一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著新能源的快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電越來(lái)越受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。變槳系統(tǒng)作為風(fēng)電機(jī)組的一個(gè)重要的執(zhí)行部件，通過(guò)控制葉片的角度來(lái)控制風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制風(fēng)機(jī)的輸出功率，并通過(guò)空氣動(dòng)力制動(dòng)的方法使風(fēng)機(jī)安全停機(jī)。變槳系統(tǒng)通常需要在風(fēng)機(jī)整機(jī)吊裝完畢后，才能進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)際的響應(yīng)特性及模擬各種故障的功能測(cè)試。這樣就給設(shè)備維護(hù)和系統(tǒng)改善帶來(lái)諸多不便，同時(shí)這樣的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也會(huì)給機(jī)組的整體安全性造成威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試簡(jiǎn)便、可模擬現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)工況的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，包括控制單元、加載單元和電源單元，所述電源單元分別與控制單元和加載單元相連用于提供電源，所述控制單元與所述加載單元相連用于向加載單元發(fā)送加載命令，所述加載單元與被測(cè)變槳系統(tǒng)相連用于根據(jù)所述控制單元的加載命令向變槳系統(tǒng)施加載荷以模擬氣流的氣動(dòng)載荷，所述控制單元與被測(cè)變槳系統(tǒng)相連用于向被測(cè)變槳系統(tǒng)發(fā)送控制命令，并根據(jù)加載單元和被測(cè)變槳系統(tǒng)的反饋信號(hào)對(duì)被測(cè)變槳系統(tǒng)進(jìn)行分析測(cè)試。
[0005]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述加載單元包括加載控制單元以及一臺(tái)以上的加載驅(qū)動(dòng)件，所述加載驅(qū)動(dòng)件與被測(cè)變槳系統(tǒng)的變槳電機(jī)--對(duì)應(yīng)相連，并且均與加載控制單元相連。
[0006]所述加載單元包括能量回饋模塊，用于吸收加載驅(qū)動(dòng)件的能量。
[0007]所述加載單元的反饋信號(hào)包括加載驅(qū)動(dòng)件的實(shí)際轉(zhuǎn)矩、實(shí)際溫度、實(shí)際電流以及實(shí)際位置信號(hào)。
[0008]所述控制單元向被測(cè)變槳系統(tǒng)發(fā)送的控制命令包括槳葉的給定位置信號(hào)以及給定變槳速度信號(hào)；所述被測(cè)變槳系統(tǒng)的反饋信號(hào)包括槳葉的實(shí)際位置信號(hào)以及實(shí)際變槳速度信號(hào)。
[0009]所述控制單元與被測(cè)變槳系統(tǒng)之間采用CANopen通訊；所述加載控制單元與加載驅(qū)動(dòng)件之間采用CANopen通訊。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，能夠通過(guò)加載單元模塊現(xiàn)場(chǎng)氣動(dòng)載荷對(duì)被測(cè)變槳系統(tǒng)進(jìn)行加載，從而保證測(cè)試的精準(zhǔn)性；另外本測(cè)試平臺(tái)可在風(fēng)電機(jī)組出廠前進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，保證出廠產(chǎn)品的可靠性，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作量。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的控制邏輯圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的方框結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖3為本發(fā)明的能量回饋模塊的具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明的各單元之間的通訊示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的三相掉電試驗(yàn)波形圖(變槳角度由0至90度)。
[0016]圖6為本發(fā)明的三相掉電試驗(yàn)波形圖(變槳角度由90至0度)。
[0017]圖7為本發(fā)明的方波給定試驗(yàn)波形圖。
[0018]圖中標(biāo)號(hào)表示:1、控制單元；2、加載單元；21、加載控制單元；22、加載驅(qū)動(dòng)件；23、能量回饋模塊；3、電源單元；4、變槳系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0020]如圖1至圖7所示，本實(shí)施例的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，包括控制單元
1、加載單元2和電源單元3，電源單元3分別與控制單元1和加載單元2相連用于給各單元提供電源，控制單元1與加載單元2相連用于向加載單元2發(fā)送加載命令，加載單元2與被測(cè)變槳系統(tǒng)4相連用于根據(jù)控制單元1的加載命令給變槳系統(tǒng)4施加載荷以模擬氣流的氣動(dòng)載荷，控制單元1與被測(cè)變槳系統(tǒng)4相連用于向被測(cè)變槳系統(tǒng)4發(fā)送控制命令，并根據(jù)加載單元2和被測(cè)變槳系統(tǒng)4的反饋信號(hào)對(duì)被測(cè)變槳系統(tǒng)4進(jìn)行分析測(cè)試。本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳系統(tǒng)4的測(cè)試平臺(tái)，能夠通過(guò)加載單元2模塊現(xiàn)場(chǎng)氣動(dòng)載荷對(duì)被測(cè)變槳系統(tǒng)4進(jìn)行加載，達(dá)到風(fēng)機(jī)在風(fēng)場(chǎng)的工況，從而保證測(cè)試的精準(zhǔn)性；另外本測(cè)試平臺(tái)可在風(fēng)電機(jī)組出廠前進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，保證出廠產(chǎn)品的可靠性，減少了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作量。
[0021]如圖2所示，本實(shí)施例中，加載單元2包括加載控制單元21以及三臺(tái)加載驅(qū)動(dòng)件22，加載驅(qū)動(dòng)件22與被測(cè)變槳系統(tǒng)4的變槳電機(jī)一一對(duì)通過(guò)聯(lián)軸器對(duì)應(yīng)相連，并且均與加載控制單元21相連，其中加載驅(qū)動(dòng)件22均為加載電機(jī)，由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)加載電機(jī)對(duì)變槳電機(jī)輸出軸施加扭矩，模擬變槳過(guò)程中氣流對(duì)槳葉的氣動(dòng)載荷，即變槳系統(tǒng)4在帶載狀態(tài)下進(jìn)行，從而使變槳系統(tǒng)4測(cè)試更為真實(shí)可靠。
[0022]如圖2和圖3所示，本實(shí)施例中，在變槳系統(tǒng)4進(jìn)行試運(yùn)行的過(guò)程中，加載電機(jī)始終處于發(fā)電狀態(tài)，為了處理發(fā)電產(chǎn)生的能量，加載單元2中還包括能量回饋模塊23，用于吸收加載驅(qū)動(dòng)件22的能量，可通過(guò)電阻消耗或能量回饋儲(chǔ)存以充分利用。如圖3所示，本實(shí)施例中采用電阻進(jìn)行消耗，簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0023]本實(shí)施例中，控制單元1采用巴赫曼PLC系統(tǒng)，包括主控PLC模塊(MPC240)、I/O模塊(D10280)、CANOpen模塊(CM202)，其中控制軟件設(shè)計(jì)基于IEC61131-3編程環(huán)境。另夕卜，出于安全考慮以及為了保證測(cè)試平臺(tái)的可靠性，在電源單元3中增加電抗器和濾波器，以確保輸入電壓的有效和穩(wěn)定，為加載單元2提供一個(gè)安全穩(wěn)定的電源，以有效減小電網(wǎng)的沖擊對(duì)測(cè)試平臺(tái)和變槳系統(tǒng)4帶來(lái)的潛在破環(huán)風(fēng)險(xiǎn)。另外，如圖4所示，控制單元1與被測(cè)變槳系統(tǒng)4之間采用CANopen通訊；加載控制單元21與加載驅(qū)動(dòng)件22之間采用CANopen通訊，加載控制單元21與控制單元1