一种风机变桨驱动器老化测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种风机变桨驱动器老化测试系统，该老化测试系统用于大型风电机组电动变桨系统交流伺服驱动器的厂内批量全功率老化测试，主要由电脑、电机、被测驱动器、整流桥、制动电阻、分压电阻、保护开关构成；本发明专利技术测试时两台被测驱动器为一组，分别控制两台连轴电机，使两台电机一台恒转速、一台恒扭矩对拖运转，同时电脑采集相应参数，分析判断；本发明专利技术的使用节约了变桨驱动器的老化测试时间、提高了测试效果、降低了操作人员的要求、优化了人力资源成本；本发明专利技术的使用保障了风机用变桨驱动器产品的批量老化测试进度和产品质量。

An aging test system for fan variable propeller drives

The invention relates to a wind turbine pitch drive aging test system, the aging test system for large scale wind turbine electric pitch servo system drives the batch full power aging test, mainly by computer, motor, driver, measured rectifier, braking resistance, pressure resistance, protecting switch of the invention; when testing the two tested drive as a group, respectively control two motor shaft, the two motors of a constant speed and a constant torque on the hauling, and computer acquisition parameters, analysis and judgment; the invention saves the use of aging pitch drive test time and improve the effect. Reduce operating personnel requirements, optimizing the cost of human resources; the use of the invention ensures the batch pitch drive fan products aging test progress and product quality.

【技术实现步骤摘要】
一种风机变桨驱动器老化测试系统
本专利技术涉及一种风机变桨驱动器老化测试系统，属于风力发电

技术介绍
风力发电是风能利用的重要形式，风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展清洁能源是世界各国的战略选择。随着世界能源消耗的加快，传统能源储量的减少，风力发电这种绿色能源越来越得到重视，并具有取之不尽用之不竭的优势。世界各国都出台各项政策大力扶持风电产业，近几年我国的风电产业也得到了飞速发展，随着并网型风电机组成为风电利用的最好形式，国内外风力发电机组逐步向大型化方面发展。大型风力发电机组的不断发展使电动变桨系统的应用显得尤为重要，风机变桨系统用于调整风力发电机组桨叶的角度，是机组的安全控制装置之一，电动变桨系统包括伺服驱动器、伺服电机、后备电源系统及桨叶传感器等。变桨系统接收风机主控系统的控制命令，控制风机叶片旋转到设定的角度，通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率。变桨系统也是风机的气动刹车，在紧急的情况下，控制叶片快速收桨，通过空气动力制动的方式使风机安全停机，达到保护机组安全的目的；电动变桨系统的核心驱动控制部件是变桨驱动器。大型风力发电机组的不断发展使电动变桨系统的产品测试和持续应用面临新的挑战，为了保障大型风电机组电动变桨系统交流伺服驱动器的整体硬件性能，对风机变桨驱动器老化测试是必不可少的。公布号为CN102508484A的中国专利文件公开了一种伺服驱动器老化测试方法及系统。该方法基于电机对拖的技术方案对驱动器产品执行老化测试，但该方案采用简单的计时控制单元执行测试控制，并且仅根据是否出现故障来简单判断是否通过测试，没有具体的测试指标，无法从多方面基于多指标测试和分析驱动器产品的整体硬件性能；同时在测试管理例如测试数据记录存储方面效果欠佳，且在执行测试的过程中驱动器没有安全保障，当测试中一台驱动器出现故障时，容易出现安全事故。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种风机变桨驱动器老化测试系统，用以解决现有驱动器测试系统无法从多方面基于多指标寻找和分析驱动器产品的整体硬件性能的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：本专利技术的一种风机变桨驱动器老化测试系统，包括处理器以及至少一套测试单元，所述测试单元包括第一电机和第二电机；所述第一电机与所述第二电机轴联，所述第一电机由第一被测驱动器控制，所述第二电机由第二被测驱动器控制；所述处理器用于连接所述第一被测驱动器和所述第二被测驱动器；测试时，所述第一被测驱动器采用速度控制模式控制所述第一电机运行，所述第二被测驱动器采用转矩控制模式控制所述第二电机运行，所述第一电机拖动所述第二电机转动，所述第一被测驱动器与第二被测驱动器的直流侧直接连接；所述被测驱动器将各自采集的驱动器温度值上传给所述处理器，所述处理器判定所述温度值是否正常。本专利技术采用电机对拖的方案，节省了负载成本，能够同时至少对两台驱动器进行老化测试，节约了变桨驱动器的老化测试时间；除监视驱动器故障状态外，还对驱动器所采集相关模拟量状态进行有效记录并判断是否正常，提高了测试效果、降低了操作人员的要求、优化了人力资源成本、保障了风机用变桨驱动器产品的老化测试进度和产品质量，进而确保了变桨系统及风力发电机组的整体质量和运行可靠性。进一步的，所述被测驱动器还各自采集对应的电机温度值、驱动器母线电压值、电机转速值和电机转矩值在内的运行参数，并上传给所述处理器，所述处理器判定所述运行参数是否正常。本专利技术基于多项指标对驱动器进行老化测试和分析驱动器产品的整体硬件性能。进一步的，所述第一被测驱动器的母线正电压端口DC+与所述第二被测驱动器的母线正电压端口DC+连接，所述第一被测驱动器的母线负电压端口DC-与所述第二被测驱动器的母线负电压端口DC-连接。本专利技术的测试系统采用了母线连接的方式在电机对拖运行时将第二被测试驱动器的电机回馈能量平行传递给第一被测驱动器，该方式优化了电机对拖测试运行时的电能供给，完成测试目的的同时减少了测试系统主电源的电能消耗。进一步的，所述第一被测驱动器的后备电源正电压采集端口BA+与所述第二被测驱动器的后备电源正电压采集端口BA+连接，所述被测驱动器后备电源负电压采集端口为DC-；第一分压电阻并联在所述第一、第二被测驱动器的DC-和BA+连接线上，第二分压电阻并联在所述第一、第二被测驱动器的BA+和DC+连接线上，所述第一、第二被测驱动器采集所述第一、第二分压电阻两端的电压作为模拟后备电源电压并分别将各自采集的所述模拟后备电源电压上传给所述处理器，所述处理器判定采集值是否正常。还采集记录所述被测驱动器模拟采集的后备电源电压值，并由电脑判断是否正常。进一步的，还包括控制端，所述控制端与所述第一、第二被测驱动器的故障判断开关串联后与所述第一、第二被测驱动器的使能端相连；所述故障判断开关在对应驱动器故障时断开；所述使能端无法收到对应信号时，对应驱动器停止工作。老化测试过程中任一驱动器出现故障会使两台驱动器都停止工作，确保老化测试过程安全进行。进一步的，还包括制动释放电源，所述制动释放电源通过空气开关和整流桥连接所述第一、第二电机。进一步的，所述第二电机的最大驱动转矩小于所述第一电机的额定驱动转矩。进一步的，所述处理器通过串口电缆连接所述第一被测驱动器和所述第二被测驱动器。附图说明图1是本专利技术风机变桨驱动器老化测试系统的电路原理图；图2是本专利技术风机变桨驱动器老化测试系统被测驱动器直流母线连接示意图；图3是本专利技术风机变桨驱动器老化测试系统的整体构成图；图4是本专利技术风机变桨驱动器老化测试系统的整体测试流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示的一种风机变桨驱动器老化测试系统的电路原理图。该老化测试系统主要由电脑01、电机02、03、04、05、被测驱动器06、07、08、09、整流桥10、11、制动电阻12、13、14、15、分压电阻16、17、保护开关18、19、20、21构成；所述电脑01通过串口调试电缆同时连接所有被测驱动器06、07、08、09；所述被测驱动器06连接所述电机02、所述被测驱动器07连接所述电机03、所述被测驱动器08连接所述电机04、所述被测驱动器09连接所述电机05；所述电机02和电机03通过联轴器将主轴机械连接，所述电机04和电机05通过联轴器将主轴机械连接；所有电机02、03、04、05的电机制动释放供电接口通过对应的所述整流桥10、11及空气开关与230V交流电源相连；所述制动电阻12、13、14、15与对应所述被测驱动器06、07、08、09相连；被测驱动器06与被测驱动器07的母线正电压端口DC+相连、母线负电压端口DC-相连，被测驱动器08与被测驱动器09的母线正电压端口DC+相连、母线负电压端口DC-相连，所述被测驱动器直流母线连接原理如图2所示；被测驱动器06的后备电源正电压采集端口BA+与被测驱动器07的后备电源正电压采集端口BA+连接，驱动器后备电源负电压采集端口为DC-，分压电阻16并联在被测驱动器06和被测驱动器07的DC-和BA+连接线上，分压电阻17并联在被测驱动器06和被测驱动器07的BA+和DC+连接线上，所述被测驱动器08和被测驱动器09的后备电源正电压采集端口BA+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风机变桨驱动器老化测试系统，其特征在于，包括处理器以及至少一套测试单元，所述测试单元包括第一电机和第二电机；所述第一电机与所述第二电机轴联，所述第一电机由第一被测驱动器控制，所述第二电机由第二被测驱动器控制；所述处理器用于连接所述第一被测驱动器和所述第二被测驱动器；测试时，所述第一被测驱动器采用速度控制模式控制所述第一电机运行，所述第二被测驱动器采用转矩控制模式控制所述第二电机运行，所述第一电机拖动所述第二电机转动，所述第一被测驱动器与第二被测驱动器的直流侧直接连接；所述被测驱动器将各自采集的驱动器温度值上传给所述处理器，所述处理器判定所述温度值是否正常。

