導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)及方法，第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子和第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子均連接在平臺上，兩個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子相對設(shè)置且通過連接器連接；一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，另一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子跟隨同步旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動電機位于平臺上；變流器的輸入端連接電網(wǎng)，變流器的輸出端連接第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子，兩個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子之間通過電氣連線連接，第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子連接電網(wǎng)；變流器控制器輸出脈寬調(diào)制信號控制變流器分別輸出不同的測試電流給第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)加載；測試設(shè)備測試第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)在不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)消耗電能很少，可以為大功率的導(dǎo)電滑環(huán)進行性能測試。
【專利說明】
導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]風(fēng)電機組上的導(dǎo)電滑環(huán)是風(fēng)電機組中變槳控制機構(gòu)和發(fā)電機的關(guān)鍵部件，在風(fēng)機旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下起到控制信號和電能傳輸?shù)墓δ?，是實現(xiàn)兩個相對轉(zhuǎn)動機構(gòu)的控制信號及電流傳遞的輸電裝置，可以為風(fēng)機提供控制信號，也可以將風(fēng)機的電能輸出，是整個風(fēng)機的核心部件。
[0003]隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電機組的功率也越來越大，風(fēng)電變槳系統(tǒng)的功率也隨之增大。葉輪中使用的電能都需要通過導(dǎo)電滑環(huán)進行傳遞，因此，導(dǎo)電滑環(huán)的容量也越來越大。為了保證風(fēng)電機組運行的安全性，在導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)計或者選型過程中需要對導(dǎo)電滑環(huán)進行帶載驗證。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，一般對于小型導(dǎo)電滑環(huán)進行加載都是使用能量消耗的方式，但是，對于大功率導(dǎo)電滑環(huán)繼續(xù)采用能量消耗的加載方式會消耗巨大的能量，負(fù)載的體積和發(fā)熱量巨大。
[0005]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)及方法，能夠?qū)Υ蠊β蕦?dǎo)電滑環(huán)進行性能測試，而且不會消耗巨大的能量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)， 能夠?qū)崿F(xiàn)對小功率和大功率導(dǎo)電滑環(huán)的性能測試，并且不會消耗巨大的能量，節(jié)省能源。
[0007]本發(fā)明實施例提供一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，用于同時測試兩個導(dǎo)電滑環(huán);該系統(tǒng)包括:變流器、變流器控制器、平臺和測試設(shè)備；
[0008]所述兩個導(dǎo)電滑環(huán)分別為:第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)；
[0009]所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子和第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子均連接在所述平臺上，所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子和第二導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子相對設(shè)置且通過連接器連接在一起；
[0010]其中一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，另一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子跟隨同步旋轉(zhuǎn);所述驅(qū)動電機位于所述平臺上；
[0011]所述變流器的輸入端連接電網(wǎng)，所述變流器的輸出端連接第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子， 所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子與所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子之間通過電氣連線連接，所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子連接所述電網(wǎng)，以使電能回饋給所述電網(wǎng)；
