【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及风力发电，具体涉及一种风电机组变桨系统测试装置及测试方法。
技术介绍
1、风力发电机组的变桨系统安装在轮毂之前，可通过对拖加载装置模拟风况载荷，测试变桨系统在加载情况下的表现；与此同时，在变桨电机运转时，限位开关、接近开关和桨距角编码器的状态反馈不能与变桨电机角度换算后的模拟叶片角度一致，因此给测试变桨系统的控制逻辑带来诸多不便。
2、风力发电机组的变桨系统安装在轮毂之后，限位开关、接近开关、桨距角编码器反馈的状态与变桨电机换算后的模拟叶片角度一致，可以有效测试变桨系统的控制逻辑；与此同时，叶片未安装在轮毂上，轮毂处于空载状态，只能测试变桨系统的逻辑，而不能同时测试变桨系统的载荷情况。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种可同时进行变桨控制逻辑和载荷测试的风电机组变桨系统测试装置及测试方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种风电机组变桨系统测试装置，包括控制器、变桨驱动器、变桨电机、模拟叶片驱动器、模拟叶片电机、加载驱动器和加载电机；所述变桨电机与加载电机之间通过传动轴连接，所述传动轴上安装有检测单元，用于检测传动轴的扭矩值和转速值；所述控制器分别与所述变桨驱动器、模拟叶片驱动器和加载驱动器通讯相连，所述变桨驱动器与变桨电机相连，所述模拟叶片驱动器与模拟叶片电机相连，所述加载驱动器与加载电机相连，所述模拟叶片电机的电机轴上设置有圆盘和桨距
4、作为上述技术方案的进一步改进：
5、所述检测单元为扭矩传感器和转速传感器。
6、所述圆盘的周侧设置有安装支架，所述接近开关和限位开关均安装于固定支架上。
7、本专利技术还公开了一种基于如上所述的风电机组变桨系统测试装置的测试方法，包括同时测试变桨控制逻辑和载荷的方法、只需要测试变桨控制逻辑的方法、以及只需要测试变桨系统载荷的方法，其中同时测试变桨控制逻辑和载荷的方法包括如下步骤：
8、在不受外力影响时，同时设置变桨电机、加载电机和模拟叶片电机的零点；
9、模拟叶片电机耦合到加载电机或者变桨电机上，跟随加载电机或者变桨电机运行；
10、控制器输出变桨驱动器指令至变桨驱动器，变桨驱动器驱动所述变桨电机运行；控制器输出加载驱动器指令至加载驱动器，加载驱动器驱动所述加载电机运行，所述变桨电机拖动加载电机运行，实现变桨系统的载荷测试；其中模拟叶片电机轴上的桨距角编码器反馈叶片角度，与变桨电机编码器角度进行校验，模拟叶片电机拖动的圆盘上的撞块触发接近开关与限位开关，实现变桨控制逻辑的测试。
11、作为上述技术方案的进一步改进：
12、所述加载驱动器指令包括目标载荷。
13、所述变桨驱动器指令包括叶片目标位置或/和目标速度。
14、只需要测试变桨控制逻辑的方法包括步骤：
15、在不受外力影响时，同时设置变桨电机和模拟叶片电机的零点；
16、模拟叶片电机耦合到变桨电机，跟随变桨电机运行；
17、控制器输出变桨驱动器指令，变桨电机运行，模拟叶片电机轴上的桨距角编码器反馈叶片角度，与变桨电机编码器角度进行校验；其中模拟叶片电机拖动圆盘上的撞块触发接近开关与限位开关，实现变桨控制逻辑的测试。
18、所述变桨驱动器指令包括叶片目标位置或/和目标速度。
19、只需要测试变桨系统载荷的方法包括步骤：
20、模拟叶片电机与加载电机或者变桨电机解耦；
21、控制器输出变桨驱动器指令和加载驱动器指令，变桨电机拖动加载电机运行，实现变桨系统的载荷测试。
22、所述加载驱动器指令包括目标载荷；所述变桨驱动器指令包括叶片目标位置或/和目标速度。
23、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
24、本专利技术通过配置模拟叶片电机，并在测试过程中耦合到加载电机或者变桨电机上，从而可以实现变桨系统在风力发电机组并网前可以同时测试变桨控制逻辑和载荷；其中可配置任意变桨电机至叶片的传动比，实现无级调速，可应用于不同传动比的变桨系统；桨叶模拟电机与加载电机无机械连接的传动，不会产生机械背隙，无机械损耗，无机械噪音，免维护，可防止加载电机在双向加载时对变桨轴承的冲击；本专利技术模拟了变桨系统在风力发电机组的运行情况，配按照主控系统的变桨驱动器，可提前验证桨叶在承受载荷的情况下验证变桨控制逻辑，同时该装置可用于变桨系统的教培。
