专利名称：变桨距系统电动加载测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种变桨距系统电动加载测试系统。
背景技术：
目前，风力发电机变桨距系统没有完善的带载能力的模拟测试方法，通常需要在风力发电机安装调试完成后，在风力发电机实际对风运行时，才能进行变桨距系统的带载能力测试。然而，在现场进行测试不仅可能对风力发电机整机机组造成不可预估的风险，同时也增加了系统设计开发的调试周期，延长了新产品的设计周期，并且这种带载能力的测试无法在前期设计阶段发现变桨距系统存在的问题。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提出一种变桨距系统电动加载测试系统，能够模拟实际工况，实现对风力发电机带载能力的模拟测试。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的本实用新型提供一种变桨距系统电动加载测试系统，该变桨距系统连接有变桨电机，该电动加载测试系统包括向所述变桨电机加载扭矩的加载测试装置，以及，控制所述变桨电机和所述扭矩的控制装置；其中，所述加载测试装置与所述变桨电机连接，所述控制装置与所述加载测试装置、所述变桨距系统分别连接。优选的是，所述加载测试装置进一步包括扭矩传感器，该扭矩传感器与所述变桨电机连接。优选的是，所述加载测试装置进一步包括模拟实际工况的对拖电机，该对拖电机与所述扭矩传感器连接。优选的是，该电动加载测试系统还包括电机支架；其中，所述对拖电机与所述变桨电机通过立式安装方式安装在所述电机支架上。优选的是，所述加载测试装置进一步包括变频器，该变频器分别与所述对拖电机、所述控制装置连接。 优选的是，所述变频器为四象限变频器。优选的是，所述变频器进一步包括与所述对拖电机连接的逆变单元；与所述逆变单元连接的整流单元；分别与所述控制装置、所述整流单元、所述扭矩传感器连接的变频器控制器。优选的是，所述控制装置进一步包括变桨距系统控制单元，与变桨距系统连接；变频器控制单元，与变频器控制器连接。优选的是，所述变桨电机与扭矩传感器、所述扭矩传感器与对拖电机之间分别通过联轴器连接。优选的是，所述变桨距系统与变桨电机通过重载连接。[0017]相对于现有技术，本实用新型具有以下优势本实用新型的加载测试装置采用对拖电机，为变桨距系统提供测试所需的加载扭矩，通过控制装置对加载曲线进行实时控制，模拟所述变桨距系统在实际工况下的各种扭矩变化状态。需要指出的是，本实用新型的实施例能够使对拖电机带动变桨电机转动，模拟出超速状态下的工况，从而测试变桨距系统在超速状态下的系统响应状况。

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I为本实用新型变桨距系统电动加载测试系统实施例的电气方框图；图2为本实用新型变桨距系统电动加载测试系统实施例的机械结构示意图。附图标记说明21 对拖电机22 扭矩传感器23 联轴器24 变桨电机25 电机支架
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实用新型的基本思想在于针对在风力发电机前期设计阶段无法测试其带载能力的问题，设计一种变桨距系统电动加载测试系统，其采用控制装置和对拖电机来模拟实际工况，实现对风力发电机带载能力的模拟测试。下面结合图I和图2，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明参照图1，其为本实用新型变桨距系统电动加载测试系统实施例的电气方框图。需要指出的是，由于本实施例是对变桨距系统的带载能力进行测试，可以分别对变桨距系统的单轴进行带载能力的测试。因此，本实施例以对变桨距系统的单轴带载能力测试为例，对本实施的变桨距系统电动加载测试系统进行说明。本实施例中，变桨距系统连接有变桨电机，所述变桨距系统电动加载测试系统包括向所述变桨电机加载扭矩的加载测试装置，以及，控制所述变桨电机和所述扭矩的控制装置。其中，所述加载测试装置与所述变桨电机连接，所述控制装置与所述加载测试装置、所述变桨距系统分别连接。进一步来讲，本实施例采用所述加载测试装置，能够实现对变桨距系统的扭矩加载功能。