[发明专利]风力发电机的子系统动态特征的仿真方法及仿真设备

权利要求书

1.一种风力发电机的子系统动态特征的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：

根据整机载荷工况下的载荷计算结果，提取边界条件参数；

利用数据转换工具对提取的边界条件参数进行数据转换；

利用通用多体动力学工具建立风力发电机的子系统模型；

将转换后的边界条件参数施加到风力发电机的子系统模型，利用通用多体动力学工具针对整机载荷工况进行计算以获取动态特征。

2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，利用数据转换工具对提取的边界条件参数进行数据转换的步骤包括：利用数据转换工具将边界条件参数处理为通用多体动力学工具能够识别的参数或输入文件。

3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，利用通用多体动力学工具建立风力发电机的子系统模型包括：建立风力发电机的变桨系统模型和/或风力发电机的偏航系统模型。

4.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，利用通用多体动力学工具建立风力发电机的子系统模型的步骤包括：基于风力发电机的子系统的各部件的结构特征利用通用多体动力学工具建立风力发电机的子系统模型。

5.根据权利要求3或4所述的仿真方法，其特征在于，建立风力发电机的变桨系统模型的步骤包括：建立齿轮变桨系统模型、建立齿形带变桨系统模型和/或建立液压变桨系统模型。

6.根据权利要求5所述的仿真方法，其特征在于，

建立齿轮变桨系统模型时，所述结构特征包括：齿轮特征、变桨轴承特征和变桨摩擦力矩，其中，所述齿轮特征包括其模数、齿数、分度圆直径和变位系数；

建立齿形带变桨系统模型时，所述结构特征包括：驱动轮特征、张紧轮特征、齿形带特征、变桨控制信号和变桨轴承特征，其中，所述齿形带特征包括线密度、拉伸刚度、预紧力、剪切层宽度、剪切层厚度以及所述齿形带与所述驱动轮和张紧轮的接触特征参数，所述驱动轮特征和张紧轮特征包括其转动惯量、尺寸、刚度、阻尼和摩擦参数，所述变桨轴承特征包括摩擦力矩公式参数和轴承各个方向刚度特性参数；

建立液压变桨系统模型时，所述结构特征包括：液压装置特征。

7.根据权利要求6所述的仿真方法，其特征在于，

建立齿轮变桨系统模型时，所述结构特征还包括齿轮的柔度特征。

8.根据权利要求3或4所述的仿真方法，其特征在于，

建立风力发电机的偏航系统模型时，所述结构特征包括：齿轮特征、偏航轴承特征、偏航电机特征、刹车片摩擦参数和制动器压力，其中，所述齿轮特征包括其模数、齿数、分度圆直径、变位系数。

9.根据权利要求8所述的仿真方法，其特征在于，

建立风力发电机的偏航系统模型时，所述结构特征还包括：齿轮的柔度、偏航轴承的刚度和刹车盘的变形特征。

10.根据权利要求1-4中任意一项所述的仿真方法，其特征在于，所述边界条件参数包括工况设置参数、边界载荷、控制信号和风力发电机运行参数。

11.根据权利要求1-4中任意一项所述的仿真方法，其特征在于，风力发电机的子系统的各个部件的动态特征包括：整机载荷工况下的风力发电机的子系统的各个部件的极限载荷、疲劳载荷、位移、速度和加速度。

12.根据权利要求1-4中任意一项所述的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法还包括：对获取的动态特征进行统计和评估。