CN201321948Y

CN201321948Y - 一种风力发电机控制装置

Info

Publication number: CN201321948Y
Application number: CNU2008201558918U
Authority: CN
Inventors: 王致杰; 王鸿; 李占辉; 王扬; 杨玉玲
Original assignee: Shanghai Dianji University
Current assignee: Shanghai Dianji University
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2018-11-25

Abstract

本实用新型一种风力发电机控制装置，含有箱体、面板、显示器、控制板，在控制板上主要设置有控制器、保护电路、风力发电机输出交流电压、电容、电感、风速传感器、温度传感器、电源、整流电路、负载、负载连接和逆变电路，其中，风速传感器用来测量风机转速信号；温度传感器用来测量液压油的温度，控制器用来处理传感器送来的信号，并将处理结果送显示器显示；整流电路将涉及的交流电和直流电进行整流，给负载供电、给电池充电，并为交流负载供电；由电源给控制器和保护电路供电。本实用新型的积极效果是：利用本装置可对小型风力发电机进行控制，在大风的情况下自动报警，且装置结构简单、控制灵活、使用方便、可靠性高。

Description

一种风力发电机控制装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种风力发电机的控制装置，尤其适合用于300W-10KW的小型风力发电机的控制。

【背景技术】

目前已在使用的小型风力发电机采用开环控制，控制原理和装置的结构都还比较简单，保护功能也少，控制效果不尽理想，因此，出现了设备使用寿命短、刮大风时风力发电机容易受到损坏的现象。

【发明内容】

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种控制效果好、能延长设备寿命、运行安全、使用方便的风力发电机的控制装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种风力发电机控制装置，含有箱体、面板、显示器、控制板，在控制面板上设有显示器和指示灯，控制板设置在箱体内部，其特征是，在控制板上设置和连接的元器件主要有控制器、保护电路、风力发电机输出交流电压、电容、电感、风速传感器、温度传感器、电源、整流电路、负载、负载连接和逆变电路，各元器件中，风速传感器用来测量风机转速信号；温度传感器用来测量液压油的温度，控制器用来处理温度传感器、风速传感器送来的信号，并将处理结果送显示器显示；整流电路将风力发电机发出的交流电进行整流，变为直流电给负载供电和给电池充电，同时通过逆变电路将直流电变为220V交流电，为交流负载供电；由电源给控制器和保护电路供电。

所述的整流电路主要由6个整流二极管VD1-VD6和电感、电容组成。

所述的逆变电路18主要由6个可控硅精闸管VT1～VT6和吸收电容组成。

本实用新型一种风力发电机控制装置的积极效果是：

(1)利用传感器将测量的风机转速信号转换为电信号送给控制器，控制器根据信号做出判断，若发现风速超限，将立即发出指令控制风机立即报警；

(2)利用整流电路将风力发电机发出的交流电进行整流，变为直流电给负载供电和电池充电；

(3)通过逆变器将直流电变为220V交流电，为交流负载供电。

(4)可实现对小型风力发电机的控制，具有在大风情况下报警保护的功能，且具有结构简单、控制灵活、使用方便和可靠性高等优点。

【附图说明】

附图1为本实用新型一种风力发电机控制装置的外部结构示意图；

附图2为本实用新型一种风力发电机控制装置控制板的结构示意图；

附图3为本实用新型一种风力发电机控制装置的流程框图；

附图4为本实用新型一种风力发电机控制装置的整流电路图；

附图5为本实用新型一种风力发电机控制装置的逆变电路图；

附图6为本实用新型一种风力发电机控制装置的逆变电路的输出波形；

图中的标号分别为：

1、箱体， 2、面板， 3、第一显示器，

4、第二显示器， 5、指示灯， 6、控制板，

7、控制器， 8、保护电路， 9、风力发电机输出交流电压，

10、电容， 11、电感， 12、风速传感器，

13、温度传感器， 14、电源， 15、整流电路，

16、负载， 17、负载连接， 18、逆变电路，

19、直流负载。

【具体实施方式】

以下结合附图给出本实用新型一种风力发电机控制装置的具体实施方式。

参见附图1。

一种风力发电机控制装置，含有箱体1、面板2、显示器和指示灯5，在箱体1的面板2上，设有显示器和指示灯5，本实施例采用了两个分开的显示器——第一显示器3和第二显示器4，用以分开显示不同的内容，当然，也可采用一块大的显示器，集中(分区域)显示不同的信息；指示灯5由红灯指示灯和绿灯指示灯构成，使整个面板2结构简单，信息集中。

