[发明专利]直驱式发电机模型的修正设备和方法

说明书

本发明提供一种直驱式发电机模型的修正设备和方法，所述修正设备包括：部件级模型修正单元，对各部件的有限元模型进行仿真模态计算，并根据各部件的实际模态参数以及仿真模态参数对其有限元模型进行修正；组件级模型修正单元，建立各组件的有限元模型，对其有限元模型进行仿真模态计算，并根据各组件的实际模态参数以及仿真模态参数对其有限元模型进行修正；系统级模型修正单元，建立直驱式发电机系统的有限元模型，对其有限元模型进行仿真模态计算，并根据直驱式发电机系统的实际模态参数以及仿真模态参数对其有限元模型进行修正。本发明通过实际的模态测试和仿真模态计算相结合的方式修正模型，可提高模型的准确率以及减少地面试验验证次数。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种直驱式风力发电机组模型的修正设备和方法。

背景技术

直驱式风力发电机组的振动问题是由于多部件的耦合作用产生的，而对于耦合动力学特性的验证是整机耦合振动机理分析的前提条件，因此建立准确的结构动力学模型非常重要。直驱式风力发电机结构复杂，并且某些结构有着明显的非线性，按照当前的建模方法建立的直驱式风力发电机的模型在用于各种计算时，计算的结果和实际数据存在较大的偏差，因此，现有的直驱式风力发电机的模型的准确率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直驱式发电机模型的修正设备和方法，以解决现有的直驱式风力发电机的模型的准确率不高的问题。

本发明的一方面提供一种直驱式发电机模型的修正设备，所述修正设备包括：部件级模型修正单元，对直驱式发电机的各组件包括的各部件的有限元模型进行仿真模态计算，并根据各部件的实际模态参数以及通过仿真模态计算得到的各部件的仿真模态参数对各部件的有限元模型进行修正；组件级模型修正单元，根据各组件包括的各部件的修正后的有限元模型以及各部件之间的连接件的有限元模型建立各组件的有限元模型，对各组件的有限元模型进行仿真模态计算，并根据各组件的实际模态参数以及通过仿真模态计算得到的各组件的仿真模态参数对各组件的有限元模型进行修正；系统级模型修正单元，根据各组件的修正后的有限元模型以及各组件之间的连接件的有限元模型建立直驱式发电机系统的有限元模型，对直驱式发电机系统的有限元模型进行仿真模态计算，并根据直驱式发电机系统的实际模态参数以及通过仿真模态计算得到的直驱式发电机系统的仿真模态参数对直驱式发电机系统的有限元模型进行修正。

可选地，当被测对象的仿真模态参数与该被测对象的实际模态参数之间的误差大于相应的预定值时，根据灵敏度分析法对该被测对象的有限元模型进行修正，使用该被测对象的修正后的有限元模型更新先前的有限元模型，并重新对该被测对象进行仿真模态计算，其中，所述被测对象为以下至少一个：部件、组件和直驱式发电机系统。

可选地，根据灵敏度分析法对有限元模型进行修正表示按照预定的规则对有限元模型中的以下至少一个参数进行修正：质量分布参数、刚度参数和阻尼比参数。

可选地，实际模态参数包括实际频率和实际模态振型，仿真模态参数包括仿真频率和仿真模态振型。

可选地，仿真模态参数与实际模态参数之间的误差大于相应的预定值是指，仿真频率与实际频率之间的比值小于第一预定值，仿真模态振型与实际模态振型之间的模态置信准则值小于第二预定值。

可选地，各部件的实际模态参数是采用与各部件的仿真模态计算相同的模态测试频宽、测点的位置及参考点的位置对各部件进行实际的模态测试得到的模态参数。

可选地，还包括：定子支架模型修正单元，对定子支架的有限元模型进行仿真模态计算，根据定子支架的实际模态参数以及通过仿真模态计算得到的定子支架的仿真模态参数对定子支架的有限元模型进行修正，并根据修正后的定子支架的有限元模型以及铁芯的有限元模型建立定子部件的有限元模型。