專利名稱：風力發(fā)電機組電動變槳系統(tǒng)加載試驗臺的制作方法
技術領域：
風力發(fā)電機組電動變槳系統(tǒng)加載試驗臺技術領域[0001 ] 本實用新型涉及一種風力發(fā)電機組電動變槳距系統(tǒng)加載試驗臺，尤其涉及變槳系 統(tǒng)加載測試領域。
背景技術：
[0002]兆瓦級變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)中電動變槳技術是其中的關鍵技術。它控制風力發(fā) 電機組的葉片節(jié)距角可以隨風速的大小進行自動調節(jié)。在低風速起動時，槳葉節(jié)距可以轉 到合適的角度，使風輪具有最大的起動力矩；當風速過高時，通過調整槳葉節(jié)距，改變氣流 對葉片的攻角，從而改變風力發(fā)電機組獲得的空氣動力轉矩，使發(fā)電機功率輸出保持穩(wěn)定。[0003]變槳系統(tǒng)對三個變槳電機的速度跟隨和位置跟蹤要求極高，電機空載情況下無法 準確判斷變槳系統(tǒng)是否達到設計要求。如果等待風機整體吊裝完畢后，由實際風況負載進 行加載功能測試，勢必為設備維護和系統(tǒng)改善帶來不便，同時也存在著安全隱患。發(fā)明內容[0004]本實用新型的目的在于提供一種地面加載測試方式，模擬槳葉負荷和風力負荷， 同時觀察突加負荷情況下變槳系統(tǒng)控制效果。[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是通過直流電機、四象限直流調 速器和測控臺組成的加載系統(tǒng)，模擬槳葉和風力負荷，實現變槳系統(tǒng)的滿載控制。通過四象 限直流調速器的應用可以實現變槳系統(tǒng)產生的機械能轉換為電能回饋到內部電網，供本電 網內部其他用電設備使用。[0006]如圖1所示的變槳系統(tǒng)加載方案原理如下。加載前，先給直流電機勵磁繞組施加 恒定勵磁電流，在電機氣隙中建立主磁場。起動被測試變槳系統(tǒng)電機，在起動瞬間，電機處 于靜止狀態(tài)，直流電機處于電動狀態(tài)下工作，其電磁力矩作為被測試變槳電機的阻力矩，同 時通過直流調速器中的整流逆變器給直流電機投入電樞電壓，調節(jié)電樞電壓的大小可以控 制施加于被測試變槳電機的啟動力矩大小。加載時隨著電機轉動，直流電機由反向電動狀 態(tài)過渡到發(fā)電狀態(tài)，發(fā)電運行時電樞上的轉矩方程為[0007]T =[0008]式中，為氣隙磁通，它受勵磁電流和電樞電流的影響，因而在勵磁電流不變的情 況下，可以通過調節(jié)直流電機電樞電流來調節(jié)轉矩，直流電機與被測試變槳電機同軸旋轉， 選擇直流電機勵磁電流的方向，使直流電機產生的力矩方向與被測試變槳電機轉動方向相 反，則可實現對變槳電機的加載。[0009]本實用新型的有益效果是，通過直流電機加載方案，模擬變槳系統(tǒng)在滿載狀態(tài)下 的使用環(huán)境，從而可以在地面條件下測試滿載狀態(tài)下的變槳系統(tǒng)的功能。同時，該加載方 案，可以使被測試設備產生的機械能轉換為電能，供系統(tǒng)內部其他設備使用，與水力或者電 渦流加載方案相比具有顯著的節(jié)能效果。


[0010]圖1是變槳系統(tǒng)加載試驗臺框圖。
具體實施方式
[0011]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0012]圖1示出了本實用新型實施例框圖。測控臺實現轉速、轉矩、功率的檢測， 同時實現數據報表擬合曲線和相關設備的啟停控制功能。直流調速器選用西門子 6RA7028-6DV62-0四象限直流調速器，實現能量的雙向流動，從而達到節(jié)能的效果。變槳電 控系統(tǒng)和變槳電機以實際工況連接，變槳電機通過聯(lián)軸器與加載臺的直流電機彈性連接， 聯(lián)軸器安裝有扭矩傳感器以實時監(jiān)測扭矩。測試時，變槳電控系統(tǒng)以設定的順槳速度啟動 變槳電機，測控臺在轉矩控制模式下，增加至設定負載，從而觀察變槳系統(tǒng)在不同模擬負荷 情況下的控制效果，達到檢測滿載情況下測試變槳系統(tǒng)功能的目的。[0013]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型。例如加 載方式亦可以選擇交流電機和四象限的交流變頻器組成的加載測控系統(tǒng)，凡在本實用新型 的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范 圍之內。
權利要求1.一種風力發(fā)電機組電動變槳系統(tǒng)加載試驗臺，其特征在于，所述加載試驗臺包括用以查看狀態(tài)及操作的測控臺，四象限的直流調速器，直流電機、聯(lián)軸器和扭矩傳感器、被測試變槳電機和變槳電控系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的加載試驗臺，其特征在于，所述直流調速器為西門子6RA7028-6DV62-0。
3.如權利要求1所述的加載試驗臺，其特征在于，使用四象限交流變頻器和交流電機相應替換四象限直流調速器和直流電機亦可。
專利摘要一種風力發(fā)電機組電動變槳系統(tǒng)加載試驗臺，包括用以查看狀態(tài)及操作的測控臺，四象限的直流調速器，直流電機、聯(lián)軸器和扭矩傳感器、被測試變槳電機和變槳電控系統(tǒng)。本實用新型提供一種模擬槳葉和風力負荷的加載試驗臺，完成額定負載和突加負載情況下的風力發(fā)電變槳系統(tǒng)的測試，同時，能將測試過程產生的機械能轉換成電能供系統(tǒng)內其他設備使用，實現節(jié)能效果。
文檔編號G01M99/00GK202853913SQ201220380700
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權日2012年8月2日
發(fā)明者甘敬松, 王赟, 王湛 申請人:中船重工(武漢)凌久電氣有限公司