專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機器，具體的說，是涉及風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機一般應(yīng)用在風(fēng)力資源較豐富的地區(qū)。即年平均風(fēng)速在3m/s以上，全年 3-20m/s有效風(fēng)速累計時數(shù)3000h以上；全年3_20m/s平均有效風(fēng)能密度100W/m2以上。在 選擇使用風(fēng)力發(fā)電機時，要做到心中有數(shù)，避免盲目性，這樣才能充分地利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力資 源，最大限度地發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電機的效率，取得較高的經(jīng)濟效益。應(yīng)該指出的是，在風(fēng)力資源 豐富地區(qū)，最好選擇風(fēng)機額定設(shè)計風(fēng)速與當(dāng)?shù)刈罴言O(shè)計風(fēng)速相吻合的風(fēng)力發(fā)電機。如能做 到這一點無論是從風(fēng)力機的選擇上，還是利用風(fēng)力資源的經(jīng)濟意義上都有重要的意義。若 選用的風(fēng)力發(fā)電機額定設(shè)計風(fēng)速越高，那么其額定功率輸出的效果就越加不理想。但也必 須指出，風(fēng)力發(fā)電機額定設(shè)計風(fēng)速偏低，其風(fēng)輪直徑、電機相對要增大，整機造價相應(yīng)也就 加大.從制造和產(chǎn)品的經(jīng)濟意義上考慮都是不合算的，因此現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)力發(fā)電機額定 設(shè)計風(fēng)速都是非常準(zhǔn)確的。而這樣做會出現(xiàn)一個問題，因為天有不測風(fēng)云，某些地區(qū)會由于 異常天氣狀況導(dǎo)致風(fēng)力達到一個超出預(yù)期的強度，此時風(fēng)力發(fā)電機處于風(fēng)速遠(yuǎn)大于額定設(shè) 計風(fēng)速的情況，容易將電機燒毀?，F(xiàn)有技術(shù)中在風(fēng)力發(fā)電機的控制器中也設(shè)計有剎車結(jié)構(gòu)， 但是這樣的剎車機構(gòu)是被動剎車，當(dāng)風(fēng)速突發(fā)變化太大的情況下根本無法剎住，更有可能 將控制器也一起損毀。即使能剎住，電機也會由于剎車過程不平滑導(dǎo)致的振動而損壞。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，能夠?qū)ν饨顼L(fēng)速進行預(yù)判 斷，解決現(xiàn)實風(fēng)速超過額定設(shè)計風(fēng)速導(dǎo)致電機燒毀的問題，而且能保證整個剎車過程平滑，
震動小。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的風(fēng)力發(fā)電機兩 級控制系統(tǒng)，包括風(fēng)機，風(fēng)機通過控制器連接蓄電池組，所述控制器中設(shè)有單片機和模擬比 較器，單片機和模擬比較器都連接到兩級剎車。優(yōu)選的，所述兩級剎車分別為可控硅電子剎車和絕緣柵雙極型功率管電子剎車。 可控硅電子剎車是現(xiàn)有技術(shù)中常用的剎車結(jié)構(gòu)，而絕緣柵雙極型功率管是由雙極型三極管 和絕緣柵型場效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式電力電子器件。將其用于剎車控制和常 用的可控硅電子剎車組合使用能保證風(fēng)機過程更平滑。優(yōu)選的，所述可控硅電子剎車與絕緣柵雙極型功率管電子剎車為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。可控 硅短路風(fēng)機交流側(cè)，IGBT管短路直流側(cè)，這樣的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了兩級剎車。優(yōu)選的，所述絕緣柵雙極型功率管電子剎車前設(shè)有延時電路。當(dāng)可控硅電子剎車 足以剎住的情況下，絕緣柵雙極型功率管電子剎車就不必啟動。優(yōu)選的，還包括太陽能電池板。當(dāng)風(fēng)力不足的情況下，太陽能電池板能作為整個系 統(tǒng)驅(qū)動能源的補充。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是通過單片機或模擬比較器將風(fēng)機所產(chǎn)生 的電壓和控制器上的設(shè)定電壓進行比較。當(dāng)電機產(chǎn)生電壓過大時，也就是風(fēng)速過大時，則能 及時控制單片機兩級剎車將電機關(guān)閉，其中絕緣柵雙極型功率管電子剎車在可控硅電子剎 車無法及時剎住時起到補充作用保證了剎車效果。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，包括風(fēng)機1，風(fēng)機1通過控制器2連接蓄電 池組3，其特征在于所述控制器2中設(shè)有單片機5和模擬比較器6，單片機5和模擬比較器 6都連接到兩級剎車。