风力发电机组的变桨油缸的测试方法和测试装置制造方法及图纸

本公开提供一种风力发电机组的变桨油缸的测试方法和测试装置，测试方法包括：获取风力发电机组的时序载荷数据，时序载荷数据包括旋转力矩和外部风载；对时序载荷数据进行仿真分析以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数；使变桨油缸在参数下加速运行，以判断变桨油缸是否满足在役运行的要求。根据本发明专利技术的实施例的测试方法和测试装置可模拟风力发电机组在役运行期间的各种工况，并且可以对变桨油缸进行有效性测试，保证了变桨油缸的可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的变桨油缸的测试方法和测试装置


[0001]本专利技术涉及风电领域，具体地讲，涉及一种风力发电机组的变桨油缸的测试方法和测试装置。

技术介绍

[0002]风力发电机组中的变桨系统主要用于通过控制叶片的角度来控制叶轮的转速，从而控制风力发电机的输出功率。
[0003]作为风力发电机组的变桨系统不可或缺的组成部件的变桨油缸的可靠运行是风力发电机组的正常运行的重要保障。
[0004]以6MW海上风力发电机组为例，变桨油缸的寿命要求为25年，新设计的变桨油缸未经过充分测试导致油缸因泄漏批量更换，直接经济损失可能达到20万/台。
[0005]为了避免出现类似问题，挂机之前要求技术成熟度达到TRL6。然而，针对变桨油缸的技术研究国内基本是空白状态，行业内也没有统一的设计和测试标准，如何测试保证变桨油缸全寿命周期的可靠性成为亟需解决的行业难题。
[0006]目前无成熟的解决方案，现有的油缸厂家按照既有经验去做测试，与风力发电机组的实际工况相差甚远，无法充分测试论证。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种能够测试变桨油缸可靠性的测试方法和测试装置。
[0008]本专利技术的目的之一在于提供一种能够模拟变桨油缸的服役条件或服役环境，判断变桨油缸是否满足服役要求的测试装置及测试方法。
[0009]根据本专利技术的一方面，提供一种风力发电机组的变桨油缸的测试方法，测试方法包括：获取风力发电机组的时序载荷数据，时序载荷数据包括旋转力矩和外部风载；对时序载荷数据进行仿真分析以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数；使变桨油缸在参数下加速运行，以判断变桨油缸是否满足在役运行的要求。
[0010]根据本专利技术的实施例，上述方法还可包括获得变桨轴承的结构参数，对时序载荷数据进行仿真分析以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数的步骤包括：基于结构参数和时序载荷数据计算变桨驱动力矩，结构参数可包括摩擦系数、回转直径和预加载摩擦力矩；对变桨驱动力矩执行特定时间常数的低通滤波以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数。
[0011]根据本专利技术的实施例，时序载荷数据可以为叶片根部的时序载荷数据，全生命周期运行过程中的参数包括：变桨油缸的全生命周期的极限载荷的下限、变桨油缸的全生命周期跑和里程数、变桨油缸的全生命周期的疲劳寿命。
[0012]根据本专利技术的实施例，对变桨驱动力矩中的具有最高负载的时间序列执行特定时间常数的一阶低通滤波，以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数。
[0013]根据本专利技术的实施例，使变桨油缸在参数下加速运行的步骤可包括以下步骤中的至少一个：向变桨油缸施加极限载荷的下限，以测试变桨油缸的强度是否满足要求，或者向变桨油缸施加载荷以使其拉断并且比较拉断值与极限承载的下限值的大小关系，以测试变桨油缸的强度是否满足要求；使变桨油缸加速运行全生命周期跑和里程数，以测试变桨油缸的密封件是否被磨损坏；向变桨油缸的内腔进行脉冲压力加载测试，以测试变桨油缸的疲劳寿命是否满足要求；使变桨油缸在预定范围内移动，以判断变桨油缸的抗动磨损能力是否满足要求。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供一种风力发电机组的变桨油缸的测试装置，包括：时序载荷数据获取单元，被配置为获取风力发电机组的叶片根部的时序载荷数据，时序载荷数据可包括旋转力矩和外部风载；载荷处理分析模块，被配置为对时序载荷数据进行仿真分析以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数；测试模块，被配置为使变桨油缸在参数下加速运行，以判断变桨油缸是否满足在役运行的要求。
[0015]根据本专利技术的实施例，载荷处理分析模块可被进一步配置为：基于变桨轴承的结构参数以及时序载荷数据计算变桨驱动力矩；对变桨驱动力矩执行特定时间常数的低通滤波以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数，结构参数可包括摩擦系数、回转直径和预加载摩擦力矩。
[0016]根据本专利技术的实施例，时序载荷数据可以为叶片根部的时序载荷数据，全生命周期运行过程中的参数可包括：变桨油缸的全生命周期的极限载荷的下限、变桨油缸的全生命周期跑和里程数、变桨油缸的全生命周期的疲劳寿命。
