專利名稱：多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，屬于清潔能源風力發(fā)電控制器的技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，風力發(fā)電主機由一個定子和一個轉(zhuǎn)子組成，所以沒有涉及多定子的風力發(fā)電換氣控制器開關(guān)電路，特別在于直驅(qū)式風力發(fā)電機中，風力發(fā)電機也只限于發(fā)電功能，沒有將室內(nèi)通風換氣和發(fā)電功能溶于一體，以求發(fā)揮更大的節(jié)能潛力和應用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是《無鐵芯多定子永磁高效發(fā)電機》或《雙定子風力發(fā)電換氣兩用機》專用的一種開關(guān)控制器，目的在于克服上述之不足，采用以下技術(shù)方案一種多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，包括控制電源開關(guān)1，分別與中央處理器4、欠壓保護電路2、穩(wěn)壓電源3、電流平衡電路7、三個大電流開關(guān)元件MOS管6輸入端連接，欠壓保護電路另兩端分別連接穩(wěn)壓電源、中央處理器，進行電壓取樣和執(zhí)行蓄電池欠壓保護；穩(wěn)壓電源3的另一端與三個驅(qū)動電路5連接，驅(qū)動電路的另兩端分別與中央處理器 4、三個MOS管6連接，MOS管的輸出端分別連接發(fā)電機11的定子繞組，電流平衡電路7的另二端分別與MOS管6的控制端、中央處理器4連接，發(fā)電機11的傳感器信號線與中央處理器4連接；特征是中央處理器4與開關(guān)元件9連接，傳感器信號通過中央處理器中設置的轉(zhuǎn)差脈沖比較器程序軟件，運算處理、功率放大，分別控制若干組開關(guān)元件9與輸出端8的接通或斷開，執(zhí)行自動控制。所述開關(guān)1為船型電源開關(guān)，設置在控制器的殼體上，一端分別與中央處理器、欠壓保護電路、穩(wěn)壓電源、電流平衡電路、三個大電流開關(guān)元件MOS管輸入端連接，另一端通過接線端子與蓄電池連接，作為手動控制的總電源開關(guān)。所述穩(wěn)壓電源3為三端穩(wěn)壓電源集成塊，分別與直流電源、欠壓保護電路、大電流開關(guān)元件MOS管6、電流平衡電路7連接。所述中央處理器4為單片機集成電路或PWM發(fā)生器芯片，內(nèi)置轉(zhuǎn)差脈沖比較器程序軟件，設定一個上限值η和下限值s，將傳感器輸入的信號脈沖，經(jīng)過識別、運算、比較以后，一方面輸出相應脈沖寬度的方波給MOS管的驅(qū)動電路，整形以后提供給MOS管6，自動控制和限定，多定子發(fā)電機11的轉(zhuǎn)速，另一方面根據(jù)不斷變化的風量推動風輪的實際現(xiàn)狀， 進行轉(zhuǎn)速檢測自動跟蹤調(diào)速、指令多定子發(fā)電機作電動機啟動、運轉(zhuǎn)換氣、發(fā)電輸出的自動切換控制，進行限速、電磁制動、過壓、欠壓、電流平衡、限流、過流、漏電、溫度安全保護的各項自動控制；制造較大型發(fā)電機時，可擴展上述功能另設與之相匹配的較大型控制柜。當無風或微風狀態(tài)時，傳感器輸入的轉(zhuǎn)差信號脈沖小于下限值s時，中央處理器指令開第一或第二定子繞組，作為電動機運轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速在上限值η和下限值 s的范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)換氣和發(fā)電，第三、第四定通過輸出端8外接道路智能充電器向蓄電池充電蓄能。當風力聚漸增加時，傳感器輸入的轉(zhuǎn)差信號脈沖大于下限s值時，中央處理器指令開斷開第一或第二定子繞組，由風力推動轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速在上限η值和下限為s值的范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)換氣和發(fā)電，第三、第四定通過輸出端8外接道路智能充電器向蓄電池充電蓄能。