三轴双驱变桨地面测试系统的制作方法

1.本发明涉及兆瓦级风力发电机组电动变桨技术领域，具体涉及三轴双驱变桨地面测试系统。


背景技术：

2.变桨系统是风力发电机组(以下简称风机)的核心部件之一。主流的风机大多采用三只叶片的结构，并配套三轴变桨系统。
3.随着风力发电机组的装机容量增大，变桨系统驱动的载荷随之增大，三轴双驱变桨方案应运而生。由于双驱变桨方案较新颖，其应用时间较短，现场运行中积累的运行数据比较少，变桨系统尤其是变桨电机及其控制模块的功能和可靠性仍需在地面进行全面充分的验证测试。如，在开发变桨电机及其控制系统时，需对三轴双驱变桨系统进行功能及性能验证，确保产品的可靠性和稳定性。


技术实现要素：

4.针对以上问题，本发明提供三轴双驱变桨地面测试系统，以在开发三轴双驱变桨系统这类产品时，方便、高效地进行变桨电机及其控制模块的功能和可靠性试验。
5.本发明提供一种三轴双驱变桨地面测试系统，包括：
6.一个中央控制器、三个加载驱动单元、三个加载电机、三个双驱传动单元；
7.在针对三组被试变桨系统进行三轴双驱地面模拟测试时，每组所述被试变桨系统包括两个变桨电机、一个变桨驱动单元；
8.所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，各所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机；
9.及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向各所述加载驱动单元发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；
10.相应地，各所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。
11.进一步地，各所述加载电机通过第一联轴器与所述双驱传动单元的输出轴连接；
12.各所述变桨电机通过第二联轴器与所述双驱传动单元的一输入轴连接；
13.所述双驱传动单元用于传递所述变桨电机提供的变桨扭矩，或用于传递所述加载电机提供的模拟变桨载荷。
14.进一步地，所述双驱传动单元包括两个输入轴和一个输出轴，各所述输入轴与所述输出轴平行；
15.各所述输入轴设置第一斜齿轮、所述输出轴设置第二斜齿轮；
16.所述第一斜齿轮与所述第二斜齿轮的螺旋角相同。
17.进一步地，在针对一组被试变桨系统进行单轴双驱地面模拟测试时，所述被试变桨系统包括两个变桨电机、一个变桨驱动单元；
18.所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向所述被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机；
19.及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱动单元发送驱动指令，对应的加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；
20.相应地，对应的所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，对应的所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。
21.进一步地，在针对一组被试变桨系统进行单轴单驱地面模拟测试时，所述被试变桨系统包括一个变桨电机、一个变桨驱动单元；
22.所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向所述被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的变桨电机；
23.及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱动单元发送驱动指令，对应的加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；
24.相应地，对应的所述双驱传动单元的一个输入轴跟随对应的变桨电机转动，对应的所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。
25.进一步地，在针对三组被试变桨系统进行三轴单驱地面模拟测试时，每组所述被试变桨系统包括一个变桨电机、一个变桨驱动单元；
26.所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的变桨电机；
27.及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向各所述加载驱动单元发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；
28.相应地，各所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。
29.进一步地，还包括：整流回馈单元，所述整流回馈单元与所述三个加载驱动单元连接后，接入电网。
30.进一步地，还包括：三个安装平台，每个所述安装平台用于设置一个加载电机、一个双驱传动单元、一个或两个变桨电机。
