CN102128131B - 风力发电机系统和风力发电机刹车系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种风力发电机刹车系统，包括连接至风力发电机的刹车模块及实时监控风力发电机电力输出参数的判断模块，判断模块根据电力输出参数的大小触发刹车模块对风力发电机执行刹车以及释放刹车动作，电力输出参数包括风力发电机的工作电流和/或工作电压，判断模块在风力发电机的工作电压大于临界电压或者工作电流大于第二临界电流时，触发刹车模块对风力发电机刹车；还包括计时模块；判断模块在计时预设时间后判断工作电流小于第一临界电流时，触发刹车模块释放刹车。本发明还提供一种风力发电机刹车方法和应用所述风力发电机刹车系统的风力发电机系统，所述风力发电机刹车系统及方法、风力发电机系统可避免因为风速过高而损坏风力发电机。

Description

风力发电机系统和风力发电机刹车系统及方法
技术领域
本发明涉及一种风力发电机，尤其涉及一种风力发电机刹车系统及方法。
背景技术
目前，高速风力发电机是通过将其内部线圈短路的方式使该内部线圈产生电流，从而降低风车转速，进而达到刹车的目的，随后释放刹车，这种刹车方式具有以下缺点：当触发刹车后，如果在释放刹车时风速较大，则风力发电机又会在高风速下高速旋转，因此不能达到刹车的目的，且由于此时风力发电机内部线圈电流增大产生热量，如果风速持续较大，会造成风力发电机内部热量聚集而损坏所述风力发电机。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，提供一种可保证风力发电机不会由于风速过高而损坏的风力发电机刹车系统及方法。
本发明的另一主要目的在于提供一种可保证风力发电机不会由于风速过高而损坏的风力发电机系统。
一种风力发电机刹车系统，其特征在于，所述风力发电机刹车系统包括一连接至一风力发电机的刹车模块及一实时监控所述风力发电机电力输出参数的判断模块，所述判断模块根据所述电力输出参数的大小触发所述刹车模块对所述风力发电机执行刹车动作以及释放刹车动作，其中，所述电力输出参数包括所述风力发电机的工作电流和/或工作电压，所述判断模块在所述风力发电机的工作电压大于一临界电压，或者所述风力发电机的工作电流大于第一临界电流时，触发所述刹车模块对所述风力发电机的刹车动作；所述风力发电机刹车系统还包括一连接至所述判断模块并对所述风力发电机的刹车时间计时一预设时间的计时模块；所述判断模块在所述计时模块计时所述预设时间后判断所述风力发电机的工作电流是否小于一第二临界电流，所述判断模块在所述风力发电机的工作电流小于所述第二临界电流时触发所述刹车模块执行释放刹车动作。
一种风力发电机刹车方法，包括以下步骤：
判断一风力发电机的第一电力输出参数是否大于一第一临界值；
如果所述风力发电机的第一电力输出参数大于所述第一临界值，对所述风力发电机进行刹车动作；
对所述风力发电机延时刹车一预设时间；
判断所述风力发电机的一第二电力输出参数是否小于一第二临界值；
如果所述风力发电机的第二电力输出参数不小于所述第二临界值，继续对所述风力发电机进行刹车，并返回所述判断所述风力发电机的第二电力输出参数是否小于第二临界值的步骤；以及
如果所述风力发电机的第二电力输出参数小于所述第二临界值，对所述风力发电机执行释放刹车动作，其中，所述第二电力输出参数为所述风力发电机的工作电流，所述第一电力输出参数为所述风力发电机的工作电压或工作电流。
一种风力发电机系统，所述风力发电机系统包括一风力发电机以及上述的风力发电机刹车系统。
本发明风力发电机刹车系统及方法、风力发电机系统根据风力发电机的电力输出参数对风力发电机执行刹车动作，并根据风力发电机的电力输出参数对风力发电机执行释放刹车动作，则不会造成在风速过高的情况下释放刹车，从而避免了所述风力发电机的电流过大，温度过高引起的设备损坏。
附图说明
图1为本发明风力发电机刹车系统较佳实施方式的模块图。