[0012]所述變流器控制器，用于輸出脈寬調(diào)制信號控制所述變流器分別輸出不同的測試電流給所述第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)加載；
[0013]所述測試設(shè)備，用于測試所述第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)。
[0014]優(yōu)選地，所述測試設(shè)備包括:處理器、設(shè)置在第一導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)部的第一組溫度傳感器和設(shè)置在第二導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)部的第二組溫度傳感器；
[0015]所述處理器，用于采集所述第一組溫度傳感器的溫度獲得所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)；以及采集所述第二組溫度傳感器的溫度獲得所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選地，所述測試設(shè)備還包括:通信主站和至少以下兩個通信從站:第一通信從站和第二通信從站
[0017]所述通信主站通過第一通信線路經(jīng)過所述第一導(dǎo)電滑環(huán)與所述第一通信從站進行連接；
[0018]所述通信主站通過第二通信線路經(jīng)過所述第二導(dǎo)電滑環(huán)與所述第二通信從站進行連接；
[0019]所述通信主站，用于向所述通信從站發(fā)送控制指令；
[0020]所述通信從站，用于對所述控制指令做出應(yīng)答；
[0021]所述處理器，用于測試所述第一通信線路上的通信信號和第二通信線路上的通信信號，并通過對所述通信信號的分析獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)和第二導(dǎo)電滑環(huán)的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)。
[0022]優(yōu)選地，所述變流器包括:整流器和逆變器；
[0023]所述整流器的輸入端連接所述電網(wǎng)；
[0024]所述整流器的輸出端連接所述逆變器的輸入端；
[0025]所述逆變器的輸出端連接所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子。
[0026]優(yōu)選地，所述變流器還包括:B〇〇st升壓電路、濾波電容和濾波器；
[0027]所述Boost升壓電路的輸入端連接所述整流器的輸出端；
[0028]所述濾波電容并聯(lián)在所述Boost升壓電路的輸出端；
[0029]所述Boost升壓電路的輸出端連接所述逆變器的輸入端；
[0030]所述逆變器的輸出端連接所述濾波器；[0031 ]所述濾波器的輸出端連接所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子。[〇〇32] 優(yōu)選地，還包括:隔離變壓器；
[0033]所述隔離變壓器連接在所述電網(wǎng)和變流器之間；
[0034]所述隔離變壓器的初級繞組和次級繞組采用角-星連接方式。
[0035]優(yōu)選地，還包括:總斷路器、變流器整流側(cè)斷路器和變流器輸出側(cè)斷路器；
[0036]所述總斷路器的一端連接所述電網(wǎng)，所述總斷路器的另一端連接所述隔離變壓器的輸入端；
[0037]所述變流器整流側(cè)斷路器的一端連接所述變壓器的輸出端，所述變流器整流側(cè)斷路器的另一端連接所述變流器的輸入端；
[0038]所述變流器輸出側(cè)斷路器的一端連接所述逆變器的輸出端，所述逆變器輸出側(cè)斷路器的另一端連接所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子。
[0039]本發(fā)明實施例還提供一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法，利用所述的系統(tǒng)對導(dǎo)電滑環(huán)進行測試，包括:
[0040]通過變流器控制器控制變流器輸出導(dǎo)電滑環(huán)需要的不同測試電流；[0041 ]利用所述驅(qū)動電機驅(qū)動一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；
[0042]采集所述第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)；
[0043]對所述溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析，獲取導(dǎo)電滑環(huán)的測試結(jié)果。
[0044]優(yōu)選地，采集所述第一導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)，具體為:
[0045]采集設(shè)置在所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的第一組溫度傳感器的溫度獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)；
[0046]采集所述第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)，具體為:
[0047]采集設(shè)置在所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的第二組溫度傳感器的溫度獲得第二導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)。