31.进一步地，还包括：三个扭矩传感器，每个所述扭矩传感器用于设置在所述加载电机与所述双驱传动单元的输出轴之间，以获取所述加载电机提供的模拟变桨载荷。
32.进一步地，每个所述加载电机设置温度感知单元，用于获取所述加载电机内部的温度。
33.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本技术实施例的三轴双驱变桨地面测试系统的组成示意图；
36.图2为本技术实施例的三轴双驱变桨地面测试系统用于三轴单驱测试时的组成示
意图。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.为了准确地对本技术中的技术内容进行叙述，以及为了准确地理解本技术，在对具体实施方式进行说明之前先对本说明书中所使用的术语给出如下的解释说明或定义。
39.电动变桨控制系统包括变桨控制器、变频器(或变桨加载驱动单元)、变桨电机。主控制器根据风向和风速计算出各桨叶所需的桨距角，根据计算出的桨距角生成变桨控制指令，并将变桨控制指令发送给变频器；变频器根据接收的变桨控制指令控制变桨电机转动。变桨电机带动变桨轴承转动，进而通过变桨轴承驱动叶片转动，使得叶片改变桨距角，满足变桨要求。由于风向和风速的不稳定性，风机运行期间，变桨系统频繁驱动叶片改变桨距角。
40.如，风机处于发电状态时，为了最大程度地利用风能，大多数情况下三个叶片同时需要小角度变桨。在风机常规停机时，通常也是三个叶片同时进行大角度顺桨，实现气动刹车。在较少的情况下，会出现一个或两个桨叶出现卡桨而无法变桨的情形，这时通常先将正常桨叶先顺桨到位，再处理卡桨故障的叶片。
41.风机处于发电状态时，叶片受到的风力载荷可以等效为基于叶轮转动而确定的x轴、y轴、z轴这三个不同方向的载荷力，以及围绕x轴和y轴这两个方向的力矩mx和my。
42.以下具体说明本技术实施例的技术方案。
43.如图1所示，本技术实施例的三轴双驱变桨地面测试系统，包括：一个中央控制器100、三个加载驱动单元(210、220、230)、三个加载电机(310、320、330)、三个双驱传动单元(41、42、43)。在针对三组被试变桨系统进行三轴双驱地面模拟测试(也即三轴双驱测试)时，每组所述被试变桨系统包括两个变桨电机((511、512)、(521、522)或(531、532))、一个变桨驱动单元(61、62或63)。所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元(61、62或63)发送变桨指令，各所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机((511、512)、(521、522)或(531、532))。以及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向各所述加载驱动单元(210、220、230)发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机(310、320、330)；相应地，各所述双驱传动单元(41、42、43)的输入轴跟随对应的变桨电机((511、512)、(521、522)或(531、532))转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机(310、320、330)转动。
44.如此，在对变桨电机及其变桨驱动单元进行测试时，采用双驱传动单元将用于双驱同一个轴承内圈的两台变桨电机与加载电机同轴连接，将加载电机作为每组被试变桨系统内的两台变桨电机的负载来对变桨电机的电气性能、变桨驱动单元的控制性能等进行测试，可以方便、高效地模拟不同风况下每组被试变桨系统的功能或性能。
45.如此，可以方便、高效地实现双驱三轴测试，如测试三组被试变桨系统的同步变桨功能及各自的变桨性能。
46.在一些实施例中，各所述加载电机通过第一联轴器与所述双驱传动单元的输出轴连接；
47.各所述变桨电机通过第二联轴器与所述双驱传动单元的一输入轴连接；
48.所述双驱传动单元用于传递所述变桨电机提供的变桨扭矩，或用于传递所述加载电机提供的模拟变桨载荷。
49.如此，利用所述双驱传动单元传递所述变桨电机提供的变桨扭矩或传递所述加载电机提供的模拟变桨载荷，简单、高效地实现了功率、扭矩和转速的传递。
50.通常，加载电机卧式安装在安装平台上，变桨电机卧式安装在安装平台上，这两者的转动中心轴线大致位于相同的高度。针对不同型号、不同功率的被试变桨系统进行地面试验时，考虑到通用性，加载电机通常不调整，不更换；但变桨电机的功率及选型可能不同。因此，通常，第二联轴器与第一联轴器不同，不互相替换使用；且第二联轴器具有多种功率和选型尺寸，以与被试的变桨电机相适配。
51.具体实施时，所述双驱传动单元包括两个输入轴和一个输出轴，各所述输入轴与所述输出轴平行；
52.各所述输入轴设置第一斜齿轮、所述输出轴设置第二斜齿轮；
53.所述第一斜齿轮与所述第二斜齿轮的螺旋角相同。
54.以上，双驱变桨方案中，用于双驱同一个轴承内圈的两台变桨电机的功率相同，参数相同，通常，为同一厂家同一批次的产品。如此，可以避免因参数漂移而增加针对双驱同一个轴承内圈的两台变桨电机进行同步控制时的难度。