图2为本发明风力发电机刹车方法较佳实施方式的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
请参考图1，本发明风力发电机刹车系统1的较佳实施方式包括一刹车模块10、一反馈模块20、一判断模块30及一计时器40。所述风力发电机刹车系统及方法用于对一风力发电机2进行刹车。所述刹车模块10连接至所述风力发电机2用于对所述风力发电机2进行刹车或释放刹车，所述反馈模块20连接至所述风力发电机2，用于获取所述风力发电机2的电力输出参数，本实施方式中，所述电力输出参数包括所述风力发电机2的工作电压和工作电流，所述工作电压和工作电流的大小对应于所述风力发电机2的转速以及当前的风速大小，当风速较高时，风力发电机2的转速也较高，风力发电机2的工作电压和工作电流也较高，反之，风速较低时，风力发电机2的转速、工作电压和工作电流也较低，所述反馈模块20将获取的工作电压和工作电流反馈至所述判断模块30，所述判断模块30用于首先判断所述风力发电机2的工作电压是否达到一临界电压，当所述风力发电机2的工作电压达到所述临界电压时，说明当前风速过高，所述判断模块30则发送一刹车信号给所述刹车模块20及所述计时器40，所述判断模块30接收到所述刹车和信号时，即将所述风力发电机2的三相输出线短路，对所述风力发电机2持续进行刹车动作，同时，所述计时器40接收到所述刹车信号时即开始计时，当所述计时器40计时达到一预设时间，如1分钟时，所述计时器40发送一指示信号给所述判断模块30，所述判断模块30接收到所述指示信号时，即判断所述风力发电机2的工作电流是否小于一临界电流，如果所述风力发电机2的工作电流大于或等于所述临界电流，说明当前风速过大，释放刹车后所述风力发电机又会马上高速转动，则所述判断模块30继续发送所述刹车信号给所述刹车模块10，所述刹车模块10则继续对所述风力发电机2刹车，当所述风力发电机2的工作电流下降到小于所述临界电流时，说明当前风速较小，所述判断模块30即发送一释放刹车信号给所述刹车模块10，所述刹车模块10接收到所述释放刹车信号时，即对所述风力发电机2进行释放刹车动作，此时，所述风力发电机2不会因为风速过高而快速转动，则不需要所述刹车模块再次触发所述风力发电机2进行刹车。
本实施方式中，所述刹车模块10、反馈模块20、判断模块30及计时器40可设于所述风力发电机2的一风机适配器中，所述风机适配器为所述风力发电机2的一控制装置，主要用于控制所述风力发电机刹车、释放刹车、对所述风力发电机进行整流、变压等。所述预设时间可根据一般情况下高风速（风速高于某一预设值）的持续周期设置，以避免在风速过高时释放刹车，造成所述风力发电机2的电流过大而损坏所述风力发电机，在其他实施方式中，也可不进行刹车延时而直接判断所述风力发电机2的工作电流是否小于所述临界电流。
由于风力发电机在转动时可能因为人为或线路的原因而产生断路，风力发电机2在断路时没有电流，因此，本实用新型较佳实施例是在刹车前先判断所述风力发电机的电压，在其它实施方式中，不考虑断路的情况下，所述风力发电机2的电力输出参数可仅为所述风力发电机2的工作电流，所述判断模块30首先判断所述风力发电机2的工作电流是否大于一第一临界电流，当所述风力发电机2的工作电流大于所述第一临界电流时，所述判断模块30触发所述刹车模块10对所述风力发电机2刹车，刹车延时所述预设时间后，所述判断模块30再判断所述风力发电机2的工作电流是否小于一第二临界电流，当所述风力发电机2的工作电流小于所述第二临界电流时，所述判断模块30触发所述刹车模块10对所述风力发电机2释放刹车。
请继续参考图2，利用本实用新型风力发电机刹车系统对所述风力发电机进行刹车时，包括以下步骤：
步骤S1：所述判断模块30通过所述反馈模块20接收所述风力发电机2的电力输出参数，并判断所述风力发电机2的电力输出参数是否大于一第一临界值，如果所述风力发电机2的电力输出参数大于所述第一临界值，则执行步骤S2，如果所述风力发电机2的电力输出参数不大于所述第一临界值，则继续执行步骤S1。本步骤中的电力输出参数可为所述风力发电机的工作电压或工作电流。
