一种多电机架构的风机模拟测试系统

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种多电机架构的风机模拟测试系统。

背景技术：

变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用，稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一，随着风力发电机容量的不断增大，目前的变桨及传动系统采用多电机变桨系统，为保证机组变桨的可靠性，我们需要利用变桨测试平台提前对变桨设备模拟风电机组的真实运行情况进行测试。

现在已经开发出了很多风机测试系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的系统有如公开号为kr101302671b1，kr20180033799a和kr101330752b1所公开的系统，主要包括变桨控制箱，上位机，plc，变桨电机，转矩转速传感器，磁粉制动器。其中变桨控制箱控制电机的输入，上位机、plc、转矩转速传感器采集数据的同时反馈调节变桨电机的输入，磁粉制动器作为负载制动器模拟风力扰动下的负载变化，不足处在于磁粉制动器的阻力大小是随转速变化的，变桨电机静止时，磁粉制动器的转矩也消失了，而风机在实际运行中桨叶上受到的阻力一直存在而且是不断变化的。目前常用的变桨系统测试平台无法真实模拟风机运行状况，很难满足需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种多电机架构的风机模拟测试系统，

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块、负载电机、待测电机主控plc和变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连，所述变桨电机计算机测控模块采集各类数据并与所述待测电机主控plc相连，所述待测电机主控plc用于控制所述待测变桨电机的运行状态；

进一步的，一个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至一个扭矩转速仪；

进一步的，多个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器；

进一步的，所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴伸负载电机连接有两个变速模块，所述扭矩传感器平均分配连接至所述变速模块；

进一步的，所述测试系统设有两个双轴伸负载电机，所述两个双轴伸负载电机的的一个轴共同连接至一变速模块，另一轴共同连接至另一个变速模块；

进一步的，所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上；

进一步的，所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口和用于输入数字信号的di接口；

进一步的，所述待测电机主控plc包括控制器和输入输出通道，所述控制器用于建立风轮数学模型，所述输入输出通道用于将所述模型结果输出给所述待测变桨电机。

本发明所取得的有益效果是：

本系统采用多电机对拖方式进行测试，能够最真实的模拟风机实际运行过程中桨叶的受力状况以及变桨系统做出的处理结果，采用集成变速模块可以更省的节约成本，可提前预知风机设备是否满足风机要求，保证了风机变桨系统安全、稳定、高效的运行，从而带来良好的经济效益。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1为模块框架示意图。

图2为一种实施例示意图。

图3为一种实施例示意图。

图4为一种实施例示意图。

图5为模拟数据与实际数据对比示意图。

图6为变速模块结构示意图。

图中：底座1、主轴2、连轴器3、轴转换器4、锥齿轮5、定位套6。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一。

一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块、负载电机、待测电机主控plc和变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连，所述变桨电机计算机测控模块采集各类数据并与所述待测电机主控plc相连，所述待测电机主控plc用于控制所述待测变桨电机的运行状态；

一个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至一个扭矩转速仪；

多个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴伸负载电机连接有两个变速模块，所述扭矩传感器平均分配连接至所述变速模块；

所述测试系统设有两个双轴伸负载电机，所述两个双轴伸负载电机的的一个轴共同连接至一变速模块，另一轴共同连接至另一个变速模块；

所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上；

所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口和用于输入数字信号的di接口；

所述待测电机主控plc包括控制器和输入输出通道，所述控制器用于建立风轮数学模型，所述输入输出通道用于将所述模型结果输出给所述待测变桨电机。

实施例二。

一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块、负载电机、待测电机主控plc和变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连，所述变桨电机计算机测控模块采集各类数据并与所述待测电机主控plc相连，所述待测电机主控plc用于控制所述待测变桨电机的运行状态；

一个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至一个扭矩转速仪；

多个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴伸负载电机连接有两个变速模块，所述扭矩传感器平均分配连接至所述变速模块；

所述测试系统设有两个双轴伸负载电机，所述两个双轴伸负载电机的的一个轴共同连接至一变速模块，另一轴共同连接至另一个变速模块；

所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上；

所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口和用于输入数字信号的di接口；

所述待测电机主控plc包括控制器和输入输出通道，所述控制器用于建立风轮数学模型，所述输入输出通道用于将所述模型结果输出给所述待测变桨电机；

基于此设计了一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块和负载电机，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连；