[0048]優(yōu)選地，所述采集所述第一導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:[〇〇49]采集通信主站與第一通信從站之間的第一通信線路上的通信信號;所述第一通信線路通過所述第一導(dǎo)電滑環(huán)；
[0050]采集所述第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:
[0051]采集通信主站與第二通信從站直接的第二通信線路上的通信信號;所述第二通信線路通過所述第二導(dǎo)電滑環(huán)；
[0052]所述通信主站用于向所述通信從站發(fā)送控制指令，所述通信從站用于對所述控制指令做出應(yīng)答。[〇〇53]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:[〇〇54]通過變流器為導(dǎo)電滑環(huán)提供電流，導(dǎo)電滑環(huán)又將電流回饋到電網(wǎng)，整個系統(tǒng)消耗的電能很少，從而可以為大功率的導(dǎo)電滑環(huán)進行性能測試。另外，變流器控制器可以控制變流器輸出不同的測試電流，從而仿真導(dǎo)電滑環(huán)真實工作場景，使導(dǎo)電滑環(huán)實現(xiàn)在不同電流加載時的性能測試。并且通過連接器將兩個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子連接在一起，可以同時實現(xiàn)對兩個導(dǎo)電滑環(huán)的性能測試。根據(jù)性能測試的結(jié)果可以指導(dǎo)導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計以及選型?！靖綀D說明】
[0055]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0056]圖1為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)實施例一示意圖；
[0057]圖2a為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)實施例二示意圖；[〇〇58]圖2b為本發(fā)明提供的變流器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖3為本發(fā)明提供的測試導(dǎo)電滑環(huán)通信質(zhì)量的示意圖；
[0060]圖4為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)測試方法的流程圖；[0061 ]圖5為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)加載測試示意圖。
[0062] 附圖標(biāo)號說明:[〇〇63]100-變流器;200-變流器控制器;300-平臺；400-測試設(shè)備;第一導(dǎo)電滑環(huán)-501;第二導(dǎo)電滑環(huán)-502; 301-連接器；302-驅(qū)動電機;303-電氣連線；401-處理器;402-通信主站；403-第一通信從站;404-第二通信從站;405-第三通信從站；101-整流器；102-逆變器；103-濾波器；104-Boost升壓電路；105-放電電阻；106-預(yù)充電電路;K1-總斷路器;K2-變流器整流側(cè)斷路器;K3-變流器輸出側(cè)斷路器?！揪唧w實施方式】
[0064]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[〇〇65]系統(tǒng)實施例一:
[0066]參見圖1，該圖為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)實施例一示意圖。
[0067]本實施例提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，用于同時測試兩個導(dǎo)電滑環(huán);該系統(tǒng)包括: 變流器100、變流器控制器200、平臺300和測試設(shè)備400;[〇〇68] 兩個導(dǎo)電滑環(huán)分別為:第一導(dǎo)電滑環(huán)501和第二導(dǎo)電滑環(huán)502;[〇〇69] 第一導(dǎo)電滑環(huán)501的定子和第二導(dǎo)電滑環(huán)502的定子均連接在平臺上，第一導(dǎo)電滑環(huán)501的轉(zhuǎn)子和第二導(dǎo)電滑環(huán)502的轉(zhuǎn)子相對設(shè)置且通過連接器連接在一起；
[0070] 其中一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動電機302驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，另一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子跟隨同步旋轉(zhuǎn);驅(qū)動電機302位于平臺300上；
[0071]需要說明的是，驅(qū)動電機302可以帶動導(dǎo)電滑環(huán)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可以滿足0-導(dǎo)電滑環(huán)的額定轉(zhuǎn)速?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速模擬導(dǎo)電滑環(huán)在各個轉(zhuǎn)速條件下進行動態(tài)加載時的性能。 [〇〇72] 變流器100的輸入端連接電網(wǎng)，變流器100的輸出端連接第一導(dǎo)電滑環(huán)501的定子， 第一導(dǎo)電滑環(huán)501的轉(zhuǎn)子與第二導(dǎo)電滑環(huán)502的轉(zhuǎn)子之間通過電氣連線連接，第二導(dǎo)電滑環(huán) 502的定子連接電網(wǎng)，以使電能回饋給電網(wǎng);整個系統(tǒng)形成一個閉環(huán)的環(huán)流。