步骤S2：所述刹车模块10对所述风力发电机进行刹车动作并延时一预设时间。其中，所述判断模块30发送所述刹车信号给所述刹车模块10和计时器40，所述刹车模块10接收到所述刹车信号时对所述风力发电机2进行刹车动作，所述计时器40接收到所述刹车信号时开始计时，所述计时器40计时所述预设时间后执行步骤S3。其它实施方式中，所述刹车模块10对所述风力发电机的刹车动作也可不进行延时而直接执行步骤S3。
步骤S3：所述判断模块30通过所述反馈模块20接收所述风力发电机2的电力输出参数，并判断所述风力发电机2的电力输出参数是否小于一第二临界值。如果所述风力发电机2的电力输出参数不小于所述第二临界值，则执行步骤S4，如果所述风力发电机2的电力输出参数小于所述第二临界值，则执行步骤S5。本步骤中的电力输出参数为所述风力发电机2的工作电流。
步骤S4：所述判断模块30发送所述刹车信号给所述刹车模块10，所述刹车模块10继续对所述风力发电机2进行刹车，并返回步骤S3继续实时监控所述风力发电机2的电力输出参数直至所述风力发电机2的电力输出参数小于所述第二临界值，完成步骤S5。
步骤S5：所述判断模块30发送所述释放刹车信号给所述刹车模块10，所述刹车模块释放对所述风力发电机2的刹车。
本实用新型风力发电机刹车系统在判断所述风力发电机2的工作电压或工作电流大于一临界值时执行刹车并延时一预定时间，之后再判断所述风力发电机2的工作电流是否满足释放刹车的条件，即所述风力发电机2的工作电流是否小于所述临界电流，则不会造成在风速过高的情况下释放刹车，从而避免了所述风力发电机2的电流过大，温度过高引起的设备损坏。

Claims (4)

1.一种风力发电机刹车系统，其特征在于，所述风力发电机刹车系统包括一连接至一风力发电机的刹车模块及一实时监控所述风力发电机电力输出参数的判断模块，所述判断模块根据所述电力输出参数的大小触发所述刹车模块对所述风力发电机执行刹车动作以及释放刹车动作，其中，所述电力输出参数包括所述风力发电机的工作电流和/或工作电压，所述判断模块在所述风力发电机的工作电压大于一临界电压，或者所述风力发电机的工作电流大于第一临界电流时，触发所述刹车模块对所述风力发电机的刹车动作；所述风力发电机刹车系统还包括一连接至所述判断模块并对所述风力发电机的刹车时间计时一预设时间的计时模块；所述判断模块在所述计时模块计时所述预设时间后判断所述风力发电机的工作电流是否小于一第二临界电流，所述判断模块在所述风力发电机的工作电流小于所述第二临界电流时触发所述刹车模块执行释放刹车动作。
2.如权利要求1所述的风力发电机刹车系统，其特征在于，所述刹车模块、判断模块和计时模块和反馈模块设于所述风力发电机的一风机适配器中。
3.一种风力发电机刹车方法，包括以下步骤：
判断一风力发电机的第一电力输出参数是否大于一第一临界值；
如果所述风力发电机的第一电力输出参数大于所述第一临界值，对所述风力发电机进行刹车动作；
对所述风力发电机延时刹车设置一预设时间；
判断所述风力发电机的一第二电力输出参数是否小于一第二临界值；
如果所述风力发电机的第二电力输出参数不小于所述第二临界值，继续对所述风力发电机进行刹车，并返回所述判断所述风力发电机的第二电力输出参数是否小于第二临界值的步骤；以及
如果所述风力发电机的第二电力输出参数小于所述第二临界值，对所述风力发电机执行释放刹车动作，其中，所述第二电力输出参数为所述风力发电机的工作电流，所述第一电力输出参数为所述风力发电机的工作电压或工作电流。
4.一种风力发电机系统，其特征在于，所述风力发电机系统包括一风力发电机以及如权利要求1所述的风力发电机刹车系统。
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