一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置及方法，其中测试装置中的第一伺服控制器接收PLC控制器的电机转速指令，控制第一伺服电机以预设转速转动，第一伺服控制器还与第一变桨驱动器电连接并进行数据交互；第二伺服控制器接收PLC控制器的电机转矩指令，控制第二伺服电机以预设转矩转动，第二伺服控制器与第二变桨驱动器电连接并进行数据交互；第一伺服电机传动轴与第一变桨电机传动轴固定连接，第二伺服电机传动轴与第二变桨电机传动轴固定连接，第一变桨电机与第一变桨驱动器电连接，第二变桨电机与第二变桨驱动器电连接；PLC控制器调整第一伺服控制器和第二伺服控制器以获取第一变桨驱动器和第二变桨驱动器的测试数据。

【技术实现步骤摘要】
一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置及测试方法
本专利技术涉及风电设备测试
，特别涉及一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置及测试方法。
技术介绍
主从式双驱动风电变桨系统主要由两台变桨驱动器组成，这两台变桨驱动器可以分别驱动两台变桨电机。由于这两台变桨电机的传动轴共同咬合在同一只传动齿轮上，因此它们输出的动力(转矩)会共同作用于这只传动齿轮从而最终驱动风机叶片转动。主从式双驱动变桨系统内的两台变桨驱动器分别以主、从模式运行。在厂内(或实验室)环境下主要借助PLC(可编程逻辑控制器)和变桨电机(测试专用)来对每一台变桨驱动器单独进行上电测试。当变桨驱动器以主模式运行时，借助PLC代替主控系统向变桨驱动器下发转速指令并驱动变桨电机带载运转，当变桨电机的实际转速可以正常达到目标转速并能保持稳定时判为正常。当变桨驱动器以从模式运行时，同样借助PLC代替主模式驱动器下发转矩指令给从模式驱动器，当变桨电机的实际输出转矩可以正常达到设定转矩并保持稳定时判为正常。当两台变桨驱动器的测试结果均正常时，再将它们安装入双驱动变桨系统柜体内，并分别设置成主模式和从模式后出厂。上述测试方法仅能对主从式双驱动变桨系统的核心部件(变桨驱动器)单独进行测试，无法对组装完好的双驱动变桨系统进行测试。此外，当主从式双驱动变桨系统在现场工作出现异常时，无法在厂内(或实验室)环境下模拟变桨系统的工作条件，无法对变桨系统所处的工作状态进行仿真分析，人员只能前往现场分析和解决相关问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置及方法，借助本测试装置可实现短时间内在厂内(或实验室)环境下模拟各种风况下主从式双驱动风电变桨系统的工作条件，高效地完成仿真测试过程，不再需要人员亲临现场即可完成对各种技术问题的再现模拟和分析处理工作，节省了测试时间，提高了工作效率。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面提供了一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置，所述主从式双驱动风电变桨系统包括：第一变桨驱动器和第二变桨驱动器，包括：PLC控制器、第一伺服控制器、第一伺服电机、第二伺服控制器、第二伺服电机、第一变桨电机和第二变桨电机；所述第一伺服控制器接收所述PLC控制器的电机转速指令，控制所述第一伺服电机以预设转速转动，所述第一伺服控制器还与所述第一变桨驱动器电连接并进行数据交互；所述第二伺服控制器接收所述PLC控制器的电机转矩指令，控制所述第二伺服电机以预设转矩转动，所述第二伺服控制器与所述第二变桨驱动器电连接并进行数据交互；所述第一伺服电机传动轴与所述第一变桨电机传动轴固定连接，所述第二伺服电机传动轴与所述第二变桨电机传动轴固定连接，所述第一变桨电机与所述第一变桨驱动器电连接，所述第二变桨电机与所述第二变桨驱动器电连接；所述PLC控制器分别与所述第一伺服控制器、所述第二伺服控制器、所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器连接并进行数据交互，通过调整所述第一伺服控制器和所述第二伺服控制器获取所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器的测试数据。进一步地，所述第一伺服控制器与所述第一变桨驱动器电连接，所述第一伺服控制器通过24V开出信号模拟所述第一变桨驱动器的第一开入信号，所述第一开入信号包括：IPS限位信号和安全链信号；所述第一伺服控制器接收所述第一变桨驱动器的第一开出信号，并对所述第一开出信号进行检测，所述第一开出信号包括：超级电容充电控制和电机抱闸电源控制。进一步地，所述第二伺服控制器与所述第二变桨驱动器电连接，所述第二伺服控制器通过24V开出信号模拟所述第二变桨驱动器的第二开入信号，所述第二开入信号包括：IPS限位信号和安全链信号；所述第二伺服控制器接收所述第二变桨驱动器的第二开出信号，并对所述第二开出信号进行检测，所述第二开出信号包括：超级电容充电控制和电机抱闸电源控制。进一步地，所述主从式双驱动风电变桨系统测试装置还包括：人机交互组件，所述人机交互组件与所述PLC控制器进行数据交互。进一步地，所述主从式双驱动风电变桨系统测试装置还包括：逆变组件；所述逆变组件分别与所述第一伺服驱动器和所述第二伺服器的直流母线输出端连接，收集所述第一伺服电机和所述第二伺服电机的电能并进行逆变处理；所述逆变组件还与所述PLC控制器连接，获取控制指令。