CN204718642U - 一种风力发电机组变桨系统测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机组变桨系统测试装置，涉及一种风力发电机组技术领域。该实用新型包括控制器、加载装置、转矩测量仪和变桨系统，加载装置一端与控制器连接，另一端与转矩测量仪连接，转矩测量仪与变桨系统连接。本实用新型解决了在应用该系统前该测试无法在工厂环境下进行，必须依靠产品样机进行，严重影响了新产品的开发进度的问题。

Description

一种风力发电机组变桨系统测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组技术领域，特别是涉及一种风力发电机组变桨系统测试装置。

背景技术

随着风力发电市场的飞速发展，国内项目对于不同风度地区的机型的需求量逐年增加，这就要求整机装备制造企业不断开发出不同风轮直径的风机产品，以满足市场需求。现阶段在长叶片机组开发中主要依赖与载荷计算软件bladed，根据不同叶片的产品数据在bladed中建立模型，按照不同工况的载荷要求进行载荷计算，根据计算数据统计出所需要的叶根处的变桨驱动的额定转矩和极限转矩等参数，并按照变桨减速机速比折算到变桨电机输出端，根据折算到变桨电机输出端的额定力矩和极限力矩进行变桨电机的选型工作。

根据现阶段市场变化情况，能够尽可能的缩短产品研发周期，快速推向市场，就能最大限度的占有市场，因此产品的平台化开发就变的尤为重要，在这个原则的指导下，同级别产品的硬件选型需要满足不同风轮直接的机组的特点。因此仅仅靠bladed软件的载荷计算会加大产品的研发周期，此时将变桨系统的平台试验作为研发的重要手段可以大大缩短开发和生产周期。在叶片选型时根据目前市场上不同叶片长度，进行载荷计算，将统计数据根据不同叶片等级变化情况进行余量调整，再进行硬件产品的设计，设计完成后通过试验台进行变桨系统的能力测试，这样就可以满足在同级别的风电机组中通过更换叶片来适应不同风速地区的要求，可以减少备品备件的储备量，为售后服务工作带来很大便利。

实用新型内容

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供一种风力发电机组变桨系统测试装置，使其解决了在应用该系统前该测试无法在工厂环境下进行，必须依靠产品样机进行，严重影响了新产品的开发进度的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种风力发电机组变桨系统测试装置，其中，包括控制器、加载装置、转矩测量仪和变桨系统，所述加载装置一端与所述控制器连接，另一端与所述转矩测量仪连接，所述转矩测量仪与所述变桨系统连接。

优选的，所述加载装置包括加载控制器、加载电机和扭矩速度传感器，所述加载控制器的一端与所述控制器连接，另一端与所述加载电机连接，所述加载电机的另一端与所述扭矩速度传感器连接。

优选的，所述变桨系统包括变桨控制器、变桨驱动器和变桨电机，所述变桨驱动器的一端与所述转矩测量仪连接，另一端与所述变桨电机连接，所述变桨电机的另一端与所述变桨控制器连接。

优选的，所述转矩测量仪的两端分别设置有第一联轴器和第二联轴器，所述第一联轴器与所述扭矩速度传感器连接，所述第二联轴器与所述变桨控制器连接。

优选的，所述变桨电机为永磁同步电机，带有编码器和刹车盘。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型可以在工厂试验台的环境模拟现场额定运行工况，也可以模拟极限运行工况，对变桨电机和变桨后备电源可以进行充分测试，保证变桨系统的硬件设计能够达到最佳的稳定性，同时平台化的设计可以大大降低变桨系统的备品备件的储备量，降低现场设备维护难度，为后续跟换后备电源、控制器、驱动器的供应商优化提供试验条件。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-控制器    2-加载装置    3-转矩测量仪