55.以上，所述双驱传动单元的两个输入轴完全相同，如传递的极限扭矩相同、尺寸精度相同，安装后的位置精度相同等。
56.以上，采用斜齿轮来传递模拟的兆瓦级风力发电机组的变桨载荷，具有传动平稳，冲击、振动和噪声较小、适合重载场合等优点。
57.在一些实施例中，在针对一组被试变桨系统进行单轴双驱地面模拟测试(也即双驱单轴测试)时，所述被试变桨系统包括两个变桨电机((511、512)、(521、522)或(531、532))、一个变桨驱动单元(61、62或63)；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向所述被试变桨系统的变桨驱动单元(61、62或63)发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机((511、512)、(521、522)或(531、532))；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱动单元(210、220或230)发送驱动指令，对应的加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机(310、320或330)；相应地，对应的所述双驱传动单元(41、42或43)的输入轴跟随对应的变桨电机转动，对应的所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。
58.如此，可以方便、高效地实现单轴双驱测试，如单独地测试各被试的变桨电机或者变桨系统的通用性能，比如最大扭矩、启动特性等。
59.如图2所示，在一些实施例中，在针对一组被试变桨系统进行单轴单驱地面模拟测试(也即单轴单驱测试)时，所述被试变桨系统包括一个变桨电机(71、72或73)、一个变桨驱动单元(61、62或63)；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向所述被试变桨系统的变桨驱动单元(61、62或63)发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的变桨电机(71、72或73)；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱
动单元(210、220或230)发送驱动指令，对应的加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机(310、320或330)；相应地，对应的所述双驱传动单元(41、42或43)的一个输入轴跟随对应的变桨电机(71、72或73)转动，对应的所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机(310、320或330)转动。
60.应该理解为，单台变桨电机(71、72或73)的功率不大于前述的双驱的变桨电机((511及512)、(521及522)或(531及532))的功率之和。
61.如此，利用前述的三轴双驱变桨地面测试系统，可以方便、高效地实现单轴单驱测试，这是因为，针对三轴双驱变桨方案而配置的变桨驱动单元(61、62或63)的功率、双驱传动单元(41、42或43)的功率、加载驱动单元(210、220或230)的功率及加载电机(310、320或330)的功率等可以完全包络针对三轴单驱变桨方案而确定出的变桨测试项目，甚至可以包括更大功率级别的针对三轴单驱变桨方案而确定出的变桨测试项目。如此，有利于扩展三轴双驱变桨地面测试系统的使用场景，提高该测试系统的使用频率。
62.进一步地，在针对三组被试变桨系统进行三轴单驱地面模拟测试(也即三轴单驱测试)时，每组所述被试变桨系统包括一个变桨电机(71、72、73)、一个变桨驱动单元(61、62、63)；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱动单元(210、220、230)发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机(310、320、330)；相应地，各所述双驱传动单元(41、42、43)的输入轴跟随对应的变桨电机转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机(310、320、330)转动。
63.参考前述说明，利用前述的三轴双驱变桨地面测试系统，可以方便、高效地实现三轴单驱测试。如此，有利于扩展三轴双驱变桨地面测试系统的使用场景，提高该测试系统的使用频率。
64.具体实施时，该三轴双驱变桨地面测试系统，还包括：
65.整流回馈单元，所述整流回馈单元与所述三个加载驱动单元连接后，接入电网。
66.如此，整流回馈单元与所述加载电机的加载驱动单元连接，用于将所述加载电机被反拖而产生的电能回馈至电网。如此，通过交流变频回馈加载方式，向电网提供有源型、主动型负载；同时加载能量通过整流回馈单元设置的变流器回馈到电网，达到了节约用电的目的。
67.具体实施时，该三轴双驱变桨地面测试系统，还包括：三个安装平台，每个所述安装平台用于设置一个加载电机、一个双驱传动单元、一个或两个变桨电机。
