一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的功率測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的功率測試裝置，尤其涉及一種具有負(fù)載同步電機(jī)回饋制動能量回饋到電網(wǎng)功能的功率測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]功率測試裝置是一種測試被測電機(jī)或被測系統(tǒng)驅(qū)動特性的裝置，它可以對被測試電機(jī)軸端加上指定力矩，被測電機(jī)在加上指定負(fù)載的情況下運(yùn)行，達(dá)到檢測被測系統(tǒng)的帶載能力、響應(yīng)速度等特性的目的。功率測試平臺被電機(jī)相關(guān)廠家廣泛應(yīng)用，具有有效檢測電機(jī)和其驅(qū)動系統(tǒng)性能的能力。
[0003]目前國內(nèi)所有電機(jī)廠家和需要大批量使用電機(jī)的廠家?guī)缀醵际褂霉β蕼y試裝置對電機(jī)進(jìn)行測試。電機(jī)在出廠之前，電機(jī)額定扭矩和最大扭矩、系統(tǒng)的效率等參數(shù)特性都需要用功率測試裝置進(jìn)行測試。
[0004]每套變槳系統(tǒng)都有三個變槳電機(jī)，為了有效可靠地測試其特性，一般大型的生產(chǎn)或使用變槳系統(tǒng)的廠家也都有功率測試裝置。當(dāng)進(jìn)行大批量的變槳系統(tǒng)出廠測試時勢必會造成大量的電力需求和電能消耗，因此進(jìn)行能源再利用以節(jié)約能源進(jìn)而節(jié)省成本是很有必要的。
[0005]一般功率測試裝置只能進(jìn)行扭矩雙向加載和只能充當(dāng)負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩方向加載兩種加載方式，不能滿足模擬變槳系統(tǒng)實際運(yùn)行的全部工況需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]由于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型提出一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的功率測試裝置，該測試裝置可有效測試電動變槳距系統(tǒng)的響應(yīng)特性和各種功率下運(yùn)行的特性，模擬變槳系統(tǒng)實際運(yùn)行的全部工況，同時又能實現(xiàn)能源再利用。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的功率測試裝置，包括工業(yè)級觸控一體機(jī)、PLC控制器、隔離變壓器、EMC濾波器、諧波濾波器、直流電源、能量回饋逆變器、三個伺服驅(qū)動器、三個伺服驅(qū)動器對應(yīng)驅(qū)動的三個負(fù)載同步電機(jī)以及三個負(fù)載同步電機(jī)扭矩傳感器，其特征在于:
[0009]所述隔離變壓器的初級繞組外接交流電源的其中兩相，所述隔離變壓器的次級繞組通過兩路空氣開關(guān)分別連接至直流電源的輸入端、以及并聯(lián)的三個負(fù)載同步電機(jī)的風(fēng)扇，其中所述直流電源的輸出端連接至PLC控制器的電源端；
[0010]所述能量回饋逆變器的交流側(cè)通過依次串聯(lián)的諧波濾波器、EMC濾波器以及接觸器與外接交流電源相連，能量回饋逆變器的直流側(cè)分別與三個伺服驅(qū)動器相連，其中所述接觸器線圈與PLC控制器的數(shù)字量輸出端相連；
[0011]所述三個伺服驅(qū)動器對應(yīng)與三個負(fù)載同步電機(jī)相連，每一負(fù)載同步電機(jī)通過聯(lián)軸器與對應(yīng)的扭矩傳感器相連，所述扭矩傳感器的輸出端與伺服驅(qū)動器的模擬信號輸入端相連；
[0012]所述工業(yè)級觸控一體機(jī)與PLC控制器相連。
[0013]本實用新型還進(jìn)一步包括以下優(yōu)選方案:
[0014]所述功率測試裝置還包括交流熔斷器、主電源開關(guān)、急停按鈕、運(yùn)行指示燈和柜體散熱風(fēng)扇，其中交流熔斷器輸入端通過串聯(lián)主電源開關(guān)后與外接交流電源相連，交流熔斷器的輸出端連接有兩個分支線路，一路接到隔離變壓器的初級繞組，另一路接到接觸器的輸入端。所述急停按鈕串聯(lián)在每個伺服驅(qū)動器硬件使能輸入端口和直流電源之間，所述運(yùn)行指示燈串接在伺服驅(qū)動器的數(shù)字量輸出端和直流電源之間，所述柜體散熱風(fēng)扇與三個負(fù)載同步電機(jī)的風(fēng)扇并聯(lián)連接；
