器用于對接收到的信號進(jìn)行修正并將處理后的信號傳輸至單片機(jī)12，減小系統(tǒng)誤差。單片機(jī)12接收信號，當(dāng)信號達(dá)到設(shè)定值，單片機(jī)12輸出控制指令。
[0027]工作原理:所述主控制器I將風(fēng)速預(yù)先分為三個(gè)風(fēng)速閥值即第一風(fēng)速閥值、第二風(fēng)速閥值和第三風(fēng)速閥值；所述第一風(fēng)速閥值小于第二風(fēng)速閥值，第二風(fēng)速閥值小于第三風(fēng)速閥值；
[0028]測風(fēng)向單元2實(shí)時(shí)將測得的風(fēng)向信號輸送給主控制器I ;
[0029]測風(fēng)速單元3測得風(fēng)速，得到風(fēng)速數(shù)據(jù)，測風(fēng)速單元3將風(fēng)速數(shù)據(jù)輸送給主控制器I ;
[0030]主控制器I對測得的當(dāng)前風(fēng)速信號與三個(gè)風(fēng)速閥值進(jìn)行比較，如果測風(fēng)速單元3測得風(fēng)速不大于第一風(fēng)速閥值，主控制器I不輸出控制指令；在第一風(fēng)速閥值及以下，風(fēng)力小，風(fēng)力利用率低。風(fēng)力發(fā)電機(jī)不動(dòng)作，避免了風(fēng)力發(fā)電機(jī)在低效率下工作，延長使用壽命。
[0031]如果測風(fēng)速單元3測得風(fēng)速數(shù)據(jù)在第一風(fēng)速閥值和第二風(fēng)速閥值之間，主控制器I控制結(jié)合風(fēng)向信號對偏航控制單元6發(fā)出控制指令，偏航控制單元6接收到控制指令后對控制指令進(jìn)行預(yù)判，預(yù)判后對轉(zhuǎn)盤8執(zhí)行控制指令，調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片與風(fēng)向垂直，葉片角度垂直與風(fēng)向垂直，能量利用率最高。
[0032]如果測風(fēng)速單元3測得風(fēng)速數(shù)據(jù)不小于第三風(fēng)速閥值，主控制器I控制結(jié)合風(fēng)向信號對偏航控制單元6發(fā)出控制指令，偏航控制單元6接收到控制指令后對控制指令進(jìn)行預(yù)判，預(yù)判后對轉(zhuǎn)盤8執(zhí)行控制指令，調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片與風(fēng)向平行，同時(shí)主控制器I向機(jī)械剎車裝置1、機(jī)械剎車裝置II 10或電磁剎車裝置11發(fā)出剎車信號指令；第三風(fēng)速閥值及以上為設(shè)計(jì)高風(fēng)速，高風(fēng)速會對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)造成很大的壓力，為了避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)損壞，風(fēng)速信號在第三風(fēng)速閥值及以上時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]轉(zhuǎn)速檢測單元7把轉(zhuǎn)盤8的角速度轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)速信號，轉(zhuǎn)速信號實(shí)時(shí)傳輸?shù)街骺刂破鱅 ;主控制器I內(nèi)預(yù)設(shè)三個(gè)轉(zhuǎn)速閾值，即:第一轉(zhuǎn)速閾值、第二轉(zhuǎn)速閾值和第三轉(zhuǎn)速閾值；所述第一轉(zhuǎn)速閾值大于第二轉(zhuǎn)速閾值，第二轉(zhuǎn)速閾值大于第三轉(zhuǎn)速閾值；
[0034]當(dāng)轉(zhuǎn)盤8的轉(zhuǎn)速達(dá)到主控制器I設(shè)定的第一轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，主控制器I向電磁剎車裝置11發(fā)出剎車信號指令，電磁剎車裝置11對轉(zhuǎn)盤8進(jìn)行制動(dòng)；此時(shí)的電磁剎車的性能最好，不需要消耗液壓油，也就解決了風(fēng)力發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)高壓油泄漏問題。
[0035]當(dāng)轉(zhuǎn)盤8的轉(zhuǎn)速降低主控制器I設(shè)定的第二轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，主控制器I控制電磁剎車裝置11停止工作，同時(shí)主控制器I向機(jī)械剎車裝置II 10發(fā)出剎車信號指令，機(jī)械剎車裝置II 10對轉(zhuǎn)盤8進(jìn)行制動(dòng)，
[0036]當(dāng)轉(zhuǎn)盤8的轉(zhuǎn)速降低主控制器I設(shè)定的第三轉(zhuǎn)速閾值時(shí)，主控制器I控制機(jī)械剎車裝置II10停止工作，同時(shí)主控制器I向機(jī)械剎車裝置I發(fā)出剎車信號指令，機(jī)械剎車裝置I對轉(zhuǎn)盤8進(jìn)行制動(dòng)，直至轉(zhuǎn)盤8停止轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)械剎車裝置I和機(jī)械剎車裝置II 10相互組合實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)盤8的分梯次制動(dòng)，既減小了機(jī)械制動(dòng)的尺寸，又提高了齒輪箱的使用壽命。
[0037]完成風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)。
[0038]所述模糊神經(jīng)元控制器13接收一個(gè)風(fēng)向并對風(fēng)向信號進(jìn)行修正后輸出觸發(fā)指令至單片機(jī)12，單片機(jī)12根據(jù)內(nèi)部設(shè)定的風(fēng)向延時(shí)輸出通過偏航控制單元6控制轉(zhuǎn)盤8的轉(zhuǎn)動(dòng)，防止風(fēng)向突變造成的擾動(dòng)。風(fēng)向隨時(shí)變化，而測風(fēng)向單元2輸出的是變化的風(fēng)向信號至模糊神經(jīng)元控制器13，模糊神經(jīng)元控制器13實(shí)時(shí)檢測輸入值并對輸入值進(jìn)行修正后與設(shè)定值比較，當(dāng)輸入值達(dá)到設(shè)定值，模糊神經(jīng)元控制器13輸出觸發(fā)指令至單片機(jī)12，單片機(jī)12控制偏航控制單元6調(diào)整偏航角。