當風力增強時，中央處理器指令開關(guān)元件9接通第一或第二定子繞組，由風力推動轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速在上限η值和下限s值的范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)換氣和發(fā)電，第三、第四、第一、第二定子繞組定子通過輸出端8外接道路智能充電器向蓄電池充電蓄能。當風力強大進入危險區(qū)時，中央處理器按步指令開定子繞組定子作為電磁制動， 限制風輪轉(zhuǎn)速，直到停止旋轉(zhuǎn)；根據(jù)自然風力的實際情形，跟蹤循環(huán)上述過程，使發(fā)電機穩(wěn)定在預定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。所述傳感器由設置在多定子發(fā)電機11定子中的光敏電阻、熱敏電阻或霍爾元件， 組成溫度或轉(zhuǎn)速傳感器，信號線通過插接件與中央處理器4連接。所述開關(guān)元件9，由中央處理器4自動控制的若干組固體接觸器或半導體開關(guān)管， 輸入端分別與多定子發(fā)電機的第一、第二、第三、第四定子繞組的接線端子連接，輸出端8 外接多路智能充電器向蓄電池充電蓄能。所述控制器的殼體10為長方形鋁合金散熱器套件，內(nèi)設有總電路板102，M0S管6 固定在殼體上、兩塊側(cè)板底座101由螺絲與殼體10固定，帶有過渡插接件的導線103穿過側(cè)板底座引出制備。所述風輪12為球形的渦輪式風輪，該風輪運轉(zhuǎn)時，在內(nèi)部形成負壓，使內(nèi)部空氣與外部空氣形成對流，進一步推動風輪旋轉(zhuǎn)，達到良好的通風換氣和發(fā)電效果；或者是X型或S型的風力發(fā)電的定向型風輪，風輪與多定子發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子機械連接。有益效果可以根據(jù)風能推動風輪的實際現(xiàn)狀，自動調(diào)整、控制風力發(fā)電機或換氣發(fā)電兩用機的各種工作狀態(tài)，以適應氣流在自然界瞬息萬變的運動規(guī)律，克服目前風力發(fā)電機普遍存在的低風速時難以啟動和高風速中輸出電壓不穩(wěn)定、效益低、占地空間大、噪音大等問題，極大地提高了發(fā)電效益，確保了運行安全，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進
止
少ο控制器可與多定子、雙定子、單定子風力發(fā)機以及發(fā)電、換氣兩用機配套使用，適用于工廠廠房、高層建筑、娛樂場所、候車室、教學大樓、公共場所、賓館、醫(yī)院、衛(wèi)生間、公共廁所、等等需要通風換氣和發(fā)電、照明的場所，-機多能、免費通風換氣、免費供電照明、對于緩解目前，與日俱增的城市用電量來說，具有事半功倍的效果。


附圖1. 一種多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。附圖2. —種控制器殼體的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實施例方式附圖中1.開關(guān)，2.欠壓保護電路，3.穩(wěn)壓電源，4.中央處理器，5.驅(qū)動電路， 6. MOS管，7.電流平衡電路，8.開關(guān)元件，9.輸出端，10.殼體、101.側(cè)板底座、102.總電路板、103.導線，11.多定子發(fā)電機，12風輪。
實施例附圖1，一種多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。風輪12與多定子發(fā)電機11的轉(zhuǎn)子機械連接，發(fā)電機輸出端子與導線103插接連接，總電路板 102中設有開關(guān)1、欠壓保護電路2、穩(wěn)壓電源3、中央處理器4、驅(qū)動電路5、MOS管6、電流平衡電路7、開關(guān)元件8、輸出端9，其中，開關(guān)1和輸出端9分別外接蓄電池和智能充電器。實施例附圖2，一種控制器殼體的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。殼體10為長方形鋁合金散熱器套件，內(nèi)設有總電路板102，MOS管6固定在殼體上、兩塊側(cè)板底座101由螺絲與殼體10 固定，帶有過渡插接件的導線103穿過側(cè)板底座引出制備。
權(quán)利要求
