一种风力发电机转速调控系统技术方案

本发明专利技术属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机转速调控系统。本发明专利技术的风力发电机转速调控系统通过采集电路对风力发电机发出的电压进行实时采集，采集电路将输入的实时电压转化成与风力发电机转速相对应的输出信号。单片机接收采集电路的输出信号，并根输出信号对应的风力发电机实时转速与单片机内预定转速进行对比，当实时转速大于预定转速时，单片机通过控制电路控制步进电机正转，同时步进电机带动风力发电机的桨叶转动，以使桨叶与风向之间的夹角趋于89度，从而达到将风力发电机的转速调小的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机转速调控系统
本专利技术属于风力发电
，具体涉及一种风力发电机转速调控系统。
技术介绍
路灯作为照明设备，而广泛用于市郊公路、旅游景区、开发区和高速公路等区域，而这些区域远离低压变电站，为了降低照明成本，通常使用风力发电系统。但是现有的风力发电系统在风速较大时，只能停止工作，而不能发电；若继续发电，将对风力发电机造成损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种风力发电机转速调控系统，其在风速较大时，仍然能够正常发电，保证了照明的需要，同时避免了较大风速对风力发电机造成损坏。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术公开了一种风力发电机转速调控系统，包括单片机、采集电路、桨叶控制电路、桨叶角度可调的风力发电机和用于调节所述风力发电机的桨叶角度的步进电机；所述采集电路的输入端与所述风力发电机的电压输出端电连接，所述采集电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，且所述采集电路向所述单片机实时输入与所述风力电机转速相对应的脉冲信号；所述单片机的输出端与所述桨叶控制电路的输入端电连接，所述桨叶控制电路的输出端与所述步进电机电连接；所述单片机向所述桨叶控制电路输入电信号以调控所述步进电机的正转或者反转。进一步地，所述采集电路包括：用于连接所述采集电路的输入端与所述采集电路的输出端的光耦U10；与所述光耦U10和所述采集电路的输入端串联的电感L9，与所述电感L9串联的二极管D10，与所述二极管D10并联的电容C34和电容C35；三极管Q9、三极管Q10和与所述光耦U10的集电极电连接的3.3V电源；所述三极管Q9的基极与所述光耦U10的发射极电连接，所述三极管Q9的集电极与所述3.3V电源电连接，所述三极管Q9的发射极与公共接地端电连接；所述三极管Q10的基极与所述三极管Q9的集电极电连接，所述三极管Q10的集电极与所述3.3V电源电连接，所述三极管Q10的发射极与公共接地端电连接；所述采集电路的输出端与所述三极管Q10的集电极电连接。进一步地，所述采集电路还包括电阻R38、电容C36和电容C37；所述电容C36的一端与所述三极管Q9的集电极电连接，所述电容C36的另一端与所述三极管Q9的发射极电连接，且所述电阻R38并接于所述电容C36的两端；所述电容C37的一端与所述3.3V电源电连接，所述电容C37的另一端与公共接地端电连接。进一步地，所述桨叶控制电路包括24V电源、P沟道场效应管TR1、P沟道场效应管TR3、N沟道场效应管TR2、N沟道场效应管TR4、电阻R84、可与所述步进电机电连接的接口端A+和可与所述步进电机电连接的接口端A-；所述P沟道场效应管TR1的栅极、所述P沟道场效应管TR3的栅极、所述N沟道场效应管TR2的栅极和所述N沟道场效应管TR4的栅极分别与所述单片机的不同输出端电连接；所述P沟道场效应管TR1的源极和所述P沟道场效应管TR3的源极均与所述24V电源连接；所述P沟道场效应管TR1的漏极和所述N沟道场效应管TR2的漏极均与所述接口端A+电连接；所述P沟道场效应管TR3的漏极和所述N沟道场效应管TR4的漏极均与所述接口端A-电连接；所述N沟道场效应管TR2的源极和所述N沟道场效应管TR4的源极均与所述电阻R84的一端电连接，所述电阻R84的另一端与公共接地端电连接；所述桨叶控制电路为两组，每组所述桨叶控制电路分别与所述步进电机的不同线圈电连接。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的风力发电机转速调控系统通过采集电路对风力发电机发出的电压进行实时采集，采集电路将输入的实时电压转化成与风力发电机转速相对应的输出信号。单片机接收采集电路的输出信号，并根输出信号对应的风力发电机实时转速与单片机内预定转速进行对比，当实时转速大于预定转速时，单片机通过控制电路控制步进电机正转，同时步进电机带动风力发电机的桨叶转动，以使桨叶与风向之间的夹角趋于89度，从而达到将风力发电机的转速调小的目的；若实时转速等于预定转速时，则步进电机不转动；若实时转速小于预定转速时，单片机通过控制电路控制步进电机反转，同时步进电机带动风力发电机的桨叶转动，以使桨叶与风向之间的夹角趋于35度，使得风能最大化转化为风力发电机发出的电能。因此，本专利技术的风力发电机转速调控系统能够发电机的转速进行调节，使得风力发电机能够在高风速时仍能够正常工作，同时避免了风力发电机转速过快而对风力发电机的损坏。