68.如此，各轴或各通道分别独立地设置安装平台，找正更方便，有利于提高各旋转件的安装精度，还有利于避免轴间可能存在的振动、冲击、干扰，使得传动更平稳，有利于提高测试系统的性能。
69.具体实施时，该三轴双驱变桨地面测试系统，还包括：三个扭矩传感器，每个所述扭矩传感器用于设置在所述加载电机与所述双驱传动单元的输出轴之间，以获取所述加载电机提供的模拟变桨载荷。
70.如此，可以通过分析各变桨测试项目中，每个所述扭矩传感器获取的所述加载电机提供的模拟变桨载荷，或所述变桨电机提供的变桨扭矩，判断被试变桨系统的功能和性
能是否符合预设。
71.具体实施时，每个所述加载电机设置温度感知单元，用于获取所述加载电机内部的温度。
72.如，在每个所述加载电机的绕组内设置pt100等铂热电阻元件，实时地获取各变桨测试项目中各所述加载电机的温度及温升，进而判断被试变桨系统的功能和性能是否符合预设。
73.以上，该三轴双驱变桨地面测试系统，可满足三轴同时同步加载、单轴独立加载的测试需求。利用多台加载电机分别模拟三个叶片在风场内的运行工况，对各叶片对应的变桨系统进行功能或性能测试。
74.以上，由中央控制器提供实验所需的负载数据，并转换为变桨指令或驱动指令发送至变桨电机或加载电机，中央控制器还检测在各变桨测试项目中获取的扭矩数据、转速数据或温度，实现对变桨系统性能的评定，进而为各轴对应的变桨系统的技术改进提供依据。
75.通常，该三轴双驱变桨地面测试系统的被试对象，如各变桨电机，如变桨驱动器，通常设置有电压传感器，其与所述变桨电机相连，用于检测所述变桨电机转动过程中的电压值；电流传感器，其与所述变桨电机相连，用于检测所述变桨电机转动过程中的电流值；旋转编码器，与所述变桨电机相连，用于检测所述变桨电机转动过程中的转向和转速值，不再赘述。
76.在一些实施例中，该三轴双驱变桨地面测试系统，包括：
77.齿轮箱、加载电机，所述齿轮箱的输出轴与所述加载电机的输出轴连接；
78.在对任一被试的双驱变桨系统进行试验时，所述双驱变桨系统包括被试第一变桨电机、被试第二变桨电机；
79.所述被试第一变桨电机与所述齿轮箱的第一输入轴连接；
80.所述被试第二变桨电机与所述齿轮箱的第二输入轴连接；
81.中央控制器控制所述被试第一变桨电机与所述被试第二变桨电机以相同的速度转动后，所述被试第一变桨电机驱动所述齿轮箱的第一输入轴转动，所述被试第二变桨电机驱动所述齿轮箱的第二输入轴转动；所述齿轮箱的输出轴反拖所述加载电机的输出轴转动。
82.在一些实施例中，所述齿轮箱的输出轴的转速与所述第一输入轴的转速或所述第二输入轴的转速形成的传动比为1：1；
83.相应地，控制所述被试第一变桨电机与所述被试第二变桨电机以第一转速及沿第一方向转动后，所述齿轮箱的输出轴以第二转速且沿第二方向转动，以反拖所述加载电机的输出轴以第二转速且沿第二方向转动，其中，所述第一方向与所述第二方向相反，所述第一转速与所述第二转速相等，其中，所述第一方向为顺时针时，所述第二方向为逆时针；或所述第一方向为逆时针时，所述第二方向为顺时针。
84.优选地，所述齿轮箱包括3个斜齿轮，分别设置在所述齿轮箱的输出轴、第一输入轴及第二输入轴。
85.如此，利用所述齿轮箱可以紧凑、方便地模拟风电机组各变桨系统及变桨轴承内圈，利用所述加载电机来模拟风电机组的桨叶所承受的载荷。
86.在一些实施例中，还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设置在所述齿轮箱的输出轴与所述加载电机的输出轴之间，用于测量试验过程中模拟的载荷。
87.相应地，加载电机的加载驱动单元驱动所述加载电机以第二预设扭矩、第二预设转速及第二预设方向转动；所述被试第一变桨电机的变桨驱动单元驱动所述被试第一变桨电机以第一预设扭矩、第一预设转速及第一预设方向转动；所述被试第二变桨电机的变桨驱动单元驱动所述被试第二变桨电机以第一预设扭矩、第一预设转速及第一预设方向转动；所述第二预设扭矩为所述第一预设扭矩的2倍。所述第二预设转速与所述第一预设转速相同，但方向相反。
88.以上，所述被试第一变桨电机的变桨驱动单元和所述被试第二变桨电机的变桨驱动单元可以分别独立地设置，也可以合并地设置为一个。
89.在一些实施例中，所述被试第一变桨电机或被试第二变桨电机为伺服电机、交流异步电机、变频器供电三相鼠笼型感应电动机、三相异步电机或三相永磁同步电动机。
90.在一些实施例中，所述加载电机为伺服电机、交流异步电机、变频器供电三相鼠笼型感应电动机、三相异步电机或三相永磁同步电动机。加载电机可以四象限运行，即可以电动机/发电机，正向加载/反向加载，如此，可以模拟实际工况进行各种变桨测试项目。
91.在一些实施例中，所述加载电机的加载驱动单元可以实现扭矩响应速度＜50ms，稳定调整时间＜200ms，扫描周期＜20ms，同时能够施加动态负载(如正弦波、三角波、方波)，如此，可以模拟实际工况进行各种变桨测试项目，以测试变桨系统的运行性能。
92.在一些实施例中，根据被试变桨电机的最大转矩参数和转速参数，结合传动齿轮能承受的最大扭矩参数，选取加载电机的功率等参数。并根据所选择的加载电机，选取适配的加载驱动单元。
93.在一些实施例中，根据被试变桨电机和加载电机的参数，选取扭矩传感器对加载电机的扭矩和转速进行测量。为保证测试精度的可靠性，通常会使得电机的额定扭矩在扭矩传感器的量程范围内。