4-变桨电机  5-变桨控制器  6-变桨系统

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本实用新型作进一步详细说明，但所举实例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型的实施例包括控制器1、加载装置2、转矩测量仪3和变桨系统6，加载装置2一端与控制器1连接，另一端与转矩测量仪3连接，转矩测量仪3与变桨系统6连接。加载装置2包括加载控制器、加载电机和扭矩速度传感器，加载控制器的一端与控制器1连接，另一端与加载电机连接，加载电机的另一端与扭矩速度传感器连接。变桨系统6包括变桨控制器5、变桨驱动器和变桨电机4，变桨驱动器的一端与转矩测量仪3连接，另一端与变桨电机4连接，变桨电机4的另一端与变桨控制器5连接，变桨电机4为永磁同步电机，带有编码器和刹车盘。转矩测量仪3的两端分别设置有第一联轴器和第二联轴器，第一联轴器与扭矩速度传感器连接，第二联轴器与变桨电机4连接。控制器1对加载装置2进行控制，调节加载装置的输出转矩，同时转矩测量仪3将联轴器上的转矩信息反馈至控制器1，可根据实际变桨电机4的输入转矩调节加载系统的输出转矩，直至达到设计值。

本实施例中，将原2MW全功率同步风力发电机组产品系列得到进一步完善，涵盖了86米、93米、112米、113米、115米风轮直径产品，根据不同叶片长度额定力矩和极限力矩的进行调整，通过联轴器直接将转矩传递到产品变桨电机4上，验证选择电机的能力，将2MW全功率风力发电机组平台化、统一化。

通过本实用新型可实现转矩的工厂测试工作，同时还可以进行变桨系统后备电源的能力测试，低电压穿越期间变桨系统能力测试，解决了在应用该系统前该测试无法在工厂环境下进行，必须依靠产品样机进行，严重影响了新产品的开发进度。

1、稳态驱动能力测试

1)设定加载装置的模拟转矩，不同的叶片应设定不同的负载转矩，也可按照测试机型最长叶片负载转矩设定额定负载转矩；

2)通过加载装置给变桨系统提供转矩名给定转速/位置指令，计算加速时间(从给定指令开始到达目标速度的时间)、给定精度(给定位置完成后实际位置值之差)和转速误差(给定转速与实际转速)；

3)正常供电时，变桨系统满足设计功能要求

2、故障能力测试

1)设定加载装置的模拟转矩，不同叶片应设定不同负载转矩，也可按照测试机型最长叶片负载转矩设定额定负载转矩；

2)通过加载装置给变桨系统提供转矩，测试包括快速、满足、正传、反转、控制接触器断开3相电压3s后闭合；

3)通过加载装置给变桨系统提供转矩，测试包括快速、满足、正传、反转、控制接触器断开2相电压3s后闭合；

4)电网失电前后吗，变桨系统输出信号正确，变桨控制系统功能应执行正常。

5)电网失电，检测变桨后备电源在各种不同工况下的顺桨，系统应能执行正常。

3、测量变量

1)三相电压(V)

2)故障指示信号(V)

3)扭矩(Nm)

4)位置指令(deg)

5)位置测量(deg)

6)转速指令(deg/s)

7)转速测量(deg/s)

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种风力发电机组变桨系统测试装置，其特征在于，包括控制器、加载装置、转矩测量仪和变桨系统，所述加载装置一端与所述控制器连接，另一端与所述转矩测量仪连接，所述转矩测量仪与所述变桨系统连接。

2.如权利要求1所述的风力发电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述加载装置包括加载控制器、加载电机和扭矩速度传感器，所述加载控制器的一端与所述控制器连接，另一端与所述加载电机连接，所述加载电机的另一端与所述扭矩速度传感器连接。

3.如权利要求2所述的风力发电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述变桨系统包括变桨控制器、变桨驱动器和变桨电机，所述变桨驱动器的一端与所述转矩测量仪连接，另一端与所述变桨电机连接，所述变桨电机的另一端与所述变桨控制器连接。

4.如权利要求3所述的风力发电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述转矩测量仪的两端分别设置有第一联轴器和第二联轴器，所述第一联轴器与所述扭矩速度传感器连接，所述第二联轴器与所述变桨控制器连接。

5.如权利要求4所述的风力发电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述变桨电机为永磁同步电机，带有编码器和刹车盘。