所述待测变桨电机连接一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至扭矩转速仪，所述扭矩转速仪连接至变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机连接待测电机变频电源，所述待测电机变频电源与所述待测变桨电机之间装有变频电量仪表，所述变频电量仪表连接至所述变桨电机计算机测控模块，所述负载电机连接电回馈加载控制器，所述电回馈加载控制器连接至所述变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机连接至待测电机主控plc，所述待测电机主控plc连接至所述变桨电机计算机测控模块；

所述变速模块采用齿轮箱，所述齿轮箱的输入轴上装有连轴器，所述连轴器上设有开关用于手动控制连轴器的使用状态，所述负载电机与所述电回馈加载控制器之间装有编码器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴负载电机的两个输入轴上各连接一个变速模块，所述变速模块连接一个扭矩传感器，所述扭矩传感器上接有多个待测变桨电机；

所述测试系统上装有两个双轴伸负载电机和两个变速模块，其中两个所述双轴伸负载电机的一个输入轴共同连接在其中一个变速模块上，另一输入轴共同连接在另一变速模块上，所述变速模块还与多个所述扭矩传感器连接；

该实施例采用多电机对拖的方式进行测试，所述电回馈加载控制器通过编码器提供的信号、电缆与所述负载电机连接，提供所述负载电机所需的电源与变化的输出转矩，从而真实模拟风机变桨过程中桨叶变化的受力情况，多台待测变桨电机通过联轴器、扭矩传感器采集数据以及所述齿轮箱的分配动力、离合功能与负载电机连接，真实模拟风机多台电机协同工作完成变桨的过程，同时变频电源提供待测变桨电机所需电源，所述齿轮箱在提供分配动力、离合功能的同时节约了成本，测试前先检查各部分连接正确，不加载测试，记录空载时所述负载电机与所述变桨电机之间由于安装产生的摩擦损耗转矩大小，通过改变负载电机转矩的大小，实现对待测变桨电机负载变化的模拟，待测变桨电机驱动系统工作在位置闭环状态，实时监测电机的转速，实现位置跟踪，所述负载电机工作在转矩闭环状态，提供变化的输出转矩，模拟待测变桨电机负载的变化，待测电机主控plc控制待测电机的运行状态，采集数据，所述变桨电机计算机测试系统负责整个系统数据的采集、处理，同时提供控制信号。

实施例三。

一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块、负载电机、待测电机主控plc和变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连，所述变桨电机计算机测控模块采集各类数据并与所述待测电机主控plc相连，所述待测电机主控plc用于控制所述待测变桨电机的运行状态；

一个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至一个扭矩转速仪；

多个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴伸负载电机连接有两个变速模块，所述扭矩传感器平均分配连接至所述变速模块；

所述测试系统设有两个双轴伸负载电机，所述两个双轴伸负载电机的的一个轴共同连接至一变速模块，另一轴共同连接至另一个变速模块；

所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上；

所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口和用于输入数字信号的di接口；

所述待测电机主控plc包括控制器和输入输出通道，所述控制器用于建立风轮数学模型，所述输入输出通道用于将所述模型结果输出给所述待测变桨电机；

基于此设计了一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块和负载电机，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连；

所述待测变桨电机连接一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至扭矩转速仪，所述扭矩转速仪连接至变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机连接待测电机变频电源，所述待测电机变频电源与所述待测变桨电机之间装有变频电量仪表，所述变频电量仪表连接至所述变桨电机计算机测控模块，所述负载电机连接电回馈加载控制器，所述电回馈加载控制器连接至所述变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机连接至待测电机主控plc，所述待测电机主控plc连接至所述变桨电机计算机测控模块；

所述变速模块采用齿轮箱，所述齿轮箱的输入轴上装有连轴器，所述连轴器上设有开关用于手动控制连轴器的使用状态，所述负载电机与所述电回馈加载控制器之间装有编码器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴负载电机的两个输入轴上各连接一个变速模块，所述变速模块连接一个扭矩传感器，所述扭矩传感器上接有多个待测变桨电机；

所述测试系统上装有两个双轴伸负载电机和两个变速模块，其中两个所述双轴伸负载电机的一个输入轴共同连接在其中一个变速模块上，另一输入轴共同连接在另一变速模块上，所述变速模块还与多个所述扭矩传感器连接；

