專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，更具體地說是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置。
背景技術(shù)：
在能源與環(huán)境問題日益突出的今天，可再生能源的開發(fā)與利用顯得尤其重要，風(fēng)力發(fā)電時(shí)利用風(fēng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能。風(fēng)力發(fā)電作為新能源領(lǐng)域里的重要部分，對(duì)其研究與開發(fā)意義深遠(yuǎn)。然而，大自然的風(fēng)是無規(guī)律性的，當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電壓過高，會(huì)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的后級(jí)設(shè)備(如整流器、逆變器)造成損壞，特別是臺(tái)風(fēng)天風(fēng)機(jī)超速運(yùn)行，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓過高；當(dāng)風(fēng)速過低時(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過慢，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電壓過低(欠壓)，不利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行；為了保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)后級(jí)設(shè)備的安全系統(tǒng)，有必要在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓過高或電流過大時(shí)以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓過高，切斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)和后級(jí)設(shè)備的電氣連接，并對(duì)輸出電壓進(jìn)行系統(tǒng)過壓保護(hù)，有效避免臺(tái)風(fēng)天氣風(fēng)機(jī)超速過壓損壞后級(jí)設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，有必要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，有效地保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)后級(jí)電路。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，包括交流接觸器、電壓采樣電路、控制電路、第一可控型電子開關(guān)、第二可控型電子開關(guān)、手動(dòng)隔離開關(guān)、供電電源，所述的交流接觸器包括三組常開主觸點(diǎn)、一組常開輔助觸點(diǎn)、一線圈，所述交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)一端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的U、V、W三相連接，所述交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)另一端與整流濾波電路連接，其特征在于所述的第一可控型電子開關(guān)與交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)并聯(lián)，且第一可控型電子開關(guān)并聯(lián)后的一端與供電電源的一端連接，所述第一可控型電子開關(guān)的另一端經(jīng)依次串接的第二可控型電子開關(guān)、手動(dòng)隔離開關(guān)、交流接觸器的線圈后與供電電源的另一端連接，所述電壓采樣電路的輸入端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的U、V、W三相中的任意兩相連接，所述電壓采樣電路的輸出端與控制電路的輸入端連接，所述控制電路的輸出端分別與第一可控型電子開關(guān)的控制端及第二可控型電子開關(guān)的控制端連接。本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置可以根據(jù)風(fēng)力系統(tǒng)為并網(wǎng)型系統(tǒng)、離網(wǎng)型系統(tǒng)，采用的供電電源為交流電源或直流電源。本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述的第一可控型電子開關(guān)為第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)，所述的第二可控型電子開關(guān)為第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)，所述的控制電路包括第一過電壓繼電器的線圈、第二過電壓繼電器的線圈。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在[0009](I)當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓大于高壓設(shè)定值UH時(shí)，交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)斷開，輸出切斷，從而保護(hù)后級(jí)設(shè)備不受損壞；(2)當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓從大于高壓設(shè)定值UH降到小于低壓設(shè)定值UL以下時(shí)重新切入，重新切入的電壓控制在低壓設(shè)定值UL以下，有效地保護(hù)后級(jí)整流器和逆變器，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓不會(huì)在過高的情況下，直接輸出給整流器和逆變器，從而避免損壞設(shè)備或降低設(shè)備使用壽命。(3)該控制裝置簡(jiǎn)單，控制方法簡(jiǎn)單易實(shí)施。

圖I為本實(shí)用新型的原理圖。圖2為本實(shí)用新型的流程圖圖3為本實(shí)用新型應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施方式
