、所述二级加速行星齿轮的二号加速行星架的输入轴与所述一级加速行星齿轮的太阳轮所在的轴同轴固定在一起，以将模拟的风能动力进行第二次的加速；

14、所述二级加速行星齿轮的太阳轮所在的轴与所述三级加速齿轮组件的输入轴同轴连接在一起，将模拟的风能动力进行三次加速减矩；

15、所述一级加速行星齿轮的输出轴与所述发电机同轴连接在一起，以模仿实际情况中风力发电设备将机械能转化为电能的过程。

16、优选地，所述三级加速齿轮组件包括：通过加速齿轮轴平行且可转动地设置在加速机壳内且相互啮合的加速大齿轮和加速小齿轮；其中，

17、所述加速大齿轮的加速齿轮轴与所述二级加速行星齿轮的太阳轮所在的轴同轴连接在一起，所述加速小齿轮的加速齿轮轴与所述发电机的输出轴同轴连接在一起。

18、优选地，所述风能模拟模块的多级减速齿轮箱的输出轴和所述电能转化模拟模块的多级加速齿轮箱的输入轴之间同轴连接设置有扭矩传感器。

19、优选地，该风力发电机模拟试验装置还包括：防护罩；其中，

20、所述试验台还铰接设置敞口朝向下且能够将所述风能模拟模块和所述电能转化模拟模块罩在其内部的防护罩。

21、优选地，所述多级减速齿轮箱内的任意一个齿轮由故障齿轮代替，以对风力发电设备的故障进行研究。

22、优选地，所述故障齿轮包括：断齿齿轮或点蚀齿轮。

23、根据上述技术方案，本实用新型提供的风力发电机模拟试验装置在使用时的有益效果为：

24、(1)本实用新型所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述多级减速齿轮箱的输入轴同轴连接在一起，为所述多级减速齿轮箱提供动力，以用来模拟实际情况中风力发电设备上的巨大叶片将风能转化为机械能的过程，而所述发电机的输入轴与所述多级加速齿轮箱的输出轴之间也通过联轴器同轴连接在一起，用于对所述风能模拟模块模拟的风能动力进行多级加速，从而模仿实际情况中风力发电设备将机械能转化为电能的过程。

25、因此，本实用新型通过驱动电机、所述多级减速齿轮箱、所述发电机和所述多级加速齿轮箱之间的配合使用来模拟风能发电，其中，所述多级减速齿轮箱用于模拟风力发电机内部的减速机构，所述多级减速齿轮箱为现实风力发电设备等比例缩小版，降低了实验研究成本，而且在研究过程中，得到的研究结论与实际结构更符合，具有更好的说服性。

26、(2)在模拟实验时，可以将多级减速齿轮箱内部的正常齿轮更换为故障齿轮，例如断齿，点蚀，磨损，等故障，在设备中间还配备了扭矩传感器，可以对风力发电设备的故障电信号进行研究，从而为现实中风力发电设备的维修和检测提供了实验数据和理论。

27、本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

1.一种风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述风力发电机模拟试验装置包括：试验台(1)、设置在试验台(1)上的风能模拟模块(2)和电能转化模拟模块(3)；

2.根据权利要求1所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述多级减速齿轮箱(202)包括：减速壳体、设置在减速壳体内的一级减速齿轮传动组件(2021)、二级减速行星齿轮(2022)和三级减速行星齿轮(2023)；其中，

3.根据权利要求2所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述一级减速齿轮传动组件(2021)包括：分别通过减速齿轮轴平行且可转动地装配在减速机壳内且相互啮合的减速小齿轮(4)和减速大齿轮(5)，所述驱动电机(201)的输出轴与所述减速小齿轮(4)的减速齿轮轴同轴连接在一起，所述减速大齿轮(5)的减速齿轮轴与所述二级减速行星齿轮(2022)的太阳轮所在的轴同轴固定连接在一起。

4.根据权利要求2所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述多级加速齿轮箱(301)包括：加速机壳、设置在加速机壳内的一级加速行星齿轮(3011)、二级加速行星齿轮(3012)和三级加速齿轮组件(3013)；其中，

5.根据权利要求4所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述三级加速齿轮组件(3013)包括：通过加速齿轮轴平行且可转动地设置在加速机壳内且相互啮合的加速大齿轮(6)和加速小齿轮(7)；其中，

6.根据权利要求1所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述风能模拟模块(2)的多级减速齿轮箱(202)的输出轴和所述电能转化模拟模块(3)的多级加速齿轮箱(301)的输入轴之间同轴连接设置有扭矩传感器(8)。

7.根据权利要求1所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，该风力发电机模拟试验装置还包括：防护罩(9)；其中，

8.根据权利要求1所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述多级减速齿轮箱(202)内的任意一个齿轮由故障齿轮代替，以对风力发电设备的故障进行研究。

9.根据权利要求8所述的风力发电机模拟试验装置，其特征在于，所述故障齿轮包括：断齿齿轮或点蚀齿轮。

技术总结本技术公开了一种风力发电机模拟试验装置，包括：试验台、设置在试验台上的风能模拟模块和电能转化模拟模块；风能模拟模块包括：多级减速齿轮箱和为多级减速齿轮箱提供动力的驱动电机，用于模拟实际情况中风力发电设备上的巨大叶片将风能转化为机械能的过程；电能转化模拟模块包括：多级加速齿轮箱和为多级加速齿轮箱提供动力的发电机，以模仿实际情况中风力发电设备将机械能转化为电能的过程；该风力发电机模拟试验装置克服现有技术中风力发电机故障模拟装置通常需要大量的设备和技术支持，造价较高，由于风力发电机故障模拟装置是通过模拟故障来测试设备的可靠性，无法完全模拟真实环境下的各种复杂情况，存在一定的误差的问题。技术研发人员：华志平,郑海洋,王洪强,张钰丹受保护的技术使用者：安徽朝坤机电科技有限公司技术研发日：20231219技术公布日：2024/7/11