[实用新型]一种变桨电机转矩输出能力测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组变桨系统的技术领域，具体地，涉及一种变桨电机转矩输出能力测试系统。

背景技术

作为新能源的风力发电具有经济、绿色环保、安全等优势越来越受到世界各国的重视。现代风电机组的单机容量越来越大，风轮直径也越来越大。而其中采用电动变桨距控制技术的风电机组因其优越的性能，在大型风电机组中得到广泛应用。

变桨电机作为电动变桨距系统的执行机构，其性能是保障变桨系统的可靠性、稳定性、响应特性及风电机组的开发设计的关键。

在风机实际运行过程中，由于风况的复杂性和多变性，变桨电机需要有过载转矩下频繁启动的能力，变桨电机选型时电机性能评估可保障变桨动作的可靠性、稳定性和响应特性，降低故障和运维成本周期，提高机组的稳定性和寿命。通用电动机性能测定和评估通常是通过在额定参数下测试电机的输出转矩特性，需要连接测功机(扭矩传感器)进行转矩特性测试，由于受电机与测功机安装同轴度、测功机PID控制、绕组过电流发热等因素影响，每次测试出的电机转矩输出特性都会发生一定的变化。

发明内容

为了克服已有风力发电机组变桨系统的无法有效评估转矩输出能力的不足，本实用新型提供一种有效评估转矩输出能力的一种变桨电机转矩输出能力测试系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种变桨电机转矩输出能力测试系统，包括伺服控制器、信息处理器和上位机；

所述的信息处理器包括用于采集在低频低转速下空载时电机端电压和定子电流的数据采集单元、以及用于绘制变桨电机空载试验的端电压曲线，根据变桨驱动电机的等效电路及方程和变桨电机的等效参数绘制变桨电机空载试验的电动势曲线的数据处理单元，所述数据采集单元与所述数据处理单元连接；

所述的上位机和所述的伺服控制器、所述的信息处理器相连，所述的上位机包括用于写入电机运行指令和读取电机运行参数信息的控制模块、以及用于将电动势曲线和端电压曲线之间的压差作为趋近程度的指标，指标越小表明转矩输出能力越好的评估模块，所述控制模块与所述伺服控制器连接，所述数据处理单元与所述评估模块连接。

进一步，所述的数据采集单元和数据处理单元选用Beckhoff的CX5020及相关模拟量输入输出I/O模块。

再进一步，所述的伺服控制器和所述的信息处理器与所述的上位机均采用CANopen通讯。

本实用新型的技术构思为：采用空载试验方法评估变桨电机的转矩输出性能，尤其是在低频空载状态下的电动势曲线和端电压曲线评估变桨电机的转矩输出能力。变桨电机在低频低转速下进行空载试验，根据所述的信息处理器采集到的电机端电压和定子电流，绘制变桨电机空载试验的端电压曲线，根据变桨驱动电机的等效电路及方程和变桨电机的等效参数绘制变桨电机空载试验的电动势曲线。将变桨电机的空载电动势曲线和端电压曲线进行比较，尤其是低频状态下的电动势曲线和端电压曲线，端电压曲线和电动势曲线越趋近，压差越小，说明变桨电机转矩输出能力越好；反之，两曲线越分离，压差越大，说明变桨电机转矩输出能力越差。

本实用新型的有益效果主要表现在：有效评估转矩输出能力。

附图说明

图1为本实用新型中测试系统示意图。

图2为本实用新型中变桨电机的等效电路图。

图3为本实用新型中变桨电机空载电动势曲线与端电压曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种变桨电机转矩输出能力测试系统，包括伺服控制器、信息处理器和上位机；

所述的信息处理器包括用于采集在低频低转速下空载时电机端电压和定子电流的数据采集单元、以及用于绘制变桨电机空载试验的端电压曲线，根据变桨驱动电机的等效电路及方程和变桨电机的等效参数绘制变桨电机空载试验的电动势曲线的数据处理单元，所述数据采集单元与所述数据处理单元连接；

所述的上位机和所述的伺服控制器、所述的信息处理器相连，所述的上位机包括用于写入电机运行指令和读取电机运行参数信息的控制模块、以及用于将电动势曲线和端电压曲线之间的压差作为趋近程度的指标，指标越小表明转矩输出能力越好的评估模块，所述控制模块与所述伺服控制器连接，所述数据处理单元与所述评估模块连接。

优选的，所述的数据采集单元和数据处理单元选用Beckhoff的CX5020及相关模拟量输入输出I/O模块，采集电机绕组端电压、定子电流及绕组温度等信息。