JB/T 9740.5-1999 本标准规定了小型风力机的性能试验方法和生产试验方法。 本标准适用于水平轴式小功率风力提水机组和风力发电-充电机组的现场性能试验和生产试验。 本标准是首次发布。 JB/T 10137-1999 提水和发电用小型风力机 试验方法 JB/T10137-1999 标准下载解压密码：www.bzxz.net

1SC.27.180
中华人民共和国机械行业标准
JE/T10137--1999
提水和发电用小型风力机
试验方法
Testing methods for small wind energy conversion system1999-08-06发布
国家机械工业局
2000-01-01实施
JB/T10137-1999
1美固
3试验前的追备
3性能试龄
4牛产试跨
5试验限告
录A（准的附录）试验用士要义器设备次
升录（提示的升求）用款冲法设我风轮空气动力特性的几点说照升求（提示的附求，调调特性测试十的几点说明1
JB/T10137-1999
本标的附录A是标准的附录，
本标准的附录 B 和附录 C 都是提示的附录。本你准出全国风力讯谦标化支术委员会提出并归口。本标准起草单位：与和浩特酱牧机械研究所。本标產主要起草人：彭永载，
本标于19年1凡首次发布。
1范图
中华人民共和国机撼行业标准
提水和发电用小型风力机试验方法Testingmethodsforsunall wmd energy conversiau system本标涯规忘了小型风力机的性能试法和生产试验方决。JB/T10137—1999
注标准活用于水平轴式小功率风力提水机组和风力发电-充电机组的理场性能试验和尘产战验：2试验前的准备
2.1机其准务
试验样机应其有质量检查合格证、使压说明书及必须的技术文件。试验前应对样机土要易提件进行测定，将结果流人表3；试验样机的使用、调整和保养应按使用说明书的规定进等2.7仪器准备
2.2.1《试验前必溯对测试仪器，仪表及1其见附录A（标准的谢录）进行撤定租控正，2.22择的仪应使所测值在偿器测虽范围的20%~95%之内。2.3双速风仪的架设
在风力机的两侧与最多风向相乘直的方位上：对称地辈设两个风速风向仪，其高度与风轮中心距地面高度等间：而月每一风速风向仪其架设处距风力机塔架中心的距离应风轮直径的日-5倍。计草测试值时，取网者的算术平均值3性能试验
3.1风轮空气动力特测定
测光应在风向不变，风速赖完月小于5m/s的情况下进行。将测定结果填入表1。3.1.1测定原理
闪为在风轮空气动力特性商线府=（Z)和=F(2)市：ZOR
5=历 2
式中，一
风艳的角速度，rad/g：
R一风轮半径、m
u—风速，m/s：
2—高速性系数；
国豪机械工业1999-08-06批准
2U00-01-01 实赖
P.空气密度，kg/m.
.风轮矩，N·m
函-风轮州对力矩；
5风能利用系数：
J—风轮转动尴量，km\：
风轮转角：rad：
一时间，5：
-风轮角加速度，rad/s。
JB/T10137-1999
故只要在风轮空载的情况下，同步谢取风轮从静止一食到步转遵时转角，风速\对时间「的函数，征测得风轮的转动惯册后，子、而，即可对应求得，从而可以绘制出游Z)和·，（Z)由线（见图5
3.1.2谢定万法
3.1.2.1低速风轮转动惯盘的测定的测定
让风轮对风，在风轮不带负荷的情况下，用拉力计谢取启动力F，同时测取与之对应时刻的速、然后量取F作用线与以轮[转中心的垂直距离上，启动力矩4为：M=F. N-m
亦正采用制动风轮轴，用电测法测取，试验，亦要求风轮对风，并同步测取网速相对启动力矩为：
h自力矩还标法求了
在测得风轮起动角加连要，和相对启动力矩，后，可求得风轮的转动阅盘：M,IRpu2
3.1.2.1高速风轮转动惯史的测定153
让风轮空载，在任一浆叫1离风轮中心距离为！的地方1质坚为P、半径为产（m）的回柱依重块（见图1），使风轮的静平衡破坏，然后拉开确（小于或等于5”）让其摆动，测出摆动周期，刘风轮的转动烘盘为：
J=Jm-Jn
一附加重块的质盘，k；
式中p
[重块距风轮中心的距离，m：
一重力加速度，m/s；
T一一风轮与重块整个系统的揭动周期，\。洲定时可测出，秒内的损动次数K，喇有：一风轮利时加重块整个系的转动惯蛋，kg，m：18
JR10137—1999
一附重块P的转动惯世成不大于（8%-10%）J]：：m。图1据动法转动惯盘示意围
3.1.2.3风轮空气动力等性测定
a)测试原理图如率2所示。
图2脉冲法渺试原理框图
b）记录识导的一股形式图3所示，正公路
J日1013#—1999
图3脉冲法测定记录带示总图
e）快图3，制出图4的曲线、曲线。由-「曲线，经一次微分利次送分后可得t曲线，e曲线：
4v-1, 4-r,-1,
图3所求识录带可采用下列力造进行整理；设时间比例尺为，则
式中：一时标线格数：
#线图
(s/mm)
一时间坐标上每格代表的时间，5：1H,格时标线的距离、刃用。
设风速比例尺为K：它代表坐标上每叫高度相当之风速值，可由风速仪的以魂标定山线得至：只要盘得风速记录典载商度.（mm），则x逗v=khm's)：JB/T10137—1999
设角度变换装第之测速盘为片等分[见附录B（提示的附尽）图B2]，测安一等分之转角4ud)
取转角波形从“0”线开始一凸一叫为一个单位，从开始一直到转有波形间隔不些为山，早得从这些单位点到时间“”线的距离，，，，则：8,-4 8; 8,-2A 0':0,-32 0!
