[發明專利]永磁變槳風力發電機組控制系統

有效

• 申請號: 201210008977.9
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102536651A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 袁煒;張中偉;葉余勝;何雪松;徐曉峰
• 申請（專利權）人: 上海致遠綠色能源有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 上海嘉和知識產權代理事務所(普通合伙) 31255
• 代理人: 楊嘉和

1.一種永磁變槳風力發電機組控制系統，所述風力發電機組包括風機、輪轂、等間隔安裝于輪轂周圍的多個漿葉及其對應的槳葉回轉支撐座（22）、以及安裝于風機機艙和輪轂內部的同步變槳裝置，所述同步變槳裝置包括一變槳電機（110）、一絲桿傳動機構（120）以及一同步連桿機構（130），其特征在于所述控制系統包括：

一整流單元（D1），用于將風力發電機所產生的交流電轉換為直流電輸出；

一直流電壓檢測單元（D2），并聯于整流單元（D1）的輸出端，用于檢測其輸出的直流電壓；

一直流電流檢測單元（D3），耦合于整流單元（D1）的輸出端，用于檢測其輸出的直流電流；

一自動變槳控制單元（D7），包括一第一微型繼電器，所述第一微型繼電器可使變槳電機（110）順時針方向運行，從而通過同步連桿機構（130）帶動漿葉按第一方向轉動，一第二微型繼電器，所述第二微型繼電器可使變槳電機（110）逆時針方向運行，從而帶動漿葉按第一方向的反向轉動；以及

一智能控制單元（D8），被設置為根據直流電壓檢測單元（D2）和直流電流檢測單元（D3）檢測出的直流輸出電壓和電流計算出風機當前轉速，從而根據預設的規則來確定槳葉需要調整的角度和方向，令上述自動變槳控制單元（D7）根據智能控制單元（D8）所確定的需要調整的角度和方向執行變槳，實現風機輸出功率可調。

2.根據權利要求1所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述控制系統還包括一槳葉角度檢測單元（D6），所述槳葉角度檢測單元（D6）包括一第一接近開關，被設置于變槳電機（110）輸出轉軸的齒輪盤附近位置，用于檢測變槳電機（110）的轉速，所述智能控制單元（D8）根據所述槳葉角度檢測單元（D6）測到的變槳電機（110）轉速計算出槳葉轉動角度的變化量，繼而根據預設的規則來確定在一段可設置的特定時間間隔內槳葉需要調整的角度和方向，并令所述自動變槳控制單元（D7）按照所述智能控制單元（D8）確定的角度和方向執行變槳。

3.根據權利要求2所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述槳葉角度檢測單元（D6）還包括一第二接近開關S₉₀，被設置于一個距離變槳電機（110）最近的第一極限位置，當所述絲桿傳動機構（120）的傳動套（124）在其軸向方向移至該第一極限位置時，該第二接近開關S₉₀即被觸發而令變槳電機（110）立即停機。

4.．根據權利要求2所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述槳葉角度檢測單元（D6）還包括一第三接近開關S₀，被設置于一個距離變槳電機（110）最遠的第二極限位置，當所述絲桿傳動機構（120）的傳動套（124）在其軸向方向移至該第二極限位置時，該第三接近開關S₀即被觸發而令變槳電機（110）立即停機。

5.根據權利要求1所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述控制系統還包括一浪涌保護單元（D4），并聯于風力發電機的三相輸出端，包含多個進柜防雷模塊，其輸入端接風力發電機組三相輸出端，而另一端則接地。

6.根據權利要求1所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述控制系統還設有一手動制動單元（D5），并聯于風力發電機三相輸出端，包括一空氣開關，其輔助輸出端接所述智能控制運算單元（D8）的信號輸入，其主觸頭的一端接入所述風力發電機組的三相輸出，而另外一端則以電纜短路。

7.根據權利要求1所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述控制系統還包括一狀態顯示及參數設置單元（D9），包括顯示器及系統所應用的用戶界面，供用戶在線監控風力發電機組的運行狀態及數據，設置控制系統的參數及用戶密碼。

8.根據權利要求1所述的永磁變槳風力發電機組控制系統，其特征在于所述控制系統還包括一自動泄荷保護單元（D10），包括一泄荷驅動板（D11），并聯于整流單元（D1）的輸出端，以及一泄荷功能單元（D12），包括絕緣柵雙極型晶體管和泄荷電阻，泄荷電阻的一端連整流單元（D1）輸出端的正極P+，泄荷電阻的另一端接絕緣柵雙極型晶體管的C極，絕緣柵雙極型晶體管的E極接整流輸出單元D1輸出端的負極N-。