一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，包括：用于將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào)供給負(fù)載的整流電路；用于采樣整流電路輸出端的電壓的電壓采樣電路；用于采樣整流電路輸出端的電流的電流采樣電路；用于將采樣電流信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路；用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路；根據(jù)采樣電壓、采樣電流及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置指令，并發(fā)送到風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的中央處理單元，省略溫度傳感器的在風(fēng)里發(fā)電機(jī)內(nèi)的安裝及系統(tǒng)的連接線，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低。
【專利說明】—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能是地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能，是一種可再生能源。自1973年世界石油危機(jī)以來，在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風(fēng)能作為新能源的重要組成部分，且具有潔凈、環(huán)保等特點(diǎn)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。風(fēng)能作為一種無污染和可再生的新能源有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ貏e是對(duì)沿海島嶼，交通不便的邊遠(yuǎn)山區(qū)，地廣人稀的草原牧場(chǎng)，以及遠(yuǎn)離電網(wǎng)和近期內(nèi)電網(wǎng)還難以達(dá)到的農(nóng)村、邊疆等地區(qū)。
[0003]目前，風(fēng)能的利用主要是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行使用。但風(fēng)力發(fā)電機(jī)的磁鐵會(huì)因發(fā)電機(jī)內(nèi)部溫度過高而退磁，造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)永久性損壞?，F(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的過溫保護(hù)通常采用溫度傳感器檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部的溫度，但溫度傳感器的安裝復(fù)雜度高，其與系統(tǒng)控制器的連接線較長(zhǎng)，引線難度大，成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，包括:
[0006]用于將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào)供給負(fù)載的整流電路；
[0007]用于采樣整流電路輸出端的電壓的電壓采樣電路；
`[0008]用于采樣整流電路輸出端的電流的電流采樣電路；
[0009]用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路；
[0010]根據(jù)采樣電壓、采樣電流及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置指令，并發(fā)送到風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的中央處理單元；
[0011]所述中央處理單元分別與電壓采樣電路、電流采樣電路及轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路連接，所述電壓采樣電路、電流采樣電路分別與整流電路連接，所述整流電路與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流輸出端連接，所述中央處理單元還與風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置連接。
[0012]作為優(yōu)選，所述電流采樣電路與中央處理單元之間串聯(lián)一用于將采樣電流信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路。
[0013]作為優(yōu)選，所述電流采樣電路包括并聯(lián)連接的第一采樣電阻、第二采樣電阻和第三采樣電阻。
[0014]作為優(yōu)選，所述電壓采樣電路包括第一電容及串聯(lián)連接的第四分壓電阻和第五分壓電阻，所述第四分壓電阻一端與整流電路正極輸出端連接，另一端與第五分壓電阻一端連接，第五分壓電阻另一端接地，所述第一電容與第五分壓電阻并聯(lián)，所述第四分壓電阻與第五分壓電阻的節(jié)點(diǎn)為電壓采樣電路的輸出端。[0015]作為優(yōu)選，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路包括串聯(lián)連接的第六電阻和第七電阻，所述第六電阻一端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相交流電的任一相連接，另一端與第七電阻一端連接，同時(shí)通過第二電容接地，所述第二電容分別與第八電阻和第一二極管并聯(lián)，所述第一二極管正極接地，負(fù)極接第六電阻與第二電容之間的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)接第二二極管的正極，第二二極管負(fù)極接3.3V正電壓，所述第七電阻另一端與比較器負(fù)極輸入端連接，比較器正極輸入端通過第九電阻接3.3V的正電壓，并通過第十電阻接地，同時(shí)通過第十一電阻接比較器輸出端，所述比較器輸出端串聯(lián)第十二電阻后作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的輸出端，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的輸出端接第三二極管負(fù)極，同時(shí)接第四二極管正極，第三二極管正極接地，第四二極管負(fù)極接3.3V正電壓。
[0016]作為優(yōu)選，所述放大電路輸入端通過第十三電阻接放大器負(fù)極輸入端，所述放大器負(fù)極輸入端通過第十四電阻接放大器輸出端，同時(shí)通過第三電容接放大器正極輸入端，放大器正極輸入端接地，所述放大器輸出端經(jīng)第四電容接地，同時(shí)串聯(lián)第十五電阻后作為放大電路的輸出端，所述放大電路的輸出端通過第五電容接地，所述第五電容并聯(lián)第五二極管，所述第五二極管正極接地，負(fù)極接放大電路的輸出端，同時(shí)接第六二極管正極，所述第六二極管負(fù)極接3.3V正電壓。
