概 述
针对风电行业的测试需求与特点,为用户提供完整的动、静力试验系统解决方案,包括系列测试设备及相关试验技术。通过多年的技术积淀,自主研发了风力发电叶片模态(频率、阻尼、振型)试验系统、风力发电叶片静力加载试验系统、风力发电叶片疲劳试验系统,并得到成功应用。
叶片模态试验是叶片设计、生产及验收过程中不可或缺的部分,本系统提供完整的叶片模态试验解决方案,用于测试叶片挥舞、摆振及扭转的多阶模态参数(频率、阻尼和振型)。
1、系统组成
叶片模态试验可以采用工作模态测试和激励模态测试两种方案,系统配置如下:
工作模态:高灵敏度低频振动传感器、采集设备、EMAS模态试验与分析软件;
激励模态——瞬态激励:高灵敏度低频振动传感器、橡皮头大力锤、采集设备、EMAS模态试验与分析软件;
激励模态——稳态激励:高灵敏度低频振动传感器、激振器、信号源、采集设备、EMAS模态试验与分析软件。

系统组成示意图

2、功能特点
1)激励方式
可采用力锤激励、激振器激励、预加力突然释放激励等方式。
2)采集方式
可采用手动采集、触发采集和定时采集等多种采集方式。
3)模态识别
1.工作模态分析方法包括:峰值法、频域分解法、最小二乘复频域法、时域最小二乘复指数法、时域总体参数识别和时域特征值;
2.激励模态分析方法包括:拟合圆、分量分析、正交多项式、频域多参考、复模态指数函数、最小二乘复频域法、时域最小二乘复指数法、时域总体参数识别和时域特征值;
3.模态提取手段:稳态图、模态比例因子MSF、模态判定准则MAC;
4.阻尼计算方法:对数衰减法、半功率点等;
5.采用向导式设计,操作简单,帮助用户轻松完成模态识别。
4)建模与动画
1.手动建模、自动建模功能和良好的人机交互方式,方便用户完成试验设计;
2.三维动画多屏显示功能,方便用户进行识别结果比较;
3.识别结果贴图输出、视频输出、Word控件输出功能,丰富用户试验报告;
4.测点插值功能,在测点较少情况下使动画效果更为细腻。
5)测试综合
支持循点、移点等分组试验方式,系统自动进行识别综合,使测试工作变得简单易行。
3、技术指标
1)通道同步误差:<10-6S;
2)最高采样速度:100kHz;
3)采集精度:16bit或24bit可选;
4)信噪比:80dB(16bit);
5)增益:1~128分档可选。
4、应用案例

静力加载试验主要是检测叶片是否能达到设计的最大载荷,是叶片认证必不可少的项目。本系统提供完整的静力加载试验解决方案,在叶片的多个不同点上,按一定流程逐步施加横向拉力,自动记录载荷、应变、变形等参数。
1、系统组成
系统由控制机柜(伺服放大器、加载控制器、控制计算机)、施力塔架(减速机、伺服电机、钢丝绳、卸扣)、采集设备(力传感器、位移传感器)、控制软件组成。

2、功能特点
1)闭环形式:力闭环;
2)控制形式:自动控制与手动控制可自由切换;
3)加载方式:采用电动伺服系统进行加载、卸载;
4)加载过程:按流程进行加载,速度均匀缓慢,各点受力均匀,加载级数、每级载荷增量、保载时间与加载速率可按需任意设置;
5)控制波形:梯形波;
6)施力塔架:用地脚螺栓固定于侧拉导轨上,能够方便移动和转动,加载点在垂直于地面方向上位置可自由调节,保证试验时加载力作用方向;
7)实时显示:可实时显示加载总级数、当前加载级数、当前载荷反馈值、载荷误差、载荷反馈曲线、命令曲线,并能保存打印这些数据;
8)故障处理:具有故障报警、处理和断点保存、打印功能;
9)电源保护:配有UPS等电源以保证断电后保存试验数据,恢复正常供电后,在断点处能够继续进行试验;
10)安全保护:具备超载、限位等保护功能,在系统出现异常情况时,确保试验件安全;
11)设备防护:采取防水、防尘、防锈等措施,避免出现锈蚀、电气短路等情况出现。
3、技术指标
1)控制通道数:5CH~8CH;
2)最大拉力:20T;
3)最大行程:10m;
4)加载速度:最大50kg/s~100kg/s可设置;
5)卸载速度:最大200kg/s~500kg/s可设置;
6)载荷控制误差:±1%(反馈值相对于命令值);
7)力反馈显示精度:±0.5%。
4、应用案例

风力发电叶片疲劳测试系统帮助客户对叶片进行疲劳强度测试。系统具有测试时间长、测试精度高、测试设备可靠性高等特点。
1、系统组成
系统由激励设备、采集设备、疲劳测试软件组成。
激励设备可选用带偏心质量块的电动机或伺服液压致动器。
2、功能特点
1)电桥输出载荷标定:
1.标定载荷分级加载,级数可设定;
2.加载重复次数可设定;
3.线性回归处理,从第二级载荷起,进行回归处理,给出处理结果(回归方程),以后每施加一级载荷进行一次处理,施加最后一级载荷后给出相关系数。
2)具有保存、打开载荷标定文件的功能,文件包括各个通道的电压值、力矩值;
3)可多通道同时标定;
4)其他标定,键盘输入Xi、Yi,进行回归处理;
5)循环计数:同时提供雨流计数法和峰值统计法进行应力应变循环统计,实时显示统计结果,并能够保存和打开统计结果;
6)统计功能既可实时统计也可事后统计;
7)可手动设置统计范围,并以百分比的形式将统计范围划分若干区间,最终得到该区间的统计结果。
3、技术指标
1)模数转换位数:16bit或24bit;
2)抗混滤波器:
1.频率档:1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1kHz、2kHz、5kHz、10kHz;
2.阻带衰减:120dB/oct;
3.带通波动:小于0.5dB。
3)120Ω或350Ω桥路可选;
4)1/4、1/2、全桥可选;
5)自动应变平衡;
6)稳定度:±3με/2h,±1με/°C;
7)分辨率:±1με。
4、应用案例
我们风电行业客户
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用户名称 |
项目名称 |
时间 |
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山东同力达智能机械有限公司 |
静力试验系统 |
2011年 |
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国电联合动力技术(保定)有限公司 |
模态试验系统 |
2010年 |
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明阳风能叶片技术有限公司 |
模态试验系统 |
2009年 |
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内蒙古航天亿久科技发展有限责任公司 |
模态试验系统 |
2009年 |
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保定天威风电叶片有限公司 |
模态试验系统 疲劳试验系统 |
2009年 |
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保定天威风电叶片有限公司 |
静力试验系统 |
2008年 |
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中能风电设备有限公司 |
疲劳试验系统 |
2008年 |
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国电联合动力技术(保定)有限公司 |
模态试验系统 疲劳试验系统 |
2008年 |
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中能风电设备有限公司 |
模态试验系统 |
2007年 |
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中航惠腾风电设备有限公司 |
模态试验系统 |
2006年 |
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