本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品分為兩大類(lèi)，其中大型設(shè)備體積比較大，占地面積多，不可以移動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)拆裝培訓(xùn)，無(wú)法完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而小型設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)變槳控制，使用鼓風(fēng)機(jī)模擬風(fēng)源，占地比較大，無(wú)法全段模擬真實(shí)風(fēng)速，破壞實(shí)驗(yàn)是效果，無(wú)法實(shí)現(xiàn)拆裝培訓(xùn)，無(wú)法完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。局限性都是不能完成全部實(shí)驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，電氣柜控制系統(tǒng)和編程系統(tǒng)，所述編程系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)編程設(shè)備，將程序傳遞至電氣柜控制系統(tǒng)指導(dǎo)控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)的操作；

一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)輪系統(tǒng)、機(jī)艙系統(tǒng)和塔筒系統(tǒng)，其中風(fēng)輪系統(tǒng)包括葉片、導(dǎo)流罩、輪轂、變槳軸承和變槳電機(jī)，風(fēng)輪系統(tǒng)與機(jī)艙系統(tǒng)通過(guò)發(fā)電機(jī)連接，機(jī)艙系統(tǒng)包括機(jī)艙底盤(pán)支架、機(jī)艙罩、風(fēng)速風(fēng)向儀、偏航電機(jī)、電器柜55和液壓站，機(jī)艙系統(tǒng)通過(guò)底部的大齒輪與塔筒系統(tǒng)相連接；塔筒系統(tǒng)包括可移動(dòng)底座、一階塔筒、二階塔筒和三階塔筒；

所述風(fēng)輪系統(tǒng)的輪轂為以三等面結(jié)構(gòu)和一支撐面及前端面構(gòu)成不規(guī)則且中間鏤空的圓型體；輪轂的支撐面上設(shè)有帶有托盤(pán)平臺(tái)工裝；輪轂的三等面結(jié)構(gòu)內(nèi)均設(shè)置有版口，在每個(gè)版口上設(shè)置有與內(nèi)壁通過(guò)小型齒輪與內(nèi)齒盤(pán)相對(duì)接且倒置的變槳電機(jī)；輪轂外套設(shè)與透明可視的導(dǎo)流罩；所述葉片通過(guò)變槳軸承上的外齒盤(pán)固定在輪轂的三等面結(jié)構(gòu)上，變槳軸承上的內(nèi)齒盤(pán)與編碼器通過(guò)編碼器支架相連接，輪轂的限位支架u型槽體中安裝有光電開(kāi)關(guān)；

所述機(jī)艙系統(tǒng)通過(guò)其上設(shè)有的小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)與發(fā)電機(jī)上的大齒輪相嚙合，小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)安裝在機(jī)艙底盤(pán)支架的內(nèi)壁上，機(jī)艙底盤(pán)支架上端裝有兩個(gè)偏航電機(jī)和液壓站，機(jī)艙底盤(pán)支架下端通過(guò)小齒輪與偏航外大齒輪相嚙合，機(jī)艙底盤(pán)支架外齒合有偏航軸承，偏航軸承底部設(shè)有偏航剎車(chē)盤(pán)，第二光電開(kāi)關(guān)固定于機(jī)艙底盤(pán)支架下端的偏航計(jì)數(shù)器支架u槽上，機(jī)艙底盤(pán)支架相對(duì)于小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)外壁上連接有電器柜，機(jī)艙底盤(pán)支架套設(shè)在機(jī)艙罩中，機(jī)艙罩上端設(shè)有風(fēng)速風(fēng)向儀；

所述塔筒系統(tǒng)從下至上依次為可移動(dòng)底座、一階塔筒、二階塔筒和三階塔筒；

二、電氣柜

電氣柜控制系統(tǒng)包括觸摸屏、終端采集系統(tǒng) 、端子 、整體采集設(shè)備、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)及變送器系統(tǒng)、二級(jí)驅(qū)動(dòng)器和一級(jí)驅(qū)動(dòng)器；整體采集設(shè)備包括一級(jí)采集系統(tǒng)、二級(jí)采集系統(tǒng)；

信號(hào)通過(guò)端子傳遞到整體采集設(shè)備直至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)將輸入信號(hào)分析處理，顯示在人機(jī)界面的觸摸屏上，再由人機(jī)界面輸送至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)將信號(hào)分發(fā)至二級(jí)驅(qū)動(dòng)器，二級(jí)驅(qū)動(dòng)器完成對(duì)一級(jí)驅(qū)動(dòng)器的控制，一級(jí)驅(qū)動(dòng)器處理風(fēng)輪系統(tǒng)的三個(gè)變槳電機(jī)及機(jī)艙系統(tǒng)的兩個(gè)偏航電機(jī)。

變槳電機(jī)通過(guò)滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出設(shè)備依次串聯(lián)多芯航空插頭、電氣柜端子、整體采集設(shè)備和終端采集設(shè)備相接，其中整體采集設(shè)備為并聯(lián)或者串聯(lián)的一級(jí)采集系統(tǒng)和二級(jí)采集系統(tǒng)；其中變槳電機(jī)通過(guò)快速接頭連接滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出設(shè)備。

