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专利名称：风力发电机组电动变桨系统加载试验台的制作方法
技术领域：
风力发电机组电动变桨系统加载试验台技术领域[0001 ] 本实用新型涉及一种风力发电机组电动变桨距系统加载试验台，尤其涉及变桨系 统加载测试领域。
背景技术：
[0002]兆瓦级变速恒频风力发电系统中电动变桨技术是其中的关键技术。它控制风力发 电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节。在低风速起动时，桨叶节距可以转 到合适的角度，使风轮具有最大的起动力矩；当风速过高时，通过调整桨叶节距，改变气流 对叶片的攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使发电机功率输出保持稳定。[0003]变桨系统对三个变桨电机的速度跟随和位置跟踪要求极高，电机空载情况下无法 准确判断变桨系统是否达到设计要求。如果等待风机整体吊装完毕后，由实际风况负载进 行加载功能测试，势必为设备维护和系统改善带来不便，同时也存在着安全隐患。发明内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种地面加载测试方式，模拟桨叶负荷和风力负荷， 同时观察突加负荷情况下变桨系统控制效果。[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是通过直流电机、四象限直流调 速器和测控台组成的加载系统，模拟桨叶和风力负荷，实现变桨系统的满载控制。通过四象 限直流调速器的应用可以实现变桨系统产生的机械能转换为电能回馈到内部电网，供本电 网内部其他用电设备使用。[0006]如图1所示的变桨系统加载方案原理如下。加载前，先给直流电机励磁绕组施加 恒定励磁电流，在电机气隙中建立主磁场。起动被测试变桨系统电机，在起动瞬间，电机处 于静止状态，直流电机处于电动状态下工作，其电磁力矩作为被测试变桨电机的阻力矩，同 时通过直流调速器中的整流逆变器给直流电机投入电枢电压，调节电枢电压的大小可以控 制施加于被测试变桨电机的启动力矩大小。加载时随着电机转动，直流电机由反向电动状 态过渡到发电状态，发电运行时电枢上的转矩方程为[0007]T =[0008]式中，为气隙磁通，它受励磁电流和电枢电流的影响，因而在励磁电流不变的情 况下，可以通过调节直流电机电枢电流来调节转矩，直流电机与被测试变桨电机同轴旋转， 选择直流电机励磁电流的方向，使直流电机产生的力矩方向与被测试变桨电机转动方向相 反，则可实现对变桨电机的加载。[0009]本实用新型的有益效果是，通过直流电机加载方案，模拟变桨系统在满载状态下 的使用环境，从而可以在地面条件下测试满载状态下的变桨系统的功能。同时，该加载方 案，可以使被测试设备产生的机械能转换为电能，供系统内部其他设备使用，与水力或者电 涡流加载方案相比具有显著的节能效果。


[0010]图1是变桨系统加载试验台框图。
具体实施方式
[0011]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0012]图1示出了本实用新型实施例框图。测控台实现转速、转矩、功率的检测， 同时实现数据报表拟合曲线和相关设备的启�？刂乒δ�。直流调速器选用西门子 6RA7028-6DV62-0四象限直流调速器，实现能量的双向流动，从而达到节能的效果。变桨电 控系统和变桨电机以实际工况连接，变桨电机通过联轴器与加载台的直流电机弹性连接， 联轴器安装有扭矩传感器以实时监测扭矩。测试时，变桨电控系统以设定的顺桨速度启动 变桨电机，测控台在转矩控制模式下，增加至设定负载，从而观察变桨系统在不同模拟负荷 情况下的控制效果，达到检测满载情况下测试变桨系统功能的目的。[0013]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。例如加 载方式亦可以选择交流电机和四象限的交流变频器组成的加载测控系统，凡在本实用新型 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.一种风力发电机组电动变桨系统加载试验台，其特征在于，所述加载试验台包括用以查看状态及操作的测控台，四象限的直流调速器，直流电机、联轴器和扭矩传感器、被测试变桨电机和变桨电控系统。
2.如权利要求1所述的加载试验台，其特征在于，所述直流调速器为西门子6RA7028-6DV62-0。
3.如权利要求1所述的加载试验台，其特征在于，使用四象限交流变频器和交流电机相应替换四象限直流调速器和直流电机亦可。
专利摘要一种风力发电机组电动变桨系统加载试验台，包括用以查看状态及操作的测控台，四象限的直流调速器，直流电机、联轴器和扭矩传感器、被测试变桨电机和变桨电控系统。本实用新型提供一种模拟桨叶和风力负荷的加载试验台，完成额定负载和突加负载情况下的风力发电变桨系统的测试，同时，能将测试过程产生的机械能转换成电能供系统内其他设备使用，实现节能效果。
文档编号G01M99/00GK202853913SQ201220380700
公开日2013年4月3日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者甘敬松, 王赟, 王湛 申请人:中船重工(武汉)凌久电气有限公司