[实用新型]一种用于风力发电机组电动变桨距系统的功率测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于风力发电机组电动变桨距系统的功率测试装置，尤其涉及一种具有负载同步电机回馈制动能量回馈到电网功能的功率测试装置。

背景技术

功率测试装置是一种测试被测电机或被测系统驱动特性的装置，它可以对被测试电机轴端加上指定力矩，被测电机在加上指定负载的情况下运行，达到检测被测系统的带载能力、响应速度等特性的目的。功率测试平台被电机相关厂家广泛应用，具有有效检测电机和其驱动系统性能的能力。

目前国内所有电机厂家和需要大批量使用电机的厂家几乎都使用功率测试装置对电机进行测试。电机在出厂之前，电机额定扭矩和最大扭矩、系统的效率等参数特性都需要用功率测试装置进行测试。

每套变桨系统都有三个变桨电机，为了有效可靠地测试其特性，一般大型的生产或使用变桨系统的厂家也都有功率测试装置。当进行大批量的变桨系统出厂测试时势必会造成大量的电力需求和电能消耗，因此进行能源再利用以节约能源进而节省成本是很有必要的。

一般功率测试装置只能进行扭矩双向加载和只能充当负载阻转矩方向加载两种加载方式，不能满足模拟变桨系统实际运行的全部工况需求。

发明内容

由于现有技术存在的上述问题，本实用新型提出一种用于风力发电机组电动变桨距系统的功率测试装置，该测试装置可有效测试电动变桨距系统的响应特性和各种功率下运行的特性，模拟变桨系统实际运行的全部工况，同时又能实现能源再利用。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于风力发电机组电动变桨距系统的功率测试装置，包括工业级触控一体机、PLC控制器、隔离变压器、EMC滤波器、谐波滤波器、直流电源、能量回馈逆变器、三个伺服驱动器、三个伺服驱动器对应驱动的三个负载同步电机以及三个负载同步电机扭矩传感器，其特征在于：

所述隔离变压器的初级绕组外接交流电源的其中两相，所述隔离变压器的次级绕组通过两路空气开关分别连接至直流电源的输入端、以及并联的三个负载同步电机的风扇，其中所述直流电源的输出端连接至PLC控制器的电源端；

所述能量回馈逆变器的交流侧通过依次串联的谐波滤波器、EMC滤波器以及接触器与外接交流电源相连，能量回馈逆变器的直流侧分别与三个伺服驱动器相连，其中所述接触器线圈与PLC控制器的数字量输出端相连；

所述三个伺服驱动器对应与三个负载同步电机相连，每一负载同步电机通过联轴器与对应的扭矩传感器相连，所述扭矩传感器的输出端与伺服驱动器的模拟信号输入端相连；

所述工业级触控一体机与PLC控制器相连。

本实用新型还进一步包括以下优选方案：

所述功率测试装置还包括交流熔断器、主电源开关、急停按钮、运行指示灯和柜体散热风扇，其中交流熔断器输入端通过串联主电源开关后与外接交流电源相连，交流熔断器的输出端连接有两个分支线路，一路接到隔离变压器的初级绕组，另一路接到接触器的输入端。所述急停按钮串联在每个伺服驱动器硬件使能输入端口和直流电源之间，所述运行指示灯串接在伺服驱动器的数字量输出端和直流电源之间，所述柜体散热风扇与三个负载同步电机的风扇并联连接；

整个功率测试装置安装在电控柜内，其中工业级触控一体机、主电源开关、急停按钮、运行指示灯均安装于控制柜台面，柜体散热风扇安装于柜体两侧，其余器件均安装在柜体内部。

所述功率测试装置还包括控制继电器、三个泄放电阻、直流熔断器和回拉式弹簧端子，控制继电器设置在PLC控制器与散热风扇之间，三个泄放电阻分别连接在伺服驱动器的外接泄放电阻端口，回拉式弹簧端子安装在外接交流电源与主电源开关之间。

本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型中的PLC控制器与现有技术中用于风力发电机组电动变桨距系统的功率测试装置中的PLC功能一致，只是用于实现已知的基本功能。相对于现有技术，本实用新型中的PLC不需要运行特殊程序，本实用新型的有益的技术效果是通过前述的电路硬件结构形式所实现的：

本实用新型采用了能量回馈逆变器，将负载同步电机在回馈制动过程中的电能经伺服驱动器逆变成直流，能量回馈逆变器将直流电逆变成三相交流电回馈到电网，这样不但节省了大量的电能，同时减少了热损耗和减小了功率平台的总体体积。

本实用新型采用硬件独立响应方式，增加危险部位防护，使用隔离变压器，确保系统发生故障和低压用电时不会对人身财产安全造成损害。