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1.一种风电机组变桨系统测试装置，其特征在于，包括控制器(1)、变桨驱动器(2)、变桨电机(3)、模拟叶片驱动器(4)、模拟叶片电机(5)、加载驱动器(6)和加载电机(7)；所述变桨电机(3)与加载电机(7)之间通过传动轴连接，所述传动轴上安装有检测单元(13)，用于检测传动轴的扭矩值和转速值；所述控制器(1)分别与所述变桨驱动器(2)、模拟叶片驱动器(4)和加载驱动器(6)通讯相连，所述变桨驱动器(2)与变桨电机(3)相连，所述模拟叶片驱动器(4)与模拟叶片电机(5)相连，所述加载驱动器(6)与加载电机(7)相连，所述模拟叶片电机(5)的电机轴上设置有圆盘(8)和桨距角编码器(9)；所述圆盘(8)于圆周侧上设置有撞块(10)，所述圆盘(8)的圆周外侧设置有接近开关(12)和限位开关(11)，所述桨距角编码器(9)、接近开关(12)和限位开关(11)均与控制器(1)相连。
2.根据权利要求1所述的风电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述检测单元(13)为扭矩传感器和转速传感器。
3.根据权利要求1或2所述的风电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述圆盘(
4.一种基于权利要求1或2或3所述的风电机组变桨系统测试装置的测试方法，其特征在于，包括同时测试变桨控制逻辑和载荷的方法、只需要测试变桨控制逻辑的方法、以及只需要测试变桨系统载荷的方法，其中同时测试变桨控制逻辑和载荷的方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述加载驱动器(6)指令包括目标载荷。
6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述变桨驱动器指令包括叶片目标位置或/和目标速度。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的测试方法，其特征在于，只需要测试变桨控制逻辑的方法包括步骤：
8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述变桨驱动器指令包括叶片目标位置或/和目标速度。
9.根据权利要求4-6中任意一项所述的测试方法，其特征在于，只需要测试变桨系统载荷的方法包括步骤：
10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述加载驱动器(6)指令包括目标载荷；所述变桨驱动器指令包括叶片目标位置或/和目标速度。
...【技术特征摘要】
1.一种风电机组变桨系统测试装置，其特征在于，包括控制器(1)、变桨驱动器(2)、变桨电机(3)、模拟叶片驱动器(4)、模拟叶片电机(5)、加载驱动器(6)和加载电机(7)；所述变桨电机(3)与加载电机(7)之间通过传动轴连接，所述传动轴上安装有检测单元(13)，用于检测传动轴的扭矩值和转速值；所述控制器(1)分别与所述变桨驱动器(2)、模拟叶片驱动器(4)和加载驱动器(6)通讯相连，所述变桨驱动器(2)与变桨电机(3)相连，所述模拟叶片驱动器(4)与模拟叶片电机(5)相连，所述加载驱动器(6)与加载电机(7)相连，所述模拟叶片电机(5)的电机轴上设置有圆盘(8)和桨距角编码器(9)；所述圆盘(8)于圆周侧上设置有撞块(10)，所述圆盘(8)的圆周外侧设置有接近开关(12)和限位开关(11)，所述桨距角编码器(9)、接近开关(12)和限位开关(11)均与控制器(1)相连。
2.根据权利要求1所述的风电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述检测单元(13)为扭矩传感器和转速传感器。
3.根据权利要求1或2所述的风电机组变桨系统测试装置，其特征在于，所述圆盘(8)的周侧设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：诸葛炼，盛政彬，李志坚，陈乐阳，刘尧荣，彭力，徐焱，王鸿伟，薛豪丽，
申请(专利权)人：株洲中车机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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