偏航電機(jī)與第二光電開(kāi)關(guān)分別通過(guò)快速接頭并聯(lián)到多芯航空插頭上再依次串聯(lián)、電氣柜端子、整體采集設(shè)備和終端采集設(shè)備相接；其中整體采集設(shè)備為并聯(lián)或者串聯(lián)的一級(jí)采集系統(tǒng)和二級(jí)采集系統(tǒng)；其中整體采集設(shè)備為并聯(lián)或者串聯(lián)的一級(jí)采集系統(tǒng)和二級(jí)采集系統(tǒng)。

所述平臺(tái)工裝采用可固定或可拆卸的可視材質(zhì)。

所述變槳電機(jī)采用直流電機(jī)包裹在電機(jī)外型的變槳外殼內(nèi)。

所述偏航電機(jī)采用直流電機(jī)裝置在偏航外型裝置內(nèi)。

終端采集系統(tǒng)包括斷路器，PLC，開(kāi)關(guān)電源，通訊模塊，電網(wǎng)采集系統(tǒng)。

還包括有用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行拆卸、安裝、吊裝和搬運(yùn)的移動(dòng)起吊裝置系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果為：

1多樣變化：本裝置通過(guò)操作現(xiàn)有上述系統(tǒng)及裝置，可以多樣化的排列組合成不同的系統(tǒng)裝置。

2 開(kāi)放性：本裝置具備很強(qiáng)的拆裝性，可將風(fēng)輪系統(tǒng)7、機(jī)艙系統(tǒng)5、發(fā)電機(jī)6、塔筒系統(tǒng)拆散至其包含的部件，可將系統(tǒng)全部部件組裝至上述裝置。

3 真實(shí)性：本設(shè)備采用1:20仿真風(fēng)力機(jī)組機(jī)結(jié)構(gòu)，真實(shí)還原實(shí)際機(jī)組的模型結(jié)構(gòu)。

4 編程結(jié)構(gòu)：本系統(tǒng)采用框架結(jié)構(gòu)，在編程環(huán)境底層將功能模塊固化在編程系統(tǒng)中，操作編程時(shí)，可以任意調(diào)用模塊進(jìn)行編程。

5 模式：本裝置引導(dǎo)全新的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)訓(xùn)設(shè)備的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的拆裝及吊裝，極大限度滿(mǎn)足教學(xué)要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組示意圖；

圖2為本發(fā)明的風(fēng)輪系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明的機(jī)艙系統(tǒng)示意圖；

圖4為本發(fā)明的電氣柜控制系統(tǒng)外部主視圖；

圖5為本發(fā)明的電氣柜控制系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件示意圖。

圖中：1、可移動(dòng)底座；2、一階塔筒；3、二階塔筒；4、三階塔筒；5、機(jī)艙系統(tǒng)；6、發(fā)電機(jī)；7、風(fēng)輪系統(tǒng)；8、葉片；9移動(dòng)起吊裝置系統(tǒng)；50、小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)；51、機(jī)艙底盤(pán)支架；52、機(jī)艙罩；53、風(fēng)速風(fēng)向儀；54、偏航電機(jī)；55、電器柜；56、液壓站；57、第二光電開(kāi)關(guān)；58、偏航軸承；59、偏航剎車(chē)盤(pán)；71、導(dǎo)流罩；72、輪轂；721、三等面結(jié)構(gòu)；722、支撐面；723、前端面；73、變槳軸承；74、變槳電機(jī)；75、編碼器；76、光電開(kāi)關(guān)；9、移動(dòng)起吊裝置系統(tǒng)；91、觸摸屏；92、終端采集系統(tǒng)；93、斷路器；94、端子；95、整體采集設(shè)備；96、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)及變送器系統(tǒng)；97、二級(jí)驅(qū)動(dòng)器；98、一級(jí)驅(qū)動(dòng)器；

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

一種直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，電氣柜控制系統(tǒng)和編程系統(tǒng)，所述編程系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)編程設(shè)備，將程序傳遞至電氣柜控制系統(tǒng)指導(dǎo)控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)的操作；

一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)輪系統(tǒng)7、機(jī)艙系統(tǒng)5和塔筒系統(tǒng)，其中風(fēng)輪系統(tǒng)7包括葉片8、導(dǎo)流罩71、輪轂72、變槳軸承73和變槳電機(jī)74，風(fēng)輪系統(tǒng)7與機(jī)艙系統(tǒng)5通過(guò)發(fā)電機(jī)6連接，機(jī)艙系統(tǒng)5包括機(jī)艙底盤(pán)支架51、機(jī)艙罩52、風(fēng)速風(fēng)向儀53、偏航電機(jī)54、電器柜55和液壓站56，機(jī)艙系統(tǒng)5通過(guò)底部的大齒輪與塔筒系統(tǒng)相連接；塔筒系統(tǒng)包括可移動(dòng)底座1、一階塔筒2、二階塔筒3和三階塔筒4；

所述風(fēng)輪系統(tǒng)7的輪轂72為以三等面結(jié)構(gòu)721和一支撐面722及前端面723構(gòu)成不規(guī)則且中間鏤空的圓型體；輪轂的支撐面722上設(shè)有帶有托盤(pán)平臺(tái)工裝；輪轂的三等面結(jié)構(gòu)內(nèi)均設(shè)置有版口，在每個(gè)版口上設(shè)置有與內(nèi)壁通過(guò)小型齒輪與內(nèi)齒盤(pán)相對(duì)接且倒置的變槳電機(jī)74；輪轂72外套設(shè)與透明可視的導(dǎo)流罩71；所述葉片8通過(guò)變槳軸承73上的外齒盤(pán)固定在輪轂72的三等面結(jié)構(gòu)721上，變槳軸承73上的內(nèi)齒盤(pán)與編碼器75通過(guò)編碼器支架相連接，輪轂的限位支架u型槽體中安裝有光電開(kāi)關(guān)76；

