[發明專利]一種變槳電機轉矩輸出能力評估方法及測試系統

有效

• 申請號: 201710085560.5
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106768532B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 余清清;許國東;范紅偉;王露克
• 申請（專利權）人: 浙江運達風電股份有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00;F03D17/00;G01R31/34
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種變槳電機轉矩輸出能力評估方法，包括以下過程：變槳電機在低頻低轉速下進行空載試驗，根據所述的信息處理器采集到的電機端電壓和定子電流，繪制變槳電機空載試驗的端電壓曲線，根據變槳驅動電機的等效電路及方程和變槳電機的等效參數繪制變槳電機空載試驗的電動勢曲線；根據電動勢曲線和端電壓曲線的趨近程度評估電機的轉矩輸出能力，即電動勢曲線和端電壓曲線之間的壓差作為趨近程度的指標，指標越小表明轉矩輸出能力越好。以及一種實現變槳電機轉矩輸出能力評估方法的測試系統。本發明能有效評估變槳電機轉矩輸出能力。

技術領域

本發明涉及風力發電機組變槳系統的技術領域，具體地，涉及一種變槳電機轉矩輸出能力評估方法及其測試系統。

背景技術

作為新能源的風力發電具有經濟、綠色環保、安全等優勢越來越受到世界各國的重視。現代風電機組的單機容量越來越大，風輪直徑也越來越大。而其中采用電動變槳距控制技術的風電機組因其優越的性能，在大型風電機組中得到廣泛應用。

變槳電機作為電動變槳距系統的執行機構，其性能是保障變槳系統的可靠性、穩定性、響應特性及風電機組的開發設計的關鍵。

在風機實際運行過程中，由于風況的復雜性和多變性，變槳電機需要有過載轉矩下頻繁啟動的能力，變槳電機選型時電機性能評估可保障變槳動作的可靠性、穩定性和響應特性，降低故障和運維成本周期，提高機組的穩定性和壽命。通用電動機性能測定和評估通常是通過在額定參數下測試電機的輸出轉矩特性，需要連接測功機(扭矩傳感器)進行轉矩特性測試，由于受電機與測功機安裝同軸度、測功機PID控制、繞組過電流發熱等因素影響，每次測試出的電機轉矩輸出特性都會發生一定的變化。

發明內容

為了克服已有風力發電機組變槳系統的無法有效評估轉矩輸出能力的不足，本發明提供一種有效評估轉矩輸出能力的變槳電機轉矩輸出能力評估方法及測試系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種變槳電機轉矩輸出能力評估方法，所述評估方法包括以下過程：

變槳電機在低頻低轉速下進行空載試驗，根據所述的信息處理器采集到的電機端電壓和定子電流，繪制變槳電機空載試驗的端電壓曲線，根據變槳驅動電機的等效電路及方程和變槳電機的等效參數繪制變槳電機空載試驗的電動勢曲線；

根據電動勢曲線和端電壓曲線的趨近程度評估電機的轉矩輸出能力，即電動勢曲線和端電壓曲線之間的壓差作為趨近程度的指標，指標越小表明轉矩輸出能力越好。

進一步，根據變槳電機的等效電路圖，等效方程：

其中，U₁為變槳電機端電壓，E₁、E₂分別為定子端電動勢和轉子端電動勢，I₁、I₂、I_m分別為定子電流、轉子電流和漏磁電流，R₁、R’₂、Z_m分別為定子電阻、轉子電阻和漏磁阻抗，X_1σ、X’_2σ分別為定子電感和轉子電感；

根據公式(1)可知，當變槳電機在額定電壓和額定頻率下運行時，

U₁≈E₁，I₁(R₁+jX_1σ)＜＜U₁

當變槳電機在低頻低壓低轉速下運行時，