[发明专利]应用风浪等效装置的浮式海上风电机组实验装置及其方法

摘要

本发明涉及海洋工程技术领域，一种应用风浪等效装置的浮式海上风电机组实验装置及其方法，其中实验方法包括以下步骤：(1)实验模型的制作，(2)气动荷载模拟系统参数的设定，(3)气动荷载模拟系统与监控单元的搭接，(4)监控单元与运动控制计算机的连接，(5)控制指令的发送，(6)运动状态的反馈。实验装置包括波浪等效装置的操作系统部分、风等效装置的操作系统部分及实验模型部分。该实验装置无需依赖波浪水池和造风装置，操控电动缸对六自由度平台加载力来模拟不同浪高、周期的波浪荷载下的运动状态，解决了对造风装置的功能和风场品质要求严格的问题，整个实验装置结构简单,易安装,操作方便,安全可靠。

主权项

1.一种应用风浪等效装置的浮式海上风电机组实验装置的实验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、实验模型的制作，为保证实验模型与实体严格符合几何相似条件，需要在实验模型的制作与模拟过程中，要按照统一的实验模型缩尺比，实验模型在海洋工程水池中试验时，需对这些尺度参数以及外形设计尺寸进行换算，通过公式(1)进行描述，式中，hm为实验模型在试验时的水深、Hm为实验模型在试验时的波高、λm为实验模型在试验时的波长、hs为实体在海上的实际水深、Hs为实体在海上的实际波高、λs为实体在海上的实际波长；步骤2、气动荷载模拟系统参数的设定，在气动荷载模拟系统中进行浮式风电机组实际工作状态下叶片所受到风向、风速参数的设定；步骤3、气动荷载模拟系统与监控单元的搭接，将气动荷载模拟系统与监控单元进行有效的搭接，便于实时监控浮式风机的工作状态，从而调整气动荷载模拟系统中的参数，进而更好地模拟实际工程中的工作状态；步骤4、监控单元与运动控制计算机的连接，将监控单元与运动控制计算机通过以太网进行连接，便于实时监控浮式海上风电机组的工作状态，通过运动控制计算机对六自由度平台进行操控，进而更好地模拟浮式海上风电机组在实际工程中的工作状态；步骤5、控制指令的发送，通过运动控制计算机向伺服驱动器发送控制指令，操控三个电动缸的运动来带动牵引绳，进而使风机叶片产生运动，同时操控六个折返式电动缸带动六自由度平台产生运动；步骤6、运动状态的反馈，实验模型通过编码器信号的形式将运动的信息传递给伺服驱动器，接下来，伺服驱动器将编码器信号传递给编码器接口，编码器接口通过ISA总线与运动控制计算机相连，从而使实验模型运动的信息传送给运动控制计算机，以实现实验模型运动信息的有效反馈。