本發(fā)明屬于風(fēng)電變槳系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)電變槳上的三相交流異步電機綜合自動測試裝置。

背景技術(shù)：

隨著風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，對風(fēng)電配套產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)上提出了更高要求。作為風(fēng)電主剎車系統(tǒng)用變槳電機，其可靠性直接關(guān)系風(fēng)機整機安全。在變槳電機批量出廠過程中做好測試，保證系統(tǒng)可靠性具有關(guān)鍵作用。近年國內(nèi)風(fēng)電裝機平均每年新增1萬臺以上風(fēng)電機組，涉及3萬臺以上變槳電機。規(guī)模化生產(chǎn)過程中做好產(chǎn)品全檢需要投入大量人工成本和時間成本，實現(xiàn)變槳電機自動全面性檢測將大大節(jié)約生產(chǎn)成本。

目前變槳電機直接使用一套變槳柜(三個控制柜)進行測試，需要人為進行各種指令操作，記錄多項數(shù)據(jù)，耗費大量時間及占地空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，實現(xiàn)對風(fēng)電變槳電機進行快速有效地測試，本發(fā)明公開了一種風(fēng)電變槳上的三相交流異步電機綜合自動測試裝置，該裝置通過面板上簡單的復(fù)位、維護及急停按鈕即可同時完成三臺變槳電機所有綜合項目測試。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置，包括電機測試柜柜體和設(shè)置在柜體中的充電機1、超級電容模組2、PLC模組3、三個變槳電機驅(qū)動器16；其特征在于：

電機測試柜正面和背面均設(shè)置有柜門；

在電機測試柜下部安裝充電機1和超級電容模組2，三相交流電源經(jīng)過安裝在柜體側(cè)壁上的電纜插口17連接至充電機1的電源端，充電機1向超級電容模組2充電；

在柜體內(nèi)充電機1的上方豎直設(shè)置安裝板，在安裝板的正面安裝PLC模組3，在PLC模組3的上側(cè)依次安裝第一直流電源4、第二直流電源5、內(nèi)部供電插座6；

在安裝板背面安裝布置三個變槳電機驅(qū)動器16；

超級電容模組2兩端分別與三個變槳電機驅(qū)動器16的電源端連接；

PLC模組3上有三個CAN通訊接口，分別與三個變槳電機驅(qū)動器16上CAN通訊接口進行連接；

第一直流電源4和第二直流電源5的輸入端連接至引入電機測試柜中的三相交流電源中的其中一相，第二直流電源5輸出的24V電壓單獨給PLC模組3供電，第一直流電源4作為綜合自動測試裝置內(nèi)其余所有需要直流電源的設(shè)備供電；內(nèi)部供電插座(6)連接引入電機測試柜中的三相交流電源中的任一相作為交流預(yù)用電源插孔；

所述PLC模組3經(jīng)過CAN通訊總線向變槳電機驅(qū)動器16下發(fā)的控制指令以控制變槳電機的工作狀態(tài)；

變槳電機驅(qū)動器16接收變槳電機電流信號和變槳電機速度反饋信號，PLC模組3接收變槳電機溫度信號和變槳電機位置反饋信號。

本發(fā)明進一步包括以下優(yōu)選方案：

所述綜合自動測試裝置還包括4臺風(fēng)扇，分布在左右側(cè)壁上部，兩側(cè)分別安裝兩臺風(fēng)扇18。

PLC模組3還設(shè)置以太網(wǎng)和串行通訊接口，以外接工業(yè)PC即上位機。

PLC模組3向變槳電機驅(qū)動器16下發(fā)的控制指令包括電機轉(zhuǎn)向指令和速度指令。

變槳電機的測試反饋信號包括變槳電機電流信號、變槳電機溫度信號、變槳電機位置反饋信號和變槳電機速度反饋信號，其中變槳電機溫度信號和變槳電機位置反饋信號由PLC模組3進行采集，變槳電機電流信號和變槳電機速度反饋信號由變槳電機驅(qū)動器16進行采集。

在電機測試柜背面柜門上設(shè)置有連接測試變槳電機的位置反饋信號、速度反饋信號接線匯總插口19，插頭19在裝置內(nèi)分出位置反饋信號接入PLC模組3、速度反饋信號接入變槳電機驅(qū)動器16；變槳電機風(fēng)扇供電、電機制動器供電和電機溫度信號接線匯總插口20，插頭20在裝置內(nèi)分出電機溫度信號接入PLC模組3，電機風(fēng)扇供電由三相交流電入口插口17其中一相接出，電機制動器供電由第一直流電源4接出；變槳電機三相動力線出線口21，變槳驅(qū)動器16通過三相動力線進行功率輸出，并檢測電機電流信號；