所述兩級剎車分別為可控硅電子剎車7和絕緣柵雙極型功率管電子 剎車8。所述可控硅電子剎車7與絕緣柵雙極型功率管電子剎車8為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。所述絕緣 柵雙極型功率管電子剎車8前設(shè)有延時電路。還包括太陽能電池板4。工作時，本實用新型風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)利用單片機5對風(fēng)機1工作產(chǎn)生的 電壓和電流進行分析，當(dāng)風(fēng)機1產(chǎn)生的電壓或電流超過設(shè)定值時，或有異常情況發(fā)生時，則 單片機5就發(fā)出控制指令來驅(qū)動兩級剎車，第一級利用可控硅電子剎車7短路風(fēng)機1的交 流側(cè)，第二級利用絕緣柵雙極型功率管電子剎車8短路直流側(cè)。所述兩級剎車，即可控硅電 子剎車7與絕緣柵雙極型功率管電子剎車8為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，使風(fēng)機1能順利停止，保證了使用 的安全。絕緣柵雙極型功率管電子剎車8前設(shè)有延時電路，這樣當(dāng)可控硅電子剎車7足以 剎住時就不必啟動絕緣柵雙極型功率管電子剎車8 了，節(jié)約了能源，同時使兩級剎車系統(tǒng) 協(xié)調(diào)性更好，整個剎車過程也更加平滑，減小震動。由于單片機5在風(fēng)力發(fā)電機中需要處理的數(shù)據(jù)比較多，有時候相應(yīng)也比較慢，因 此我們還添加了模擬比較器6，模擬比較器6內(nèi)也預(yù)設(shè)有一個警戒電壓，當(dāng)風(fēng)機1產(chǎn)生的電 壓超過警戒電壓時，或有異常情況發(fā)生時，則模擬比較器6就發(fā)出控制指令來驅(qū)動兩級剎 車，第一級利用可控硅電子剎車7短路風(fēng)機1的交流側(cè)，第二級利用絕緣柵雙極型功率管電 子剎車8短路直流側(cè)。所述兩級剎車，即可控硅電子剎車7與絕緣柵雙極型功率管電子剎 車8為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，使風(fēng)機1能順利停止，保證了使用的安全。絕緣柵雙極型功率管電子剎車 8前設(shè)有延時電路，這樣當(dāng)可控硅電子剎車7足以剎住時就不必啟動絕緣柵雙極型功率管 電子剎車8 了，節(jié)約了能源，同時使兩級剎車系統(tǒng)協(xié)調(diào)性更好，整個剎車過程也更加平滑， 減小震動。模擬比較器6起到了補充保護的作用。以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于 此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新 型的專利范圍之中。
權(quán)利要求風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，包括風(fēng)機(1)，風(fēng)機(1)通過控制器(2)連接蓄電池組(3)，其特征在于所述控制器(2)中設(shè)有單片機(5)和模擬比較器(6)，單片機(5)和模擬比較器(6)都連接到兩級剎車。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，所述兩級剎車分別為 可控硅電子剎車(7)和絕緣柵雙極型功率管電子剎車(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可控硅電子剎車 (7)與絕緣柵雙極型功率管電子剎車(8)為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣柵雙極型功 率管電子剎車(8)前設(shè)有延時電路。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括太陽能電池板⑷。
專利摘要本實用新型的目的在于提供風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，能夠?qū)ν饨顼L(fēng)速進行預(yù)判斷，解決現(xiàn)實風(fēng)速超過額定設(shè)計風(fēng)速導(dǎo)致電機燒毀的問題，而且能保證整個剎車過程平滑，震動小。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的風(fēng)力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，包括風(fēng)機，風(fēng)機通過控制器連接蓄電池組，所述控制器中設(shè)有單片機和模擬比較器，單片機和模擬比較器都連接到兩級剎車。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是通過單片機或模擬比較器將風(fēng)機所產(chǎn)生的電壓和控制器上的設(shè)定電壓進行比較。當(dāng)電機產(chǎn)生電壓過大時，也就是風(fēng)速過大時，則能及時控制單片機兩級剎車將電機關(guān)閉。
文檔編號H02H7/09GK201714575SQ20102014260
公開日2011年1月19日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者朱慶偉, 汪碧華, 陶仲良 申請人:金華市眾力能源科技有限公司