CN215005644U - 一种变桨电气滑环装置试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变桨电气滑环装置试验系统，包括系统控制器机构、驱动机构、变桨电滑环机构和机械安装机构，所述系统控制机构包括试验系统显示屏、试验系统控制器、扩展数字量输出模块、扩展高速采集数字量输入模块、扩展现场总线通讯模块、扩展编码器采集模块以及试验系统运行指示灯，所述驱动机构包括驱动系统动力电源、电源控制接触器、驱动器、电机动力电缆、电机与电机接线器，所述变桨电滑环机构包括电气滑环定子本体、电气滑环接线器、滑环滑道、电气滑环转子、滑环信号短接插头、滑环止拨杆以及编码器。本实用新型可实现全自动化过程，操作简单智能，大幅缩短了测试时间，提升了客户收益。

Description

一种变桨电气滑环装置试验系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种变桨电气滑环装置试验系统。

背景技术

常见的变桨电气滑环试验系统由于试验装置的限制，只能由人工旋转或者定速电机驱动进行滑道测试，无法模拟风机变桨滑环的全功能应用测试，容易出现故障漏判或错判，最终无法保证滑环的运行可靠性。同时，常见的变桨电气滑环试验由于步骤复杂，耗时较长，因此无法应用于大批量的车间测试，所述急需一种变桨电气滑环装置试验系统来改变这一现状。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种变桨电气滑环装置试验系统。其优点在于可实现全自动化过程，操作简单智能，大幅缩短了测试时间，提升了客户收益。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种变桨电气滑环装置试验系统，包括系统控制器机构、驱动机构、变桨电滑环机构和机械安装机构，所述系统控制机构包括试验系统显示屏、试验系统控制器、扩展数字量输出模块、扩展高速采集数字量输入模块、扩展现场总线通讯模块、扩展编码器采集模块以及试验系统运行指示灯，所述驱动机构包括驱动系统动力电源、电源控制接触器、驱动器、电机动力电缆、电机与电机接线器，所述变桨电滑环机构包括电气滑环定子本体、电气滑环接线器、滑环滑道、电气滑环转子、滑环信号短接插头、滑环止拨杆以及编码器，所述机械安装机构包括安装台、挡杆、电机安装支架、联轴器、第一底座轴承、第二底座轴承、滑环转子连接法兰以及旋转轴。

本实用新型进一步设置为，所述试验系统控制器为嵌入式可编程控制器，且试验系统控制器分别与试验系统显示屏、扩展数字量输出模块、扩展高速采集数字量输入模块、扩展现场总线通讯模块和扩展编码器采集模块相连接，所述扩展数字量输出模块与试验系统运行指示灯相连接。

本实用新型进一步设置为，所述驱动系统动力电源与电源控制接触器电性连接，且电源控制接触器分别于驱动器和扩展数字量输出模块电性连接、所述驱动器与电机动力电缆相连接，且驱动器通过电机动力电缆与电机接线器相连接，所述电机接线器安装在电机的顶端。

本实用新型进一步设置为，所述电气滑环定子本体包括滑环滑道定子侧电子信号和滑环滑道转子侧电气信号，所述电气滑环接线器将滑环滑道定子侧电子信号引出，所述电气滑环转子与滑环信号短接插头短接导通，所述扩展数字量输出模块与电气滑环接线器相连接，所述扩展高速采集数字量输入模块与电气滑环接线器电性连接，所述滑环止拨杆通过螺栓紧固在电气滑环定子本体上，所述挡杆穿过滑环止拨杆，所述编码器为多圈绝对值光电编码器。

本实用新型进一步设置为，所述电机固定在电机安装支架上，且电机安装支架底部固定在安装台上，所述电机的输出轴经过联轴器与旋转轴弹性联结，所述第一底座轴承与第二底座轴承安装在安装台上，所述滑环转子连接法兰固定在旋转轴尾端，且滑环转子连接法兰远离旋转轴的一端与电气滑环转子固定连接。

本实用新型的有益效果为：

1、该变桨电气滑环装置试验系统，通过采用试验系统可编程PLC控制器以及扩展的数字量输入输出、通讯以及编码器采集模块，针对变桨电气滑环试验装置特定的测试步骤编写控制器程序，可以实现全自动化的试验系统，模拟电气滑环运行中测试滑环通道的电气连续性导通性与编码器工作状态，达到试验结果自动判定并将各通道及编码器测试结果清晰的显示在计算机人机界面与指示灯上，从而减少人工测试可能出现的不确定与不完整，可实现全自动化过程，操作简单智能，大幅缩短了测试时间，提升了客户收益；