綜合自動測試裝置面板上分布五個微型斷路器7、8、9、10、11進行各回路供電通斷控制，分別對應(yīng)第一直流電源4輸出回路、第二直流電源5輸出回路、匯總插頭20中變槳電機風(fēng)扇供電回路、變槳驅(qū)動器16控制回路、充電機1輸入回路。

綜合自動測試裝置面板上還分別設(shè)有復(fù)位按鈕12、故障顯示燈13、維護開關(guān)14和急停按鈕15；復(fù)位按鈕12與PLC模組3連接，用于測試過程中出現(xiàn)故障時進行5秒鐘故障復(fù)位，5s后故障消失將繼續(xù)測試，否則保持故障狀態(tài)；故障顯示燈13與PLC模組3連接，在測試過程中遇到故障時顯示紅色，正常時顯示燈熄滅；維護開關(guān)14通過與PLC模組3連接，撥動維護開關(guān)14時PLC模組3停止輸出電機轉(zhuǎn)向和速度控制指令；急停按鈕15與變槳驅(qū)動器16供電回路連接，觸發(fā)急停按鈕后變槳驅(qū)動器16直接斷電，停止驅(qū)動電機。

本發(fā)明的有益效果是：將變槳電機測試依靠三個變槳柜單獨控制整合為一個變槳電機測試裝置，內(nèi)部件空間布局合理緊湊。在閉合面板上的微型斷路器7、8、9、10、11后，通過操作面板上的復(fù)位按鈕12、維護開關(guān)14和急停按鈕15將涵蓋變槳電機測試過程中的所有操作，簡單方便。

附圖說明

圖1為風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置背面裝配結(jié)構(gòu)圖；

圖3為風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置左側(cè)面圖；

圖中，1為充電機，2為超級電容模組，3為PLC模組，4為第一直流電源，5第二直流電源，6為內(nèi)部供電插座，7、8、9、10、11為微型斷路器、12為復(fù)位按鈕、13為故障顯示燈、14為維護按鈕、15為急停按鈕、16為變槳驅(qū)動器、17為三相交流電入口插口，18為散熱風(fēng)扇，19為變槳電機的位置反饋信號、速度反饋信號接線匯總插口，20為變槳電機風(fēng)扇供電、電機制動器供電和電機溫度信號接線匯總插口，21為變槳電機三相動力線由出線口。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步詳細介紹。

如圖1所示為本申請公開的的風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置，包括電機測試柜柜體和設(shè)置在柜體中的充電機1、超級電容模組2、PLC模組3、三個變槳電機驅(qū)動器16。電機測試柜正面和背面均設(shè)置有柜門。在電機測試柜下部安裝充電機1和超級電容模組2，三相交流電源經(jīng)過安裝在柜體側(cè)壁上的電纜插口17連接至充電機1的電源端，充電機1向超級電容模組2充電；在柜體內(nèi)充電機1的上方豎直設(shè)置安裝板，在安裝板的正面安裝PLC模組3，在PLC模組3的上側(cè)依次安裝第一直流電源4、第二直流電源5、內(nèi)部供電插座6。

如附圖2所示為風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置背面裝配結(jié)構(gòu)圖，在安裝板背面安裝布置三個變槳電機驅(qū)動器16。

超級電容模組2兩端分別與三個變槳電機驅(qū)動器16的電源端連接，PLC模組3上有三個CAN通訊接口，分別與三個變槳電機驅(qū)動器16上CAN通訊接口進行連接。

三相交流電源通過進線口17(參見附圖3)進入裝置內(nèi)，連接充電機1輸入端，充電機1對三相交流電進行整流輸出直流75V電壓并與超級電容模組2并聯(lián)，超級電容模組2進行直流母線穩(wěn)壓，可提高瞬間輸出功率。三個變槳驅(qū)動器3與充電機1輸出端及超級電容模組2一同并聯(lián)，在變槳驅(qū)動3所需功率低于充電機1所能提供功率時由充電機1提供電能，當變槳驅(qū)動3所需電能超過充電機1所能提范圍時，由超級電容模組2一同補給電能。

在進線口17進入裝置內(nèi)的三相交流電源中取任意一相，在該相上接有第一直流電源4和第二直流電源5。第二直流電源5對單相交流電進行整流輸出直流24V，最大輸出電流3A，第二直流電源5只用于給PLC模組3供電，旨在防止其余直流24V設(shè)備對PLC模組產(chǎn)生電磁干擾。第一直流電源4對單相交流電進行整流輸出直流24V，最大輸出電流10A，第一直流電源4給裝置內(nèi)除PLC模組3外的其余24VDC設(shè)備供電。

