專利名稱：無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)控制裝置，尤其是無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制裝置是風(fēng)機(jī)的控制核心，它與發(fā)電機(jī)組的其他部分密切相關(guān)， 其精確的控制、完善的功能將直接影響機(jī)組的安全與效率。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的任務(wù)是不 僅要對機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，還要保證機(jī)組安全、可靠的運(yùn)行。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系 統(tǒng)裝置是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電控制裝置，均采用CPU進(jìn)行控制，若發(fā)生通信故障，PLC控制器根 據(jù)固有的工作方式，會轉(zhuǎn)為停機(jī)狀態(tài)，降低了系統(tǒng)的安全性和可靠度。一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于 電刷和滑環(huán)的存在，需要經(jīng)常維護(hù)、檢修，大大地降低了系統(tǒng)的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制 裝置，具有可靠性和安全性高的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置，包 括有主控制器1、主控制器1的DP端子通信接口 7與人機(jī)交互界面8的DP端相連接，主控 制器1輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁系統(tǒng)2的勵磁電機(jī)接線端、變流器控制系統(tǒng)3的 同步電機(jī)接線端、變槳系統(tǒng)4的變槳伺服電機(jī)接線端、偏航系統(tǒng)5的偏航電機(jī)接線端相連 接；同時(shí)，安全及保護(hù)系統(tǒng)6中的傳感器向主控制器1發(fā)送檢測信號，主控制器1對系統(tǒng)進(jìn) 行監(jiān)測保護(hù)。所述的無刷勵磁系統(tǒng)2采用無刷同步發(fā)電機(jī)。主控制器1通過通信接口 7獲取電網(wǎng)的電壓、電流、頻率和功率因數(shù)；主控制器1 與無刷勵磁系統(tǒng)2、變流器控制系統(tǒng)3、變槳系統(tǒng)4、偏航系統(tǒng)5和安全保護(hù)系統(tǒng)6進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸。本實(shí)用新型的有益效果是這種控制裝置，充分考慮到風(fēng)電機(jī)組多運(yùn)行于自然環(huán) 境惡劣且無人值守的條件下，對控制裝置的可靠性和安全性要求更高。結(jié)合風(fēng)電機(jī)組的控 制要求和特點(diǎn)，主控制器實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行控制、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和監(jiān)控以及安 全保護(hù)三大方面的功能。本實(shí)用新型風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡單、可靠性和安全性高 的特點(diǎn)，并有利于開發(fā)和維護(hù)。

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
3[0011]參見附圖，無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置，包括有主控制器1、主控制器1的DP端子通 信接口 7與人機(jī)交互界面8的DP端相連接，主控制器1輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁 系統(tǒng)2的勵磁電機(jī)接線端、變流器控制系統(tǒng)3的同步電機(jī)接線端、變槳系統(tǒng)4的變槳伺服電 機(jī)接線端、偏航系統(tǒng)5的偏航電機(jī)接線端相連接；同時(shí)，安全及保護(hù)系統(tǒng)6中的傳感器向主 控制器1發(fā)送檢測信號，主控制器1對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)。主控制器1是由PLC來實(shí)現(xiàn)的，通過采集模塊檢測系統(tǒng)的模擬量、脈沖量和開關(guān) 量，用對應(yīng)發(fā)送給主控制器的信號對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制。無刷勵磁系統(tǒng)2采用無刷同 步電機(jī)控制，發(fā)電機(jī)具有同等功率下體積小、效率高和安裝方便的特點(diǎn)，而且因?yàn)槿サ袅穗?刷和滑環(huán)，所以提高了機(jī)組的安全性能，無刷勵磁系統(tǒng)2根據(jù)給定電壓和實(shí)際電壓對電機(jī) 勵磁進(jìn)行調(diào)節(jié)。變流器控制系統(tǒng)3是風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，包括發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)的 控制、逆變器控制和輸出功率控制。變槳系統(tǒng)4是由主控制器1發(fā)送的控制信號對機(jī)組執(zhí) 行控制操作，包括高于額定功率的功率控制和轉(zhuǎn)速控制。偏航系統(tǒng)5實(shí)現(xiàn)根據(jù)風(fēng)向自動對 風(fēng)和自動解纜的功能。安全及保護(hù)系統(tǒng)6在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部或外部故障，或監(jiān)控的參 數(shù)超過極限值而出現(xiàn)緊急情況，或控制系統(tǒng)失敗，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能保持在它的正常運(yùn)行 范圍內(nèi)時(shí)應(yīng)啟動，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維持在安全狀態(tài)。通信接口 7用于形成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 與主控制器1進(jìn)行通信。人機(jī)交互界面8顯示和查詢機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、顯示故障狀 態(tài)、設(shè)置運(yùn)行參數(shù)。本實(shí)用新型的工作原理是主控制器1通過對一些監(jiān)控量的采集實(shí)時(shí)地向各系統(tǒng)發(fā)送控制指令，如向變流控 制系統(tǒng)3發(fā)送變流控制指令、向變槳系統(tǒng)4發(fā)送變槳角度指令、向偏航系統(tǒng)5發(fā)送偏航角度 指令，同時(shí)主控制器1接受各系統(tǒng)模塊反饋的信息并啟動相應(yīng)的安全及保護(hù)系統(tǒng)6。人機(jī)交 互界面8接受主控制器1上傳的信息，并在屏幕上顯示出來。
權(quán)利要求無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置，包括有主控制器(1)，其特征在于，主控制器(1)的DP端子通信接口(7)與人機(jī)交互界面(8)的DP端相連接，主控制器(1)輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁系統(tǒng)(2)的勵磁電機(jī)接線端、變流器控制系統(tǒng)(3)的同步電機(jī)接線端、變槳系統(tǒng)(4)的變槳伺服電機(jī)接線端、偏航系統(tǒng)(5)的偏航電機(jī)接線端相連接，同時(shí)，安全及保護(hù)系統(tǒng)(6)中的傳感器向主控制器(1)發(fā)送檢測信號，主控制器(1)對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置，其特征在于，所述的無刷勵磁系 統(tǒng)⑵采用無刷同步發(fā)電機(jī)。
專利摘要無刷風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制裝置，包括有主控制器，主控制器的DP端子通信接口與人機(jī)交互界面的DP端相連接，主控制器輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁系統(tǒng)的勵磁電機(jī)接線端、變流器控制系統(tǒng)的同步電機(jī)接線端、變槳系統(tǒng)的變槳伺服電機(jī)接線端、偏航系統(tǒng)的偏航電機(jī)接線端相連接，同時(shí)，安全及保護(hù)系統(tǒng)中的傳感器向主控制器發(fā)送檢測信號，主控制器對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測保護(hù)并發(fā)送指令，人機(jī)交互界面接受主控制器上傳的信息，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性和安全性高的特點(diǎn)。
文檔編號F03D7/00GK201650588SQ20102016486
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者孟彥京, 朱玉國, 金璐, 陳景文 申請人:陜西科技大學(xué)