2、该变桨电气滑环装置试验系统，通过采用变频调速驱动器控制电机实现的不同的转速运行，从而可以全方位的模拟变桨电气滑环在风力发电机组上的运动工况，即慢速启机、匀速并网以及超速故障，所有工况的设置参数都由预先在控制器中输入的试验滑环设计数据决定。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，该装置设计结构合理，使用方便，满足人们的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种变桨电气滑环装置试验系统的结构示意图。

图中：101、试验系统显示屏；102、试验系统控制器；103、扩展数字量输出模块；104、扩展高速采集数字量输入模块；105、扩展现场总线通讯模块；106、扩展编码器采集模块；107、试验系统运行指示灯；201、驱动系统动力电源；202、电源控制接触器；203、驱动器；204、电机动力电缆；205、电机；206、电机接线器；301、电气滑环定子本体；302、电气滑环接线器；303、滑环滑道；304、电气滑环转子；305、滑环信号短接插头；306、滑环止拨杆；307、编码器；401、安装台；402、挡杆；403、电机安装支架；404、联轴器；405、第一底座轴承；406、第二底座轴承；407、滑环转子连接法兰；408、旋转轴。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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在本专利中的具体含义。

参照图1，一种变桨电气滑环装置试验系统，包括系统控制器机构、驱动机构、变桨电滑环机构和机械安装机构，系统控制机构包括试验系统显示屏101、试验系统控制器102、扩展数字量输出模块103、扩展高速采集数字量输入模块104、扩展现场总线通讯模块105、扩展编码器采集模块106以及试验系统运行指示灯107，驱动机构包括驱动系统动力电源201、电源控制接触器202、驱动器203、电机动力电缆204、电机205与电机接线器206，变桨电滑环机构包括电气滑环定子本体301、电气滑环接线器302、滑环滑道303、电气滑环转子304、滑环信号短接插头305、滑环止拨杆306以及编码器307，机械安装机构包括安装台401、挡杆402、电机安装支架403、联轴器404、第一底座轴承405、第二底座轴承406、滑环转子连接法兰407以及旋转轴408。

进一步的，试验系统控制器102为嵌入式可编程控制器，且试验系统控制器102分别与试验系统显示屏101、扩展数字量输出模块103、扩展高速采集数字量输入模块104、扩展现场总线通讯模块105和扩展编码器采集模块106相连接，扩展数字量输出模块103与试验系统运行指示灯107相连接。通过E-BUS插接扩展功能模块，扩展数字量输出模块103执行控制器的指令，在端口输出0VDC或24VDC电气信号，第1至13通道连接至电气滑环接线器302信号端子，第14通道连接至电源控制接触器202线圈控制，第15与16通道连接至试验系统运行指示灯107，扩展现场总线通讯模块105通过CANopen总线连接旋转驱动部分的驱动器203进行数据交换，传送控制器运算的电机控制速度指令，接收来自驱动器203的运行状态、故障信息以及实际数据。

驱动系统动力电源201与电源控制接触器202电性连接，且电源控制接触器202分别于驱动器203和扩展数字量输出模块103电性连接、驱动器203与电机动力电缆204相连接，且驱动器203通过电机动力电缆204与电机接线器206相连接，电机接线器206安装在电机205的顶端。驱动器203为带有CANopen通讯接口的可调速变频器，其动力电源输出端通过电机动力电缆204连接电机接线器206，驱动电机205变速运行。

电气滑环定子本体301包括滑环滑道303定子侧电子信号和滑环滑道303转子侧电气信号，电气滑环接线器302将滑环滑道303定子侧电子信号引出，电气滑环转子304与滑环信号短接插头305短接导通，扩展数字量输出模块103与电气滑环接线器302相连接，扩展高速采集数字量输入模块104与电气滑环接线器302电性连接，滑环止拨杆306通过螺栓紧固在电气滑环定子本体301上，挡杆402穿过滑环止拨杆306，编码器307为多圈绝对值光电编码器。电气滑环定子本体301内部包含滑环滑道303连接定子侧与转子侧的电气信号，电气滑环接线器302将滑道定子侧的信号引出，试验时将电气滑环转子304侧的电气信号端子使用滑环信号短接插头305短接导通，扩展数字量输出模块103给定电信号连接电气滑环接线器302内部左侧端子，扩展高速采集数字量输入模块104接收来自电气滑环接线器302内部右侧对应端子的反馈信号，该反馈信号经过滑环内部两个滑道。

