本发明专利技术提供了一种变频器设计方法、装置、设备及风机变桨减速机测试台，其中，变频器设计方法包括：获取不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据、独立变桨控制逻辑以及目标风机内齿轮箱的机械参数；基于不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据和独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果；基于载荷步结果和齿轮箱的机械参数进行目标电机选配，并确定目标电机的转动惯量；基于载荷步结果、齿轮箱的机械参数以及目标电机的转动惯量对目标变频器进行设计，确定目标变频器。在满足常规测试的基础上，保证目标变频器可进行稳定长时间工作，为后续指导风机变桨减速机的运行奠定坚实试验和数据基础。奠定坚实试验和数据基础。奠定坚实试验和数据基础。
【技术实现步骤摘要】
变频器设计方法、装置、设备及风机变桨减速机测试台
[0001]本专利技术涉及风力发电领域，具体涉及一种变频器设计方法、装置、设备及风机变桨减速机测试台。
技术介绍
[0002]随着风力机的风轮直径越来越大，采用独立变桨可有效降低风剪切、湍流、偏航误差等产生的不平衡载荷对整机关键部件的影响，从而提高部件的可靠性，延长部件使用寿命。独立变桨对变桨减速机的疲劳寿命有较大的影响，因此需要在子部件开发阶段进行测试验证，但由于疲劳寿命测试所需的时间较长，一般的变频器(例如IGBT)无法长时间支撑完成测试，容易导致风机变桨减速机的测试结果不准确，甚至无法得到测试结果。
技术实现思路
[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法满足测试要求的缺陷，从而提供一种可支撑长时间测试的变频器设计方法、装置、设备及风机变桨减速机测试台。
[0004]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种变频器设计方法，所述变频器用于风机变桨减速机测试，所述风机包括独立变桨结构，所述方法包括：
[0005]获取不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据、独立变桨控制逻辑以及目标风机内齿轮箱的机械参数；
[0006]基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果；
[0007]基于所述载荷步结果和所述齿轮箱的机械参数进行目标电机选配，并确定所述目标电机的转动惯量；
[0008]基于所述载荷步结果、所述齿轮箱的机械参数以及所述目标电机的转动惯量对目标变频器进行设计，确定目标变频器。
[0009]可选地，所述独立变桨控制逻辑通过如下方式构建：
[0010]获取当前风力数据；
[0011]基于所述当前风力数据，计算得到所述目标风机的叶片转动角度；
[0012]基于所述当前风力数据和所述叶片转动角度，构建所述独立变桨控制逻辑。
[0013]可选地，所述基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果，包括：
[0014]基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑进行风机载荷测试；
[0015]基于测试载荷变化，统计所述目标风机内独立变桨结构的换向次数并计算所述齿轮箱的加载速度；
[0016]基于所述独立变桨结构的换向次数和所述齿轮箱的加载速度，对所述测试载荷进
行拆解，划分测试阶段，所述测试阶段包括正向升速阶段、载荷稳定阶段、快速换向加载阶段和循环跑合阶段；
[0017]基于所述测试阶段进行载荷步优化，得到优化后的载荷步结果。
[0018]可选地，所述基于测试载荷变化，统计所述目标风机内独立变桨结构的换向次数并计算所述齿轮箱的加载速度，包括：
[0019]获取目标风机中齿轮箱与齿圈的齿隙；
[0020]判断所述齿隙是否大于预设阈值；
[0021]当所述齿隙大于所述预设阈值时，基于所述齿隙提取变桨角度；
[0022]基于所述变桨角度，划分多个载荷区间；
[0023]基于测试载荷变化，统计各所述载荷区间内独立变桨结构的换向次数和极限变桨速度；
[0024]基于所述极限变桨速度计算得到所述加载速度。
[0025]可选地，所述齿轮箱的机械参数包括齿轮箱转动惯量，所述基于所述载荷步结果和所述齿轮箱的机械参数进行目标电机选配，包括：
[0026]基于所述载荷步结果和所述齿轮箱转动惯量，确定齿轮箱的极限扭矩、最大转速和极限加速度；
[0027]基于所述齿轮箱转动惯量和所述极限加速度，计算得到最大瞬时功率；
[0028]比较所述极限扭矩和所述最大瞬时功率对应的峰值扭矩，将二者中的较大值确定为目标电机的最大扭矩需求；
[0029]基于所述最大扭矩需求和所述最大转速，进行所述目标电机选配。
[0030]可选地，所述齿轮箱的机械参数为齿轮箱转动惯量，所述基于所述载荷步结果、所述齿轮箱的机械参数以及所述目标电机的转动惯量对目标变频器进行设计，确定目标变频器，包括：
[0031]基于所述载荷步结果，计算瞬时工况下齿轮箱的机械动能并提取所述载荷步结果中的最大加载速度；
[0032]基于所述机械动能进行效率折损计算，得到齿轮箱的功率需求；
[0033]基于所述功率需求，计算当前时刻机械传动链的储能需求；
[0034]基于所述目标电机的转动惯量、齿轮箱转动惯量和所述最大加载速度，计算得到所述目标变频器的目标容量；
