[发明专利]一种风机变桨电机选型参数获取方法、系统及选型方法

权利要求书

1.一种风机变桨电机选型参数获取方法，其特征在于，该方法包括：

1)利用仿真软件及风机模型计算所有运行工况下的叶片根部实时风载、变桨轴承摩擦转矩、叶片转动惯量及叶片变桨角加速度；

2)根据叶片根部实时风载、变桨轴承摩擦转矩、叶片转动惯量及叶片变桨角加速度，计算变桨电机各个运行工况下的叶片根部原始驱动转矩；

3)根据叶片根部原始驱动转矩、整个变桨系统的减速比及传动效率，计算变桨电机各个运行工况下的实时转矩值；

4)对变桨电机各个叶片的各个运行工况下的实时转矩值进行最大值统计分析，最终得到风机变桨电机转矩的最大值；

5)对正常发电工况下变桨电机的实时转矩值及其对应的实时转速进行均方根处理，得到变桨电机在正常发电工况下的转矩均方根值和转速均方根值对应关系，得到变桨电机机械特性曲线。

2.根据权利要求1所述风机变桨电机选型参数获取方法，其特征在于，所述叶片根部原始驱动转矩M_p的计算公式为：

M_p＝M_z-M_f+J*ω

其中，M_z为叶片根部实时风载，M_f为变桨轴承摩擦转矩，J为叶片转动惯量，ω为叶片变桨角加速度。

3.根据权利要求2所述风机变桨电机选型参数获取方法，其特征在于，变桨电机各个运行工况下的实时转矩值M_e的计算公式为：

M_e＝M_p/n/η

其中，n为整个变桨系统的减速比，η为传动效率。

4.根据权利要求1所述风机变桨电机选型参数获取方法，其特征在于，所述步骤4)中，对变桨电机各个叶片的各个运行工况下的实时转矩值进行最大值统计分析，并按照GL2010规范中的相关规定乘以特定的安全系数，利用GH Bladed仿真软件生成风机叶片的变桨电机转矩极限载荷报告，从而得到叶片极限载荷报告，根据叶片极限载荷报告，最终得到风机变桨电机转矩的最大值。

5.根据权利要求1所述风机变桨电机选型参数获取方法，其特征在于，均方根值统计计算的计算周期为600s。

6.一种风机变桨电机选型参数获取系统，其特征在于，该系统包括参数计算模块、叶片根部原始驱动转矩计算模块、变桨电机实时转矩值计算模块、变桨电机最大转矩计算模块和变桨电机机械特性曲线获取模块；

所述参数计算模块，用于利用仿真软件及风机模型计算输出所有运行工况下的叶片根部实时风载、变桨轴承摩擦转矩、叶片转动惯量及叶片变桨角加速度；

所述叶片根部原始驱动转矩计算模块，用于根据叶片根部实时风载、变桨轴承摩擦转矩、叶片转动惯量及叶片变桨角加速度，计算变桨电机各个运行工况下的叶片根部原始驱动转矩；

所述变桨电机实时转矩值计算模块，用于根据叶片根部原始驱动转矩、整个变桨系统的减速比及传动效率，计算变桨电机各个运行工况下的实时转矩值；

所述变桨电机最大转矩计算模块，用于对变桨电机各个叶片的各个运行工况下的实时转矩值进行最大值统计分析，得到风机变桨电机转矩的最大值；

变桨电机机械特性曲线获取模块，用于对正常发电工况下变桨电机的实时转矩值及其对应的实时转速进行均方根处理，得到变桨电机在正常发电工况下的转矩均方根值和转速均方根值对应关系，得到变桨电机机械特性曲线。

7.根据权利要求6所述风机变桨电机选型参数获取系统，其特征在于，所述叶片根部原始驱动转矩计算模块计算叶片根部原始驱动转矩M_p的数学模型为：

M_p＝M_z-M_f+J*ω

其中，M_z为叶片根部实时风载，M_f为变桨轴承摩擦转矩，J为叶片转动惯量，ω为叶片变桨角加速度。