CN110632518A - 一种双驱变桨测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双驱变桨测试平台，包括加载单元、负载单元以及转换单元；所述加载单元包括两个变桨电机，所述负载单元包括负载电机，所述转换单元包括齿轮箱，所述齿轮箱具有两个动力输入轴和一个动力输出轴，两个所述变桨电机的电机输出轴分别通过联轴器与所述齿轮箱的动力输入轴同轴固定连接，所述负载电机的电机输出轴通过联轴器与所述齿轮箱的动力输出轴同轴固定连接。本双驱变桨测试平台，能够更好的对双驱变桨控制系统的可靠性和实用性进行测试。

Description

一种双驱变桨测试平台

技术领域

本发明涉及风力发电机组变桨技术领域，尤其涉及一种双驱变桨测试平台。

背景技术

变桨控制系统是风力发电机组的核心部件之一，变桨系统的可靠运行是风力发电机组正常运转的有力保障。随着国家对风力发电等清洁能源的巨大研发投入，风力发电机组的装机容量也就越来越大，由起初的850KW机组发展到现在的6MW机组。目前正在研发10MW的风力发电机组，由于机组叶片过大，传动的变桨驱动电机已经无法满足需求。

为了解决以上问题，新的变桨驱动模式(一种双驱变桨)应运而生。当叶片的质量过大，行业中的变桨驱动电机已经无法单独满足驱动叶片的需求力矩，因此需要用两个电机同时驱动一个叶片。即一种双驱控制系统。随着技术的发展，三驱变桨控制技术及四驱变桨控制技术也有可能得到应用。

但是变桨控制系统作为风力发电机组的核心部件运行可靠必须得到保证，目前并不存在用于对双驱变桨控制系统的可靠性和实用性进行测试的测试平台。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是：如何提供一种双驱变桨测试平台，用于对双驱变桨控制系统的可靠性和实用性进行测试。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种双驱变桨测试平台，包括加载单元、负载单元以及转换单元；所述加载单元包括两个变桨电机，所述负载单元包括负载电机，所述转换单元包括齿轮箱，所述齿轮箱具有两个动力输入轴和一个动力输出轴，两个所述变桨电机的电机输出轴分别通过联轴器与所述齿轮箱的动力输入轴同轴固定连接，所述负载电机的电机输出轴通过联轴器与所述齿轮箱的动力输出轴同轴固定连接。

本技术方案中，两个变桨电机转动，对齿轮箱进行输入动力，通过齿轮箱将动力输出，最后带动负载电机转动，使得负载电机产生扭矩，并利用扭矩传感器检测其扭力值。

具体的，在测试平台中，负载电机上加载转矩经过一定传动比的齿轮箱后来模拟变桨电机驱动叶片转动的力矩，两台变桨电机模拟双驱变桨控制系统中的变桨电机，最后通过齿轮箱将变桨电机上的转速和转矩反映在负载电机上。整个测试平台模拟了双驱变桨控制系统的工作环境，而且结构相对简单，构件少，成本低，后期安装以及维护方便。本发明提供的双驱变桨测试平台，能够为后面出现的10MW及以上的风力发电机组中的变桨控制系统的研发提供新的思路。

进一步的，还包括台架，所述加载单元包括变桨电机支架，所述变桨电机固定安装在所述变桨电机支架上，所述变桨电机支架通过滑动机构能够滑动的配合在所述台架上；所述负载单元还包括负载电机支架，所述负载电机固定安装在所述负载电机支架上，所述负载电机支架固定安装在所述台架上；所述转换单元还包括齿轮箱安装支架，所述齿轮箱固定安装在所述齿轮箱安装支架上，所述齿轮箱安装支架固定安装在所述台架上。

这样，设置有台架，提供安装基础，方便形成整体结构，方便移动。进一步的，变桨电机支架通过滑动机构滑动配合在台架上，在测试平台进行安装时，变桨电机固定安装在变桨电机支架上，通过调整变桨电机支架与齿轮箱之间的距离，进而使得变桨电机的电机输出轴与齿轮箱的动力输入轴更好的进行连接。

进一步的，所述齿轮箱内转动安装有两个变桨齿轮和一个负载齿轮，两个所述变桨齿轮啮合设置在所述负载齿轮相对的两侧，所述变桨电机的电机输出轴与所述变桨齿轮中间设置的动力输入轴通过联轴器同轴固定连接，所述负载电机的电机输出轴与所述负载齿轮中间设置的动力输出轴通过联轴器同轴固定连接，所述变桨电机的电机输出轴的转向以及转速一致。