电机205固定在电机安装支架403上，且电机安装支架403底部固定在安装台401上，电机205的输出轴经过联轴器404与旋转轴408弹性联结，第一底座轴承405与第二底座轴承406安装在安装台401上，滑环转子连接法兰407固定在旋转轴408尾端，且滑环转子连接法兰407远离旋转轴408的一端与电气滑环转子304固定连接。

工作原理：通过采用试验系统控制器102以及扩展数字量输出模块103、以及扩展编码器采集模块106，针对变桨电气滑环试验装置特定的测试步骤编写控制器程序，可以实现全自动化的试验系统，模拟电气滑环运行中测试滑环通道的电气连续性导通性与编码器工作状态，达到试验结果自动判定并将各通道及编码器测试结果清晰的显示在计算机人机界面与指示灯上。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变桨电气滑环装置试验系统，其特征在于，包括系统控制器机构、驱动机构、变桨电滑环机构和机械安装机构，所述系统控制机构包括试验系统显示屏(101)、试验系统控制器(102)、扩展数字量输出模块(103)、扩展高速采集数字量输入模块(104)、扩展现场总线通讯模块(105)、扩展编码器采集模块(106)以及试验系统运行指示灯(107)，所述驱动机构包括驱动系统动力电源(201)、电源控制接触器(202)、驱动器(203)、电机动力电缆(204)、电机(205)与电机接线器(206)，所述变桨电滑环机构包括电气滑环定子本体(301)、电气滑环接线器(302)、滑环滑道(303)、电气滑环转子(304)、滑环信号短接插头(305)、滑环止拨杆(306)以及编码器(307)，所述机械安装机构包括安装台(401)、挡杆(402)、电机安装支架(403)、联轴器(404)、第一底座轴承(405)、第二底座轴承(406)、滑环转子连接法兰(407)以及旋转轴(408)。

2.根据权利要求1所述的一种变桨电气滑环装置试验系统，其特征在于，所述试验系统控制器(102)为嵌入式可编程控制器，且试验系统控制器(102)分别与试验系统显示屏(101)、扩展数字量输出模块(103)、扩展高速采集数字量输入模块(104)、扩展现场总线通讯模块(105)和扩展编码器采集模块(106)相连接，所述扩展数字量输出模块(103)与试验系统运行指示灯(107)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种变桨电气滑环装置试验系统，其特征在于，所述驱动系统动力电源(201)与电源控制接触器(202)电性连接，且电源控制接触器(202)分别于驱动器(203)和扩展数字量输出模块(103)电性连接、所述驱动器(203)与电机动力电缆(204)相连接，且驱动器(203)通过电机动力电缆(204)与电机接线器(206)相连接，所述电机接线器(206)安装在电机(205)的顶端。

4.根据权利要求1所述的一种变桨电气滑环装置试验系统，其特征在于，所述电气滑环定子本体(301)包括滑环滑道(303)定子侧电子信号和滑环滑道(303)转子侧电气信号，所述电气滑环接线器(302)将滑环滑道(303)定子侧电子信号引出，所述电气滑环转子(304)与滑环信号短接插头(305)短接导通，所述扩展数字量输出模块(103)与电气滑环接线器(302)相连接，所述扩展高速采集数字量输入模块(104)与电气滑环接线器(302)电性连接，所述滑环止拨杆(306)通过螺栓紧固在电气滑环定子本体(301)上，所述挡杆(402)穿过滑环止拨杆(306)，所述编码器(307)为多圈绝对值光电编码器。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种变桨电气滑环装置试验系统，其特征在于，所述电机(205)固定在电机安装支架(403)上，且电机安装支架(403)底部固定在安装台(401)上，所述电机(205)的输出轴经过联轴器(404)与旋转轴(408)弹性联结，所述第一底座轴承(405)与第二底座轴承(406)安装在安装台(401)上，所述滑环转子连接法兰(407)固定在旋转轴(408)尾端，且滑环转子连接法兰(407)远离旋转轴(408)的一端与电气滑环转子(304)固定连接。

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