一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)以及限速方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)限速系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)以及限速方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的儲(chǔ)量越來越少，使得風(fēng)能等可再生能源逐漸受到世界各國(guó)的重視。風(fēng)能主要是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能。2007年我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)投產(chǎn)340萬千瓦，2010年我國(guó)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到500萬千瓦，2020年將達(dá)到3000萬千瓦。從目前的發(fā)展態(tài)勢(shì)看，幾年之后，我國(guó)有望超過目前風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模第一的德國(guó)，成為世界風(fēng)電第一大國(guó)。但是因?yàn)轱L(fēng)向和風(fēng)速時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生變化，風(fēng)能的這種隨意性和不穩(wěn)定性給風(fēng)能的開發(fā)利用帶來了很多難題。特別是當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可利用范圍后，會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、發(fā)電機(jī)、塔架等部件的嚴(yán)重?fù)p壞。風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)能夠在風(fēng)速超過可利用范圍時(shí)，限制葉片轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的輸出功率，對(duì)提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命，加強(qiáng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，加速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的普及和應(yīng)用都具有十分重要的意義。
[0003]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)以及限速方法，從而克服當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可利用范圍后，會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、發(fā)電機(jī)等部件的嚴(yán)重?fù)p壞的缺點(diǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)，包括:發(fā)電機(jī)；葉片，其安裝于所述發(fā)電機(jī)上；調(diào)向裝置，其包括:驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；以及旋轉(zhuǎn)盤，其安裝于所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上，由所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，所述發(fā)電機(jī)安裝于所述旋轉(zhuǎn)盤上；以及控制器，其包括:轉(zhuǎn)速傳感器、風(fēng)向傳感器以及單片機(jī)；所述轉(zhuǎn)速傳感器、所述風(fēng)向傳感器以及所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別與所述單片機(jī)連接，其中，所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測(cè)所述葉片的轉(zhuǎn)速，所述風(fēng)向傳感器用于檢測(cè)風(fēng)向。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)速傳感器為航振HZ-860磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種采用上述所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)的限速方法，包括:所述轉(zhuǎn)速傳感器在預(yù)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)采集所述葉片的轉(zhuǎn)速，以及所述風(fēng)向傳感器采集風(fēng)向，并將所述葉片的轉(zhuǎn)速和風(fēng)向傳至所述單片機(jī)，所述單片機(jī)判斷兩次預(yù)定時(shí)間內(nèi)采集所述葉片的轉(zhuǎn)速若大于預(yù)設(shè)值，控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)偏離風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度；當(dāng)所述單片機(jī)判斷兩次預(yù)定時(shí)間內(nèi)采集所述葉片的轉(zhuǎn)速若小于預(yù)設(shè)值，控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)恢復(fù)原始狀態(tài)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)以及限速方法，通過單片機(jī)連續(xù)兩次檢查結(jié)果都是葉片轉(zhuǎn)速過高時(shí)，控制器才會(huì)控制調(diào)向裝置，改變發(fā)電機(jī)和葉片的方向，以避開原迎風(fēng)向而限制其葉片旋轉(zhuǎn)速度，避免出現(xiàn)葉片的轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)值，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)速降低到一定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)復(fù)位。
【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)的限速方法。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0012]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0013]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)，包括:發(fā)電機(jī)6、葉片1、調(diào)向裝置以及控制器；葉片I安裝于發(fā)電機(jī)6上；調(diào)向裝置包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4以及旋轉(zhuǎn)盤5，旋轉(zhuǎn)盤5安裝于所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4上，由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)6安裝于旋轉(zhuǎn)盤5上；控制器包括:轉(zhuǎn)速傳感器2、風(fēng)向傳感器3以及單片機(jī)7 ;轉(zhuǎn)速傳感器2、風(fēng)向傳感器3以及驅(qū)動(dòng)馬達(dá)4分別與單片機(jī)7連接，其中，轉(zhuǎn)速傳感器2安裝于葉片I上用于檢測(cè)葉片I的轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速傳感器2采用航振HZ-860磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，風(fēng)向傳感器2用于檢測(cè)風(fēng)向。
