CN108011550A - 一种风力发电机的转速控制方法 - Google Patents

一种风力发电机的转速控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是一种风力发电机的转速控制方法，如下步骤：第一步、建立如图一所示的转速控制系统；第二步、由技术人员观察蜂鸣器的工作状态和LED的状态；第三步、当观察到蜂鸣器发出警报声时，由人工开启开关模块，卸荷负载与风力发电机之间的电路接通，卸荷负载对风力发电机进行制动，当风力发电机转速下降至规定范围时，人工断开卸荷负载完成对风力发电机转速的控制，该风力发电机的转速控制方法实现了风力发电机转速的合理调节，避免了风力发电机转速超过正常范围而损坏，对风力发电机起到了较好的保护作用。

Description

一种风力发电机的转速控制方法
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机的转速控制方法。
背景技术
小型风力发电机对解决偏远地区居民的基本生活用电问题起到了很重要的作用。近些年，小型风力发电机尽管有了很大的发展，但是在大风情况下，风机很容易造成飞车事故，大型风机以便都设计有机械刹车系统，但是对于小型风机由于受到体积成本制约，不能够将机械限速装置嵌入其中，因此现有的小型风机在大风情况下转速不易控制很容易造成蓄电池过冲或风机烧毁事故。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在小型风力发电机转速不受控制的缺点，而提出的一种风力发电机的转速控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种风力发电机的转速控制方法，包括如下步骤：第一步、建立如图一所示的转速控制系统；第二步、由技术人员观察蜂鸣器的工作状态和LED的状态；第三步、当观察到蜂鸣器发出警报声时，由人工开启开关模块，卸荷负载与风力发电机之间的电路接通，卸荷负载对风力发电机进行制动，当风力发电机转速下降至规定范围时，人工断开卸荷负载完成对风力发电机转速的控制。
优选的，所述转速控制系统包括风力发电机，所述风力发电机的输出端依次与负载驱动电路的输入端、交流电压采集模块的输入端、交流电流采集模块的输入端、蓄电池的输入端连接，所述负载驱动电路的输出端与卸荷负载的输入端连接，所述卸荷负载上电连接开关模块；
所述蓄电池的输出端分别与直流负载的输入端、逆变器模块的输入端连接，所述逆变器模块的输出端与交流负载的输入端连接，所述交流电压采集模块的输出端、交流电压采集模块的输出端均与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端、转速采集模块的输出端均与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端与驱动电路模块的输入端连接，所述驱动电路模块的输出端与蜂鸣器的输入端连接。
优选的，所述交流电压采集模块包括模拟电压模块，所述模拟电压模块依次与整流模块、滤波模块、调压模块、隔离模块、A/D转换模块连接。
优选的，所述蜂鸣器上连接有LED显示屏。
优选的，所述交流电流采集模块包括模拟电压模块，所述模拟电压模块依次与整流模块、滤波模块、I/V转换模块、隔离模块、A/D转换模块连接。
优选的，所述微控制器为PLC控制器。
优选的，所述转速调节模块包括模拟电压模块、所述模拟电压模块的输出端与整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与计数模块的输入端连接。
本发明提出的一种风力发电机的转速控制方法，有益效果在于：通过建立转速控制系统，由转速控制系统检测风力发电机线电压频率来测量发电机转速，当风速过快时微型控制器控制蜂鸣器发出警报声，然后由人工开启开关模块，卸荷负载与风力发电机之间的电路接通，卸荷负载对风力发电机进行制动，当风力发电机转速下降至规定范围时，人工断开卸荷负载完成对风力发电机转速的控制，实现了风力发电机转速的合理调节，避免了风力发电机转速超过正常范围而损坏，对风力发电机起到了较好的保护作用。
附图说明
图1为本发明提出的一种风力发电机的转速控制方法的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种风力发电机的转速控制方法，包括如下步骤：第一步、建立如图一所示的转速控制系统；第二步、由技术人员观察蜂鸣器的工作状态和LED的状态；第三步、当观察到蜂鸣器发出警报声时，由人工开启开关模块，卸荷负载与风力发电机之间的电路接通，卸荷负载对风力发电机进行制动，当风力发电机转速下降至规定范围时，人工断开卸荷负载完成对风力发电机转速的控制。
