【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机
,具体涉及一种风力机转速控制方法及应用此方法进行转速控制的装置。
技术介绍
现有的风力发电机,主要结构形式有水平轴风力机及垂直轴风力机两种。因其重量轻,结构简单,成本较低获得较为广泛的使用。但目前市场上小型风力发电机发展的一个主要问题是应对大风特别是台风时叶片的强度及安全保护措施不足,安全性能差,这其中最主要的原因就是风机在大风下运行时严重超速,从而导致机组损坏、叶片断裂,严重时危害人身财产安全。目前,出于成本及结构设计考虑,可用于小型风力发电机的超速保护措施非常有限,电磁刹车、液压刹车、风速测量保护系统等成本偏高的保护手段几乎都不会出现在小型风机上,常规的主要依靠偏尾、被动失速控制来控制转速,但这些手段都只能在较大的范围内控制转速,控制精度非常有限,频繁超速仍不可避免;而且偏尾是机械结构,大风时的频繁动作、撞击将严重加大其疲劳强度,也必将影响风机的整体寿命。实践表明,长期大风下运行的机器偏尾机构提前失效的机器不在少数。目前这种小型风机容易超速,大风下易损坏的现状严重地阻碍了小型风力机的推广,短生命周期也间接增加了系统成本。针对目前小型风力机的发展现状,在有限的成本上需要一种可靠性高、控制稳定精确的转速控制手段,做到风机长期在额定转速内安全运行,从而减小机械强度要求,延长风机系统寿命,从而进一步的降低系统成本。常规的小型风力发电系统的电能利用模式如图1所示, ...
【技术保护点】
一种用于小型风力发电机的转速控制装置,包括永磁风力发电机、整流升压模块、泄荷控制模块、负载用电模块、风机控制模块,永磁风力发电机连接整流升压模块,整流升压模块连接泄荷控制模块,泄荷控制模块连接负载用电模块,整流升压模块、泄荷控制模块和负载用电模块连接风机控制模块;其中,所述的整流升压模块包括三个上桥臂的二极管(D2、D3、D4)、三个下桥臂的二极管(D6、D7、D8)和三个开关管(Z1、Z2、Z3),所述的三个下桥臂的二极管(D6、D7、D8)分别和所述的三个开关管(Z1、Z2、Z3)并联。
【技术特征摘要】
1.一种用于小型风力发电机的转速控制装置,包括永磁风力发电机、整流
升压模块、泄荷控制模块、负载用电模块、风机控制模块,永磁风力发电机连接
整流升压模块,整流升压模块连接泄荷控制模块,泄荷控制模块连接负载用电模
块,整流升压模块、泄荷控制模块和负载用电模块连接风机控制模块;其中,所
述的整流升压模块包括三个上桥臂的二极管(D2、D3、D4)、三个下桥臂的二
极管(D6、D7、D8)和三个开关管(Z1、Z2、Z3),所述的三个下桥臂的二极
管(D6、D7、D8)分别和所述的三个开关管(Z1、Z2、Z3)并联。
2.如权利要求1所述的用于小型风力发电机的转速控制装置,其特征在于,
所述的泄荷控制模块包括一个母线电容(C1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、
一个二极管(D5)和一个开关管(Z4);所述的负载用电模块包括一个二极管(D1)、
第三电阻(R3)以及电池或并网逆变器,负载用电模块的二极管(D1)的负极
与电池或并网逆变器连接,第三电阻(R3)的一端与电池或并网逆变器连接,
第三电阻(R3)的另一端接地,泄荷控制模块的二极管(D5)和第一电阻(R1)
并联,泄荷控制模块的母线电容(C1)的一端和整流升压模块的三个上桥臂的
二极管(D2、D3、D4)的负极、泄荷控制模块的二极管(D5)的负极以及负载
用电模块的二极管(D1)的正极连接,泄荷控制模块的母线电容(C1)的另一
端接地;泄荷控制模块的二极管(D5)的正极连接泄荷控制模块的开关管(Z4)
的集电极,泄荷控制模块的开关管(Z4)的发射极连接第二电阻(R2)的一端,
第二电阻(R2)的另一端接地,泄荷控制模块的开关管(Z4)的基极连接风机
控制模块;永磁风力发电机(T1)的三个绕组等效电感(L1、L2、L3)分别连
接整流升压模块的三个上桥臂的二极管(D2、D3、D4)的正极、整流升压模块
的三个下桥臂的二极管(D6、D7、D8)的负极和三个开关管(Z1、Z2、Z3)的
集电极,三个开关管(Z1、Z2、Z3)的基极连接风机控制模块,三个开关管(Z1、
Z2、Z3)的发射极和三个下桥臂的二极管(D6、D7、D8)的正极接地。
3.如权利要求1所述的用于小型风力发电机的转速控制装置,其特征在于,
所述的整流升压模块的三个开关管(Z1、Z2、Z3)、永磁风力...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶余胜,俞卫,随洪伟,张中伟,
申请(专利权)人:上海致远绿色能源股份有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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