所述加载测试装置作为扭矩加装装置，该扭矩加装装置不仅能提供负载扭矩，而且能够带动变桨电机转动，实现对变桨距系统在超速下的工况模拟测试。进一步来讲，所述加载测试装置包括扭矩传感器，该扭矩传感器与所述变桨电机连接。例如本实施例中，所述扭矩传感器与所述变桨电机之间可以通过联轴器进行连接，但对二者之间的连接方式不做限定。进一步来讲，所述加载测试装置包括模拟实际工况的对拖电机，该对拖电机与所述扭矩传感器连接。例如本实施例中，所述对拖电机与所述扭矩传感器之间可以通过联轴器进行连接，但对二者之间的连接方式不做限定。本实施例中，采用对拖电机作为扭矩加装装置的主要部分，不仅能提供负载扭矩，而且可以带动变桨电机转动，实现对变桨距系统在超速下的工况模拟测试。本实施例中，所述对拖电机可以为伺服电机。优选的是，所述电动加载测试系统还包括电机支架；所述对拖电机与所述变桨电机通过立式安装方式安装在所述电机支架上，这种安装方式不仅能够有效节约安装空间，而且便于更换变桨电机，实现对不同的变桨电机进行测试。优选的是，所述加载测试装置进一步包括变频器，该变频器分别与所述对拖电机、所述控制装置连接。 更为优选的是，所述变频器为四象限变频器。需要说明的是，本优选实施例采用四象限变频器，能够实现将对拖电机处于发电状态时发出的能量回馈到电网，从而实现节能环保的效果。进一步来讲,所述变频器包括与所述对拖电机连接的逆变单元,与所述逆变单元连接的整流单元，分别与所述控制装置、所述整流单元、所述扭矩传感器连接的变频器控制器。需要指出的是，所述变桨距系统和整流单元均通过电网提供380V供电，而当所述对拖电机被变桨电机拖动时，所述对拖电机处于发电状态，此时通过所述变频器的整流单元将对拖电机发出的电能回馈到电网，从而实现了节约能量的效果。需要说明的是，本实施例中，在所述对拖电机和变桨电机之间增加扭矩传感器，所述扭矩传感器能够进行输出扭矩的实时监测，并将监测到的输出扭矩反馈给所述变频器。所述变频器能够准确判断所述变桨电机的扭矩输出值是否正确，从而据此能够判断所述变桨电机是否需要调整等。进一步来讲，所述控制装置包括与变桨距系统连接的变桨距系统控制单元，以及，与变频器控制器连接的变频器控制单元。本实施例中，所述控制装置可为个人计算机、便携式计算机、个人数字助理等，本实施例对此并不作限定。本实施例中，所述变频器控制单元与变频器控制器之间通过以太网进行通信连接，将测试指令及测试参数等信息发送给所述变频器控制器，所述变频器控制器对整流单元、逆变单元和对拖电机进行控制，以达到测试要求。需要指出的是，所述变频器控制单元与变频器控制器之间的通信连接方式不限于以太网连接，这可以根据所述变频器控制器本身对通信连接方式的要求而定，本实施例对此并不作限定。此外，通过所述变频器控制单元能够将所述对拖电机的加载扭矩进行设置，并且能够实时显示扭矩传感器返回的数据。例如所述变频器控制器内设有模拟(Al)模块，通过所述Al模块对所述扭矩传感器返回的扭矩值进行读取，所述变频器控制器评估所读取到的扭矩值，并能够根据测试需要对所述对拖电机的加载情况进行调整。本实施例中，所述变桨距系统与变桨电机通过重载进行连接。所述变桨距系统控制单元发送控制指令给所述变桨距系统，所述变桨距系统根据所述指令要求控制所述变桨电机的运行。其中，所述变桨距系统控制单元与变桨距系统之间可以通过串口的连接方式进行通信，如米用 USB-CAN OpendJniversal Serial BUS-Controller Area Network,通用串行总线-控制器局域网)协议，实现所述控制装置中后台控制软件与所述变桨距系统之间的通信连接。需要指出的是，所述变桨距系统控制单元与所述变桨距系统之间的通信连接方式不限于串口连接，这可以根据所述变频器控制器本身对通信连接方式的要求而定，本实施例对此并不作限定。在上述实施例的基础上，下面结合图2对本实用新型变桨距系统电动加载测试系统实施例作进一步说明图2示出的为本实施例变桨距系统电动加载测试系统中对拖电机21、扭矩传感器22、变桨电机24及电机支架25等部件的连接及位置关系。本实施例中，如图2所示，对拖电机21与变桨电机24立式安装在电机支架25上，变桨电机24与扭矩传感器22、扭矩传感器22与对拖电机21之间通过联轴器23连接。