[0073] 可以理解的是，該測試系統(tǒng)可以同時對兩個導(dǎo)電滑環(huán)進行性能測試，為了測試的快捷性，同時測試的兩個導(dǎo)電滑環(huán)的型號最好相同。
[0074]從圖1中可以看出，導(dǎo)電滑環(huán)僅是作為供電通路中的一部分，并沒有消耗很多能量，整個供電通路又將電能反饋給電網(wǎng)，電網(wǎng)僅為各個部件提供消耗的電能即可，并沒有阻性負(fù)載消耗大量電能，因此該測試系統(tǒng)消耗的電能很少，易于給導(dǎo)電滑環(huán)提供較大的測試電流。[〇〇75]變流器控制器200,用于輸出脈寬調(diào)制信號控制變流器100分別輸出不同的測試電流給第一導(dǎo)電滑環(huán)501和第二導(dǎo)電滑環(huán)502加載；[〇〇76] 可以理解的是，變流器控制器200可以通過調(diào)節(jié)輸出的脈寬調(diào)制信號PWM來精確控制變流器輸出的電流，該電流可以模擬不同的測試電流以及不同的高次諧波成分，從而仿真電力干擾測試。[〇〇77] 測試設(shè)備400,用于測試第一導(dǎo)電滑環(huán)501和第二導(dǎo)電滑環(huán)502在不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)。
[0078]本實施例提供的系統(tǒng)，通過變流器為導(dǎo)電滑環(huán)提供電流，導(dǎo)電滑環(huán)又將電流回饋到電網(wǎng)，整個系統(tǒng)消耗的電能很少。另外，變流器控制器可以控制變流器輸出不同的測試電流，從而仿真導(dǎo)電滑環(huán)真實工作場景，使導(dǎo)電滑環(huán)實現(xiàn)在不同電流加載時的性能測試。并且通過連接器將兩個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子連接在一起，可以同時實現(xiàn)對兩個導(dǎo)電滑環(huán)的性能測試。根據(jù)性能測試的結(jié)果可以指導(dǎo)導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計以及選型。
[0079]系統(tǒng)實施例二:
[0080]參見圖2a和圖3,該圖為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)實施例二示意圖。
[0081]本實施例提供的測試系統(tǒng)，其中，測試設(shè)備包括:處理器401、設(shè)置在第一導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)部的第一組溫度傳感器(圖中未示出)和設(shè)置在第二導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)部的第二組溫度傳感器 (圖中未示出)；[〇〇82] 從圖2a中可以看出，第一導(dǎo)電滑環(huán)501的轉(zhuǎn)子和第二導(dǎo)電滑環(huán)502的轉(zhuǎn)子之間通過連接器301連接在一起，平臺300上設(shè)有驅(qū)動電機302。[〇〇83] 處理器401，用于采集第一組溫度傳感器的溫度獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù);還用于采集第二組溫度傳感器的溫度獲得第二導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)。[〇〇84]可以理解的是，導(dǎo)電滑環(huán)包括多個通道，可以測量不同通道的耐溫性能，具體可以根據(jù)需要在測量的關(guān)鍵位置設(shè)置溫度傳感器，一個導(dǎo)電滑環(huán)可以設(shè)置多個溫度傳感器，本實施例中對于溫度傳感器的數(shù)目不做具體限定。
[0085]需要說明的是，第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)的測試數(shù)據(jù)是分別單獨處理的，例如第一組溫度傳感器測量的溫度能夠表征第一導(dǎo)電滑環(huán)的耐溫性能，第二組溫度傳感器測量的溫度能夠表征第二導(dǎo)電滑環(huán)的耐溫性能。
[0086]測量溫度時，具體可以測量導(dǎo)電滑環(huán)在不同轉(zhuǎn)速、不同加載電流時的溫度。
[0087]另外，對導(dǎo)電滑環(huán)的測試不僅需要測試其耐溫性能，還需要測試其通信質(zhì)量，因此，本實施例提供的測試設(shè)備還包括:通信主站402和至少以下兩個通信從站:第一通信從站和第二通信從站；[〇〇88] 可以理解的是，每個導(dǎo)電滑環(huán)需要對應(yīng)一個通信主站和至少一個通信從站才能測試導(dǎo)電滑環(huán)的通信質(zhì)量。[〇〇89] 通信主站402通過第一通信線路經(jīng)過第一導(dǎo)電滑環(huán)501與第一通信從站進行連接； [〇〇9〇] 通信主站402通過第二通信線路經(jīng)過第二導(dǎo)電滑環(huán)502與第二通信從站進行連接； [〇〇91]通信主站402,用于向各通信從站發(fā)送控制指令；
[0092]通信從站，用于對控制指令做出應(yīng)答；[〇〇93]處理器401，用于測試第一通信線路上的通信信號和第二通信線路上的通信信號， 并通過對通信信號的分析獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)和第二導(dǎo)電滑環(huán)的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)。[〇〇94]可以理解的是，第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)可以共用一個通信主站，也可以分別對應(yīng)獨立的通信主站。
