一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试系统，包括与电网连接的变频调速器、拖动电动机、齿轮减速机、调测控制器以及模拟大型风力发电机，所述的变频调速器与拖动电动机连接，所述的拖动电动机通过齿轮减速机与被测试的模拟大型风力发电机连接，所述的调测控制器与变频调速器以及模拟大型风力发电机控制连接；所述的模拟大型风力发电机的转子上按预定设计安装被测试新型磁钢。本实用新型专利技术对加快永磁直驱发电机研制或改型起重要作用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发电机，尤其是一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试 系统。
技术介绍
稀土类永磁材料因为磁场强度高，性价比高，不仅应用于卫星发动机和舰艇上，在 可靠性和效率要求较高的民用场合也得到越来越广泛的应用，目前最新一代的永磁直驱风 力发电机一般采用高品质的钕铁硼稀土永磁材料作为磁极。用于大型直驱风力发电机组 中，是钕铁硼永磁体新开辟的高端应用领域，由于产品的应用环境苛刻，对产品的性能、稳 定性等各个方面提出了极高的要求。特别是当永磁发电机长时间大载荷运行时就会产生高 温，使稀土永磁材料处于高温环境条件下，而这时稀土永磁材料又处于定子绕组的电流产 生的最强的变动电磁场作用下，同时这也是发电机的震动最为强烈的时候。磁钢处于这种 高温和较强磁场和有震动的情况下，新设计的磁钢是否会失磁？磁钢在离心力作用下是否 会破碎？这些指标目前只能在现场使用中测试，而大型风力发电机现场测试拆装是十分困 难的。所以永磁直驱发电机研制或改型需要一个很长的周期。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供 一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种大型风力发电机新型磁钢快速 仿真测试系统，其特征在于，包括与电网连接的变频调速器、拖动电动机、齿轮减速机、调测 控制器以及模拟大型风力发电机，所述的变频调速器与拖动电动机连接，所述的拖动电动 机通过齿轮减速机与被测试的模拟大型风力发电机连接，所述的调测控制器与变频调速器 以及模拟大型风力发电机控制连接；所述的模拟大型风力发电机的转子上按预定设计安装 被测试新型磁钢。本技术还包括力矩传感器，该力矩传感器设于被测试的模拟大型风力发电机 的基座联接处，所述的力矩传感器与调测控制器连接。与现有技术相比，本技术应用了电机变频调速技术和齿轮箱变速技术，由变 频调速器和拖动电动机与变速齿轮箱共同组成了具有大扭矩，并可在设定的变速范围内 (例如0 沈转/分范围内)，长时间稳定地工作在任何一个工作转速上的电机变速驱动 装置；这样的电机变速驱动装置能使被测模拟大型风力发电机可以与风力发电机在野外现 场相同的变速方式工作，就使我们能够准确测试每一个不同转速时发电机的电器性能和机 械性能，所以本技术的测试系统为转子上按预定设计安装被测试钕铁硼永磁体的模拟 大型风力发电机提供了变速测试的条件。我们只要监测调测控制器上的变化，就能快速仿 真测试新型磁钢动态条件下，是否失磁，是否破碎，而传统测试在风电场实际测试，耗时周 期长，拆装成本高。3本技术对加快永磁直驱发电机研制或改型起重要作用。附图说明图1为本技术的原理图具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步说明。图1所示，一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试系统，包括与电网连接的 变频调速器1、拖动电动机2、齿轮减速机3、调测控制器4以及模拟大型风力发电机6，所述 的变频调速器1与拖动电动机2连接，所述的拖动电动机2通过齿轮减速机3与被测试的 模拟大型风力发电机6连接，所述的调测控制器4与变频调速器1以及模拟大型风力发电 机6控制连接；所述的模拟大型风力发电机6的转子上按预定设计安装被测试新型磁钢。本技术还包括力矩传感器，该力矩传感器设于被测试的模拟大型风力发电机 的基座联接处，所述的力矩传感器与调测控制器连接。本测试系统对于每一个不同转速时模拟风力发电机的功率、力矩、转速、勻可直接 测取。能进行模拟风力发电机各种转速时的空载电压、超速、过负载、噪声、功率特性、温升 等动态试验项目的测试。由于电网频率固定为50Hz，拖动电机的额定功率也为50Hz，而且一般大功率电机 为4级和6级最为常见，其转速分别为1500转/分和1000转/分。直接拖动额定转速为 20转/分的风力发电机是不允许的。其间必需加入减速器，也就是变速齿轮箱。所以本技术首先选取合适的减速齿轮箱，当拖动电机工作在额定转速时，就 可以使永磁发电机实现额定转速。这时就可以测试额定转速时大型模拟风力发电机的各项 电气与机械性能，从而可以从电气与机械性能的测试数据中，判断发电机上的被测试磁钢 是否与设计理论值相符。但是这种仅有减速齿轮箱的装置因为拖动电机只能工作在额定转速下，所以也只 能测额定转速时的永磁直驱风力发电机的电器性能和机械性能，无法测试在其他转速时的 性能。为此我们再在系统中加入电机变频调速器，变频调速器能使拖动电机稳定地工作 在不同转速下。因此这种由变频调速器和拖动电动机与变速齿轮箱共同组成的电机驱动装 置就能使永磁直驱发电机稳定地工作在不同转速下。所以本技术是应用了电机变频调速技术和齿轮箱变速技术，两种变速技术， 由变频调速器和拖动电动机与变速齿轮箱共同组成了具有大扭矩，低转速的电机驱动系 统，可驱动被测永磁直驱低速发电机在设定的变速范围内(例如0 25转/分范围内)，长 时间稳定地工作在任何一个工作转速上。这样被测模拟风力发电机就可以仿真野外现场相 同的工作方式工作，使我们能够准确测试每一个不同转速时模拟风力发电机转子上新型磁 钢的电磁性能和机械性能，判断磁钢是否失磁，是否在离心力作用下破碎。具体测试内容和方法按国标进行。本专利技术只提供测试系统。本系统能使永磁直驱发电机长时间地稳定地工作在0 26转/分之间任何一个 设定的转速上，供测试者测试。 当模拟负载5电阻断开时，可进行各转速下的的空载特性；当模拟负载5电阻为零 时，可测试各种转速下的短路特性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试系统，其特征在于，包括与电网连接的变频调速器（１）、拖动电动机（２）、齿轮减速机（３）、调测控制器（４）以及模拟大型风力发电机（６），所述的变频调速器与拖动电动机连接，所述的拖动电动机通过齿轮减速机与被测试的模拟大型风力发电机连接，所述的调测控制器与变频调速器以及模拟大型风力发电机控制连接；所述的模拟大型风力发电机的转子上按预定设计安装被测试新型磁钢。

【技术特征摘要】
1.一种大型风力发电机新型磁钢快速仿真测试系统，其特征在于，包括与电网连接的 变频调速器(1)、拖动电动机O)、齿轮减速机(3)、调测控制器以及模拟大型风力发电 机(6)，所述的变频调速器与拖动电动机连接，所述的拖动电动机通过齿轮减速机与被测试 的模拟大型风力发电机连接，所述的调测控制器与变频...

【专利技术属性】
技术研发人员：武树森，贾大江，吕先明，李勇，郑健，柳东亚，徐建新，梁虎岑，高建宏，王丛利，
申请(专利权)人：上海万德风力发电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31