專利名稱：風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風力發(fā)電機器，具體的說，是涉及風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)。
背景技術：
風力發(fā)電機一般應用在風力資源較豐富的地區(qū)。即年平均風速在3m/s以上，全年 3-20m/s有效風速累計時數3000h以上；全年3_20m/s平均有效風能密度100W/m2以上。在 選擇使用風力發(fā)電機時，要做到心中有數，避免盲目性，這樣才能充分地利用當地的風力資 源，最大限度地發(fā)揮風力發(fā)電機的效率，取得較高的經濟效益。應該指出的是，在風力資源 豐富地區(qū)，最好選擇風機額定設計風速與當地最佳設計風速相吻合的風力發(fā)電機。如能做 到這一點無論是從風力機的選擇上，還是利用風力資源的經濟意義上都有重要的意義。若 選用的風力發(fā)電機額定設計風速越高，那么其額定功率輸出的效果就越加不理想。但也必 須指出，風力發(fā)電機額定設計風速偏低，其風輪直徑、電機相對要增大，整機造價相應也就 加大.從制造和產品的經濟意義上考慮都是不合算的，因此現(xiàn)有技術中的風力發(fā)電機額定 設計風速都是非常準確的。而這樣做會出現(xiàn)一個問題，因為天有不測風云，某些地區(qū)會由于 異常天氣狀況導致風力達到一個超出預期的強度，此時風力發(fā)電機處于風速遠大于額定設 計風速的情況，容易將電機燒毀?，F(xiàn)有技術中在風力發(fā)電機的控制器中也設計有剎車結構， 但是這樣的剎車機構是被動剎車，當風速突發(fā)變化太大的情況下根本無法剎住，更有可能 將控制器也一起損毀。即使能剎住，電機也會由于剎車過程不平滑導致的振動而損壞。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，能夠對外界風速進行預判 斷，解決現(xiàn)實風速超過額定設計風速導致電機燒毀的問題，而且能保證整個剎車過程平滑，
震動小。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的風力發(fā)電機兩 級控制系統(tǒng)，包括風機，風機通過控制器連接蓄電池組，所述控制器中設有單片機和模擬比 較器，單片機和模擬比較器都連接到兩級剎車。優(yōu)選的，所述兩級剎車分別為可控硅電子剎車和絕緣柵雙極型功率管電子剎車。 可控硅電子剎車是現(xiàn)有技術中常用的剎車結構，而絕緣柵雙極型功率管是由雙極型三極管 和絕緣柵型場效應管組成的復合全控型電壓驅動式電力電子器件。將其用于剎車控制和常 用的可控硅電子剎車組合使用能保證風機過程更平滑。優(yōu)選的，所述可控硅電子剎車與絕緣柵雙極型功率管電子剎車為并聯(lián)結構?？煽?硅短路風機交流側，IGBT管短路直流側，這樣的結構實現(xiàn)了兩級剎車。優(yōu)選的，所述絕緣柵雙極型功率管電子剎車前設有延時電路。當可控硅電子剎車 足以剎住的情況下，絕緣柵雙極型功率管電子剎車就不必啟動。優(yōu)選的，還包括太陽能電池板。當風力不足的情況下，太陽能電池板能作為整個系 統(tǒng)驅動能源的補充。[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是通過單片機或模擬比較器將風機所產生 的電壓和控制器上的設定電壓進行比較。當電機產生電壓過大時，也就是風速過大時，則能 及時控制單片機兩級剎車將電機關閉，其中絕緣柵雙極型功率管電子剎車在可控硅電子剎 車無法及時剎住時起到補充作用保證了剎車效果。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，包括風機1，風機1通過控制器2連接蓄電 池組3，其特征在于所述控制器2中設有單片機5和模擬比較器6，單片機5和模擬比較器 6都連接到兩級剎車。所述兩級剎車分別為可控硅電子剎車7和絕緣柵雙極型功率管電子 剎車8。所述可控硅電子剎車7與絕緣柵雙極型功率管電子剎車8為并聯(lián)結構。所述絕緣 柵雙極型功率管電子剎車8前設有延時電路。還包括太陽能電池板4。