1.一種多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，包括控制電源開關(guān)(1)分別與中央處理器(4)、欠壓保護電路(2)、穩(wěn)壓電源(3)、電流平衡電路(7)、三個MOS管(6)輸入端連接， 欠壓保護電路另兩端分別連接穩(wěn)壓電源、中央處理器，穩(wěn)壓電源(3)的另一端與三個驅(qū)動電路(5)連接，驅(qū)動電路的另兩端分別與中央處理器(4)、三個MOS管(6)連接，MOS管的輸出端分別連接發(fā)電機(11)的定子繞組，電流平衡電路(7)的另二端分別與MOS管的控制端、中央處理器(4)連接，發(fā)電機(11)的傳感器信號線與中央處理器連接；特征是中央處理器(4)與開關(guān)元件(9)連接，傳感器信號通過中央處理器中設置的轉(zhuǎn)差脈沖比較器程序軟件，運算處理、功率放大，分別控制若干組開關(guān)元件(9)與輸出端(8)的接通或斷開，執(zhí)行自動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，特征是所述開關(guān)(1) 為船型電源開關(guān)，設置在控制器的殼體上，一端分別與中央處理器、欠壓保護電路、穩(wěn)壓電源、電流平衡電路、三個MOS管輸入端連接，另一端通過接線端子與蓄電池連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，特征是所述穩(wěn)壓電源 (3)為三端穩(wěn)壓電源集成塊，分別與直流電源、欠壓保護電路、MOS管、電流平衡電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，特征是所述中央處理器⑷為單片機集成電路或PWM發(fā)生器芯片，內(nèi)置轉(zhuǎn)差脈沖比較器程序軟件，設定一個上限值η和下限值s，將傳感器輸入的信號脈沖，經(jīng)過識另I」、運算、比較以后，一方面輸出相應脈沖寬度的方波給MOS管的驅(qū)動電路，整形以后提供給MOS管(6)，自動控制和限定，多定子發(fā)電機11的轉(zhuǎn)速，另一方面根據(jù)不斷變化的風量推動風輪的實際現(xiàn)狀，進行轉(zhuǎn)速檢測自動跟蹤調(diào)速、指令多定子發(fā)電機作電動機啟動、運轉(zhuǎn)換氣、發(fā)電輸出的自動切換控制，進行限速、電磁制動、過壓、欠壓、電流平衡、限流、過流、漏電、溫度安全保護的各項自動控制；制造較大型發(fā)電機時，可擴展上述功能另設與之相匹配的較大型控制柜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，特征是所述開關(guān)元件 (9)，由中央處理器(4)自動控制的若干組固體接觸器或半導體開關(guān)管，輸入端分別與多定子發(fā)電機的第一、第二、第三、第四定子繞組的接線端子連接，輸出端(8)外接智能充電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，特征是所述控制器的殼體(10)為長方形鋁合金散熱器套件，內(nèi)設有總電路板(102)，MOS管(6)固定在殼體上、 兩塊側(cè)板底座(101)由螺絲與殼體(10)固定，帶有過渡插接件的導線(103)穿過側(cè)板底座引出制備。
全文摘要
一種多定子風力發(fā)電換氣兩用機控制器，屬于清潔能源的控制器技術(shù)領域；包括電源開關(guān)、欠壓保護電路、穩(wěn)壓電源、中央處理器、驅(qū)動電路、MOS管、電流平衡電路、開關(guān)元件、輸出端，特征是中央處理器與開關(guān)元件連接，傳感器信號通過中央處理器中設置的轉(zhuǎn)差脈沖比較器程序軟件，運算處理、功率放大，分別控制開關(guān)元件與輸出端的接通或斷開，自動調(diào)整、控制風力發(fā)電機或換氣發(fā)電兩用機的各種工作狀態(tài)，以適應氣流在自然界瞬息萬變的運動規(guī)律，克服目前風力發(fā)電機普遍存在的低風速時難以啟動和高風速中輸出電壓不穩(wěn)定、效益低、占地空間大、噪音大等問題，免費通風換氣和輸出供電，對于緩解目前與日俱增的城市用電量來說，具有事半功倍的效果。
文檔編號F03D9/00GK102170259SQ201010114109
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者陳國寶 申請人:陳國寶