[发明专利]基于波力发电液压PTO系统的综合特性曲线获取方法

权利要求书

1.一种基于波力发电液压PTO系统的综合特性曲线获取方法，其特征在于：在波力发电液压PTO系统中，用测功机替换发电机后进行能量实验，确定不同主油路流量Q、不同主轴转速n和不同液压马达进出口压差Δp下的运行效率η，在以液压马达进出口压差Δp为纵坐标、主轴转速n为横坐标的Δp-n直角坐标系中作出模型综合特性曲线，模型综合特性曲线包括等排量线、等机械转矩线和等效率线，在以主油路流量Q为纵坐标、液压马达出力N为横坐标的Q-N直角坐标系中作出运转特性曲线，运转特性曲线包括等效率线、最大流量线、最小流量线和出力限制线；

获取某一主油路流量Q_c下的模型综合特性曲线的步骤包括，

S1.绘制所述主油路流量Qc下的等机械转矩线；

改变活塞杆往复运动规律，使主油路流量Q稳定在所述主油路流量Qc，设定若干个主轴机械转矩数值并一一绘制各个数值对应的等机械转矩线，绘制时，维持主轴机械转矩T在一个数值上不变，改变液压马达排量V从而得到不同主轴转速n、液压马达进出口压差Δp和运行效率η，在Δp-n直角坐标系中标出所述数值的点，用光滑曲线将各点连接，即可在Δp-n直角坐标系中作出与所述主轴机械转矩数值对应的等机械转矩线；

S2.绘制所述主油路流量Qc下的等排量线；

设定若干个液压马达排量数值并一一绘制各个数值对应的等排量线，绘制时，使主油路流量Q稳定在所述主油路流量Qc，维持液压马达排量V在一个数值上不变，改变主轴机械转矩T从而得到不同主轴转速n、液压马达进出口压差Δp和运行效率η，在Δp-n直角坐标系中标出所述数值的点，用光滑曲线将各点连接，即可在Δp-n直角坐标系中作出与所述液压马达排量数值对应的等排量线；

S3.绘制所述主油路流量Qc下的模型综合特性曲线的等效率线；

设定若干个运行效率数值并一一绘制各个数值对应的等效率线，绘制时，建立以运行效率η为纵坐标、主轴转速n为横坐标的η-n直角坐标系，在η-n直角坐标系中，作出不同机械转矩T下运行效率η随主轴转速n变化的曲线以及运行效率η为某一数值的直线并且找到直线和各曲线交点对应的主轴转速n和机械转矩T，在Δp-n直角坐标系中通过横坐标n和等机械转矩线找到所述运行效率数值对应的点，在η-n直角坐标系中，作出不同液压马达排量V下运行效率η随主轴转速n变化的曲线以及运行效率η为所述数值的直线并且找到直线和各曲线交点对应的主轴转速n和液压马达排量V，在Δp-n直角坐标系中通过横坐标n和等排量线找到所述运行效率数值对应的点，用光滑曲线将各点连接，即可在Δp-n直角坐标系中作出与所述运行效率数值对应的等效率线；

运转特性曲线的获取基于各主油路流量Q下的模型综合特性曲线和波力发电液压PTO系统的设计参数，步骤包括，

S1.绘制最大流量线和最小流量线；

根据发电机额定转速n₀以及液压马达排量V的上限V_max和下限V_min，得到最大流量Q_max和最小流量Q_min，在Q-N直角坐标系中作出两条直线Q＝Q_max和Q＝Q_min，即为最大流量线和最小流量线；

S2.绘制运转特性曲线的等效率线；

取最小流量Q_min、主油路设计流量Q_r、最大流量Q_max以及最小流量Q_min和最大流量Q_max之间的若干个主油路流量Q，作出各主油路流量Q下的模型综合特性曲线，在每个模型综合特性曲线中作一条直线n＝n₀，直线n＝n₀和所在模型综合特性曲线的各等效率线相交于不同的点，求出各点对应的液压马达出力N，在Q-N直角坐标系中，通过各点对应的液压马达出力N和对应的主油路流量Q找到对应点，将运行效率η相等的点用光滑曲线连接，即可在Q-N直角坐标系中作出运转特性曲线的等效率线；

S3.绘制出力限制线；

出力限制线以主油路设计流量Q_r为界分为两部分，当最小流量Q_min≤主油路流量Q≤主油路设计流量Q_r时，液压马达出力N受液压马达进出口设计压差Δp_r限制，分别在主油路设计流量Q_r和最小流量Q_min下的模型综合特性曲线中找到点(n₀，Δp_r)，分别求得点(n₀，Δp_r)对应的液压马达设计出力N_r以及在最小流量Q_min、发电机额定转速n₀和液压马达进出口设计压差Δp_r下的液压马达出力N₁，在Q-N直角坐标系中标出点(Q_r，N_r)和点(Q_min，N₁)并连成一条直线段，即为最小流量Q_min≤主油路流量Q≤主油路设计流量Q_r时的出力限制线，当主油路设计流量Q_r≤主油路流量Q≤最大流量Q_max时，液压马达出力N受发电机容量限制，在Q-N直角坐标系中作出直线段N＝N_r，即为主油路设计流量Q_r≤主油路流量Q≤最大流量Q_max时的出力限制线。