转速控制系统包括风力发电机，风力发电机的输出端依次与负载驱动电路的输入端、交流电压采集模块的输入端、交流电流采集模块的输入端、蓄电池的输入端连接，负载驱动电路的输出端与卸荷负载的输入端连接，卸荷负载上电连接开关模块；
蓄电池的输出端分别与直流负载的输入端、逆变器模块的输入端连接，逆变器模块的输出端与交流负载的输入端连接，交流电压采集模块的输出端、交流电压采集模块的输出端均与A/D转换模块的输入端连接，A/D转换模块的输出端、转速采集模块的输出端均与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端与驱动电路模块的输入端连接，驱动电路模块的输出端与蜂鸣器的输入端连接。
交流电压采集模块包括模拟电压模块，模拟电压模块依次与整流模块、滤波模块、调压模块、隔离模块、A/D转换模块连接，首先通过整流模块将交流整成具有波纹的直流电，然后经过滤波模块得到平滑的直流，最后经过调压模块和隔离模块消除阻抗对平滑电流的影响。
蜂鸣器上连接有LED显示屏，设置的LED显示屏用于显示转速信息。
交流电流采集模块包括模拟电压模块，模拟电压模块依次与整流模块、滤波模块、I/V转换模块、隔离模块、A/D转换模块连接，首先通过整流模块将交流整成具有波纹的直流电，然后经过滤波模块得到平滑的直流，最后I/V转换器和隔离模块，转换成电压信号并消除阻抗对平滑电压的影响。
微控制器为PLC控制器。
转速调节模块包括模拟电压模块、模拟电压模块的输出端与整流模块的输入端连接，整流模块的输出端与计数模块的输入端连接，将电压的正弦波通过整流模块编程矩形波，通过计数模块计算单位时间的矩形波个数即可得到风力发电机的转速。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步、建立如图一所示的转速控制系统；第二步、由技术人员观察蜂鸣器的工作状态和LED的状态；第三步、当观察到蜂鸣器发出警报声时，由人工开启开关模块，卸荷负载与风力发电机之间的电路接通，卸荷负载对风力发电机进行制动，当风力发电机转速下降至规定范围时，人工断开卸荷负载完成对风力发电机转速的控制。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，所述转速控制系统包括风力发电机，所述风力发电机的输出端依次与负载驱动电路的输入端、交流电压采集模块的输入端、交流电流采集模块的输入端、蓄电池的输入端连接，所述负载驱动电路的输出端与卸荷负载的输入端连接，所述卸荷负载上电连接开关模块；
所述蓄电池的输出端分别与直流负载的输入端、逆变器模块的输入端连接，所述逆变器模块的输出端与交流负载的输入端连接，所述交流电压采集模块的输出端、交流电压采集模块的输出端均与A/D转换模块的输入端连接，所述A/D转换模块的输出端、转速采集模块的输出端均与微控制器的输入端连接，所述微控制器的输出端与驱动电路模块的输入端连接，所述驱动电路模块的输出端与蜂鸣器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，所述交流电压采集模块包括模拟电压模块，所述模拟电压模块依次与整流模块、滤波模块、调压模块、隔离模块、A/D转换模块连接。
4.根据权利要求2所述的一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，所述蜂鸣器上连接有LED显示屏。
5.根据权利要求2所述的一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，所述交流电流采集模块包括模拟电压模块，所述模拟电压模块依次与整流模块、滤波模块、I/V转换模块、隔离模块、A/D转换模块连接。
6.根据权利要求2所述的一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，所述微控制器为PLC控制器。
7.根据权利要求2所述的一种风力发电机的转速控制方法，其特征在于，所述转速调节模块包括模拟电压模块、所述模拟电压模块的输出端与整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与计数模块的输入端连接。
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魏庆福主编: "《机电一体化技术手册 上 第3篇 工业控制机及其应用》", 28 February 1994, 机械工业出版社 *

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