參考圖I，本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，包括交流接觸器KM、電壓采樣電路2、控制電路3、第一可控型電子開關(guān)K1、第二可控型電子開關(guān)K2、手動(dòng)隔離開關(guān)SB、供電電源4，所述的交流接觸器KM包括三組常開主觸點(diǎn)KMl、KM2、KM3、一組常開輔助觸點(diǎn)KM4、一線圈KM，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的U、V、W三相分別串接交流接觸器的常開主觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3至整流濾波電路5，第一可控型電子開關(guān)Kl并聯(lián)交流接觸器KM的常開輔助觸點(diǎn)KM4后的一端接于供電電源4，第一可控型電子開關(guān)Kl并聯(lián)交流接觸器KM的常開輔助觸點(diǎn)KM4后的另一端依次串接第二可控型電子開關(guān)(K2)、手動(dòng)隔離開關(guān)、交流接觸器KM的線圈至供電電源4的另一端；電壓采樣電路2的輸入端分別接至風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的U、V、W三相中的任意兩相，電壓采樣電路2的輸出端接至控制電路3的輸入端，控制電路3的輸出端分別接至第一可控型電子開關(guān)Kl的控制端、第二可控型電子開關(guān)K2的控制端?？筛鶕?jù)交流繼電器的線圈KM的通電方式，可選擇直流電源，也可選擇交流源。一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制方法，如圖2所示。步驟i，將手動(dòng)隔離開關(guān)SB閉合后，進(jìn)入步驟2 ；步驟2，判斷交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)KM4是否處于閉合狀態(tài)，若交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)KM4為閉合狀態(tài)，則進(jìn)入步驟5，若交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)KM4為斷開狀態(tài)，則進(jìn)入步驟3 ;步驟3，判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的三相電的電壓值U是否小于低壓設(shè)定值UL,若U
<UL,則進(jìn)入步驟4 ;若U彡UL,進(jìn)入步驟6 ；步驟4，控制電路3控制第一可控型電子開關(guān)Kl、第二可控型電子開關(guān)K2閉合后，進(jìn)入步驟8 ；步驟5，判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的三相電的電壓值U是否小于高壓設(shè)定值UH，若U
<UH,則進(jìn)入步驟7，若U彡UL，則進(jìn)入步驟6 ；步驟6，控制電路3控制第二可控型電子開關(guān)K2斷開后，進(jìn)入步驟8 ;步驟7，控制電路3控制第二可控型電子開關(guān)K2閉合后，進(jìn)入步驟8 ;步驟8，根據(jù)交流接觸器的線圈KM的工作狀態(tài)，自動(dòng)控制交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3和一組常開輔助觸點(diǎn)KM4的狀態(tài)后，返回步驟2。所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制方法中低壓設(shè)定值UL小于高壓設(shè)定值UH0一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置的工作原理如下當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，按手動(dòng)隔離開關(guān)SB使其閉合導(dǎo)通，當(dāng)交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)KM4為閉合狀態(tài)，表明交流接觸器的的三組常開主觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3為閉合狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)I的輸出已經(jīng)切入后級(jí)電路，當(dāng)風(fēng)力過大時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的三相電壓升高，電壓采樣電路2采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的三相電壓中的任意兩相的電壓U大于設(shè)定的高端電壓值UH，控制電路3控制第二可控型開關(guān)K2斷開，交流接觸器的線圈KM不通電，則控制交流接觸器的三組常開觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3和一組常開輔助觸點(diǎn)KM4斷開，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)I的輸出自動(dòng)切出后級(jí)電路，防止風(fēng)力發(fā)電機(jī)I的輸出過高的電壓給整流器、變換器(或逆變器)，從而避免損壞設(shè)備，提高設(shè)備的使用壽命。 若交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)KM4為斷開狀態(tài)，表明交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3為斷開狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)I的輸出未切入后級(jí)電路或者為等待切入后級(jí)電路的等待狀態(tài)，電壓采樣電路2采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的三相電壓中的任意兩相的電壓U小于低端電壓值UL時(shí)，控制電路3控制第一可控型開關(guān)Kl、第二可控型開關(guān)K2閉合，此時(shí)交流接觸器的線圈KM通電，則控制交流接觸器的三組常開觸點(diǎn)KM1、KM2、KM3和一組常開輔助觸點(diǎn)KM4閉合,將風(fēng)力發(fā)電機(jī)I的輸出自動(dòng)切入后級(jí)電路。