这样，设置有两个变桨齿轮，变桨齿轮转向以及转速一致，可以对负载齿轮产生一致的扭矩。

进一步的，所述滑动机构包括固定安装在所述台架上的两条滑轨，所述滑轨长度方向与所述负载电机的电机输出轴的长度方向平行设置，所述变桨电机支架的下端对应所述滑轨固定安装有滑块，所述滑块滑动配合在所述滑轨上。

这样，在进行安装时，变桨电机支架与齿轮箱支架远离设置，在安装完变桨电机和齿轮箱之后，将变桨电机支架沿滑轨滑动，使得变桨电机的输出轴与齿轮箱的动力输入轴更好的进行连接。

进一步的，所述滑轨与所述台架之间通过螺钉固定连接。方便连接设置，方便生产加工制造，可以更好的提高效率。

进一步的，所述变桨电机支架与所述滑块通过螺栓固定连接。方便连接设置，方便生产加工制造，可以更好的提高效率。

进一步的，所述齿轮箱安装支架与所述台架通过螺栓固定连接。方便连接设置，方便生产加工制造，可以更好的提高效率。

进一步的，所述负载电机支架通过螺栓与所述台架固定连接。方便连接设置，方便生产加工制造，可以更好的提高效率。

进一步的，所述负载电机与所述负载电机支架通过螺栓固定连接。方便连接设置，方便生产加工制造，可以更好的提高效率。

综上所述，本双驱变桨测试平台，能够更好的对双驱变桨控制系统的可靠性和实用性进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1为本发明公开的一种双驱变桨测试平台的结构示意图。

附图中：

1、台架，2、变桨电机支架，3、滑块，4、滑轨，5、变桨电机，51、变桨齿轮，6、齿轮箱，61、齿轮箱支架，7、负载电机，71、负载齿轮，8、负载电机支架，9、联轴器。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1，一种双驱变桨测试平台，包括加载单元、负载单元以及转换单元；所述加载单元包括两个变桨电机5，所述负载单元包括负载电机7，所述转换单元包括齿轮箱6，所述齿轮箱6具有两个动力输入轴和一个动力输出轴，两个所述变桨电机5的电机输出轴分别通过联轴器与所述齿轮箱6的动力输入轴同轴固定连接，所述负载电机7的电机输出轴通过联轴器9与所述齿轮箱6的动力输出轴同轴固定连接。在测试平台中，负载电机上加载转矩经过一定传动比的齿轮箱后来模拟变桨电机驱动叶片转动的力矩，两台变桨电机模拟双驱变桨控制系统中的变桨电机，最后通过齿轮箱将变桨电机上的转速和转矩反映在负载电机上。两个变桨电机转动，对齿轮箱进行输入动力，通过齿轮箱将动力输出，最后带动负载电机转动，使得负载电机产生扭矩，并利用扭矩传感器检测其扭力值。整个测试平台模拟了双驱变桨控制系统的工作环境，而且结构相对简单，构件少，成本低，后期安装以及维护方便。本发明提供的双驱变桨测试平台，能够为后面出现的10MW及以上的风力发电机组中的变桨控制系统的研发提供新的思路。

具体的，当需要对三驱变桨控制系统的可靠性和实用性进行测试时，只需要改变变桨电机的个数以及齿轮箱内的具体结构，即可以实现。因此，在本方案的基础上进行合乎逻辑的改变，用于对三驱、四驱或任意个数驱动的变桨控制系统进行测试的测试平台，均属于本专利申请要求保护的范围。

本实施例中，设置有台架1，所述加载单元包括变桨电机支架2，所述变桨电机5固定安装在所述变桨电机支架2上，所述变桨电机支架2通过滑动机构能够滑动的配合在所述台架1上；所述负载单元还包括负载电机支架8，所述负载电机7固定安装在所述负载电机支架8上，所述负载电机支架8固定安装在所述台架1上；所述转换单元还包括齿轮箱安装支架61，所述齿轮箱6固定安装在所述齿轮箱安装支架61上，所述齿轮箱安装支架61固定安装在所述台架1上。台架可以提供安装基础，方便形成整体结构，方便移动。变桨电机支架通过滑动机构滑动配合在台架上，在测试平台进行安装时，变桨电机固定安装在变桨电机支架上，通过调整变桨电机支架与齿轮箱之间的距离，进而使得变桨电机的电机输出轴与齿轮箱的动力输入轴更好的进行连接。

