[发明专利]构建液压变桨机构的仿真模型的装置和方法

权利要求书

1.一种构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述装置包括：

载荷数据处理模块，获取预定风区中的目标风电机组的叶片叶根处的载荷数据，基于载荷数据确定所述仿真模型执行变桨动作所需的变桨轴承扭矩；

变桨机构设计模块，获取用户输入的所述仿真模型的驱动元件的初选参数，基于载荷数据、变桨轴承扭矩以及初选参数确定所述仿真模型的驱动元件运行所需的工作参数；

液压元件选型模块，获取用户输入的预定参数，基于载荷数据、变桨轴承扭矩、工作参数以及预定参数确定所述仿真模型的特定液压元件的特征参数；

响应频率设置模块，获取用户输入的所述仿真模型的杨氏模量及变桨转轴的惯性质量，基于驱动元件的工作参数、杨氏模量和变桨转轴的惯性质量确定所述仿真模型的共振频率，并将所述仿真模型的响应频率设置为小于共振频率的频率；

变桨模型产生模块，基于驱动元件的工作参数、特定液压元件的特征参数以及所述仿真模型的响应频率产生适于预定风区的液压变桨机构的仿真模型。

2.如权利要求1所述的构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述载荷数据处理模块将载荷数据以结构体的数据形式进行存储。

3.如权利要求1所述的构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述载荷数据包括：所述仿真模型的桨距角、变桨速度和叶根承受的力与力矩分量。

4.如权利要求3所述的构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述仿真模型的初选参数包括：所述仿真模型的油缸驱动半径、油缸支撑半径、最大加载桨距角、油缸无杆腔活塞直径、活塞杆直径、活塞杆移动速度、系统工作压力和驱动的油缸数量。

5.如权利要求4所述的构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述变桨机构设计模块包括：

初选参数获取模块，获取用户输入的所述仿真模型的驱动元件的初选参数；

工作参数计算模块，基于桨距角、变桨速度、变桨轴承扭矩以及初选参数计算所述仿真模型的油缸无杆腔活塞面积、油缸有杆腔活塞面积、变桨机构加载能力曲线、油缸行程长度、活塞杆运动速度以及能够提供的变桨扭矩；

工作参数确定模块，分别判断计算的油缸行程长度、活塞杆运动速度以及能够提供的变桨扭矩是否能满足相应的特定要求，根据判断结果来确定所述仿真模型的驱动元件运行所需的工作参数。

6.如权利要求5所述的构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述工作参数确定模块执行以下操作：

如果计算的油缸行程长度、活塞杆运动速度以及能够提供的变桨扭矩都能满足相应的特定要求，则将驱动元件的当前初选参数以及计算的油缸无杆腔活塞面积、油缸有杆腔活塞面积、变桨机构加载能力曲线、油缸行程长度、活塞杆运动速度以及能够提供的变桨扭矩设置为所述仿真模型的驱动元件的工作参数；

如果计算的油缸行程长度、活塞杆运动速度以及能够提供的变桨扭矩中的至少一个不满足相应的特定要求，则通过重新获取驱动元件的初选参数来重复初选参数获取模块、工作参数计算模块和工作参数确定模块的操作。

7.如权利要求5所述的构建液压变桨机构的仿真模型的装置，其特征在于，所述工作参数计算模块执行以下操作：

利用油缸驱动半径、最大加载桨距角和油缸支撑半径计算油缸行程长度；

利用油缸行程长度、最大加载桨距角、油缸支撑半径和油缸驱动半径计算变桨驱动力臂，并利用所述变桨驱动力臂和变桨速度确定活塞杆运动速度；

利用油缸无杆腔活塞直径计算油缸无杆腔活塞面积；

利用活塞杆直径计算油缸活塞杆面积；

利用油缸无杆腔活塞面积和油缸活塞杆面积计算油缸有杆腔活塞面积；

利用所述系统工作压力、油缸无杆腔活塞面积、油缸有杆腔活塞面积和变桨驱动力臂计算所述仿真模型能够提供的变桨扭矩。