所述機(jī)艙系統(tǒng)5通過(guò)其上設(shè)有的小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)50與發(fā)電機(jī)6上的大齒輪相嚙合，小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)50安裝在機(jī)艙底盤(pán)支架51的內(nèi)壁上，機(jī)艙底盤(pán)支架51上端裝有兩個(gè)偏航電機(jī)54和液壓站56，機(jī)艙底盤(pán)支架51下端通過(guò)小齒輪與偏航外大齒輪相嚙合，機(jī)艙底盤(pán)支架51外齒合有偏航軸承58，偏航軸承58底部設(shè)有偏航剎車(chē)盤(pán)59，第二光電開(kāi)關(guān)57固定于機(jī)艙底盤(pán)支架51下端的偏航計(jì)數(shù)器支架u槽上，機(jī)艙底盤(pán)支架51相對(duì)于小型旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)50相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)外壁上連接有電器柜55，機(jī)艙底盤(pán)支架51套設(shè)在機(jī)艙罩52中，機(jī)艙罩52上端設(shè)有風(fēng)速風(fēng)向儀53；

所述塔筒系統(tǒng)從下至上依次為可移動(dòng)底座1、一階塔筒2、二階塔筒3和三階塔筒4；

二、電氣柜

電氣柜控制系統(tǒng)包括觸摸屏91、終端采集系統(tǒng)92 、端子94 、整體采集設(shè)備95、電網(wǎng)監(jiān)測(cè)及變送器系統(tǒng)96、二級(jí)驅(qū)動(dòng)器97和一級(jí)驅(qū)動(dòng)器98；整體采集設(shè)備95包括一級(jí)采集系統(tǒng)、二級(jí)采集系統(tǒng)；

信號(hào)通過(guò)端子94傳遞到整體采集設(shè)備95直至終端采集系統(tǒng)92，終端采集系統(tǒng)將輸入信號(hào)分析處理，顯示在人機(jī)界面的觸摸屏91上，再由人機(jī)界面輸送至終端采集系統(tǒng)92，終端采集系統(tǒng)92將信號(hào)分發(fā)至二級(jí)驅(qū)動(dòng)器97，二級(jí)驅(qū)動(dòng)器97完成對(duì)一級(jí)驅(qū)動(dòng)器98的控制，一級(jí)驅(qū)動(dòng)器98處理風(fēng)輪系統(tǒng)7的三個(gè)變槳電機(jī)74及機(jī)艙系統(tǒng)5的兩個(gè)偏航電機(jī)54。

2.按權(quán)利要求1所述直驅(qū)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于：變槳電機(jī)74通過(guò)滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出設(shè)備依次串聯(lián)多芯航空插頭、電氣柜端子94、整體采集設(shè)備95和終端采集設(shè)備92相接，其中整體采集設(shè)備95為并聯(lián)或者串聯(lián)的一級(jí)采集系統(tǒng)和二級(jí)采集系統(tǒng)；其中變槳電機(jī)74通過(guò)快速接頭連接滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)輸出設(shè)備。

偏航電機(jī)54與第二光電開(kāi)關(guān)57分別通過(guò)快速接頭并聯(lián)到多芯航空插頭上再依次串聯(lián)、電氣柜端子、整體采集設(shè)備和終端采集設(shè)備相接；其中整體采集設(shè)備為并聯(lián)或者串聯(lián)的一級(jí)采集系統(tǒng)和二級(jí)采集系統(tǒng)；其中整體采集設(shè)備95為并聯(lián)或者串聯(lián)的一級(jí)采集系統(tǒng)和二級(jí)采集系統(tǒng)。

所述平臺(tái)工裝采用可固定或可拆卸的可視材質(zhì)。

所述變槳電機(jī)74采用直流電機(jī)包裹在電機(jī)外型的變槳外殼內(nèi)。

所述偏航電機(jī)54采用直流電機(jī)裝置在偏航外型裝置內(nèi)。

終端采集系統(tǒng)92包括斷路器93，PLC，開(kāi)關(guān)電源，通訊模塊，電網(wǎng)采集系統(tǒng)。

還包括有用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行拆卸、安裝、吊裝和搬運(yùn)的移動(dòng)起吊裝置系統(tǒng)9。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

（一）風(fēng)輪構(gòu)件安裝操作如下：

（1）輪轂構(gòu)件安裝 1）選取輪轂和輪轂工裝。2）將輪轂工裝穩(wěn)固地放置在工作臺(tái)上。3）將輪轂放置在輪轂工裝上，將輪轂底面與輪轂工裝貼合緊密；對(duì)齊安裝孔，并用4個(gè)M4×16螺栓從輪轂方向穿過(guò)螺栓孔，4個(gè)螺栓相隔90°。4）將全部的M4×16螺栓及M4螺母緊固在一起。

（2）變槳軸承安裝 1）選取變槳軸承，將軸承上面的油污擦拭干凈。2）將變槳軸承放置在輪轂安裝面上，對(duì)齊安裝孔及標(biāo)記線(xiàn)，用2個(gè)M4×30的螺釘在兩側(cè)擰入并預(yù)固定，稍微預(yù)緊。3）安裝軸承上的剩余5個(gè)M4×30螺釘，并將全部7個(gè)螺釘緊固在一起。但軸承底部3個(gè)螺釘孔不要安裝螺釘（此3個(gè)螺釘孔用于安裝導(dǎo)流罩的下支架）。