工作時，本實用新型風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)利用單片機5對風機1工作產生的 電壓和電流進行分析，當風機1產生的電壓或電流超過設定值時，或有異常情況發(fā)生時，則 單片機5就發(fā)出控制指令來驅動兩級剎車，第一級利用可控硅電子剎車7短路風機1的交 流側，第二級利用絕緣柵雙極型功率管電子剎車8短路直流側。所述兩級剎車，即可控硅電 子剎車7與絕緣柵雙極型功率管電子剎車8為并聯(lián)結構，使風機1能順利停止，保證了使用 的安全。絕緣柵雙極型功率管電子剎車8前設有延時電路，這樣當可控硅電子剎車7足以 剎住時就不必啟動絕緣柵雙極型功率管電子剎車8 了，節(jié)約了能源，同時使兩級剎車系統(tǒng) 協(xié)調性更好，整個剎車過程也更加平滑，減小震動。由于單片機5在風力發(fā)電機中需要處理的數據比較多，有時候相應也比較慢，因 此我們還添加了模擬比較器6，模擬比較器6內也預設有一個警戒電壓，當風機1產生的電 壓超過警戒電壓時，或有異常情況發(fā)生時，則模擬比較器6就發(fā)出控制指令來驅動兩級剎 車，第一級利用可控硅電子剎車7短路風機1的交流側，第二級利用絕緣柵雙極型功率管電 子剎車8短路直流側。所述兩級剎車，即可控硅電子剎車7與絕緣柵雙極型功率管電子剎 車8為并聯(lián)結構，使風機1能順利停止，保證了使用的安全。絕緣柵雙極型功率管電子剎車 8前設有延時電路，這樣當可控硅電子剎車7足以剎住時就不必啟動絕緣柵雙極型功率管 電子剎車8 了，節(jié)約了能源，同時使兩級剎車系統(tǒng)協(xié)調性更好，整個剎車過程也更加平滑， 減小震動。模擬比較器6起到了補充保護的作用。以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結構特征并不局限于 此，任何本領域的技術人員在本實用新型的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新 型的專利范圍之中。
權利要求風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，包括風機(1)，風機(1)通過控制器(2)連接蓄電池組(3)，其特征在于所述控制器(2)中設有單片機(5)和模擬比較器(6)，單片機(5)和模擬比較器(6)都連接到兩級剎車。
2.如權利要求1所述的風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，所述兩級剎車分別為 可控硅電子剎車(7)和絕緣柵雙極型功率管電子剎車(8)。
3.如權利要求2所述的風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可控硅電子剎車 (7)與絕緣柵雙極型功率管電子剎車(8)為并聯(lián)結構。
4.如權利要求2所述的風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣柵雙極型功 率管電子剎車(8)前設有延時電路。
5.如權利要求1所述的風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括太陽能電池板⑷。
專利摘要本實用新型的目的在于提供風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，能夠對外界風速進行預判斷，解決現(xiàn)實風速超過額定設計風速導致電機燒毀的問題，而且能保證整個剎車過程平滑，震動小。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的風力發(fā)電機兩級控制系統(tǒng)，包括風機，風機通過控制器連接蓄電池組，所述控制器中設有單片機和模擬比較器，單片機和模擬比較器都連接到兩級剎車。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是通過單片機或模擬比較器將風機所產生的電壓和控制器上的設定電壓進行比較。當電機產生電壓過大時，也就是風速過大時，則能及時控制單片機兩級剎車將電機關閉。
文檔編號H02H7/09GK201714575SQ20102014260
公開日2011年1月19日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者朱慶偉, 汪碧華, 陶仲良 申請人:金華市眾力能源科技有限公司