94.在一些实施例中，前述的中央控制器100为plc，用于控制三个加载驱动单元，分别为每个变桨轴设置的加载电机提供用于模拟叶片风载的载荷。中央控制器100还用于控制三个变桨驱动单元，分别驱动被试变桨电机转动。
95.在一些实施例中，加载电机的功率为80kw，额定转速为2000rpm，型号为u31330f203；加载驱动单元的型号为22f5a1r-95ha；整流回馈单元的型号为bkf880-df-200-4hc，母线电压范围(vdc)为580至720。
96.在一些实施例中，各变桨测试项目可以为以下任一项或任意多项，也即可完成以下变桨系统及变桨电机测试内容：空载试验；负载试验；堵转试验；效率试验；最大转矩试验；超速试验；过载试验；热试验(温升)及双驱拖动。
97.在一些实施例中，该三轴双驱变桨地面测试系统，可以模拟三叶片双驱动变桨的三轴双驱变桨测试、三轴单驱动变桨测试、单轴双驱动变桨测试及单轴单驱动变桨测试。
98.具体地，所述加载电机通过联轴器与双驱齿轮箱输出轴机械连接，所述两个变桨电机通过联轴器与双驱齿轮箱输入轴机械连接，双驱齿轮箱起到载荷扭矩传递功能。
99.在三轴双驱变桨地面测试时，所述中央控制器下发加载指令，控制加载驱动单元执行三轴加载。所述加载电机接收中央控制器的加载指令，驱动加载电机完成三轴加载，负
载经双驱齿轮箱传递至各被试变桨电机。所述变桨驱动单元驱动三轴各自的双变桨电机转动，产生的驱动力矩克服负载带动加载电机同步运行。如此，可模拟三叶片双驱动变桨场景，进行变桨测试。
100.当仅保留一个轴后，经所述中央控制器下发单轴加载指令，控制加载驱动单元执行单轴加载。所述加载电机接收中央控制器的加载指令，驱动加载电机完成加载，负载经双驱齿轮箱传递至单轴的两个被试变桨电机。所述变桨驱动单元驱动单轴对应的两个被试变桨电机转动，产生的驱动力矩克服负载带动加载电机同步运行。如此，可模拟单叶片双驱动变桨场景，进行变桨测试。
101.当仅保留一个轴后，并拆除一个被试变桨电机后，经所述中央控制器下发单轴加载指令，控制加载驱动单元执行单轴加载。所述加载电机接收中央控制器的加载指令，驱动加载电机完成加载，负载经双驱齿轮箱传递至该单轴对应的一个被试变桨电机。所述变桨驱动单元驱动该被试变桨电机转动，产生的驱动力矩克服负载带动加载电机同步运行。如此，可模拟单叶片单驱动变桨场景，进行变桨测试。
102.当保留三个轴时，并拆除所述每一轴上的一个被试变桨电机后，经所述中央控制器下发三轴加载指令，控制加载驱动单元执行三轴加载。所述加载电机接收中央控制器指令，驱动加载电机完成加载，负载经双驱齿轮箱传递至三轴分别对应的每一个被试变桨电机。所述变桨驱动单元驱动三轴上的每一个被试变桨电机转动，产生的驱动力矩克服负载带动加载电机同步运行。如此，可模拟三叶片单驱动变桨场景，进行变桨测试。
103.在本发明的描述中，需要理解的是，前述的配合、对中或适配，分别具有本领域技术人员所公知的配合精度、尺寸公差、形状误差、轮廓误差、和/或形位误差等，不再赘述。前述的块、板、杆、架、片，分别具有本领域技术人员所公知的横向尺寸与纵向尺寸的比例、尺寸公差、形状误差、轮廓误差、和/或形位误差、配合精度等，不再赘述。
104.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
105.在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
106.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接(如，焊接、粘接、螺纹、螺钉、销钉、铆钉等)，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
107.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
108.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
109.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
110.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
111.以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种三轴双驱变桨地面测试系统，其特征在于，包括：一个中央控制器、三个加载驱动单元、三个加载电机、三个双驱传动单元；在针对三组被试变桨系统进行三轴双驱地面模拟测试时，每组所述被试变桨系统包括两个变桨电机、一个变桨驱动单元；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向各所述加载驱动单元发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；相应地，各所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。2.根据权利要求1所述的地面测试系统，其特征在于，各所述加载电机通过第一联轴器与所述双驱传动单元的输出轴连接；各所述变桨电机通过第二联轴器与所述双驱传动单元的一输入轴连接；所述双驱传动单元用于传递所述变桨电机提供的变桨扭矩，或用于传递所述加载电机提供的模拟变桨载荷。