在進線口17進入裝置內(nèi)的三相交流電源中取任意一相，在該相上接有內(nèi)部供電插座6，用于裝置外接工業(yè)PC等其它設(shè)備提供電源。

裝置面板上分布五個微型斷路器7、8、9、10、11進行各回路供電通斷控制。微型斷路器7串聯(lián)在第一直流電源4的輸出端正極上，斷開微型斷路器7裝置內(nèi)除PLC模組3外其余直流24V設(shè)備將失電，反之閉合將得電。微型斷路器8串聯(lián)在第二直流電源5的輸出端正極上，斷開微型斷路器8裝置內(nèi)PLC模組3將失電，反之閉合將得電。微型斷路器9串聯(lián)在供電插頭20中變槳電機風(fēng)扇所在回路，斷開微型斷路器9被測電機風(fēng)扇將停止運行，反之閉合將開始運行。微型斷路器10串聯(lián)在變槳驅(qū)動器16控制回路，斷開微型斷路器10變槳驅(qū)動器16控制回路斷電，反之閉合控制回路帶電。微型斷路器11串聯(lián)在充電機1入口三相供電回路，斷開微型斷路器11充電機1將斷電，反之閉合將帶電。

變槳驅(qū)動器16通過CAN通訊接口與PLC模組3進行信號傳輸，接收PLC模組3發(fā)出的電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向指令，將并聯(lián)在變槳驅(qū)動器16上的超級電容模組2上的直流電逆變?yōu)榕c轉(zhuǎn)速指令相同頻率的三相電壓，通過轉(zhuǎn)向指令調(diào)整三相電壓相位，以此達到PLC模組3所要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。

通過接線匯總插口19將被測電機編碼器位置反饋格雷碼信號傳輸?shù)絇LC模組3上，PLC模組3進行格雷碼轉(zhuǎn)換，換算為電機位置角度信號，該位置信號用于PLC模組3內(nèi)控制指令計算的參考值。通過接線匯總插口19將被測電機編碼器速度反饋增量信號傳輸?shù)阶儤?qū)動器16上，變槳驅(qū)動器16進行編碼器增量信號采集，辨識電機實際旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)向，進行內(nèi)部速度閉環(huán)算法控制，達到電機實際輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向與PLC模組經(jīng)過CAN通訊下發(fā)給變槳驅(qū)動器16的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向指令一致。通過接線匯總插口20，對電機進行風(fēng)扇、制動器啟動停止進行控制，并通過PLC模組3監(jiān)測電機溫度反饋信號。當電機溫度信號大于40℃時，PLC模組3輸出控制裝置內(nèi)繼電器，閉合電機風(fēng)扇供電回路，啟動器電機風(fēng)扇進行電機散熱。當PLC模組3下發(fā)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向指令至變槳驅(qū)動器時，變槳驅(qū)動器控制制動器回路閉合，制動器得電后內(nèi)部剎車打開，達到旋轉(zhuǎn)要求。

變槳驅(qū)動器16通過電機三相動力線出線口21輸出逆變后的三相交流電壓驅(qū)動電機，通過三相動力線給電機提供所需的功率輸出，并在變槳驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)有電流互感器，實時檢測輸出電流信號。

如附圖3所示為風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置左側(cè)面圖，所述綜合自動測試裝置還包括4臺散熱風(fēng)扇18，分布在左右側(cè)壁上部，兩側(cè)分別安裝兩臺散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇18電源連接至三相交流電源中的任一相。風(fēng)電變槳電機綜合自動測試裝置進行變槳電機測試時啟動散熱風(fēng)扇18進行裝置內(nèi)部空氣循環(huán)達到散熱效果。

裝置面板上操作復(fù)位按鈕12進行PLC模組3內(nèi)故障復(fù)位，PLC模組接收到復(fù)位指令后進行故障自檢，如果沒有故障將由CAN通訊接口下發(fā)控制指令到變槳驅(qū)動器16，由變槳驅(qū)動器16驅(qū)動變槳電機進行測試，如果接收復(fù)位指令后仍有故障存在，停止下發(fā)變槳電機測試指令，并在面板上故障顯示燈13上顯示紅色，故障指示燈13直到故障被處理并復(fù)位后熄滅。在變槳電機測試過程中如要暫停電機測試進行其他相關(guān)操作可撥動維護開關(guān)14，撥動維護開關(guān)14后PLC模組處于待機狀態(tài)，當撥回維護開關(guān)14后繼續(xù)進行電機測試。如在測試過程中出現(xiàn)緊急情況需要停止電機旋轉(zhuǎn)，可觸發(fā)急停按鈕15，觸發(fā)后變槳驅(qū)動器16直接斷電，電機立即停止，保證安全。

以上所述僅為用以解釋本發(fā)明的較佳實施例，并非企圖據(jù)以對本發(fā)明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創(chuàng)作精神下所作有關(guān)本發(fā)明的任何修飾或變更，皆仍應(yīng)包括在本發(fā)明意圖保護的范疇。