（3）變槳電機(jī)安裝 1）選取變槳電機(jī)2）預(yù)安裝變槳電機(jī)：將變槳電機(jī)從輪轂內(nèi)側(cè)插入電機(jī)安裝孔，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)變槳軸承內(nèi)圈，電機(jī)齒輪與軸承齒輪嚙合，將電機(jī)安裝止口完全裝入輪轂安裝孔。3）檢查電機(jī)齒輪端面是否與變槳軸承齒輪端面是否對(duì)齊，如不對(duì)齊，需要重新安裝變槳電機(jī)上小齒輪上的M2鎖緊螺釘，然后調(diào)整齒輪端面位置并鎖緊。4）重新安裝變槳電機(jī)：對(duì)齊電機(jī)與輪轂的螺釘孔，安裝8個(gè)M2×8的螺釘，稍微預(yù)緊。

（4）編碼器組件安裝 1）選取編碼器組件；2）將編碼器組件放置在輪轂安裝面上，檢查編碼器齒輪齒厚中心線(xiàn)與軸承齒輪齒厚中心線(xiàn)基本對(duì)齊。3）安裝4個(gè)M2×6的螺釘，稍微預(yù)緊。

（5）開(kāi)關(guān)擋塊安裝 1）選取開(kāi)關(guān)擋塊；2）將開(kāi)關(guān)擋塊放置在變槳軸承內(nèi)圈安裝孔上，用2個(gè)M4×4螺釘固定，擋塊底面與軸承齒輪端面間隙為2mm以上。

（6）開(kāi)關(guān)支架組件安裝1）選取開(kāi)關(guān)支架組件；2）將開(kāi)關(guān)支架放置在輪轂安裝面上，對(duì)齊安裝孔，用2個(gè)M2×6的螺釘固定開(kāi)關(guān)支架。3）安裝其他2個(gè)M2×6的螺釘并緊固。4）檢查光電開(kāi)關(guān)的M3鎖緊螺母是否緊固，光電開(kāi)關(guān)勿伸出過(guò)多，以免第一次調(diào)試時(shí)擋塊磕碰光電開(kāi)關(guān)

（7）變槳控制柜組件安裝1）選取變槳控制柜及控制柜支架；2）將柜體與支架安裝在一起，用4個(gè)M2×35螺釘緊固；3）將安裝好的組件放置在輪轂安裝面上，用4個(gè)M2×8螺釘緊固。

（8）按照上述（2）-（7）任務(wù)要求，安裝剩余的2個(gè)變槳系統(tǒng)。

（9）導(dǎo)流罩上支架安裝1）選取導(dǎo)流罩上支架；2）將導(dǎo)流罩上支架放置在輪轂上安裝面，支架中的短梁與軸承軸線(xiàn)方向?qū)R，并在短梁上的位置用3個(gè)M4×12的螺釘緊固，螺釘相隔120°。

（10）導(dǎo)流罩下支架安裝 1）選取導(dǎo)流罩下支架；2）將支架放置在變槳軸承外圈外安裝面上，用3個(gè)M4×35螺釘緊固，稍微預(yù)緊。3）采取同樣方式，安裝剩余的2個(gè)導(dǎo)流罩下支架。

（11）導(dǎo)流罩安裝 1）選取導(dǎo)流罩；2）將導(dǎo)流罩如圖由上方套入輪轂，把對(duì)齊螺釘孔，用2個(gè)M2×8螺釘固定。3）安裝其他4個(gè)M2×6的螺釘并緊固。4）稍微擰松一些下支架的M4×35安裝螺釘；5）安裝導(dǎo)流罩下支架螺釘：導(dǎo)流罩為易變形材料，安裝時(shí)需要拉動(dòng)導(dǎo)流罩外檐，對(duì)齊安裝孔；用3個(gè)M2×8的螺釘預(yù)固定并緊固；然后緊固導(dǎo)流罩下支架上面的3個(gè)M4×35螺釘。6）采取同樣方法安裝其他2個(gè)導(dǎo)流罩下支架的螺釘。

安裝完成，如圖2先將快速插頭對(duì)接連接好電氣元件，通過(guò)航空插頭對(duì)接方式完成電纜的鏈接，將風(fēng)輪構(gòu)件連接至電氣柜。通過(guò)電氣柜中穩(wěn)壓電源24v給電機(jī)提供電壓，通過(guò)5v穩(wěn)壓電源給編碼器提供電源，通過(guò)直流電源給光電開(kāi)關(guān)提供電源，將采集到的編碼器信號(hào)通過(guò)信號(hào)放大器設(shè)備傳送至終端信號(hào)處理系統(tǒng)（可編程控制器），

（變槳速度控制）通過(guò)操作閉合斷路器，連接航空插頭，將快速插頭與變槳電機(jī)及編碼器和光電開(kāi)關(guān)相連接，在人機(jī)界面處理完成系統(tǒng)故障排查后，操作人機(jī)界面中變槳速度控制，使人機(jī)界面輸送信號(hào)至終端采集系統(tǒng)，由終端采集系統(tǒng)對(duì)一級(jí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送指令，完成變槳電機(jī)速度控制，經(jīng)過(guò)變槳齒圈旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)編碼器齒輪旋轉(zhuǎn)將編碼器信號(hào)經(jīng)過(guò)電纜輸送至二級(jí)采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)采集系統(tǒng)分析計(jì)算將處理后的信號(hào)輸送至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)二次加工計(jì)算，將反饋值顯示在人機(jī)界面上，最終完成變槳系統(tǒng)的速度控制，使變槳系統(tǒng)安裝指定的速度運(yùn)行。