本实施例中，所述齿轮箱6内转动安装有两个变桨齿轮51和一个负载齿轮71，两个所述变桨齿轮51啮合设置在所述负载齿轮71相对的两侧，所述变桨电机5的电机输出轴与所述变桨齿轮51中间设置的动力输入轴通过联轴器同轴固定连接，所述负载电机7的电机输出轴与所述负载齿轮71中间设置的动力输出轴通过联轴器同轴固定连接，所述变桨电机5的电机输出轴的转向以及转速一致。设置有两个变桨齿轮，变桨齿轮转向以及转速一致，可以对负载齿轮产生一致的扭矩。

本实施例中，所述滑动机构包括固定安装在所述台架1上的两条滑轨4，所述滑轨4长度方向与所述负载电机7的电机输出轴的长度方向平行设置，所述变桨电机支架2的下端对应所述滑轨4固定安装有滑块3，所述滑块3滑动配合在所述滑轨4上。在进行安装时，变桨电机支架与齿轮箱支架远离设置，在安装完变桨电机和齿轮箱之后，将变桨电机支架沿滑轨滑动，使得变桨电机的输出轴与齿轮箱的动力输入轴更好的进行连接。

本实施例中，所述滑轨4与所述台架1之间通过螺钉固定连接；所述变桨电机支架2与所述滑块3通过螺栓固定连接；所述齿轮箱安装支架61与所述台架1通过螺栓固定连接；所述负载电机支架8通过螺栓与所述台架1固定连接；所述负载电机7与所述负载电机支架8通过螺栓固定连接。方便连接设置，方便生产加工制造，可以更好的提高效率。

原理：

在测试平台中，负载电机上加载转矩经过一定传动比的齿轮箱后来模拟变桨电机驱动叶片转动的力矩，两台变桨电机模拟双驱变桨控制系统中的变桨电机，最后通过齿轮箱将变桨电机上的转速和转矩反映在负载电机上，利用扭矩传感器检测其扭力值。

具体的，在进行检测时，需要利用扭矩传感器、控制器等检测部件，其具体检测原理为本领域技术人员的公知常识，故不再进行详细描述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双驱变桨测试平台，其特征在于，包括加载单元、负载单元以及转换单元；所述加载单元包括两个变桨电机(5)，所述负载单元包括负载电机(7)，所述转换单元包括齿轮箱(6)，所述齿轮箱(6)具有两个动力输入轴和一个动力输出轴，两个所述变桨电机(5)的电机输出轴分别通过联轴器与所述齿轮箱(6)的动力输入轴同轴固定连接，所述负载电机(7)的电机输出轴通过联轴器(9)与所述齿轮箱(6)的动力输出轴同轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，还包括台架(1)，所述加载单元包括变桨电机支架(2)，所述变桨电机(5)固定安装在所述变桨电机支架(2)上，所述变桨电机支架(2)通过滑动机构能够滑动的配合在所述台架(1)上；所述负载单元还包括负载电机支架(8)，所述负载电机(7)固定安装在所述负载电机支架(8)上，所述负载电机支架(8)固定安装在所述台架(1)上；所述转换单元还包括齿轮箱安装支架(61)，所述齿轮箱(6)固定安装在所述齿轮箱安装支架(61)上，所述齿轮箱安装支架(61)固定安装在所述台架(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述齿轮箱(6)内转动安装有两个变桨齿轮(51)和一个负载齿轮(71)，两个所述变桨齿轮(51)啮合设置在所述负载齿轮(71)相对的两侧，所述变桨电机(5)的电机输出轴与所述变桨齿轮(51)中间设置的动力输入轴通过联轴器同轴固定连接，所述负载电机(7)的电机输出轴与所述负载齿轮(71)中间设置的动力输出轴通过联轴器同轴固定连接，所述变桨电机(5)的电机输出轴的转向以及转速一致。

4.根据权利要求2所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述滑动机构包括固定安装在所述台架(1)上的两条滑轨(4)，所述滑轨(4)长度方向与所述负载电机(7)的电机输出轴的长度方向平行设置，所述变桨电机支架(2)的下端对应所述滑轨(4)固定安装有滑块(3)，所述滑块(3)滑动配合在所述滑轨(4)上。

5.根据权利要求4所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述滑轨(4)与所述台架(1)之间通过螺钉固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述变桨电机支架(2)与所述滑块(3)通过螺栓固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述齿轮箱安装支架(61)与所述台架(1)通过螺栓固定连接。

8.根据权利要求2所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述负载电机支架(8)通过螺栓与所述台架(1)固定连接。

9.根据权利要求2所述的一种双驱变桨测试平台，其特征在于，所述负载电机(7)与所述负载电机支架(8)通过螺栓固定连接。

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