[0039]所述模糊神經(jīng)元控制器13通過轉(zhuǎn)速檢測單元7接收一個(gè)轉(zhuǎn)盤8的角速度，不斷對角速度進(jìn)行修正，維持參考角加速度不變。風(fēng)力發(fā)電機(jī)剎車只要控制剎車時(shí)的角速度，把它的力矩差值控制在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，那么就不會產(chǎn)生或只有很小的動(dòng)載荷加在齒輪上，齒輪也就不易損壞。而為了保持這個(gè)參考角加速度，模糊神經(jīng)元控制器13實(shí)時(shí)調(diào)整與修正，避免累積誤差對控制結(jié)果造成的影響。
[0040]上述說明并非對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征是:它包括測風(fēng)速單元(3)、測風(fēng)向單元(2)、主控制器(I)、偏航控制單元(6)、厚度檢測單元(4)、轉(zhuǎn)速檢測單元(7)、轉(zhuǎn)盤(8)、機(jī)械剎車裝置I (9)、機(jī)械剎車裝置II (10)和電磁剎車裝置(11); 轉(zhuǎn)盤(8)經(jīng)低速軸或高速軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述機(jī)械剎車裝置I (9)和機(jī)械剎車裝置II (10)均為剎車片； 測風(fēng)速單元(3)的風(fēng)速信號輸出端與主控制器(I)的風(fēng)速信號輸入端相連； 測風(fēng)向單元⑵的風(fēng)向信號輸出端與主控制器⑴的風(fēng)向信號輸入端相連； 厚度檢測單元(4)用于檢測機(jī)械剎車裝置I (9)和機(jī)械剎車裝置II (10)的剎車片厚度，所述厚度檢測單元(4)的厚度檢測信號輸出端與主控制器(I)的厚度檢測信號輸入端相連； 偏航控制單元￠)的偏航控制信號輸出端與轉(zhuǎn)盤(8)的偏航控制信號輸入端相連，偏航控制單元(6)的偏航控制信號輸入端與主控制器(I)的偏航控制信號輸出端相連；偏航控制單元(6)用于對轉(zhuǎn)盤(8)的朝向進(jìn)行調(diào)整； 轉(zhuǎn)速檢測單元(7)用于檢測轉(zhuǎn)盤(8)的轉(zhuǎn)速，所述轉(zhuǎn)速檢測單元(7)的轉(zhuǎn)速信號輸出端與主控制器(I)的轉(zhuǎn)速信號輸入端相連； 機(jī)械剎車裝置I (9)的剎車信號輸入端與主控制器(I)的第一剎車信號輸出端相連，所述機(jī)械剎車裝置I (9)安裝在轉(zhuǎn)盤⑶的低速軸上； 機(jī)械剎車裝置II (10)的剎車信號輸入端端與主控制器⑴的第二剎車信號輸出端相連，所述機(jī)械剎車裝置II (10)安裝在轉(zhuǎn)盤(8)的高速軸上； 電磁剎車裝置(11)的剎車信號輸入端端與主控制器⑴的第三剎車信號輸出端相連，所述電磁剎車裝置(11)也安裝在轉(zhuǎn)盤(8)的高速軸上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于它還包括警報(bào)單元(5)，所述警報(bào)單元(5)的開關(guān)量控制信號輸入端與主控制器(I)的開關(guān)量控制信號輸出端相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述測風(fēng)速單元(3)為風(fēng)速感應(yīng)裝置，所述風(fēng)速感應(yīng)裝置為熱式風(fēng)速儀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述測風(fēng)向單元(2)為風(fēng)向標(biāo)，風(fēng)向標(biāo)安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙的尾部。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述厚度檢測單元(4)是非接觸式位移傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于主控制器(I)包括單片機(jī)(12)和模糊神經(jīng)元控制器(13)，所述單片機(jī)(12)的模糊神經(jīng)元控制信號輸入端與模糊神經(jīng)元控制器(13)的控制信號輸出端連接。
【專利摘要】一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)技術(shù)，它為了解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)械剎車裝置安裝在低速軸上時(shí)，需要較大剎車力矩，安裝在高速軸上時(shí)，齒輪箱所受扭矩較大，而電磁剎車裝置不能真正達(dá)到制動(dòng)效果的問題，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)混合制動(dòng)系統(tǒng)，它包括測風(fēng)速單元、測風(fēng)向單元、主控制器、偏航控制單元、警報(bào)單元、厚度檢測單元、轉(zhuǎn)速檢測單元、轉(zhuǎn)盤、機(jī)械式剎車裝置Ⅰ、機(jī)械剎車裝置Ⅱ和電磁剎車裝置。其工作狀態(tài)穩(wěn)定，機(jī)械剎車裝置剎車力矩小，齒輪箱所受扭矩小，控制精度高，可降低剎車軸的受力，延長剎車系統(tǒng)的使用壽命，達(dá)到對風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行緊急制動(dòng)和安全制動(dòng)的效果，而且可實(shí)時(shí)自我修正，適合應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)制動(dòng)。
【IPC分類】F03D7/00
【公開號】CN204663762
【申請?zhí)枴緾N201520399063
【發(fā)明人】于海洋, 徐冰亮, 董爾佳, 郭裊, 祖光鑫, 徐明宇, 張明江, 姜鵬, 崔佳鵬
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 黑龍江省電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月10日