（變槳角度控制）通過(guò)操作閉合斷路器，連接航空插頭，將快速插頭與變槳電機(jī)及編碼器和光電開(kāi)關(guān)相連接，在人機(jī)界面處理完成系統(tǒng)故障排查后，操作人機(jī)界面中變槳角度控制，使人機(jī)界面輸送信號(hào)至終端采集系統(tǒng)，由終端采集系統(tǒng)對(duì)一級(jí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送指令，完成變槳電機(jī)速度控制，經(jīng)過(guò)變槳齒圈旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)編碼器齒輪旋轉(zhuǎn)將編碼器信號(hào)經(jīng)過(guò)電纜輸送至二級(jí)采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)采集系統(tǒng)分析計(jì)算將處理后的信號(hào)輸送至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)二次加工計(jì)算，將反饋值顯示在人機(jī)界面上，最終完成變槳系統(tǒng)的角度控制，使變槳系統(tǒng)安裝指定的速度運(yùn)行。

（變槳限位控制）通過(guò)操作閉合斷路器，連接航空插頭，將快速插頭與變槳電機(jī)及編碼器和光電開(kāi)關(guān)相連接，在人機(jī)界面處理完成系統(tǒng)故障排查后，操作人機(jī)界面中變槳運(yùn)行，是變槳電機(jī)帶動(dòng)齒盤(pán)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使變槳限位擋塊與變槳系統(tǒng)光電開(kāi)關(guān)接近，使用光電開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)電纜輸送至二級(jí)采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)采集系統(tǒng)分析計(jì)算將處理后的信號(hào)輸送至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)二次加工計(jì)算，將反饋值顯示在人機(jī)界面上，再由人機(jī)界面輸送指令至終端采集設(shè)備，控制變槳電機(jī)停止與啟動(dòng)。

上述實(shí)驗(yàn)為手動(dòng)實(shí)驗(yàn)，需要操作者自行編寫(xiě)程序，在編寫(xiě)程序時(shí)可以調(diào)用設(shè)備本身自主研發(fā)的底層程序，編程者可以對(duì)底層程序提供的接口，地址進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)與調(diào)用，完成不同的實(shí)驗(yàn)方式，自由組合。

上述實(shí)驗(yàn)操作均為人機(jī)界面操作，在人機(jī)界面上帶有輸入輸出區(qū)域，系統(tǒng)狀態(tài)顯示區(qū)域，系統(tǒng)操作區(qū)域，語(yǔ)言編程區(qū)域，動(dòng)畫(huà)顯示區(qū)域。

（二）機(jī)艙構(gòu)件安裝操作如下：（1）安裝機(jī)艙底盤(pán)支架 1）選取機(jī)艙底盤(pán)支架與機(jī)艙倒置工裝。2）將底盤(pán)倒立放置在機(jī)艙倒置工裝上。

（2）安裝偏航軸承1）選取偏航軸承，將偏航軸承上面的油污擦拭干凈。2）將偏航軸承放置在底盤(pán)上，內(nèi)圈高出的法蘭面與機(jī)艙底盤(pán)支架接觸，對(duì)齊機(jī)艙底盤(pán)支架與偏航軸承內(nèi)圈的安裝孔，預(yù)固定2個(gè)M4×30螺釘。3）將剩下的22個(gè)M4×30螺釘安裝到偏航軸承上，并采用星型緊固。

（3）安裝摩擦盤(pán)1）選取摩擦盤(pán)，將摩擦盤(pán)上面的油污擦拭干凈。2）將摩擦盤(pán)放置在偏航軸承上，有臺(tái)階的方向與軸承接觸，對(duì)齊摩擦盤(pán)與偏航軸承的3個(gè)安裝孔，用3個(gè)M4×16螺釘緊固，并用M4×16螺釘檢查其他所有安裝孔是否對(duì)齊，如不對(duì)齊，調(diào)整摩擦盤(pán)位置再次安裝。

（4）安裝制動(dòng)器墊塊1）選取制動(dòng)器墊塊。2）將制動(dòng)器墊塊放置在機(jī)艙底盤(pán)支架安裝面上，用2個(gè)M2×20螺釘緊固，然后用M3×55螺釘檢查其他8個(gè)孔是否對(duì)齊，如不對(duì)齊，調(diào)整制動(dòng)器墊塊再次安裝。3）采用上述同樣方法，安裝剩下3個(gè)制動(dòng)器墊塊。

（5）安裝制動(dòng)器1）選取制動(dòng)器。2）將制動(dòng)器由軸承內(nèi)側(cè)放置在制動(dòng)器墊塊上，并保證制動(dòng)器鉗口套入摩擦盤(pán)的內(nèi)圓面，用2個(gè)M3×55螺釘預(yù)固定制動(dòng)器（勿預(yù)緊），安裝其他6個(gè)螺釘，保證所有螺釘全部擰入，再預(yù)緊螺釘；預(yù)緊螺釘采用對(duì)角安裝，先預(yù)緊中間4個(gè)螺釘，再預(yù)緊四角的4個(gè)螺釘。3）采用上述同樣方法，安裝剩下3個(gè)制動(dòng)器。