这种安装方式不仅能够有效节约安装空间， 而且便于更换变桨电机24，实现对不同的变桨电机24进行测试。基于以上所述可见，本实用新型的实施例采用所述对拖电机为变桨距系统提供测试所需的加载扭矩，通过上位机——控制装置对加载曲线进行实时控制，模拟所述变桨距系统在实际工况下的各种扭矩变化状态。此外，本实用新型的实施例能够使对拖电机带动变桨电机转动，模拟出超速状态下的工况，从而测试变桨距系统在超速状态下的系统响应状况。另外，所述变桨电机与对拖电机之间加装扭矩传感器，对所述变桨电机所输出的扭矩值进行实时监测，这能够提高模拟测试的准确性。需要强调的是，本实用新型实施例的对拖电机采用四象限变频器，将对拖电机所发出的电能回馈到电网，从而达到节约能量的效果。并且，所述对拖电机、采用立式安装，节约安装空间。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种变桨距系统电动加载测试系统，该变桨距系统连接有变桨电机，其特征在于，该电动加载测试系统包括向所述变桨电机加载扭矩的加载测试装置，以及，控制所述变桨电机和所述扭矩的控制装置； 其中，所述加载测试装置与所述变桨电机连接，所述控制装置与所述加载测试装置、所述变桨距系统分别连接。
2.根据权利要求I所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述加载测试装置进一步包括扭矩传感器，该扭矩传感器与所述变桨电机连接。
3.根据权利要求2所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述加载测试装置进一步包括模拟实际工况的对拖电机，该对拖电机与所述扭矩传感器连接。
4.根据权利要求3所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，该电动加载测试系统还包括电机支架；其中，所述对拖电机与所述变桨电机通过立式安装方式安装在所述电机支架上。·
5.根据权利要求3或4所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述加载测试装置进一步包括变频器，该变频器分别与所述对拖电机、所述控制装置连接。
6.根据权利要求5所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述变频器为四象限变频器。
7.根据权利要求6所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述变频器进一步包括 与所述对拖电机连接的逆变单元； 与所述逆变单元连接的整流单元； 分别与所述控制装置、所述整流单元、所述扭矩传感器连接的变频器控制器。
8.根据权利要求7所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述控制装置进一步包括 变桨距系统控制单元，与变桨距系统连接； 变频器控制单元，与变频器控制器连接。
9.根据权利要求5所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述变桨电机与扭矩传感器、所述扭矩传感器与对拖电机之间分别通过联轴器连接。
10.根据权利要求5所述的变桨距系统电动加载测试系统，其特征在于，所述变桨距系统与变桨电机通过重载连接。
专利摘要本实用新型公开了一种变桨距系统电动加载测试系统，该变桨距系统连接有变桨电机，该电动加载测试系统包括向所述变桨电机加载扭矩的加载测试装置，以及，控制所述变桨电机和所述扭矩的控制装置；其中，所述加载测试装置与所述变桨电机连接，所述控制装置与所述加载测试装置、所述变桨距系统分别连接。因此，本实用新型设计的变桨距系统电动加载测试系统，其采用控制装置和对拖电机来模拟实际工况，实现对风力发电机带载能力的模拟测试。
文档编号G01R31/34GK202649426SQ20122024222
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者张志胜, 曹敬, 王建波 申请人:北京三一自动化技术有限责任公司