附图说明图1是本专利技术的风力发电机转速调控系统的控制框图；图2是本专利技术的采集电路的电路原理图；图3是本专利技术的桨叶控制电路的电路原理图；图4是本专利技术的风力发电机的结构示意图；图5是本专利技术的风力发电机的A-A向剖面图；10-收容槽，11-桨叶，2-步进电机，20-偏心轮，21-连杆。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1-图5所示，本专利技术提供了一种风力发电机转速调控系统，包括单片机、采集电路、桨叶控制电路、桨叶11角度可调的风力发电机和用于调节所述风力发电机的桨叶11角度的步进电机2；所述采集电路的输入端与所述风力发电机的电压输出端电连接，所述采集电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，且所述采集电路向所述单片机实时输入与所述风力电机转速相对应的脉冲信号；所述单片机的输出端与所述桨叶控制电路的输入端电连接，所述桨叶控制电路的输出端与所述步进电机2电连接；所述单片机向所述桨叶控制电路输入电信号以调控所述步进电机2的正转或者反转，且通过所述步进电机2的正转或者反转以达到对浆叶角度的调节，最终实现对风力发电机转速的调剂，在本实施例中，如图4和图5所示，步进电机2带动偏心轮20转动，偏心轮20带动连杆21伸缩，连杆21带动桨叶11转动，从而改变桨叶11与收容槽10底壁之间的夹角，也就是改变桨叶11与风向之间的夹角。如图2所示，所述采集电路包括：用于连接所述采集电路的输入端与所述采集电路的输出端的光耦U10；与所述光耦U10和所述采集电路的输入端串联的电感L9，电感L9的一端与光耦U10的阳极电连接，电感L9和采集电路的输入端之间串接有电阻R33；与所述电感L9串联的二极管D10，二极管D10的两端分别并接于光耦U10的阳极和光耦U10的阴极，与所述二极管D10并联的电容C34和电容C35，也就是电容C34的两端分别并接于光耦U10的阳极和光耦U10的阴极，电容C35的两端分别并接于光耦U10的阳极和光耦U10的阴极；三极管Q9、三极管Q10和与所述光耦U10的集电极电连接的3.3V电源，光耦U10的集电极与3.3V电源之间串接有电阻R34；所述三极管Q9的基极与所述光耦U10的发射极电连接，所述三极管Q9的集电极与所述3.3V电源之间串接有电阻R35，所述三极管Q9的发射极与公共接地端电连接；所述三极管Q10的基极与所述三极管Q9的集电极电连接，所述三极管Q10的集电极与所述3.3V电源串接有电阻R36，所述三极管Q10的发射极与公共接地端电连接；所述采集电路的输出端与所述三极管Q10的集电极之间串接有电阻R37。所述采集电路还包括电阻R99和电容C99，电阻R99的一端与R37电连接，电容C99的一端和采集电路的输出端均与电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机转速调控系统，其特征在于，包括单片机、采集电路、桨叶控制电路、桨叶角度可调的风力发电机和用于调节所述风力发电机的桨叶角度的步进电机；所述采集电路的输入端与所述风力发电机的电压输出端电连接，所述采集电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，且所述采集电路向所述单片机实时输入与所述风力电机转速相对应的脉冲信号；所述单片机的输出端与所述桨叶控制电路的输入端电连接，所述桨叶控制电路的输出端与所述步进电机电连接；所述单片机向所述桨叶控制电路输入电信号以调控所述步进电机的正转或者反转。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机转速调控系统，其特征在于，包括单片机、采集电路、桨叶控制电路、桨叶角度可调的风力发电机和用于调节所述风力发电机的桨叶角度的步进电机；所述采集电路的输入端与所述风力发电机的电压输出端电连接，所述采集电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，且所述采集电路向所述单片机实时输入与所述风力电机转速相对应的脉冲信号；所述单片机的输出端与所述桨叶控制电路的输入端电连接，所述桨叶控制电路的输出端与所述步进电机电连接；所述单片机向所述桨叶控制电路输入电信号以调控所述步进电机的正转或者反转。2.如权利要求1所述的风力发电机转速调控系统，其特征在于，所述采集电路包括：用于连接所述采集电路的输入端与所述采集电路的输出端的光耦U10；与所述光耦U10和所述采集电路的输入端串联的电感L9，与所述电感L9串联的二极管D10，与所述二极管D10并联的电容C34和电容C35；三极管Q9、三极管Q10和与所述光耦U10的集电极电连接的3.3V电源；所述三极管Q9的基极与所述光耦U10的发射极电连接，所述三极管Q9的集电极与所述3.3V电源电连接，所述三极管Q9的发射极与公共接地端电连接；所述三极管Q10的基极与所述三极管Q9的集电极电连接，所述三极管Q10的集电极与所述3.3V电源电连接，所述三极管Q10的发射极与公共接地端电连接；所述采集电路的输出端与所述三极管Q10的集电极电连接。3.如权利要求2所述的风力发电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维中，孟庆瑞，何刚，
申请(专利权)人：四川茂烨建筑智能化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51