為了防止風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的三相電壓在過高的情況下重新切入后級(jí)設(shè)備中，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓大于設(shè)定的低端電壓值UL，控制電路3控制第一可控型開關(guān)K1、第二可控型開關(guān)K2斷，防止風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出過高電壓時(shí)切入后級(jí)電路中。作為本發(fā)明的一優(yōu)先實(shí)施例，是應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，如圖3所示,將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出經(jīng)過交流接觸器、整流電路、逆變電路,最后并入市電電網(wǎng)中，并將市電電網(wǎng)的220V交流電作為供電電源，本實(shí)用新型中的控制電路，可包含第一、第二過電壓繼電器的線圈，第一可控型電子開關(guān)為第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)，所述的第二可控型電子開關(guān)為第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)。當(dāng)交流接觸器的線圈KM在通電的情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的電壓超過低端電壓設(shè)定值UL時(shí)，第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開；風(fēng)力發(fā)電機(jī)I輸出的電壓超過高端電壓設(shè)定值UH時(shí)，第二過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開?？刂齐娐吠ㄟ^控制電壓繼電器的線圈的工作情況，即可控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電壓過高時(shí)，切斷與后級(jí)電路的電氣連接，同時(shí)保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)重新啟動(dòng)發(fā)電時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電壓小于低端電壓設(shè)定值才可重新將風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的電壓并入后級(jí)電路中，有效地保證整個(gè)并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備。上述實(shí)施例僅用來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，但本實(shí)用新型并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，包括交流接觸器、電壓采樣電路、控制電路、第一可控型電子開關(guān)、第二可控型電子開關(guān)、手動(dòng)隔離開關(guān)、供電電源，所述的交流接觸器包括三組常開主觸點(diǎn)、一組常開輔助觸點(diǎn)、一線圈，所述交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)一端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的U、V、W三相連接，所述交流接觸器的三組常開主觸點(diǎn)另一端分別與整流濾波電路連接，其特征在于所述的第一可控型電子開關(guān)與交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)并聯(lián)，且第一可控型電子開關(guān)并聯(lián)后的一端與供電電源的一端連接，所述第一可控型電子開關(guān)的另一端經(jīng)依次串接的第二可控型電子開關(guān)、手動(dòng)隔離開關(guān)、交流接觸器的線圈后與供電電源的另一端連接，所述電壓采樣電路的輸入端分別與風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的u、v、w三相中的任意兩相連接，所述電壓采樣電路的輸出端與控制電路的輸入端連接，所述控制電路的輸出端分別與第一可控型電子開關(guān)的控制端及第二可控型電子開關(guān)的控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，其特征在于所述的供電電源為交流電源或直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，其特征在于所述的第一可控型電子開關(guān)為第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)，所述的第二可控型電子開關(guān)為第一過電壓繼電器的常閉觸點(diǎn)，所述的控制電路包括第一過電壓繼電器的線圈、第二過電壓繼電器的線圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)三相電自動(dòng)切入切出控制裝置，所述控制裝置包括交流接觸器、電壓采樣電路、控制電路、第一可控型電子開關(guān)、第二可控型電子開關(guān)、供電電源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的三相分別串接交流接觸器的常開主觸點(diǎn)至整流濾波電路；第一可控型電子開關(guān)并聯(lián)交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)后的一端接于供電電源，其另一端依次串接第二可控型電子開關(guān)、交流接觸器的線圈至供電電源的另一端；電壓采樣電路采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的三相中的任意兩相，電壓采樣電路的輸出端接至控制電路的輸入端，控制電路的輸出端分別接至第一、第二可控型電子開關(guān)的控制端，采用本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，有效地保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202474884SQ20122011139
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者蔡清森, 陳成輝, 韓志輝, 黃榮榮 申請(qǐng)人:漳州耐歐立斯科技有限責(zé)任公司