[0017]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0018](I)通過采樣風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓及輸出電流，檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓和輸出電流計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率，根據(jù)額定功率和實(shí)際功率確定判定風(fēng)力發(fā)電機(jī)是否過溫，若是啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，省略溫度傳感器的在風(fēng)里發(fā)電機(jī)內(nèi)的安裝及系統(tǒng)的連接線，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低。
[0019](2)所述電流采樣電路將三個(gè)采樣電阻并聯(lián)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0020](3)通過放大電路將采樣電流放大后再輸入至中央處理單元，降低誤差，提高采樣精確度。
[0021](4)采樣整流電路輸出的直流電壓分壓后的電壓，降低對(duì)系統(tǒng)元件的性能要求，降低電路的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)難度，且進(jìn)一步降低成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)的原理框圖；
[0023]圖2為本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型創(chuàng)造的實(shí)施方式不限于此。
[0025]實(shí)施例
[0026]如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)方法的系統(tǒng)，包括:
[0027]用于將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào)供給負(fù)載的整流電路；
[0028]用于采樣整流電路輸出端的電壓的電壓采樣電路；
[0029]用于采樣整流電路輸出端的電流的電流采樣電路；[0030]用于將采樣電流信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路；
[0031]用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路；
[0032]根據(jù)采樣電壓、采樣電流及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置指令，并發(fā)送到風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的中央處理單元；
[0033]所述中央處理單元分別與電壓采樣電路、放大電路及轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路連接，所述電壓采樣電路、電流采樣電路分別與整流電路連接，所述放大電路與電流采樣電路連接，所述整流電路與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流輸出端連接，所述中央處理單元還與風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置連接。所述中央處理單元采用DSPIC33FJ16GS402芯片。
[0034]上述系統(tǒng)的工作原理為:系統(tǒng)工作時(shí)，所述整流電路將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào)，電壓采樣電路采樣整流電路輸出端的電壓，并輸入至中央處理單元。所述電壓采樣電路及電流采樣電路的采樣頻率均1Hz。所述轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路將風(fēng)力發(fā)電機(jī)T相信號(hào)轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)并傳輸至中央處理單元。所述中央處理單元將最近采樣的120組電壓及電流計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際功率，即將上述120組電流及電壓分別計(jì)算瞬時(shí)功率，并對(duì)上述瞬時(shí)功率求平均得到實(shí)際功率，根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路輸入的方波信號(hào)，計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率，將額定功率減去實(shí)際功率最終得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)熱功率,計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)熱功率與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率的比值，判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)熱功率與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定功率的比值是否大于20%，若是則風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于過溫狀態(tài)，產(chǎn)生啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置指令，并發(fā)送到風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，進(jìn)行過溫保護(hù)，否則丟棄上述120組采樣的電壓及電流中最先采樣的一組電壓及電流，并繼續(xù)檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)是否過溫。
[0035]如圖2所示，所述整流電路輸出端跨接兩并聯(lián)連接的第六濾波電容ECl和第七濾波電容EC2，對(duì)整流后的直流電進(jìn)行平滑濾波。
[0036]所述電流采樣電路包括并聯(lián)連接的第一采樣電阻RCT1、第二采樣電阻RCT2和第三采樣電阻RCT3。
[0037]所述電壓采樣電路包括第一電容C6及串聯(lián)連接的第四分壓電阻R19和第五分壓電阻R18，所述第四分壓電阻R19—端與整流電路正極輸出端連接，另一端與第五分壓電阻R18 一端連接，第五分壓電阻R18另一端接地，所述第一電容C6與第五分壓電阻R18并聯(lián)，所述第四分壓電阻R19與第五分壓電阻R18的節(jié)點(diǎn)為電壓采樣電路的輸出端，所述電壓采樣電路的輸出端與DSPIC33FJ16GS402的busv引腳連接。所述電壓采樣電路的兩輸入端還跨接兩并聯(lián)連接的第八濾波電容EC5和第九濾波電容EC6。