t=K, t,-:t-,
从而可得-册线，有广=，根据-
图可得-
有条件时，该特线亦可由电子训算机进行处理。48
由作判法可得=（：同理巾：、作5风轮空气动力特性示离图
3.2启动风通,的测定
试些时，需在风轮对风，机组处于正常1作位置，且风速比较稳定，其变化幅度小大于0.5m/刊测取机组出静止状态开始转动大于·圈时的是小风速，这个风定名为启动风速“。单复试验次数得少6次，取儿算术节均值，将测试结果筑人表53.3调向尚性
图6为测宗装置商图，
风速风肉仪
图6调问特性测定装置简断
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风速将的安装位同2.3，在风連大于8m和风向不变情说下，人办地让调连规树不起作用核定跨时风力机的指向和风向设的指向--致3. 3. 1滤向灵敏度
测试在机忽处于正带工作位置月群止的情况下进行。根握所测曲线，我出尝风向与风轮轴偏转度为0附风力杭并姓调向时的风源\。计算其调向灵效度K。K。
式中：.-
启动风速：m/5：
3.3.2源问格定性
试确时机组处于止第1.作状，依据测试结果，给制出风力机调时的过过程曲线“（厂图了1据此判定共调向的稳定程现。
执参“a”
般的的受空：
一风力乱同转体的度空比（啦）图了遍向过酸过程曲残图
图中，a和b)属于稳定的调向过难，而c)属于不稳定的调向过程。3.4输出特赴的定
测试需在概组并始1.作至有动关车的整个风速范国内进行。限于测试地点风力密逐条性，测试的量高风速可以小干机组关车时的风速，但不得低于机望设计风谨的1.4，在整个测试范闹内：其测点次数不得少于30次，将测试结果其人表6、表7中：限于仪器条件不能测取瞬时风谁时，允许用平均值风速计测得的结果代替式【10】、式（12）的计算查，3. 4. 1风力发电机组
每一测试点平均值的测定时距为0.5m证，机组按正掌1作时接线，尚步测取让瞬时风速：充电电流和电压，然后饿行计算：
V年路
1）当风轮轴数与层翼之阮存在会髓角。时，其角度定为10°+Ym2稳定逆风，
高网制效变时，风轮轴导风尚一致与册脑定个数。h据遇迎风。当风向收变啦，风轮轴与风向一致后，风轮轴还继然往风向令时方向偏转，然后返间与风向一致后，小稳定不动，
提海迎风
\见可收变时。风轮轴米湿。
式中：
JBT10137—1999
时矩0.5mim内风速立方后的平均值，m；瞬时风速，m/5；
——时距0.5min内的平购电压，V;了时距0.5min内的平均电流，A；W——抱出功率，W;
测点欢数，欢。
根据测试结梁，作出其出特性=（曲线，3.4.2风力提水机组
对于拉杆泵，以冲程次数为涯，每一测试点的冲程数不得少丁30，问步记录瞬时风速，半均流血和扬稳，然后进行计算：(121
式中：规定测试冲程次数内的平均流些，m/s；力……相应的平均场程，市：
水的密度，N,m;
海，w。
·(13)
其他泵，可以时距0.Smin为基准进行测试。流量0的测脓，对于拉杆票采用称重法，共他泵用称事法及流重计法均可
根据测试结果，作出输出特性P*-（+)描钱。3. 5转痤特性
3.5. 1转速特性的测定
转速特性可与输出特性同时测得。风轮转速测定可来用光电式，磁电式等传感器，对于风力发电机组亦可测取其版深进行折算。根据测试结果，绘制平均转速和车助的函数图形半的=（V与)，3.5.2转速的不均衡度
根据测得的 半也=F的)油曲线，计算其转速的不均衡度：5=*热×100%
式中：
风速等于1.4情开好调速风速信时，风轮转连特性上测点的平均值转速，in-1；对一—当风速为开始调速风速菌时，风轮转速特性上测点的平均值转速，切n，u,——开娴调速时的风难，mt；U\1.4倍开始调速时的风速，m/s3.6风轮负载特性的测定
