风力发电机组电动变桨系统加载试验台技术方案

技术编号:8554027 阅读:188 留言:0更新日期:2013-04-06 11:19
一种风力发电机组电动变桨系统加载试验台,包括用以查看状态及操作的测控台,四象限的直流调速器,直流电机、联轴器和扭矩传感器、被测试变桨电机和变桨电控系统。本实用新型专利技术提供一种模拟桨叶和风力负荷的加载试验台,完成额定负载和突加负载情况下的风力发电变桨系统的测试,同时,能将测试过程产生的机械能转换成电能供系统内其他设备使用,实现节能效果。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

风力发电机组电动变桨系统加载试验台
[0001 ] 本技术涉及一种风力发电机组电动变桨距系统加载试验台,尤其涉及变桨系 统加载测试领域。
技术介绍
兆瓦级变速恒频风力发电系统中电动变桨技术是其中的关键技术。它控制风力发 电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节。在低风速起动时,桨叶节距可以转 到合适的角度,使风轮具有最大的起动力矩;当风速过高时,通过调整桨叶节距,改变气流 对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,使发电机功率输出保持稳定。变桨系统对三个变桨电机的速度跟随和位置跟踪要求极高,电机空载情况下无法 准确判断变桨系统是否达到设计要求。如果等待风机整体吊装完毕后,由实际风况负载进 行加载功能测试,势必为设备维护和系统改善带来不便,同时也存在着安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种地面加载测试方式,模拟桨叶负荷和风力负荷, 同时观察突加负荷情况下变桨系统控制效果。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是通过直流电机、四象限直流调 速器和测控台组成的加载系统,模拟桨叶和风力负荷,实现变桨系统的满载控制。通过四象 限直流调速器的应用可以实现变桨系统产生的机械能转换为电能回馈到内部电网,供本电 网内部其他用电设备使用。如图1所示的变桨系统加载方案原理如下。加载前,先给直流电机励磁绕组施加 恒定励磁电流,在电机气隙中建立主磁场。起动被测试变桨系统电机,在起动瞬间,电机处 于静止状态,直流电机处于电动状态下工作,其电磁力矩作为被测试变桨电机的阻力矩,同 时通过直流调速器中的整流逆变器给直流电机投入电枢电压,调节电枢电压的大小可以控 制施加于被测试变桨电机的启动力矩大小。加载时随着电机转动,直流电机由反向电动状 态过渡到发电状态,发电运行时电枢上的转矩方程为T =式中,为气隙磁通,它受励磁电流和电枢电流的影响,因而在励磁电流不变的情 况下,可以通过调节直流电机电枢电流来调节转矩,直流电机与被测试变桨电机同轴旋转, 选择直流电机励磁电流的方向,使直流电机产生的力矩方向与被测试变桨电机转动方向相 反,则可实现对变桨电机的加载。本技术的有益效果是,通过直流电机加载方案,模拟变桨系统在满载状态下 的使用环境,从而可以在地面条件下测试满载状态下的变桨系统的功能。同时,该加载方 案,可以使被测试设备产生的机械能转换为电能,供系统内部其他设备使用,与水力或者电 涡流加载方案相比具有显著的节能效果。附图说明图1是变桨系统加载试验台框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施 例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术,并不用于限定本技术。图1示出了本技术实施例框图。测控台实现转速、转矩、功率的检测, 同时实现数据报表拟合曲线和相关设备的启停控制功能。直流调速器选用西门子 6RA7028-6DV62-0四象限直流调速器,实现能量的双向流动,从而达到节能的效果。变桨电 控系统和变桨电机以实际工况连接,变桨电机通过联轴器与加载台的直流电机弹性连接, 联轴器安装有扭矩传感器以实时监测扭矩。测试时,变桨电控系统以设定的顺桨速度启动 变桨电机,测控台在转矩控制模式下,增加至设定负载,从而观察变桨系统在不同模拟负荷 情况下的控制效果,达到检测满载情况下测试变桨系统功能的目的。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本技术。例如加 载方式亦可以选择交流电机和四象限的交流变频器组成的加载测控系统,凡在本技术 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术的保护范 围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组电动变桨系统加载试验台,其特征在于,所述加载试验台包括用以查看状态及操作的测控台,四象限的直流调速器,直流电机、联轴器和扭矩传感器、被测试变桨电机和变桨电控系统。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组电动变桨系统加载试验台,其特征在于,所述加载试验台包括用以查看状态及操作的测控台,四象限的直流调速器,直流电机、联轴器和扭矩传感器、被测试变桨电机和变桨电控系统。2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:甘敬松王赟王湛
申请(专利权)人:中船重工武汉凌久电气有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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