本實(shí)用新型涉及風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，特別是涉及一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)機(jī)尺寸以及葉片長(zhǎng)度不斷增加，風(fēng)機(jī)葉片遭受雷擊的概率大大增加，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過(guò)95％的風(fēng)機(jī)遭受雷擊的部位在葉片上。此外，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在遭受雷擊時(shí)葉片常處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，這導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的接閃放電過(guò)程更加復(fù)雜，有必要對(duì)風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)雷擊接閃過(guò)程進(jìn)一步研究。

目前現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)接閃放電的試驗(yàn)研究平臺(tái)，主要研究不同類(lèi)型接閃器對(duì)雷電附著能力，接地電阻對(duì)風(fēng)機(jī)引雷能力的影響等，并未考慮實(shí)際風(fēng)機(jī)接閃放電時(shí)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)因素的影響。傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不能準(zhǔn)確反映實(shí)際風(fēng)機(jī)遭受雷擊時(shí)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)法研究分析風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的雷擊接閃過(guò)程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，適用于開(kāi)展模擬風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的接閃放電試驗(yàn)。

本實(shí)用新型通過(guò)如下的技術(shù)解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，其特征在于，包括試驗(yàn)主回路，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和觀測(cè)系統(tǒng)；

所述試驗(yàn)主回路包括沖擊電壓發(fā)生器、弧形電極、風(fēng)機(jī)模型；弧形電極放置于風(fēng)機(jī)模型正上方，沖擊電壓發(fā)生器和弧形電極通過(guò)高壓引線相連。

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括三相電源、空氣開(kāi)關(guān)、浪涌保護(hù)器、金屬屏蔽箱、變頻器、三相屏蔽線、異步電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)平臺(tái)、皮帶組成；三相電源經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)后接至變頻器輸入端，變頻器輸出端經(jīng)三相屏蔽線連接至異步電動(dòng)機(jī)輸入端。異步電動(dòng)機(jī)放置于安裝在風(fēng)機(jī)塔筒上的電動(dòng)機(jī)平臺(tái)中，異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。變頻器放置于金屬屏蔽箱中，變頻器輸入端并聯(lián)浪涌保護(hù)器。

觀測(cè)系統(tǒng)由分壓器、示波器、相機(jī)組成。分壓器與沖擊電壓發(fā)生器并聯(lián)，輸出端通過(guò)同軸電纜與示波器相連。相機(jī)放置于風(fēng)機(jī)正前方，用于觀測(cè)風(fēng)機(jī)接閃放電的放電路徑。

在上述的一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，弧形電極采用空心鋼管為材料，電極半徑為葉片長(zhǎng)度與放電間隙長(zhǎng)度之和，弧度為140°，邊緣處設(shè)置反向的曲面，反向弧面的角度為100°，半徑為0.5m，用以保證葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)與高壓電極的距離保持一致。

在上述的一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸處安裝主動(dòng)輪，風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)軸處安裝從動(dòng)輪，轉(zhuǎn)速比為1:1。主動(dòng)輪與從動(dòng)輪通過(guò)皮帶相連，保證異步電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)模型之間絕緣。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，通過(guò)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)葉片轉(zhuǎn)速在0-1500r/min范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)調(diào)速，準(zhǔn)確模擬實(shí)際風(fēng)機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)下的葉尖線速度。利用弧形電極可以有效保證風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中葉片與電極的距離相等，確保接閃放電試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確有效。利用本測(cè)試裝置，可以在風(fēng)機(jī)接閃放電試驗(yàn)過(guò)程中計(jì)及葉片轉(zhuǎn)動(dòng)因素的影響。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖中，1-沖擊電壓發(fā)生器、2-分壓器、3-弧形電極、4-皮帶、5-異步電動(dòng)機(jī)、6-風(fēng)機(jī)模型、7-電動(dòng)機(jī)平臺(tái)、8-示波器、9-三相屏蔽線、10-相機(jī)、11-變頻器、12-金屬屏蔽箱、13-浪涌保護(hù)器、14-空氣開(kāi)關(guān)、15-三相電源。

如圖1所示，一種考慮葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的縮比風(fēng)機(jī)接閃放電測(cè)試裝置，包括試驗(yàn)主回路，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和觀測(cè)系統(tǒng)。試驗(yàn)主回路包括沖擊電壓發(fā)生器1、弧形電極3、風(fēng)機(jī)模型6。風(fēng)機(jī)模型6下端接地，弧形電極3放置于風(fēng)機(jī)模型6正上方。沖擊電壓發(fā)生器1和弧形電極3通過(guò)高壓引線相連。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由三相電源15、空氣開(kāi)關(guān)14、浪涌保護(hù)器13、金屬屏蔽箱12、變頻器11、三相屏蔽線9、異步電動(dòng)機(jī)5、電動(dòng)機(jī)平臺(tái)7、皮帶4組成。三相電源15經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)14后接至變頻器11輸入端，變頻器11輸出端經(jīng)三相屏蔽線9連接至異步電動(dòng)機(jī)5輸入端。異步電動(dòng)機(jī)5放置于安裝在風(fēng)機(jī)塔筒上的電動(dòng)機(jī)平臺(tái)7中，異步電動(dòng)機(jī)5通過(guò)皮帶4帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。變頻器11放置于金屬屏蔽箱12中，在變頻器11輸入端并聯(lián)浪涌保護(hù)器13。觀測(cè)系統(tǒng)由分壓器2、示波器8、相機(jī)10組成。分壓器2與沖擊電壓發(fā)生器1并聯(lián)，輸出端通過(guò)同軸電纜與示波器8相連。相機(jī)10放置于風(fēng)機(jī)正前方。

具體使用方式：當(dāng)需要進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)三相電源15給變頻器11供電，變頻器11根據(jù)試驗(yàn)要求輸出一定頻率f(Hz)的PWM調(diào)制波，通過(guò)三相屏蔽線9傳到異步電動(dòng)機(jī)5中，異步電動(dòng)機(jī)5通過(guò)皮帶4帶動(dòng)風(fēng)機(jī)模型6的葉片以所需轉(zhuǎn)速n(r/min)轉(zhuǎn)動(dòng)，f與n滿足關(guān)系式n＝30f。沖擊電壓發(fā)生器1在高壓引線的配合下給弧形電極3施加沖擊電壓，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)的接閃放電試驗(yàn)。沖擊電壓的波形經(jīng)分壓器2衰減后用示波器8采集，由相機(jī)10觀測(cè)接閃放電的放電路徑。

該測(cè)試裝置可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)模型的葉片轉(zhuǎn)速在0-1500r/min范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)調(diào)速，準(zhǔn)確模擬實(shí)際風(fēng)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的葉尖線速度。同時(shí)可以保證風(fēng)機(jī)葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，葉尖與高壓電極之間的距離保持不變。利用本測(cè)試裝置，可以在風(fēng)機(jī)接閃放電試驗(yàn)過(guò)程中計(jì)及葉片轉(zhuǎn)動(dòng)因素的影響。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了1-沖擊電壓發(fā)生器、2-分壓器、3-弧形電極、4-皮帶、5-異步電動(dòng)機(jī)、6-風(fēng)機(jī)模型、7-電動(dòng)機(jī)平臺(tái)、8-示波器、9-三相屏蔽線、10-相機(jī)、11-變頻器、12-金屬屏蔽箱、13-浪涌保護(hù)器、14-空氣開(kāi)關(guān)、15-三相電源等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。