[0014]使用時(shí)，如圖2所示，包括以下步驟:
[0015]步驟100:轉(zhuǎn)速傳感器在預(yù)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)采集葉片的轉(zhuǎn)速，以及風(fēng)向傳感器采集風(fēng)向；
[0016]步驟102:將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和風(fēng)向傳至單片機(jī)；
[0017]步驟104:單片機(jī)判斷兩次預(yù)定時(shí)間內(nèi)采集葉片的轉(zhuǎn)速若大于預(yù)設(shè)值，控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)偏離風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度；
[0018]步驟106:當(dāng)單片機(jī)判斷兩次預(yù)定時(shí)間內(nèi)采集葉片的轉(zhuǎn)速若小于預(yù)設(shè)值，控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)恢復(fù)原始狀態(tài)。
[0019]本發(fā)明中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)以及限速方法，通過單片機(jī)連續(xù)兩次檢查結(jié)果都是葉片轉(zhuǎn)速過高時(shí)，控制器才會(huì)控制調(diào)向裝置，改變發(fā)電機(jī)和葉片的方向，以避開原迎風(fēng)向而限制其葉片旋轉(zhuǎn)速度，避免出現(xiàn)葉片的轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)值，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)速降低到一定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)復(fù)位。
[0020]前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)，其特征在于，包括: 發(fā)電機(jī)； 葉片，其安裝于所述發(fā)電機(jī)上； 調(diào)向裝置，其包括: 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；以及 旋轉(zhuǎn)盤，其安裝于所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上，由所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，所述發(fā)電機(jī)安裝于所述旋轉(zhuǎn)盤上；以及 控制器，其包括:轉(zhuǎn)速傳感器、風(fēng)向傳感器以及單片機(jī)；所述轉(zhuǎn)速傳感器、所述風(fēng)向傳感器以及所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別與所述單片機(jī)連接，其中，所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測(cè)所述葉片的轉(zhuǎn)速，所述風(fēng)向傳感器用于檢測(cè)風(fēng)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速傳感器為航振HZ-860磁電式轉(zhuǎn)速傳感器。
3.一種采用權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)的限速方法，其特征在于，包括: 所述轉(zhuǎn)速傳感器在預(yù)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)采集所述葉片的轉(zhuǎn)速，以及所述風(fēng)向傳感器采集風(fēng)向，并將所述葉片的轉(zhuǎn)速和風(fēng)向傳至所述單片機(jī)，所述單片機(jī)判斷兩次預(yù)定時(shí)間內(nèi)采集所述葉片的轉(zhuǎn)速若大于預(yù)設(shè)值，控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)偏離風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度；當(dāng)所述單片機(jī)判斷兩次預(yù)定時(shí)間內(nèi)采集所述葉片的轉(zhuǎn)速若小于預(yù)設(shè)值，控制所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)恢復(fù)原始狀??τ O
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)限速系統(tǒng)，包括：發(fā)電機(jī)；葉片，其安裝于所述發(fā)電機(jī)上；調(diào)向裝置，其包括：驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；以及旋轉(zhuǎn)盤，其安裝于所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)上，由所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，所述發(fā)電機(jī)安裝于所述旋轉(zhuǎn)盤上；以及控制器，其包括：轉(zhuǎn)速傳感器、風(fēng)向傳感器以及單片機(jī)；所述轉(zhuǎn)速傳感器、所述風(fēng)向傳感器以及所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)分別與所述單片機(jī)連接，其中，所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測(cè)所述葉片的轉(zhuǎn)速，所述風(fēng)向傳感器用于檢測(cè)風(fēng)向。該系統(tǒng)能夠克服當(dāng)風(fēng)速超過風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可利用范圍后，會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、發(fā)電機(jī)等部件的嚴(yán)重?fù)p壞的缺點(diǎn)。
【IPC分類】F03D7-04, F03D9-00
【公開號(hào)】CN104595113
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410727167
【發(fā)明人】張永新
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日