[0095]其中通信主站和通信從站的示意圖可以參見圖3,該圖為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)的通信測試回路示意圖。[〇〇96]由于每個導(dǎo)電滑環(huán)的測試相同，因此，圖3僅以第一導(dǎo)電滑環(huán)501為例進行介紹，第二導(dǎo)電滑環(huán)的測試相同，在此不再贅述。[〇〇97]本實施例中一個導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)的通信線路為一個通信主站與三個通信從站的通信線路。可以理解的是，導(dǎo)電滑環(huán)有很多通道，如果要測量每個通道的通信質(zhì)量，則每個通道均要經(jīng)過一條通信線路，因此，需要對應(yīng)一個通信從站。即一個導(dǎo)電滑環(huán)需要測量的通信通道數(shù)目與對應(yīng)的通信從站數(shù)目需要相同。
[0098]圖3中包括一個通信主站402和三個通信從站，分別為第一通信從站403、第二通信從站404和第三通信從站405。[〇〇99] 從圖3中可以看出，通信主站403與第一通信從站403、第二通信從站404和第三通信從站405之間的通信線路經(jīng)過第一導(dǎo)電滑環(huán)501，第一導(dǎo)電滑環(huán)501充當(dāng)導(dǎo)線的作用。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電滑環(huán)501在加載電流時產(chǎn)生信號干擾，必然會影響通信主站與通信從站之間的通信信號，因此，通過檢測通信信號就可以判斷第一導(dǎo)電滑環(huán)501各個通道的通信質(zhì)量。
[0100]通信主站具有總線控制權(quán)，周期地讀取通信從站的輸入信息并周期地向通信從站發(fā)送輸出信息，通信從站僅對通信主站作有關(guān)應(yīng)答或響應(yīng)，將收集的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等傳送給通信主站和執(zhí)行通信主站發(fā)來的指令。
[0101]需要說明的是，處理器401檢測通信質(zhì)量具體可以通過對通信信號的波形抓取，并經(jīng)過通信協(xié)議分析、數(shù)據(jù)包分析等對通信線路中出現(xiàn)的通信故障進行分析。
[0102]需要說明的是，如圖2a所示，變流器100包括:整流器101和逆變器102;[〇1〇3] 整流器101的輸入端連接電網(wǎng)；該電網(wǎng)為三相交流電網(wǎng)，例如380V電網(wǎng)。三相分別為L1、L2和L3。
[0104]整流器101的輸出端連接逆變器102的輸入端；
[0105]逆變器102的輸出端連接第一導(dǎo)電滑環(huán)501的定子。
[0106]變流器控制器200可以控制逆變器102輸出不同的電流，其中包括諧波電流，輸出給導(dǎo)電滑環(huán)?？梢岳斫獾氖?，變流器控制器200輸出不同的PWM來控制逆變器102中各個開關(guān)管的通斷，進而可以控制逆變器102輸出的電流。
[0107]本實施例提供的變流器采用交流AC-直流DC-交流AC的變換方式，將電網(wǎng)提供的交流電源通過三相橋整流器整流成直流，然后經(jīng)過濾波再通過三相逆變橋的逆變器逆變?yōu)榕c電網(wǎng)電壓、頻率相匹配的交流電回饋給電網(wǎng)。
[0108]另外，該變流器還包括:濾波電容C和濾波器103;
[0109]濾波電容C用于濾除整流器101輸出信號中的干擾信號。
[0110]濾波器103用于濾除逆變器102輸出信號中的干擾信號。
[0111]其中，如圖2所示，濾波器103可以是由電容和電感組成的濾波器。
[0112]繼續(xù)參見圖2a，另外，本系統(tǒng)還可以包括:隔離變壓器T1;
[0113]隔離變壓器T1連接在電網(wǎng)和變流器100之間；
[0114]隔離變壓器T1的初級繞組和次級繞組采用角-星連接方式。
[0115]可以理解的是，隔離變壓器T1可以將變流器與電網(wǎng)進行隔離，并且采用角-星連接方式可以抑制高次諧波的影響。T1的容量可以根據(jù)變流器的容量來選擇，應(yīng)該滿足變流器最大輸出功率的要求。
[0116]繼續(xù)參見圖2a，本實施例提供的測試系統(tǒng)，還包括:總斷路器K1、變流器整流側(cè)斷路器K2和變流器輸出側(cè)斷路器K3;K1為整個測試回路的電源開關(guān)，K1的容量要滿足整個測試回路的能量消耗，并留有一定容量，在測試回路出現(xiàn)故障時能切斷故障電流，保護設(shè)備及人身安全。K2、K3容量較佳地應(yīng)滿足被測滑環(huán)的最大載流量，在試驗回路出現(xiàn)過流的情況下可切斷回路保護滑環(huán)和測試設(shè)備的安全。
[0117]總斷路器K1的一端連接電網(wǎng)，總斷路器K1的另一端連接隔離變壓器T1的輸入端；
[0118]變流器整流側(cè)斷路器K2的一端連接變壓器T1的輸出端，變流器整流側(cè)斷路器K2的另一端連接變流器100的輸入端；
[0119]變流器輸出側(cè)斷路器K3的一端連接逆變器的輸出端，變流器輸出側(cè)斷路器K3的另一端連接第一導(dǎo)電滑環(huán)501的定子。
[0120]實際測試時，具體的操作流程如下:
[0121]1、閉合 Kl〇
[0122]2、閉合K3,變流器控制電路通電。
[0123]3、變流器自檢完成后閉合K2。
[0124]4、按照滑環(huán)加載試驗需求設(shè)置變流器輸出電流和變流器發(fā)出的諧波成分等參數(shù)， 啟動變流器。
[0125]5、按照滑環(huán)加載試驗需求設(shè)置驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速，啟動驅(qū)動電機。