3.根据权利要求2所述的地面测试系统，其特征在于，所述双驱传动单元包括两个输入轴和一个输出轴，各所述输入轴与所述输出轴平行；各所述输入轴设置第一斜齿轮、所述输出轴设置第二斜齿轮；所述第一斜齿轮与所述第二斜齿轮的螺旋角相同。4.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，在针对一组被试变桨系统进行单轴双驱地面模拟测试时，所述被试变桨系统包括两个变桨电机、一个变桨驱动单元；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向所述被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱动单元发送驱动指令，对应的加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；相应地，对应的所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，对应的所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。5.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，在针对一组被试变桨系统进行单轴单驱地面模拟测试时，所述被试变桨系统包括一个变桨电机、一个变桨驱动单元；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向所述被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的变桨电机；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向对应的加载驱动单元发送驱动指令，对应的加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；相应地，对应的所述双驱传动单元的一个输入轴跟随对应的变桨电机转动，对应的所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。6.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，在针对三组被试变桨系统进行三轴单驱地面模拟测试时，每组所述被试变桨系统包括一个变桨电机、一个变桨驱动单元；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元发送
变桨指令，所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的变桨电机；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向各所述加载驱动单元发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；相应地，各所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。7.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，还包括：整流回馈单元，所述整流回馈单元与所述三个加载驱动单元连接后，接入电网。8.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，还包括：三个安装平台，每个所述安装平台用于设置一个加载电机、一个双驱传动单元、一个或两个变桨电机。9.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，还包括：三个扭矩传感器，每个所述扭矩传感器用于设置在所述加载电机与所述双驱传动单元的输出轴之间，以获取所述加载电机提供的模拟变桨载荷。10.根据权利要求3所述的地面测试系统，其特征在于，每个所述加载电机设置温度感知单元，用于获取所述加载电机内部的温度。

技术总结
本申请公开一种三轴双驱变桨地面测试系统，包括：一个中央控制器、三个加载驱动单元、三个加载电机、三个双驱传动单元；每组所述被试变桨系统包括两个变桨电机、一个变桨驱动单元；所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向每组被试变桨系统的变桨驱动单元发送变桨指令，各所述变桨驱动单元根据接收到的变桨指令，驱动对应的各变桨电机；及所述中央控制器根据获取的变桨测试项目，向各所述加载驱动单元发送驱动指令，各所述加载驱动单元根据接收到的驱动指令，驱动对应的加载电机；各所述双驱传动单元的输入轴跟随对应的变桨电机转动，所述双驱传动单元的输出轴反拖对应的加载电机转动。如此，可以方便、高效地进行变桨电机及其控制模块的功能和可靠性试验。其控制模块的功能和可靠性试验。其控制模块的功能和可靠性试验。


技术研发人员：尚志强 黄强 张仁河 田月葆
受保护的技术使用者：华锐风电科技（集团）股份有限公司
技术研发日：2023.02.06
技术公布日：2023/6/28