该实施例采用多电机对拖的方式进行测试，所述电回馈加载控制器通过编码器提供的信号、电缆与所述负载电机连接，提供所述负载电机所需的电源与变化的输出转矩，从而真实模拟风机变桨过程中桨叶变化的受力情况，多台待测变桨电机通过联轴器、扭矩传感器采集数据以及所述齿轮箱的分配动力、离合功能与负载电机连接，真实模拟风机多台电机协同工作完成变桨的过程，同时变频电源提供待测变桨电机所需电源，所述齿轮箱在提供分配动力、离合功能的同时节约了成本，测试前先检查各部分连接正确，不加载测试，记录空载时所述负载电机与所述变桨电机之间由于安装产生的摩擦损耗转矩大小，通过改变负载电机转矩的大小，实现对待测变桨电机负载变化的模拟，待测变桨电机驱动系统工作在位置闭环状态，实时监测电机的转速，实现位置跟踪，所述负载电机工作在转矩闭环状态，提供变化的输出转矩，模拟待测变桨电机负载的变化，待测电机主控plc控制待测电机的运行状态，采集数据，所述变桨电机计算机测试系统负责整个系统数据的采集、处理，同时提供控制信号；

所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口、用于输入数字信号的di接口以及旋变测试接口，所述待测电机主控plc还包括电平转换电路，电平转换电路连接di接口与控制器；所述电回馈加载控制器上还设置有用于通信连接所述变桨电机计算机测控模块的通信接口，通信接口用于获取所述扭矩转速仪的adc信号和di信号；

所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上，所述水平壳体的两端由套在所述主轴上的密封盖密封，所述水平壳体的一端法兰面上设有一圈均匀分布于以所述水平箱体轴心为中心的圆周上的螺栓孔，所述底座上支撑孔的外侧设有与所述壳体上螺栓孔匹配的一圈螺栓孔，所述竖直壳体内设有定位套，所述定位套上连接一安装于所述竖直壳体出口端的法兰套，所述定位套内设有一锥齿轮，所述锥齿轮与所述定位套之间装有轴承，所述锥齿轮的内孔与所述变桨减速机的输出轴配合，所述锥齿轮与安装于所述主轴上的锥齿轮啮合。

实施例四。

一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块、负载电机、待测电机主控plc和变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连，所述变桨电机计算机测控模块采集各类数据并与所述待测电机主控plc相连，所述待测电机主控plc用于控制所述待测变桨电机的运行状态；

一个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至一个扭矩转速仪；

多个所述待测变桨电机对应一个所述扭矩传感器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴伸负载电机连接有两个变速模块，所述扭矩传感器平均分配连接至所述变速模块；

所述测试系统设有两个双轴伸负载电机，所述两个双轴伸负载电机的的一个轴共同连接至一变速模块，另一轴共同连接至另一个变速模块；

所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上；

所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口和用于输入数字信号的di接口；

所述待测电机主控plc包括控制器和输入输出通道，所述控制器用于建立风轮数学模型，所述输入输出通道用于将所述模型结果输出给所述待测变桨电机；

基于此设计了一种多电机架构的风机模拟测试系统，包括多台待测变桨电机、扭矩传感器、变速模块和负载电机，所述待测变桨电机通过所述扭矩传感器与所述变速模块的输入轴连接，所述变速模块的输出轴与所述负载电机相连；

所述待测变桨电机连接一个所述扭矩传感器，所述扭矩传感器均连接至扭矩转速仪，所述扭矩转速仪连接至变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机连接待测电机变频电源，所述待测电机变频电源与所述待测变桨电机之间装有变频电量仪表，所述变频电量仪表连接至所述变桨电机计算机测控模块，所述负载电机连接电回馈加载控制器，所述电回馈加载控制器连接至所述变桨电机计算机测控模块，所述待测变桨电机连接至待测电机主控plc，所述待测电机主控plc连接至所述变桨电机计算机测控模块；