[0035]基于所述载荷步结果，计算稳态工况下机械传动链、电气传动链的效率折损；
[0036]基于所述机械传动链和所述电气传动链的效率折损以及所述机械传动链的储能需求，计算得到所述目标变频器的整流容量；
[0037]基于所述目标容量和所述整流容量，对目标变频器进行设计，确定目标变频器。
[0038]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种变频器设计装置，所述变频器用于风机变桨减速机测试，所述风机包括独立变桨结构，所述装置包括：
[0039]获取模块，用于获取不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据、独立变桨控制逻辑以及目标风机内齿轮箱的机械参数；
[0040]第一处理模块，用于基于所述不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果；
[0041]第二处理模块，用于基于所述载荷步结果和所述齿轮箱的机械参数进行目标电机选配，并确定所述目标电机的转动惯量；
[0042]第三处理模块，用于基于所述载荷步结果、所述齿轮箱的机械参数以及所述目标电机的转动惯量对目标变频器进行设计，确定目标变频器。
[0043]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种变频器设计设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0044]根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种风机变桨减速机测试台，包括：变频器，所述变频器为第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法设计确定。
[0045]根据第五方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面，或者第一方面任意一种可选实施方式中所述的方法。
[0046]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0047]本专利技术提供的变频器设计方法、装置及、设备及风机变桨减速机测试台，通过获取不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据、独立变桨控制逻辑以及目标风机内齿轮箱的机械参数；基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果；基于所述载荷步结果和所述齿轮箱的机械参数进行目本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变频器设计方法，其特征在于，所述变频器用于风机变桨减速机测试，所述风机包括独立变桨结构，所述方法包括：获取不同风况下的风力数据、目标风机的载荷数据、独立变桨控制逻辑以及目标风机内齿轮箱的机械参数；基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果；基于所述载荷步结果和所述齿轮箱的机械参数进行目标电机选配，并确定所述目标电机的转动惯量；基于所述载荷步结果、所述齿轮箱的机械参数以及所述目标电机的转动惯量对目标变频器进行设计，确定目标变频器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述独立变桨控制逻辑通过如下方式构建：获取当前风力数据；基于所述当前风力数据，计算得到所述目标风机的叶片转动角度；基于所述当前风力数据和所述叶片转动角度，构建所述独立变桨控制逻辑。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑，进行载荷步计算，得到载荷步结果，包括：基于所述不同风况下的风力数据、所述目标风机的载荷数据和所述独立变桨控制逻辑进行风机载荷测试；基于测试载荷变化，统计所述目标风机内独立变桨结构的换向次数并计算所述齿轮箱的加载速度；基于所述独立变桨结构的换向次数和所述齿轮箱的加载速度，对所述测试载荷进行拆解，划分测试阶段，所述测试阶段包括正向升速阶段、载荷稳定阶段、快速换向加载阶段和循环跑合阶段；基于所述测试阶段进行载荷步优化，得到优化后的载荷步结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于测试载荷变化，统计所述目标风机内独立变桨结构的换向次数并计算所述齿轮箱的加载速度，包括：获取目标风机中齿轮箱与齿圈的齿隙；判断所述齿隙是否大于预设阈值；当所述齿隙大于所述预设阈值时，基于所述齿隙提取变桨角度；基于所述变桨角度，划分多个载荷区间；基于测试载荷变化，统计各所述载荷区间内独立变桨结构的换向次数和极限变桨速度；基于所述极限变桨速度计算得到所述加载速度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述齿轮箱的机械参数包括齿轮箱转动惯量，所述基于所述载荷步结果和所述齿轮箱的机械参数进行目标电机选配，包括：基于所述载荷步结果和所述齿轮箱转动惯量，确定齿轮箱的极限扭矩、最大转速和极限加速度；基于所述齿轮箱转动惯量和所述极限加速度，计算得到最大瞬时功率；
比较...
【专利技术属性】
技术研发人员：周益乐，
申请(专利权)人：三一重能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。