[實用新型]小型風力發電機電磁剎車電路

有效

• 申請號: 201520001333.6
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN204572339U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 王樂平;艾奇;胡健
• 申請（專利權）人: 湖南三人能源科技股份有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種小型風力發電機電磁剎車電路。

背景技術

目前，小型風力發電機的過速保護是通過葉片的變形，加上一定偏折角度的偏航尾翼來實現；或者加上電磁剎車裝置來實現。前者保護作用有限，后者由于結構復雜，在一些應用范圍由于空間問題不可能實現，即使實現也因為成本過高的問題，而一直困擾各廠商。

有鑒于在上述現有品所衍生的缺點，本案的創作遂竭其心智，以從事所屬行業多年的經驗，潛心研究并加以創新改良，終于成功研發完成本小型風力發電機電磁剎車電路，實為一具功效增進的創作。

發明內容

為了有效解決上述問題，本實用新型的目的在于，提供一種小型風力發電機的電磁剎車電路，包括三相整流橋D1，可控硅T1，?可控硅T2，?電阻R1，穩壓管D2與電阻R2。其中，電阻R2與穩壓管D2另一端與充電模塊相連，三相整流橋D1與可控硅T1與可控硅T2相連，可控硅T2通過電阻R1與穩壓管D2相連，穩壓管D2與電阻R2的另一端，與充電模塊相連。

本實用新型的目的在于，提供一種小型風力發電機的電磁剎車電路，作為控制器的一部分，運用在小型風力發電機等產品上。根據控制器的設定功能要求，當風速過大時，此時旋轉葉輪所獲得的能量過大，會對控制器等有破壞性損傷。或者在過大的風速作用下，葉輪轉速過高而超過其設計極限，可能產生某種永久性破壞。所以，當風速大到一定程度時，啟動轉子剎車功能，使風力發電機葉輪旋轉速度下降到安全的轉速范圍，從而保護整個小型風力發電機組。

本實用新型的技術方案是：在控制器中增加此功能，當可控硅組兩端的電壓高于所設定的電壓（本案例設定為100VDC），即當小型風力發電機旋轉葉輪在過大的風速下，獲得過高的能量輸出時，啟動電磁剎車功能，使葉輪旋轉速度顯著降低，降低其風能捕捉與輸出。具體地說，三相交流小型風力發電機GA發出的交流電，經三相整流橋D1(交流轉直流)整流為直流電。當可控硅T2與可控硅T1之間電壓低于所設定的電壓（如100?VDC）時,正電壓經電阻R1，無法觸發穩壓管D2，因此可控硅T1與可控硅T2之間無觸發電流。小型風力發電機所發出的電能，經充電模塊給蓄電池充電。當可控硅T2與可控硅T1之間電壓高于所設定的電壓（如100?VDC）時，正電壓經電阻R1，觸發穩壓管D2，觸發可控硅T2與可控硅T1使其導通。因可控硅直流保持特性，將小型風力發電機直流輸出短路，使小型風力發電機的葉輪轉子旋轉速度顯著下降，實現電磁剎車功能。此時小型風力發電機葉輪的旋轉速度下降到安全的轉速范圍，從而保護整個小型風力發電機組。

附圖說明

圖1為?本實用新型的電路原理結構示意圖；

具體實施方式

請參見圖1，?圖1是本實用新型的電路原理結構示意圖。它是一種小型風力發電機電磁剎車電路，從圖可以看出，本電路包括三相整流橋D1，可控硅T1，?可控硅T2，?電阻R1，穩壓管D2與電阻R2。其中，電阻R2與穩壓管D2另一端與充電模塊相連，三相整流橋D1與可控硅T1與可控硅T2相連，可控硅T2通過電阻R1與穩壓管D2相連，穩壓管D2與電阻R2的另一端，與充電模塊相連。

本電路的工作原理為：在一定的風速下，旋轉葉輪捕捉到風能，通過三相交流小型風力發電機GA發出的交流電，經三相整流橋D1(交流轉直流)整流為直流電。當可控硅T2與可控硅T1之間電壓低于100?VDC時，正電壓經電阻R1，無法觸發穩壓管D2，因此可控硅T1與可控硅T2之間無觸發電流。小型風力發電機所發出的電能，經充電模塊給蓄電池充電。當風速大到一定程度時，旋轉葉輪捕捉到過大的能量，此時風力發電機發出較高的電能，經三相整流橋D1整流為直流電。此時可控硅T2與可控硅T1之間電壓高于100?VDC，正電壓經電阻R1，觸發穩壓管D2，觸發可控硅T2與可控硅T1使其導通。因可控硅直流保持特性，將小型風力發電機直流輸出短路。即將三相發電機定子線圈短路，使發電機輸出降到最小。此時發電機定子線圈電流急劇增大，發電機呈現電動機特性。此時定子線圈所產生的定子磁場阻滯永磁轉子旋轉，因風力發電機旋轉葉輪與發電機永磁轉子直接聯接，從而使風力發電機轉子旋轉速度顯著下降，實現電磁剎車。由于小型風力發電機的葉輪旋轉速度下降到安全的轉速范圍以內，此時不會因為葉輪旋轉速度過高，而出現結構性破壞。同時發電機的能量輸出也在安全的范圍，不會對控制器等構成損傷。從而實現了對整個小型風力發電機組的保護。

當然，上述設定的可控硅T1與T2之間的電壓設定值100VDC，也可設定成其他的伏數。