所述的箱体1、显示器和指示灯5可选用现有的相应型号和标准配件，无需专门制作。

参见附图2和3。

在箱体1内设置控制板6，在控制板6上设置和连接的元器件主要有控制器7、保护电路8、风力发电机输出交流电压9、电容10、电感11、风速传感器12、温度传感器13、电源14、整流电路15、负载16、负载连接17和逆变电路18，各元器件中，风速传感器12采用霍尔元件传感器，用来测量风机转速信号；温度传感器13采用Pt100，用来测量液压油的温度，控制器7用来处理温度传感器13、风速传感器12送来的信号，并将处理结果送给箱体1面板2上的显示器显示；如果温度或风速信号超过设定值，则控制器7给保护电路8发出指令，进行报警；整流电路15将风力发电机发出的交流电进行整流，变为直流电给负载16供电和给电池充电，同时通过逆变电路18将直流电变为220V交流电，为交流负载供电。电源模块则给控制器7和保护电路8供电。

整流电路15由6个整流二极管VD1-VD6和电感11、电容10构成，其作用是将风力发电机发出的交流电进行整流，变为直流电给负载16供电和给电池充电，同时通过逆变电路18变为220V交流电，为交流负载供电，逆变电路18与负载16连接。

参见附图4。

整流电路15由6个整流二极管VD1-VD6和电感11、电容10构成，其工作流程为：风力发电机发出的三相交流电压，经变压器T送入整流电路的a、b、c三个接线端，由VD1～VD6组成的全桥整流电路将该输入电压整流成脉动直流电压，经电感11(L)和电容10(C)滤波，变成一种直流电压给直流负载19(R)供电，也可以给蓄电池充电。电感11(L)的作用是抑制冲击电流，使输出电流波形的前沿平缓，有利于电路的正常工作。电容10(C)的作用是当没有二极管导通时，由电容10(C)向直流负载19(R)放电，随着负载的加重，电流波形与电阻负载时的交流侧电流波形逐渐接近。

主要数量关系：

(1)输出电压平均值Ud在(2.34U2～2.45U2)之间变化；

(2)电流平均值输出电流平均值IR为：IR＝Ud/R。

参见附图5。

逆变电路18主要由6个可控硅精闸管VT1～VT6和吸收电容组成，其工作流程为：风力发电机发出的三相交流电压，由VD1～VD6组成的全桥整流电路将该输入电压整流成直流电压Ud送给逆变电路，Ud经电感由VT1～VT6进行逆变，变成220V/380V的交流电给负载供电，而电容C的作用是谐波吸收电路，将逆变电路产生的谐波分量吸收掉。

参见附图6。

附图6为附图5所述的逆变电路的输出波形。

Claims

1、一种风力发电机控制装置，含有箱体、面板、显示器、控制板，在控制面板上设有显示器和指示灯，控制板设置在箱体内部，其特征是，在控制板上设置和连接的元器件主要有控制器、保护电路、风力发电机输出交流电压、电容、电感、风速传感器、温度传感器、电源、整流电路、负载、负载连接和逆变电路，各元器件中，风速传感器用来测量风机转速信号；温度传感器用来测量液压油的温度，控制器用来处理温度传感器、风速传感器送来的信号，并将处理结果送显示器显示；整流电路将风力发电机发出的交流电进行整流，变为直流电给负载供电和给电池充电，同时通过逆变电路将直流电变为220V交流电，为交流负载供电；由电源给控制器和保护电路供电。

2、根据权利要求1所述的风力发电机控制装置，其特征在于，所述的整流电路主要由6个整流二极管VD1～VD6和电感、电容组成。

3、根据权利要求1所述的风力发电机控制装置，其特征在于，所述的逆变电路18主要由6个可控硅精闸管VT1～VT6和吸收电容组成。