CN201288636Y - 小型风力发电机转速检测与控制装置 - Google Patents

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张金广
姚文甲
陈洁
张宪东
韩泉城
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Abstract

本实用新型提供了一种小型风力发电机转速检测与控制装置，包括风力发电机和负载，所述风力发电机通过输出控制电路连接卸载电阻，所述风力发电机将发出的电压脉冲信号传输到电压脉冲取样整形电路，经电压脉冲取样整形电路整形后的电压脉冲信号输入微控制器，所述微控制器分别与转速显示电路和输出控制电路相连。本实用新型通过转速检测和控制装置，可以防止风力发电机在大风状态失速飞车，发生危险和发电机高电压对负载的损坏。特别适用于以小型风力发电机为电源的风力发电系统。

Description

小型风力发电机转速检测与控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种转速检测及控制的装置，特别涉及一种小型风力发电机转速检测及控制的装置。
背景技术
目前小型风力发电机作为风能利用的一种重要方式，在风能资源丰富地区得到了大量应用。但是大风时的飞车问题制约了其广泛推广，在风速较高情况下风力发电机会高速运转，出现飞车烧毁负载，严重时会损坏风力发电机，甚至叶片飞出造成一定的安全隐患。为了防止小型风力发电机的飞车问题，目前常规作法是在小型风力机尾舵上用绳子人工对尾舵进行侧偏，使风机叶轮旋转平面与风向形成一定的夹角，从而减少风能的吸收，避免风轮的飞车和对整个系统造成的破坏，其缺点是人工不能及时方便的用绳子对尾舵进行侧偏，尤其是在无人看守的使用场合，不能充分利用风力资源。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种小型风力发电机转速检测与控制装置，它能够自动有效地防止小型风力发电机的飞车，避免对负载的损坏以及风机叶片飞出造成的安全隐患，有利于小型风力发电装置的推广。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种小型风力发电机转速检测与控制装置，包括风力发电机和负载，所述风力发电机通过输出控制电路连接卸载电阻，所述风力发电机将发出的电压脉冲信号传输到电压脉冲取样整形电路，经电压脉冲取样整形电路整形后的电压脉冲信号输入微控制器，所述微控制器分别与转速显示电路和输出控制电路相连。
所述风力发电机为永磁式交流发电机。
所述负载为蓄电池充放电控制器。
所述的卸载电阻为低阻值大功率绕线电阻。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型小型风力发电机转速检测与控制装置具有自动转速检测电路和控制输出电路，实现对小型风力发电机转速的自动控制，能够自动有效地防止风力发电机在大风状态失速飞车，发生危险和发电机高电压对负载的损坏、以及风机叶片飞出造成的安全隐患。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的电路原理图。
图中：1风力发电机，2电压脉冲取样、整形电路，3微控制器电路，4转速显示电路，5控制输出电路，6卸载电阻，7负载。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
参见图1，一种小型风力发电机转速检测与控制装置，风力发电机1连接有负载7，风力发电机1通过输出控制电路5连接卸载电阻6，风力发电机1将发出的电压脉冲信号传输到电压脉冲取样、整形电路2，经电压脉冲取样、整形电路2整形后的电压脉冲信号输入微控制器电路3，微控制器电路3分别与转速显示电路4和输出控制电路5相连。电压脉冲取样、整形电路2将风力发电机1发出的电压脉冲信号采集整形后输入到微控制器电路3，微控制器电路3对输入的整形后的电压脉冲信号进行运算比较，微控制器电路3根据运算比较结果输出转速显示信号到转速显示电路4，同时输出控制信号到控制输出电路5，控制输出电路5根据微控制器电路3的信号将风力发电机1与卸载电阻6连接或断开，实现对风力发电机1转速的控制。所述风力发电机1为永磁式交流发电机；所述负载7为蓄电池充放电控制器；所述的卸载电阻6为低阻值大功率绕线电阻。
参见图2，电压脉冲取样、整形电路2由电阻R15、R16、R17、R18、电容C5和集成电路U4A组成，其工作原理是：风力发电机发出的电压脉冲信号经R15输入由集成电路U4A和电阻R16、R17、电容C5组成的电压脉冲整形电路，整形后的电压脉冲信号通过电阻R18送到微控制器U1的2脚。
转速显示电路4由电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、三极管Q2、Q3、Q4和数码管DS1、DS2、DS3组成，其工作原理是：微控制器U1的引脚32～39输出的数码信号经电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11同时送到数码管DS1、DS2、DS3的段选端，微控制器U1的引脚21～23输出的位选信号经R12、Q2、R13、Q3和R14、Q4分别送到数码管DS1、DS2、DS3的位选端。
微控制器电路3由微控制U1、电容C3、C4和晶振Y组成，微控制器对从引脚2输入的整形后的电压脉冲信号进行运算比较，然后根据运算比较结果输出转速显示信号到显示电路，同时输出控制信号到控制输出电路。
输出控制电路5由电阻R1、三极管Q1、继电器JDQ及其触点K1、K2、K3组成。微控制器U1引脚3输出的控制信号经电阻R1、三极管Q1放大后，驱动继电器线圈JDQ及其触点K1、K2、K3，将风力发电机1与卸载电阻6连接或断开，从而实现对小型风力发电机转速的控制，防止风机飞车。
图2中D1、D2、D3、D4、D5、D6为风力发电机1整流部分。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种小型风力发电机转速检测与控制装置，包括风力发电机和负载，其特征在于，所述风力发电机通过输出控制电路连接卸载电阻，所述风力发电机将发出的电压脉冲信号传输到电压脉冲取样整形电路，经电压脉冲取样整形电路整形后的电压脉冲信号输入微控制器，所述微控制器分别与转速显示电路和输出控制电路相连。
2.根据权利要求1所述的小型风力发电机转速检测与控制装置，其特征在于：所述风力发电机为永磁式交流发电机。
3.根据权利要求1所述的小型风力发电机转速检测与控制装置，其特征在于：所述负载为蓄电池充放电控制器。
4.根据权利要求1所述的小型风力发电机转速检测与控制装置，其特征在于：所述的卸载电阻为低阻值大功率绕线电阻。
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