光伏組件耐冰雹沖擊試驗(yàn)設(shè)備概述

光伏組件冰雹沖擊試驗(yàn)設(shè)備通過四種裝置緊密結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)運(yùn)作整體，來實(shí)現(xiàn)完成冰雹沖擊試驗(yàn)的整個(gè)過程。四裝置結(jié)構(gòu)說明如下：

1、氣動(dòng)發(fā)射裝置：即為冰雹沖擊發(fā)射啟動(dòng)控制部分。

動(dòng)力源為空氣，約需壓力為0.6-0.8MPa，需要一個(gè)儲(chǔ)氣裝置來儲(chǔ)存空氣調(diào)節(jié)壓力，通過調(diào)節(jié)空氣壓力變化來調(diào)節(jié)發(fā)射管中冰球發(fā)射速度變化。氣動(dòng)發(fā)射裝置需要硬件配合，包括高壓氣源、調(diào)壓設(shè)備（調(diào)壓閥和儲(chǔ)氣桶）、氣管和電磁閥。

2、機(jī)械移動(dòng)裝置：即光伏組件不同的沖擊試驗(yàn)區(qū)域傳動(dòng)控制部分。

微機(jī)控制機(jī)械傳動(dòng)裝置來改變槍管移動(dòng)位置，且通過紅外線定點(diǎn)來做有效瞄準(zhǔn)。其中機(jī)械移動(dòng)使用步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)，且在極短時(shí)間內(nèi)快速、準(zhǔn)確完成定位要求，定位精度小于1mm，實(shí)驗(yàn)累計(jì)誤差小于5mm，遠(yuǎn)優(yōu)于IEC標(biāo)準(zhǔn)所要求的指定位置偏差不大于10mm的要求，保證實(shí)驗(yàn)的可靠性。

3、樣品固定架：即試驗(yàn)的光伏組件固定裝置。

根據(jù)樣品尺寸來設(shè)計(jì)機(jī)械移動(dòng)裝置和樣品固定架。標(biāo)準(zhǔn)尺寸2400*1300（L*H），能覆蓋2000*1000標(biāo)準(zhǔn)被測組件的有效面。樣品固定架采用SUS304#不銹鋼板及條鋼，機(jī)械移動(dòng)裝置采用特種合金鋁型材。

4、速度測試裝置：即冰雹發(fā)射速度控制部分。

架于發(fā)射管之前，兩個(gè)光電傳感器中間距離50cm，用v=s/t 來得到速度，實(shí)時(shí)顯示，等下一次樣品測速時(shí)改變。速度測試裝置包括檢測傳感器、高速響應(yīng)模塊和軟件模塊三部分。系統(tǒng)采用性能穩(wěn)定的光電傳感器和可編程控制器來實(shí)現(xiàn)，并提供HMI人機(jī)界面做為操作終端，配合外接打印機(jī)形成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)表

1.試樣平臺(tái)：

a.臺(tái)面尺寸：L2500mmXW1300mmXH500mm。

b.臺(tái)板：工業(yè)成型鋁。

c.試樣放置：水平放置。

2.移動(dòng)裝置：

a.定位精度：±1mm。

b.X軸移動(dòng)距離：2600mm。

c.Y軸移動(dòng)距離：1300mm。

d.移動(dòng)速度：10-100mm/s。

e.導(dǎo)向方式：工業(yè)成型合金鋁 膠質(zhì)導(dǎo)向輪。

f.驅(qū)動(dòng)方式：步進(jìn)電機(jī) 鏈條。

g.定位控制方式：PLC控制步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)定位。

3.發(fā)射裝置：

a.動(dòng)力源：壓縮空氣。

b.要求壓縮空氣氣壓：8Bar。

c.冰球直徑：φ25mm（特殊規(guī)格除外）。

d.冰球質(zhì)量：7.53g±2%。

e.沖擊速度：23.0m/s±2%。

f.槍口距試樣表面距離：500mm。

g.槍管長度：500mm,紫銅材質(zhì)。

h.槍管口徑：φ25.4mm（其它尺寸另行訂制）。

i.裝填方式：手工裝填、分段式彈膛。

j.擊發(fā)裝置：電磁氣閥。

4.測速裝置：

a.測速原理：通過測定冰球飛過固定距離S所用時(shí)間t，根據(jù)V=S/t計(jì)算冰球氣行速度。

b.冰球感測裝置：光電傳感器。

c.測速點(diǎn)間距離：500mm。

d.測速度精度：±5%。

5.冰球制備裝置：

a.冰球制作方法：將冰球模具內(nèi)灌滿水后放入冰箱冷凍室，待水冷卻結(jié)冰后，將模具分開取出冰球，。放置于冰球保溫盒內(nèi)冷藏備用。

b.冰球模具規(guī)格：內(nèi)腔Sφ25mm，上腔半球形加水漏斗，分為兩半合籠組成。

c.每組模具冰球腔個(gè)數(shù)：10個(gè)。

d.模具材質(zhì)：不銹鋼。

e.冰球冷藏盒：鋁質(zhì)盒體，保溫棉厚度30mm，容量10個(gè)冰球。

f.冰箱溫度范圍：-20℃-10℃。

冷熱沖擊試驗(yàn)設(shè)備用來測試材料結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料，在瞬間下經(jīng)極高溫及極低溫的連續(xù)環(huán)境下所能忍受的程度，藉以在最短時(shí)間內(nèi)試驗(yàn)其熱脹冷縮所引起的化學(xué)變化或物理傷害。

該試驗(yàn)儀是一臺(tái)由計(jì)算機(jī)測控，能滿足各種電器產(chǎn)品和絕緣樣品的電壓沖擊試驗(yàn)設(shè)備，滿足標(biāo)準(zhǔn)：GB/T17627.1－98。

一般簡易型試驗(yàn)儀器多為小型3000~6000V，可以完成簡單的電壓沖擊試驗(yàn)。但對模擬雷電沖擊試驗(yàn)卻因電壓太低而試驗(yàn)受限。

沖擊電壓包含很高頻率的諧波，可采用變頻電量變送器、變頻電量分析儀、寬頻電量分析儀等電測裝置/儀器進(jìn)行測量。如圖1所示就是一個(gè)實(shí)際測量的沖擊電流波形。