【技术特征摘要】
1.一种风机变桨驱动器老化测试系统，其特征在于，包括处理器以及至少一套测试单元，所述测试单元包括第一电机和第二电机；所述第一电机与所述第二电机轴联，所述第一电机由第一被测驱动器控制，所述第二电机由第二被测驱动器控制；所述处理器用于连接所述第一被测驱动器和所述第二被测驱动器；测试时，所述第一被测驱动器采用速度控制模式控制所述第一电机运行，所述第二被测驱动器采用转矩控制模式控制所述第二电机运行，所述第一电机拖动所述第二电机转动，所述第一被测驱动器与第二被测驱动器的直流侧直接连接；所述被测驱动器将各自采集的驱动器温度值上传给所述处理器，所述处理器判定所述温度值是否正常。2.根据权利要求1所述的一种风机变桨驱动器老化测试系统，其特征在于，所述被测驱动器还各自采集对应的电机温度值、驱动器母线电压值、电机转速值和电机转矩值在内的运行参数，并上传给所述处理器，所述处理器判定所述运行参数是否正常。3.根据权利要求1所述的一种风机变桨驱动器老化测试系统，其特征在于，所述第一被测驱动器的母线正电压端口DC+与所述第二被测驱动器的母线正电压端口DC+连接，所述第一被测驱动器的母线负电压端口DC-与所述第二被测驱动器的母线负电压端口DC-连接。4.根据权利要求3所述的一种风机变桨驱动器老化测试系统，其特征在于，所述第一被测驱动器的后备...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳领，郑卫红，赵瑞杰，代兴华，刘德林，张小伟，田素立，王海明，王旭昊，李军克，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许昌许继风电科技有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41