一可变转连的原动机代替风轮太拖动风力机风轮的负献，让负税转速从孕变到1.2倍机组剂定输出时的转速，国步测取负载输入端的转连，平均力矩M，（或功率N，），将测试结果域人表：根据7
JB/T 10137-1999
测试结果绘书出扭M和功率M。与转速的函数图形。试验时如负载为发电机组，发电机组的接线需与正需工作时保持一致，其负戴满电压定在的整数倍且与设计值相符的等级上：如负裁为提水机组，其扬程成与设计值相符。3.7机组待性
机组特性指风轮的机棘特性与其负载的匹配特性。风轮机碳特性是对于转速的功率的变化，以根据所测得的风轮空气动力特性，按表2计算结果作出风轮机械待性，同一图上绘制出风轮时免载特世，其一腔形式如图8所示,
负映比观
图8风力机组负载曲线图
也线页上各点为风轮在一定风速时所产生的量大功率值。把机械特性也线的各项点相连，得到曲线A，此曲载表尔风力规组的最佳工作状态。因此，应使负载曲线（图中虚线）与曲线4相重合曲裁B和：B为不利的匹配状态。工作在非稳定区，B\使风力机组着出功率减少，3.8共他
发电机，节器和提水机具的特性按相应的标准规定进行试验，3.9俺正
3.9.风轮输出功率的惨正
在测取风轮空气动力持性、输出特性时，需进行海控高度，空气温度的校正（正到温度为20%压方为101325×1α-bar。设试验时温度为1℃，压力为8bar，则有：N,K N。-
式出：N为r和bar时的功率，w
(273+)x101325×105
N—为20和101325×10bar时的动率，W;K—修正系数。
4生产试验
4.1试验目的；考核风力机组在生产条件下的经济性、可靠性、适应性和耐久偿等项技术经济指标。4.2试验择机不得少于两台，并应分点进行试验，试验点的选择应具有代衰性，4.3、样机与核的纯工作时间不得少于2000h，如试验期间发生重大事故（主要.工作部件损坏）需重R
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新进行试验。考核的最大风速不得低于试验点当年的量大风速，将测试结果填人表9。4.4试验之后，应测主要易损件的磨摄盘及变形盘，试验中，零部件损环时，需记求和测定坏原因及部位，并记录该零部件暴计T作时间。将结果记人表3、表4，4.5测定技术经济指标
4.5.1使用可靠性系数
式中：x—
使用可掌性系数
一累许纯工作时间，h：
Tm——第计教障时间，h
4.5.2年生产
4. 5.21半均风速的测定
采用记风速风向仪，24h自动记录：收止点可10m价半均凝为小时平均值，24次的算术平均值即为口平均风速。
始受条件的限制，可深用定时日测4次，取甘测2m平均值作小时平约值，计算出日测4欲的山平均风速，再折算至日测24次值：Y=0.08+0.92X
式中：y日测24次平均风速，m.s;-日测4改平均风速，m/s。
规测期间的归平均风注为
武中：
观测期间的口平均风速，m/5；
每一大的平均风遵，ms；
—--观测天数
4.5.2.2年发电量
(HB）
利用直流电度表自动记录发电量，亦允许用记录耗电呈的方法来计算发电垒，试验对，系统接线需与实际「作时保待一致，尽电瓶过充时应及时放电，以确保全部风能得到利用，年发单量计算为：免费标准bzxz.net
式中：Wu—年发电盘，kw·h:
函测试期间的总充电量（或总耗电量），kw·h：T-测试期问的总题继时问，h
4.5.7.3年提水量
利用水表自动记录提水盘，对下较杆泵，需在水表前加一經冲泄。试验时，提水高度必须与设计基小一致
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