所述变速模块采用齿轮箱，所述齿轮箱的输入轴上装有连轴器，所述连轴器上设有开关用于手动控制连轴器的使用状态，所述负载电机与所述电回馈加载控制器之间装有编码器；

所述负载电机为双轴伸负载电机，所述双轴负载电机的两个输入轴上各连接一个变速模块，所述变速模块连接一个扭矩传感器，所述扭矩传感器上接有多个待测变桨电机；

所述测试系统上装有两个双轴伸负载电机和两个变速模块，其中两个所述双轴伸负载电机的一个输入轴共同连接在其中一个变速模块上，另一输入轴共同连接在另一变速模块上，所述变速模块还与多个所述扭矩传感器连接；

该实施例采用多电机对拖的方式进行测试，所述电回馈加载控制器通过编码器提供的信号、电缆与所述负载电机连接，提供所述负载电机所需的电源与变化的输出转矩，从而真实模拟风机变桨过程中桨叶变化的受力情况，多台待测变桨电机通过联轴器、扭矩传感器采集数据以及所述齿轮箱的分配动力、离合功能与负载电机连接，真实模拟风机多台电机协同工作完成变桨的过程，同时变频电源提供待测变桨电机所需电源，所述齿轮箱在提供分配动力、离合功能的同时节约了成本，测试前先检查各部分连接正确，不加载测试，记录空载时所述负载电机与所述变桨电机之间由于安装产生的摩擦损耗转矩大小，通过改变负载电机转矩的大小，实现对待测变桨电机负载变化的模拟，待测变桨电机驱动系统工作在位置闭环状态，实时监测电机的转速，实现位置跟踪，所述负载电机工作在转矩闭环状态，提供变化的输出转矩，模拟待测变桨电机负载的变化，待测电机主控plc控制待测电机的运行状态，采集数据，所述变桨电机计算机测试系统负责整个系统数据的采集、处理，同时提供控制信号；

所述变桨电机计算机测控模块上设置有用于与待测电机主控plc连接的用于模拟电压信号和电流信号的adc信号输出接口、用于输出数字信号的do接口、用于输入数字信号的di接口以及旋变测试接口，所述待测电机主控plc还包括电平转换电路，电平转换电路连接di接口与控制器；所述电回馈加载控制器上还设置有用于通信连接所述变桨电机计算机测控模块的通信接口，通信接口用于获取所述扭矩转速仪的adc信号和di信号；

所述变速模块包括底座、壳体、主轴、连轴器、轴转换器和变桨减速机，所述底座的两端向上延伸形成支承，所述支承上设有支撑孔，所述主轴的两端经轴承固定安装于所述支撑孔中，所述主轴的一端连接连轴器，所述连轴器与所述轴转换器相连，所述轴转换器上连接有多个输入轴，所述输入轴与所述扭矩传感器相连，所述壳体包括水平壳体和竖直壳体，所述主轴贯穿所述水平壳体，所述水平壳体的两端经轴承安装于所述主轴上，所述水平壳体的两端由套在所述主轴上的密封盖密封，所述水平壳体的一端法兰面上设有一圈均匀分布于以所述水平箱体轴心为中心的圆周上的螺栓孔，所述底座上支撑孔的外侧设有与所述壳体上螺栓孔匹配的一圈螺栓孔，所述竖直壳体内设有定位套，所述定位套上连接一安装于所述竖直壳体出口端的法兰套，所述定位套内设有一锥齿轮，所述锥齿轮与所述定位套之间装有轴承，所述锥齿轮的内孔与所述变桨减速机的输出轴配合，所述锥齿轮与安装于所述主轴上的锥齿轮啮合；

所述待测电机主控plc包括控制器和输入输出通道，所述控制器用于负责模型的计算，包括风速、风向、风轮和变速模块的简化模型，计算结果通过所述输入输出通道输出给所述待测变桨电机，下面对风轮数学模型进行说明：

风轮在吹风作用下转动，将风能转换为机械能，公式表现为：

cq＝cq(λ，β)，

其中cq是转矩系数，λ是尖速比，β是桨距角；

风轮转换能量的总功率为：

输入的转矩为：

其中，ρ为空气密度，r为风轮半径，vwind为风速；

风轮的转动方程如下：

其中，ωr是风轮的角速度，jr是风轮的转动惯量，d是风轮叶片的宽度，θ是风向与风轮叶片的角度，k是风力转换系数，tgen是发动机的阻转矩，tf(ωr)是摩擦阻转矩，t是时间。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。