[0015]整個功率測試裝置安裝在電控柜內(nèi)，其中工業(yè)級觸控一體機(jī)、主電源開關(guān)、急停按鈕、運(yùn)行指示燈均安裝于控制柜臺面，柜體散熱風(fēng)扇安裝于柜體兩側(cè)，其余器件均安裝在柜體內(nèi)部。
[0016]所述功率測試裝置還包括控制繼電器、三個泄放電阻、直流熔斷器和回拉式彈簧端子，控制繼電器設(shè)置在PLC控制器與散熱風(fēng)扇之間，三個泄放電阻分別連接在伺服驅(qū)動器的外接泄放電阻端口，回拉式彈簧端子安裝在外接交流電源與主電源開關(guān)之間。
[0017]本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0018]本實用新型中的PLC控制器與現(xiàn)有技術(shù)中用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的功率測試裝置中的PLC功能一致，只是用于實現(xiàn)已知的基本功能。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型中的PLC不需要運(yùn)行特殊程序，本實用新型的有益的技術(shù)效果是通過前述的電路硬件結(jié)構(gòu)形式所實現(xiàn)的:
[0019]本實用新型采用了能量回饋逆變器，將負(fù)載同步電機(jī)在回饋制動過程中的電能經(jīng)伺服驅(qū)動器逆變成直流，能量回饋逆變器將直流電逆變成三相交流電回饋到電網(wǎng)，這樣不但節(jié)省了大量的電能，同時減少了熱損耗和減小了功率平臺的總體體積。
[0020]本實用新型采用硬件獨(dú)立響應(yīng)方式，增加危險部位防護(hù)，使用隔離變壓器，確保系統(tǒng)發(fā)生故障和低壓用電時不會對人身財產(chǎn)安全造成損害。
[0021]本實用新型采用EMC濾波器減少和抑制了能量回饋逆變器所產(chǎn)生的電磁干擾對電網(wǎng)的影響，同時采用諧波濾波器來抑制諧波電流，提高功率因數(shù)以及削弱電網(wǎng)中的浪涌電壓、電流對能量回饋逆變器的沖擊，削弱電源電壓不平衡的影響。
【附圖說明】
[0022]圖1為本功率測試裝置的各部件連接關(guān)系示意圖；
[0023]圖2為本功率測試裝置的電氣原理示意圖；
[0024]圖3為本功率測試裝置的系統(tǒng)通訊方式示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型的功率測試裝置各部件連接關(guān)系如圖1所示，用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的功率測試裝置，包括作為上位機(jī)的工業(yè)級觸控一體機(jī)PC用于進(jìn)行人機(jī)交互界面控制，包含三個功能相同的伺服驅(qū)動器-4U1、-5U1、-6U1，負(fù)載同步電機(jī)5(自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器6)、扭矩傳感器7、聯(lián)軸器8。負(fù)載同步電機(jī)5固定在鑄鐵平臺上，扭矩傳感器7放置在負(fù)載同步電機(jī)5和被測變槳電機(jī)9連接處，準(zhǔn)確測量實際加載扭矩，其扭矩反饋信號線T直接連接到伺服驅(qū)動器的模擬量信號接口 X2A。負(fù)載同步電機(jī)5的UVW三相供電電纜線P連接到伺服驅(qū)動器的交流輸出側(cè)X1B，負(fù)載同步電機(jī)5的KTY溫度檢測反饋信號線K連接到PLC控制器-8A1的溫度檢測模塊EL3204，負(fù)載同步電機(jī)5自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器6的位置反饋信號線X連接到伺服驅(qū)動器的旋變接口 X3A，同時負(fù)載同步電機(jī)5的PTC溫度反饋信號線C連接到伺服驅(qū)動器的溫度檢測接口 T1-T2。工業(yè)級觸控一體機(jī)PC作為上位機(jī)與PLC控制器通過TCP/IP通訊方式T控制整個平臺運(yùn)轉(zhuǎn)，測試