进一步地，所述主从式双驱动风电变桨系统测试装置还包括：电源组件；所述电源组件与所述第一伺服控制器、所述第二伺服控制器、第一变桨驱动器和第二变桨驱动器连接；所述电源组件与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器控制所述电源组件输出电压的接通或关断。进一步地，所述主从式双驱动风电变桨系统测试装置还包括：第一电机固定架和/或第二电机固定架；所述第一电机固定架用于设置所述第一伺服电机和所述第一变桨电机；所述第二电机固定架用于设置所述第二伺服电机和所述第二变桨电机。相应地，本专利技术实施例的第二方面提供了一种主从式双驱动风电变桨系统测试方法，使用上述任一所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，包括如下步骤：获取风机叶片的转速指令；将所述风机叶片的转速指令发送至第二变桨驱动器；将所述风机叶片的转速指令转换为第二变桨电机的转速指令；将所述转速指令发送至第一伺服控制器；控制主从式双驱动风电变桨系统测试装置对第一变桨驱动器和第二变桨驱动器进行测试，在第一变桨电机和所述第二变桨电机的实际转速相同时获取第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器的测试数据。相应地，本专利技术实施例的第三方面提供了一种主从式双驱动风电变桨系统测试方法，使用上述任一所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，包括如下步骤：获取风机叶片的载荷参数；将所述风机叶片的载荷参数转换为电机转矩指令，将所述电机转矩指令发送至第二伺服控制器；依据所述电机转矩指令调整第二伺服电机的输出转矩；控制主从式双驱动风电变桨系统测试装置对第一变桨驱动器和第二变桨驱动器进行测试，在第一变桨电机和第二变桨电机的输出转矩相同时获取所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器的测试数据。相应地，本专利技术实施例的第四方面提供了一种主从式双驱动风电变桨系统测试方法，使用上述任一所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，包括如下步骤：获取各种工况下的风机叶片载荷参数，所述载荷参数包括与多个不连续的时间点分别对应的叶片转速指令和叶片载荷指令；通过PLC控制器对所述叶片载荷参数进行曲线拟合，得到相邻所述时间点之间任意时刻的所述叶片载荷参数，并进一步得到随时间连续变化的所述叶片载荷参数；通过所述PLC控制器将随时间连续变化的所述叶片载荷参数转换为随时间连续变化的电机转矩指令，并发送至第二伺服控制器；控制主从式双驱动风电变桨系统测试装置对第一变桨驱动器和第二变桨驱动器进行测试，获取各种工况下的述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器的测试数据。本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置，所述主从式双驱动风电变桨系统包括：第一变桨驱动器和第二变桨驱动器，其特征在于，包括：PLC控制器、第一伺服控制器、第一伺服电机、第二伺服控制器、第二伺服电机、第一变桨电机和第二变桨电机；/n所述第一伺服控制器接收所述PLC控制器的电机转速指令，控制所述第一伺服电机以预设转速转动，所述第一伺服控制器还与所述第一变桨驱动器电连接并进行数据交互；/n所述第二伺服控制器接收所述PLC控制器的电机转矩指令，控制所述第二伺服电机以预设转矩转动，所述第二伺服控制器与所述第二变桨驱动器电连接并进行数据交互；/n所述第一伺服电机传动轴与所述第一变桨电机传动轴固定连接，所述第二伺服电机传动轴与所述第二变桨电机传动轴固定连接，所述第一变桨电机与所述第一变桨驱动器电连接，所述第二变桨电机与所述第二变桨驱动器电连接；/n所述PLC控制器分别与所述第一伺服控制器、所述第二伺服控制器、所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器连接并进行数据交互，通过调整所述第一伺服控制器和所述第二伺服控制器获取所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器的测试数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种主从式双驱动风电变桨系统测试装置，所述主从式双驱动风电变桨系统包括：第一变桨驱动器和第二变桨驱动器，其特征在于，包括：PLC控制器、第一伺服控制器、第一伺服电机、第二伺服控制器、第二伺服电机、第一变桨电机和第二变桨电机；
所述第一伺服控制器接收所述PLC控制器的电机转速指令，控制所述第一伺服电机以预设转速转动，所述第一伺服控制器还与所述第一变桨驱动器电连接并进行数据交互；
所述第二伺服控制器接收所述PLC控制器的电机转矩指令，控制所述第二伺服电机以预设转矩转动，所述第二伺服控制器与所述第二变桨驱动器电连接并进行数据交互；
所述第一伺服电机传动轴与所述第一变桨电机传动轴固定连接，所述第二伺服电机传动轴与所述第二变桨电机传动轴固定连接，所述第一变桨电机与所述第一变桨驱动器电连接，所述第二变桨电机与所述第二变桨驱动器电连接；
所述PLC控制器分别与所述第一伺服控制器、所述第二伺服控制器、所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器连接并进行数据交互，通过调整所述第一伺服控制器和所述第二伺服控制器获取所述第一变桨驱动器和所述第二变桨驱动器的测试数据。