（6）安裝碳刷組件1）選取碳刷組件。2）將碳刷組件放置在底盤(pán)安裝面上，用2個(gè)M2×6螺釘固定，稍微預(yù)緊，調(diào)節(jié)碳刷支架位置，使碳刷與摩擦盤(pán)內(nèi)圓接觸；緊固螺釘。3）采用上述同樣方法，安裝另一個(gè)碳刷組件。4）手動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸承，保證軸承旋轉(zhuǎn)一周，碳刷與摩擦盤(pán)一直保持接觸，不得存在脫開(kāi)的狀態(tài)。

（7）翻轉(zhuǎn)底盤(pán)1）選取機(jī)艙正置工裝。2）將機(jī)艙正置工裝放置在底盤(pán)附近，保證穩(wěn)定；翻轉(zhuǎn)底盤(pán)，將底盤(pán)組件放置在機(jī)艙正置工裝上，摩擦盤(pán)底面與機(jī)艙正置工裝接觸；用2個(gè)M4×25螺釘從正置工裝的下方穿入，并擰入底盤(pán)軸承上，預(yù)固定住底盤(pán)組件，2個(gè)螺釘相隔180°；然后在安裝另2個(gè)M4×25螺釘，4個(gè)螺釘相隔90°。

（8）安裝偏航電機(jī) 1）選取偏航電機(jī)。按照下列2）-4）的方法，安裝完成一個(gè)電機(jī)后，禁止手動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏航軸承。2）預(yù)安裝偏航電機(jī)：將偏航電機(jī)從底盤(pán)上側(cè)插入電機(jī)安裝孔，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)偏航軸承，使電機(jī)齒輪與軸承齒輪嚙合，將電機(jī)安裝止口完全裝入底盤(pán)安裝孔。3）檢查電機(jī)齒輪端面是否與變槳軸承齒輪端面對(duì)齊，如不對(duì)齊，需要重新安裝變槳電機(jī)上小齒輪上的M2鎖緊螺釘，然后調(diào)整齒輪端面位置并鎖緊。4）重新安裝變槳電機(jī)：對(duì)齊電機(jī)與底盤(pán)的螺釘孔，用8個(gè)M2×8螺釘預(yù)固定，稍微預(yù)緊。5）采用上述同樣方法，安裝另一個(gè)偏航電機(jī)。

（9）安裝偏航定位開(kāi)關(guān)1）選取偏航定位開(kāi)關(guān)（即第二光電開(kāi)關(guān)）。2）將定位開(kāi)關(guān)支架放置在底盤(pán)下安裝面上，對(duì)齊安裝孔，用4個(gè)M2×6螺釘固定定位開(kāi)關(guān)支架，并緊固。3）檢查定位開(kāi)關(guān)的M3鎖緊螺母是否緊固，如不緊固，用M3扳手進(jìn)行緊固。定位開(kāi)關(guān)勿伸出過(guò)多（定位開(kāi)關(guān)與齒頂距離5-10mm），以免第一次調(diào)試時(shí)齒輪磕碰定位開(kāi)關(guān)。

（10）安裝機(jī)艙控制柜1）選取機(jī)艙控制柜。2）將控制柜放置在底盤(pán)安裝面上，用4個(gè)M2×8螺釘固定，并緊固。3）將控制柜門(mén)安裝在柜體上，用4個(gè)M2×6螺釘緊固。

（11）安裝輪滑泵1）選取輪滑泵。2）將輪滑泵放置在底盤(pán)安裝面上，用2個(gè)M2×8螺釘安裝緊固。

（12）安裝液壓站1）選取液壓站。2）將液壓站放置底盤(pán)安裝面上，用4個(gè)M2×35螺釘緊固。

（13）安裝機(jī)艙罩支架1）選取機(jī)艙罩支架。2）將機(jī)艙罩支架放置在底盤(pán)下安裝面上，對(duì)齊安裝孔，用4個(gè)M2×10螺釘緊固。3）采用上述同樣方法，安裝剩下3個(gè)機(jī)艙罩支架。

（14）安裝吊環(huán) 1）選取吊環(huán)。2）將吊環(huán)安裝在底盤(pán)的上安裝面，底部左右各一個(gè)，上部一個(gè)，并緊固。

（15）安裝機(jī)艙罩左右罩體1）選取機(jī)艙罩左罩、右罩、上罩及上蓋。2）將機(jī)艙罩左罩放置在機(jī)艙罩支架上，對(duì)齊安裝孔，用8個(gè)M2×8螺釘緊固（注意：機(jī)艙罩為有機(jī)材料，安裝時(shí)勿損壞機(jī)艙罩）。3）采用上述同樣方法，安裝機(jī)艙罩右罩。4）對(duì)齊機(jī)艙罩左右罩之間的連接安裝孔，用5個(gè)M2×10螺釘與M2螺母緊固。5）將機(jī)艙罩上罩放置在安裝好的機(jī)艙罩左右罩上，對(duì)齊安裝孔，并用8個(gè)M2×25螺釘固定，稍微預(yù)緊即可（此步驟為試安裝機(jī)艙罩上罩）。6）將機(jī)艙罩上蓋放置在機(jī)艙罩上罩上，對(duì)齊安裝孔，用4個(gè)M2×8螺釘緊固。7）拆卸機(jī)艙罩上罩。