[0038]所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路包括串聯(lián)連接的第六電阻R21和第七電阻R23，所述第六電阻R21—端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相交流電的任一相連接，在本實(shí)施例中所述第六電阻R21—端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相交流電的T相連接，另一端與第七電阻R23 —端連接，同時(shí)通過第二電容ClO接地，所述第二電容ClO分別與第八電阻Rll和第一二極管并聯(lián)，所述第一二極管正極接地，負(fù)極接第六電阻R21與第二電容ClO之間的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)接第二二極管的正極，第二二極管負(fù)極接3.3V正電壓，所述第七電阻R23另一端與比較器ΠΒ負(fù)極輸入端連接，比較器ΠΒ正極輸入端通過第九電阻R22接3.3V的正電壓，并通過第十電阻R24接地，同時(shí)通過第十一電阻R25接比較器UIB輸出端，所述比較器UIB輸出端串聯(lián)第十二電阻R26后作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的輸出端，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的輸出端接DSPIC33FJ16GS402的T0CK2引腳，同時(shí)接第三二極管負(fù)極，同時(shí)接第四二極管正極，第三二極管正極接地，第四二極管負(fù)極接3.3V正電壓。
[0039]所述DSPIC33FJ16GS402的MCLR引腳接風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置。
[0040]所述放大電路輸入端NV通過第十三電阻R40接放大器UIA負(fù)極輸入端，所述放大器UIA負(fù)極輸入端通過第十四電阻R15接放大器UIA輸出端，同時(shí)通過第三電容C20接放大器UIA正極輸入端，放大器UIA正極輸入端接地，所述放大器UIA輸出端經(jīng)第四電容C21接地，同時(shí)串聯(lián)第十五電阻R41后作為放大UIA電路的輸出端，所述放大電路ΠΑ的輸出端通過第五電容C22接地，所述第五電容C22并聯(lián)第五二極管，所述第五二極管正極接地，負(fù)極接放大電路的輸出端，同時(shí)接第六二極管正極，所述第六二極管負(fù)極接3.3V正電壓，所述接放大電路的輸出端接DSHC33FJ16GS402的Current_sensorl引腳。
[0041]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 用于將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流電信號(hào)整流為直流電信號(hào)供給負(fù)載的整流電路； 用于采樣整流電路輸出端的電壓的電壓采樣電路； 用于采樣整流電路輸出端的電流的電流采樣電路； 用于檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路； 根據(jù)采樣電壓、采樣電流及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置指令，并發(fā)送到風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的中央處理單元； 所述中央處理單元分別與電壓采樣電路、電流采樣電路及轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路連接，所述電壓采樣電路、電流采樣電路分別與整流電路連接，所述整流電路與風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三相交流輸出端連接，所述中央處理單元還與風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電流采樣電路與中央處理單元之間串聯(lián)一用于將采樣電流信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電流采樣電路包括并聯(lián)連接的第一采樣電阻、第二采樣電阻和第三采樣電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓采樣電路包括第一電容及串聯(lián)連接的第四分壓電阻和第五分壓電阻，所述第四分壓電阻一端與整流電路正極輸出端連接，另一端與第五分壓電阻一端連接，第五分壓電阻另一端接地，所述第一電容與第五分壓電阻并聯(lián)，所述第四分壓電阻與第五分壓電阻的節(jié)點(diǎn)為電壓采樣電路的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路包括串聯(lián)連接的第六電阻和第七電阻，所述第六電阻一端與風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相交流電的任一相連接，另一端與第七電阻一端連接，同時(shí)通過第二電容接地，所述第二電容分別與第八電阻和第一二極管并聯(lián)，所述第一二極管正極接地，負(fù)極接第六電阻與第二電容之間的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)接第二二極管的正極，第二二極管負(fù)極接3.3V正電壓，所述第七電阻另一端與比較器負(fù)極輸入端連接，比較器正極輸入端通過第九電阻接3.3V的正電壓，并通過第十電阻接地，同時(shí)通過第十一電阻接比較器輸出端，所述比較器輸出端串聯(lián)第十二電阻后作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的輸出端，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路的輸出端接第三二極管負(fù)極，同時(shí)接第四二極管正極，第三二極管正極接地，第四二極管負(fù)極接3.3V正電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)過溫檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述放大電路輸入端通過第十三電阻接放大器負(fù)極輸入端，所述放大器負(fù)極輸入端通過第十四電阻接放大器輸出端，同時(shí)通過第三電容接放大器正極輸入端，放大器正極輸入端接地，所述放大器輸出端經(jīng)第四電容接地，同時(shí)串聯(lián)第十五電阻后作為放大電路的輸出端，所述放大電路的輸出端通過第五電容接地，所述第五電容并聯(lián)第五二極管，所述第五二極管正極接地，負(fù)極接放大電路的輸出端，同時(shí)接第六二極管正極，所述第六二極管負(fù)極接3.3V正電壓。
【文檔編號(hào)】G01R21/06GK203535113SQ201320598056
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
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