2.根据权利要求1所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，其特征在于，
所述第一伺服控制器与所述第一变桨驱动器电连接，所述第一伺服控制器通过24V开出信号模拟所述第一变桨驱动器的第一开入信号，所述第一开入信号包括：IPS限位信号和安全链信号；
所述第一伺服控制器接收所述第一变桨驱动器的第一开出信号，并对所述第一开出信号进行检测，所述第一开出信号包括：超级电容充电控制和电机抱闸电源控制。


3.根据权利要求1所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，其特征在于，
所述第二伺服控制器与所述第二变桨驱动器电连接，所述第二伺服控制器通过24V开出信号模拟所述第二变桨驱动器的第二开入信号，所述第二开入信号包括：IPS限位信号和安全链信号；
所述第二伺服控制器接收所述第二变桨驱动器的第二开出信号，并对所述第二开出信号进行检测，所述第二开出信号包括：超级电容充电控制和电机抱闸电源控制。


4.根据权利要求1所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，其特征在于，还包括：人机交互组件；
所述人机交互组件与所述PLC控制器进行数据交互。


5.根据权利要求1所述的主从式双驱动风电变桨系统测试装置，其特征在于，还包括：逆变组件；
所述逆变组件分别与所述第一伺服驱动器和所述第二伺服器的直流母线输出端连接，收集所述第一伺服电机和所述第二伺服电机的电能并进行逆变处理；
所述逆变组件还与所述PLC控制器连接，获取控制指令。

【专利技术属性】
技术研发人员：代兴华，王旭昊，赵瑞杰，张聪，王海明，刘德林，
申请(专利权)人：许昌许继风电科技有限公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41