安裝完成，如圖3，先將快速插頭對(duì)接連接好電氣元件，通過(guò)航空插頭對(duì)接方式完成電纜的鏈接，將機(jī)艙構(gòu)件連接至電氣柜。通過(guò)電氣柜中穩(wěn)壓電源24v給電機(jī)提供電壓，通過(guò)直流電源給光電開(kāi)關(guān)提供電源，將采集到的信號(hào)通過(guò)信號(hào)放大器設(shè)備傳送至終端信號(hào)處理系統(tǒng)（可編程控制器），

（偏航速度控制實(shí)驗(yàn)）通過(guò)操作閉合斷路器，連接航空插頭，將快速插頭與偏航電機(jī)及光電開(kāi)關(guān)相連接，在人機(jī)界面處理完成系統(tǒng)故障排查后，操作人機(jī)界面中變偏航度控制，使人機(jī)界面輸送信號(hào)至終端采集系統(tǒng)，由終端采集系統(tǒng)對(duì)一級(jí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送指令，完成偏航電機(jī)速度控制，經(jīng)過(guò)偏航齒圈旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)將光電信號(hào)經(jīng)過(guò)電纜輸送至二級(jí)采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)采集系統(tǒng)分析計(jì)算將處理后的信號(hào)輸送至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)二次加工計(jì)算，將反饋值顯示在人機(jī)界面上，最終完成偏航系統(tǒng)的速度控制，使偏航系統(tǒng)安裝指定的速度運(yùn)行。

（偏航角度控制實(shí)驗(yàn)）通過(guò)操作閉合斷路器，連接航空插頭，將快速插頭與偏航電機(jī)及光電開(kāi)關(guān)相連接，在人機(jī)界面處理完成系統(tǒng)故障排查后，操作人機(jī)界面中偏航角度控制，使人機(jī)界面輸送信號(hào)至終端采集系統(tǒng)，由終端采集系統(tǒng)對(duì)一級(jí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送指令，完成偏航電機(jī)速度控制，經(jīng)過(guò)偏航齒圈旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)將光電器信號(hào)經(jīng)過(guò)電纜輸送至二級(jí)采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)二級(jí)采集系統(tǒng)分析計(jì)算將處理后的信號(hào)輸送至終端采集系統(tǒng)，終端采集系統(tǒng)經(jīng)過(guò)二次加工計(jì)算，將反饋值顯示在人機(jī)界面上，最終完成偏航系統(tǒng)的角度控制，使偏航系統(tǒng)安裝指定的速度運(yùn)行。

（扭纜控制實(shí)驗(yàn)）偏航機(jī)組扭纜限位控制通過(guò)光電開(kāi)關(guān)放大信號(hào)傳輸至終端采集設(shè)備，在終端采集設(shè)備處理完成后，將信號(hào)分配給光電開(kāi)關(guān)信號(hào)收發(fā)器，使信號(hào)收發(fā)器計(jì)算扭纜限位值，再將扭纜限位值與設(shè)置限位值比較，兩者相等后，完成扭纜限位現(xiàn)象，再操作人機(jī)界面，保證無(wú)法正常向扭纜方向繼續(xù)運(yùn)行，驅(qū)使機(jī)艙向反向操作運(yùn)行。

（解纜控制實(shí)驗(yàn)）需要在上述實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)后，操作人機(jī)界面使機(jī)艙在恒定的速度下反向運(yùn)行，使整個(gè)機(jī)艙部件具備上訴功能，機(jī)艙部件可以實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)及現(xiàn)象。

（液壓站運(yùn)行實(shí)驗(yàn)）液壓站在系統(tǒng)中起到制動(dòng)作用，通過(guò)人機(jī)界面輸送信號(hào)至機(jī)艙部件，驅(qū)使剎車(chē)盤(pán)離開(kāi)剎車(chē)片，達(dá)到使機(jī)艙偏航的條件。在機(jī)艙偏航停止后，可以在驅(qū)使剎車(chē)盤(pán)與剎車(chē)片緊固在一起，達(dá)到制動(dòng)的目的，

上述實(shí)驗(yàn)與之前描述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相，都是通過(guò)人機(jī)界面完成操作，通過(guò)終端采集系統(tǒng)處理，使上述部件完成相關(guān)動(dòng)作（在真實(shí)風(fēng)機(jī)中操作繁瑣，這里簡(jiǎn)單的部件完成相關(guān)的操作，區(qū)別其他廠(chǎng)家設(shè)備）。

上述實(shí)驗(yàn)為手動(dòng)實(shí)驗(yàn)，需要操作者自行編寫(xiě)程序，在編寫(xiě)程序時(shí)可以調(diào)用設(shè)備本身自主研發(fā)的底層程序，編程者可以對(duì)底層程序提供的接口，地址進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)與調(diào)用，完成不同的實(shí)驗(yàn)方式，自由組合。

上述實(shí)驗(yàn)操作均為人機(jī)界面操作，在人機(jī)界面上帶有輸入輸出區(qū)域，系統(tǒng)狀態(tài)顯示區(qū)域，系統(tǒng)操作區(qū)域，語(yǔ)言編程區(qū)域，動(dòng)畫(huà)顯示區(qū)域。