[0017]根据本专利技术的实施例，载荷处理分析模块可被进一步配置为：对变桨驱动力矩中的具有最高负载的时间序列执行特定时间常数的一阶低通滤波，以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数。
[0018]根据本专利技术的实施例，测试模块可包括以下模块中的至少一个：极限载荷测试模块，向变桨油缸施加极限载荷的下限，以测试变桨油缸的强度是否满足要求，或者向变桨油缸施加载荷以使其拉断并且比较拉断值与极限承载的下限值的大小关系，以测试变桨油缸的强度是否满足要求；全寿命周期行程测试模块，使变桨油缸加速运行全生命周期跑和里程数，以测试变桨油缸的密封件是否被磨损坏；疲劳测试模块，向变桨油缸的内腔进行脉冲压力加载测试，以测试变桨油缸的疲劳寿命是否满足要求；微动磨损测试模块，使变桨油缸在预定范围内移动，以判断变桨油缸的抗动磨损能力是否满足要求。
附图说明
[0019]通过下面结合附图进行的详细描述，本专利技术的目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0020]图1是根据本专利技术的第一实施例的测试方法的流程图；
[0021]图2是根据本专利技术的第二实施例的测试方法的流程图；
[0022]图3是根据本专利技术的实施例的力学模型的示意图；
[0023]图4是示出对变桨扭矩或变桨驱动力矩进行过滤的曲线图；
[0024]图5是根据本专利技术的实施例的测试装置的框图；
[0025]图6是根据本专利技术的实施例的测试模块的具体配置的框图；
[0026]图7是根据本专利技术的实施例的全寿命周期行程测试模块的原理图；
[0027]图8是根据本专利技术的实施例的疲劳测试模块的原理图；
[0028]图9是根据本专利技术的实施例的微动磨损测试模块的原理图。
具体实施方式
[0029]根据本专利技术的实施例的测试方法和测试装置高度还原风电工况，进行针对性加载和动作测试，可结合时序载荷仿真分析定制测试边界条件，充分模拟出全寿命周期的油缸运行工况。
[0030]在此描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合，只要这些特征的组合不违背本专利技术的技术思想，彼此之间不产生矛盾即可。
[0031]此外，尽管在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造也是可行的。
[0032]以下，参照附图来详细说明本专利技术的优选实施例。应予说明，在下面实施例的说明和附图中，相同的标号始终表示相同的部件，并省略重复的说明。
[0033]根据本专利技术的实施例的测试方法和测试装置可对用于风力发电机组的变桨油缸进行测试，以判断该变桨油缸是否满足在役正常运行预定年限的要求。
[0034]图1是根据本专利技术的第一实施例的测试方法的流程图，图2是根据本专利技术的第二实施例的测试方法的流程图，图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的变桨油缸的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：获取所述风力发电机组的时序载荷数据，所述时序载荷数据包括旋转力矩和外部风载；对所述时序载荷数据进行仿真分析以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数；使变桨油缸在所述参数下加速运行，以判断所述变桨油缸是否满足在役运行的要求。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的变桨油缸的测试方法，其特征在于，所述方法还包括获得变桨轴承的结构参数，对所述时序载荷数据进行仿真分析以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数的步骤包括：基于所述结构参数和所述时序载荷数据计算变桨驱动力矩，所述结构参数包括摩擦系数、回转直径和预加载摩擦力矩；对所述变桨驱动力矩执行特定时间常数的低通滤波以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的变桨油缸的测试方法，其特征在于，所述时序载荷数据为叶片根部的时序载荷数据，所述全生命周期运行过程中的参数包括：变桨油缸的全生命周期的极限载荷的下限、变桨油缸的全生命周期跑和里程数、变桨油缸的全生命周期的疲劳寿命。4.根据权利要求3所述的风力发电机组的变桨油缸的测试方法，其特征在于，对所述变桨驱动力矩中的具有最高负载的时间序列执行特定时间常数的一阶低通滤波，以获得变桨油缸的全生命周期运行过程中的参数。5.根据权利要求3所述的风力发电机组的变桨油缸的测试方法，其特征在于，使变桨油缸在所述参数下加速运行的步骤包括以下步骤中的至少一个：向变桨油缸施加所述极限载荷的下限，以测试变桨油缸的强度是否满足要求，或者向变桨油缸施加载荷以使其拉断并且比较拉断值与所述极限承载的下限值的大小关系，以测试变桨油缸的强度是否满足要求；使变桨油缸加速运行所述全生命周期跑和里程数，以测试变桨油缸的密封件是否被磨损坏；向所述变桨油缸的内腔进行脉冲压力加载测试，以测试变桨油缸的疲劳寿命是否满足要求；使变桨油缸在预定范围内移动，以判断变桨油缸的抗动磨损能力是否满足要求。6.一种风力发电机组的变桨油缸的测试装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑吉荣，胡炜，刘众，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：