[0126]6、啟動測試設(shè)備采集滑環(huán)內(nèi)部溫度、通信線路通過滑環(huán)后的通信質(zhì)量等試驗數(shù)據(jù)。
[0127]7、試驗數(shù)據(jù)處理分析，通過對不同負(fù)載條件下采集的滑環(huán)溫度數(shù)據(jù)和動力通道注入不同諧波條件后通信信號通過滑環(huán)的通信質(zhì)量等數(shù)據(jù)的處理分析，對滑環(huán)性能進行評價。
[0128]本實施例提供的測試系統(tǒng)，采用變流器和導(dǎo)電滑環(huán)組成環(huán)路，區(qū)別于傳統(tǒng)的阻性負(fù)載消耗能量的測試方式。本系統(tǒng)可以在低消耗下為導(dǎo)電滑環(huán)提供較大的測試電流。滿足大功率導(dǎo)電滑環(huán)的測試要求。并且變流器控制器可以精確調(diào)節(jié)加載電流，整個測試回路簡單可靠。
[0129]另外，圖2a中的303為第一導(dǎo)電滑環(huán)501的轉(zhuǎn)子和第二導(dǎo)電滑環(huán)502的轉(zhuǎn)子之間的電氣連線。303中一根線為動力線，用于傳輸回路的電流;另一根線為信號線，用于通信質(zhì)量測試;通過這兩根電氣線路連接第一導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子與第二導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子。從圖2a可以看出，電網(wǎng)的供電經(jīng)過變壓器T1、變流器100、第一導(dǎo)電滑環(huán)501、第二導(dǎo)電滑環(huán)502,又回饋到電網(wǎng)，形成一個閉環(huán)的環(huán)流。即本實施例提供的測試回路連接電網(wǎng)，測試回路產(chǎn)生的測試電流又返回到變流器的輸入端，因此，該測試回路的電源只需要提供測試回路中各個器件所消耗的電能即可，消耗的能量較少，容易產(chǎn)生較大的測試電流，適合對大功率導(dǎo)電滑環(huán)進行加載測試。該測試回路解決了現(xiàn)有技術(shù)中能量消耗較大的技術(shù)問題。
[0130]另外，如圖2b所示，變流器除了包括以上的整流器101、逆變器102、濾波器103和濾波電容C以外，還可以包括:Boost升壓電路104;
[0131]Boos t升壓電路104的輸入端連接整流器101的輸出端；
[0132]濾波電容C并聯(lián)在Boost升壓電路104的輸出端；
[0133]Boost升壓電路104的輸出端連接逆變器102的輸入端；
[0134]需要說明的是，本實施例提供的變流器具有軟啟動、過壓/欠壓保護、過流保護、 過/欠頻保護、過載保護、運行參數(shù)顯示(電壓、電流、輸出功率)等功能。
[0135]另外，變流器100還可以包括啟動過程中使用的放電電阻105和預(yù)充電電路106。
[0136]變流器100還可以包括液晶控制面板(圖中未示出)，通過液晶控制面板調(diào)節(jié)變流器的輸出電流值、有功功率、無功功率等參數(shù)。
[0137]基于以上實施例提供的一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，本發(fā)明實施例還提供一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法，下面結(jié)合附圖進行詳細的說明。
[0138]參見圖4,該圖為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法流程圖。
[0139]本實施例提供的導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法，利用以上實施例的系統(tǒng)對導(dǎo)電滑環(huán)進行測試，包括:[〇14〇]S401:通過變流器控制器控制變流器輸出導(dǎo)電滑環(huán)需要的不同測試電流；
[0141]可以理解的是，變流器輸出的電流可以通過變流器控制器輸出的PWM來控制。這樣可以精確地模擬導(dǎo)電滑環(huán)真實工作場景時的電流。
[0142]S402:利用驅(qū)動電機驅(qū)動一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為0-導(dǎo)電滑環(huán)的額定轉(zhuǎn)速；
[0143]由于兩個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子連接在一起，因此，兩個導(dǎo)電滑環(huán)可以實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)。并且轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，進而模擬導(dǎo)電滑環(huán)真實工作場景時的旋轉(zhuǎn)工況。
[0144]S403:采集第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)在不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)；
[0145]采集第一導(dǎo)電滑環(huán)在不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)，具體為:
[0146]采集設(shè)置在第一導(dǎo)電滑環(huán)的第一組溫度傳感器的溫度獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)；
[0147]采集第二導(dǎo)電滑環(huán)在不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)，具體為:
[0148]采集設(shè)置在第二導(dǎo)電滑環(huán)的第二組溫度傳感器的溫度獲得第二導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)。