（三）（整機(jī)自動(dòng)運(yùn)行）在整體設(shè)備器件

（1）吊裝下塔筒，將下塔筒安裝在基礎(chǔ)上。

（2）吊裝中塔筒，將中塔筒安裝在下塔筒上。

（3）吊裝上塔筒，將上塔筒安裝在中塔筒上。

（4）吊裝機(jī)艙，將機(jī)艙安裝在上塔筒上。

（5）吊裝發(fā)電機(jī)，將發(fā)電機(jī)安裝在機(jī)艙的底盤(pán)上。

（6）吊裝風(fēng)輪，將風(fēng)輪安裝在發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子法蘭上。

吊裝葉片，將葉片安裝在風(fēng)輪上。

吊裝完成如圖1

在電氣柜后面板閉合斷路器設(shè)備，使電氣柜系統(tǒng)帶電，本電氣柜為驅(qū)動(dòng)設(shè)備，信號(hào)采集設(shè)備，執(zhí)行設(shè)備提供電源，故障點(diǎn)包括電氣接線(xiàn)松動(dòng)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備故障，外部急停，機(jī)組電機(jī)故障，編碼器故障，光電開(kāi)關(guān)故障，通過(guò)人機(jī)界面嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治雠c排故障，完成系統(tǒng)自檢過(guò)程，根據(jù)提示與截圖處理機(jī)組故障點(diǎn)，并且排除故障（大風(fēng)機(jī)裝置故障點(diǎn)多，需要查表，我們?cè)O(shè)備將主要故障點(diǎn)列舉出來(lái)，在人機(jī)界面上直接顯示，根據(jù)提示處理故障）。

上述故障排除后，操作人機(jī)界面自動(dòng)運(yùn)行畫(huà)面系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)，一鍵啟動(dòng)后，系統(tǒng)電氣操作步驟：

1）機(jī)組處于無(wú)故障狀態(tài)，即報(bào)警等級(jí)小于2級(jí)。

2）槳葉位置處于正常停機(jī)位置（91°）

（3）電位器給定風(fēng)速，使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)。

（4）機(jī)組啟動(dòng)：在風(fēng)速小于3m/s時(shí)，槳葉由91°開(kāi)槳至60°位置。

（5）機(jī)組啟動(dòng)：在風(fēng)速大于3m/s小于12m/s時(shí)，槳葉由60°開(kāi)槳至0°位置。

（6）機(jī)組啟動(dòng)：在風(fēng)速大于12m/s小于25m/s時(shí)，槳葉根據(jù)任務(wù)書(shū)標(biāo)準(zhǔn)，使由槳葉隨之變化。

（7）機(jī)組偏航：實(shí)現(xiàn)在風(fēng)向值輸入后2s，偏航系統(tǒng)自動(dòng)判斷最優(yōu)線(xiàn)路偏航（例題：當(dāng)前偏航位置為0°，風(fēng)向?yàn)?00°時(shí)，偏航系統(tǒng)逆向運(yùn)行至300°，偏航過(guò)程60°）。

（8）機(jī)組液壓站：實(shí)現(xiàn)偏航運(yùn)行，剎車(chē)釋放，壓力值低于30bar；停止時(shí)剎車(chē)抱死，壓力值高于30bar。

（9）機(jī)組停機(jī)：機(jī)組以2°/s關(guān)槳至91°限位開(kāi)關(guān)位置停止，偏航停止運(yùn)行，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速緩速減小至停機(jī)。

（10）機(jī)組緊急停機(jī)：機(jī)組以4°/s關(guān)槳至91°限位開(kāi)關(guān)位置停止，偏航停止運(yùn)行，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速緩速減小至停機(jī)。

（11）機(jī)組自動(dòng)解纜：機(jī)組以4°/s關(guān)槳至91°限位開(kāi)關(guān)位置停止，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速緩速減小至停機(jī)。機(jī)組以4°/s偏航解纜至0°停機(jī)。

（12）設(shè)備急停:機(jī)組立即停止動(dòng)作。

成果體現(xiàn)：本發(fā)明可以做的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較多，其他廠(chǎng)家只能完成部分內(nèi)容。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)如下：總實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

可設(shè)置的任務(wù)點(diǎn)：

風(fēng)輪組裝；變槳系統(tǒng)電氣；變槳系統(tǒng)編程；變槳系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行；機(jī)艙組裝；

偏航系統(tǒng)電氣組裝；偏航系統(tǒng)編程；偏航系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行；塔筒吊裝；機(jī)艙吊裝

發(fā)電機(jī)吊裝；風(fēng)輪吊裝；葉片吊裝；整機(jī)電氣組裝；風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)編程

整機(jī)調(diào)試與運(yùn)行；

可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)容：

偏航系統(tǒng)控制策略實(shí)驗(yàn)；液壓控制系統(tǒng)編程實(shí)驗(yàn)；偏航系統(tǒng)計(jì)數(shù)編程實(shí)驗(yàn)；

偏航系統(tǒng)扭纜控制實(shí)驗(yàn)；偏航系統(tǒng)解攬控制實(shí)驗(yàn)；偏航系統(tǒng)最優(yōu)路線(xiàn)控制實(shí)驗(yàn)。變槳系統(tǒng)控制策略實(shí)驗(yàn)；變槳編碼器編程實(shí)驗(yàn)；獨(dú)立變槳實(shí)驗(yàn)；變槳限位控制實(shí)驗(yàn)；發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)；發(fā)電機(jī)開(kāi)路電壓實(shí)驗(yàn)；全功率段發(fā)電實(shí)驗(yàn)；機(jī)組最大功率跟蹤實(shí)驗(yàn)；發(fā)電最優(yōu)曲線(xiàn)繪制實(shí)驗(yàn)；機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。