[0149]采集第一導(dǎo)電滑環(huán)在不同的測試電流加載時的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:[〇15〇]采集通信主站與第一通信從站之間的第一通信線路上的通信信號;第一通信線路通過第一導(dǎo)電滑環(huán)；[〇151]采集第二導(dǎo)電滑環(huán)在不同的測試電流加載時的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:[〇152]采集通信主站與第二通信從站之間的第二通信線路上的通信信號;第二通信線路通過第二導(dǎo)電滑環(huán)；
[0153]通信主站用于向通信從站發(fā)送控制指令，通信從站用于對控制指令做出應(yīng)答。
[0154]S404:對溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析，獲取導(dǎo)電滑環(huán)的測試結(jié)果。
[0155]本實施例提供的方法，通過變流器為導(dǎo)電滑環(huán)提供電流，導(dǎo)電滑環(huán)又將電流回饋到電網(wǎng)，整個系統(tǒng)消耗的電能很少。另外，變流器控制器可以控制變流器輸出不同的測試電流，從而仿真導(dǎo)電滑環(huán)真實工作場景，使導(dǎo)電滑環(huán)實現(xiàn)在不同電流加載時的性能測試。并且通過連接器將兩個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子連接在一起，可以同時實現(xiàn)對兩個導(dǎo)電滑環(huán)的性能測試。根據(jù)性能測試的結(jié)果可以指導(dǎo)導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計以及選型。
[0156]基于上述對滑環(huán)進行加載的測試方法，滑環(huán)加載測試能夠?qū)?dǎo)電滑環(huán)執(zhí)行在不同負(fù)載條件下進行溫升測試、不同負(fù)載條件下的通信質(zhì)量測試、不同電源諧波條件下的通信質(zhì)量測試、滑環(huán)過載測試等。通過溫度采集模塊和通信測試設(shè)備監(jiān)測滑環(huán)在各種試驗條件下的溫升和通信質(zhì)量，對滑環(huán)性能進行評價，為滑環(huán)選型、優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
[0157]另外，參見圖5,該圖為本發(fā)明提供的導(dǎo)電滑環(huán)加載測試示意圖。
[0158]從圖5中可以看出，利用本發(fā)明提供的測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)對導(dǎo)電滑環(huán)在不同負(fù)載條件下的溫升測試，不同負(fù)載條件下的通信質(zhì)量測試，電源各種諧波含量下的通信質(zhì)量測試以及導(dǎo)電滑環(huán)的過載測試。通過對導(dǎo)電滑環(huán)的以上測試數(shù)據(jù)的分析，可以對導(dǎo)電滑環(huán)的設(shè)計進行優(yōu)化，具有良好的指導(dǎo)意義。
[0159]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，用于同時測試兩個導(dǎo)電滑環(huán)；該系統(tǒng)包括: 變流器、變流器控制器、平臺和測試設(shè)備；所述兩個導(dǎo)電滑環(huán)分別為:第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)；所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子和第二導(dǎo)電滑環(huán)的定子均連接在所述平臺上，所述第一導(dǎo)電 滑環(huán)的轉(zhuǎn)子和第二導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子相對設(shè)置且通過連接器連接在一起；其中一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子通過驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，另一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子跟隨同步旋 轉(zhuǎn);所述驅(qū)動電機位于所述平臺上；所述變流器的輸入端連接電網(wǎng)，所述變流器的輸出端連接第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子，所述 第一導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子與所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子之間通過電氣連線連接，所述第二導(dǎo)電滑 環(huán)的定子連接所述電網(wǎng)，以使電能回饋給所述電網(wǎng)；所述變流器控制器，用于輸出脈寬調(diào)制信號控制所述變流器分別輸出不同的測試電流 給所述第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)加載；所述測試設(shè)備，用于測試所述第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加 載時的溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試設(shè)備包括:處理 器、設(shè)置在第一導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)部的第一組溫度傳感器和設(shè)置在第二導(dǎo)電滑環(huán)內(nèi)部的第二組溫 度傳感器；所述處理器，用于采集所述第一組溫度傳感器的溫度獲得所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù) 據(jù)；以及采集所述第二組溫度傳感器的溫度獲得所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的溫升數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試設(shè)備還包括:通 信主站和至少以下兩個通信從站:第一通信從站和第二通信從站；所述通信主站通過第一通信線路經(jīng)過所述第一導(dǎo)電滑環(huán)與所述第一通信從站進行連 接；所述通信主站通過第二通信線路經(jīng)過所述第二導(dǎo)電滑環(huán)與所述第二通信從站進行連 接；所述通信主站，用于向所述通信從站發(fā)送控制指令；所述通信從站，用于對所述控制指令做出應(yīng)答；所述處理器，用于測試所述第一通信線路上的通信信號和第二通信線路上的通信信 號，并通過對所述通信信號的分析獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)和第二導(dǎo)電滑環(huán)的通 信質(zhì)量數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器包 括:整流器和逆變器；所述整流器的輸入端連接所述電網(wǎng)；所述整流器的輸出端連接所述逆變器的輸入端；所述逆變器的輸出端連接所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述變流器還包括:Boost 升壓電路、濾波電容和濾波器；所述Boost升壓電路的輸入端連接所述整流器的輸出端；所述濾波電容并聯(lián)在所述Boost升壓電路的輸出端；所述Boost升壓電路的輸出端連接所述逆變器的輸入端；所述逆變器的輸出端連接所述濾波器；所述濾波器的輸出端連接所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括:隔離變壓器；所述隔離變壓器連接在所述電網(wǎng)和變流器之間；所述隔離變壓器的初級繞組和次級繞組采用角-星連接方式。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括:總斷路器、變流器 整流側(cè)斷路器和變流器輸出側(cè)斷路器；所述總斷路器的一端連接所述電網(wǎng)，所述總斷路器的另一端連接所述隔離變壓器的輸 入端；所述變流器整流側(cè)斷路器的一端連接所述變壓器的輸出端，所述變流器整流側(cè)斷路器 的另一端連接所述變流器的輸入端；所述變流器輸出側(cè)斷路器的一端連接所述逆變器的輸出端，所述逆變器輸出側(cè)斷路器 的另一端連接所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的定子。8.—種導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1-7任一項所述的系統(tǒng)對導(dǎo)電 滑環(huán)進行測試，包括:通過變流器控制器控制變流器輸出導(dǎo)電滑環(huán)需要的不同測試電流；利用所述驅(qū)動電機驅(qū)動一個導(dǎo)電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；采集所述第一導(dǎo)電滑環(huán)和第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)和 通信質(zhì)量數(shù)據(jù)；對所述溫升數(shù)據(jù)和通信質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析，獲取導(dǎo)電滑環(huán)的測試結(jié)果。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法，其特征在于，采集所述第一導(dǎo)電滑環(huán)在 所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)，具體為:采集設(shè)置在所述第一導(dǎo)電滑環(huán)的第一組溫度傳感器的溫度獲得第一導(dǎo)電滑環(huán)的溫升 數(shù)據(jù)；采集所述第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的溫升數(shù)據(jù)，具體為:采集設(shè)置在所述第二導(dǎo)電滑環(huán)的第二組溫度傳感器的溫度獲得第二導(dǎo)電滑環(huán)的溫升 數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電滑環(huán)的測試方法，其特征在于，所述采集所述第一導(dǎo)電 滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:采集通信主站與第一通信從站之間的第一通信線路上的通信信號;所述第一通信線路 通過所述第一導(dǎo)電滑環(huán)；采集所述第二導(dǎo)電滑環(huán)在所述不同的測試電流加載時的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)，具體為:采集通信主站與第二通信從站直接的第二通信線路上的通信信號;所述第二通信線路 通過所述第二導(dǎo)電滑環(huán)；所述通信主站用于向所述通信從站發(fā)送控制指令，所述通信從站用于對所述控制指令 做出應(yīng)答。
【文檔編號】G01K13/00GK105974247SQ201610581294
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月21日
【發(fā)明人】胡俊杰, 張大鵬, 曹思陽
【申請人】北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司