[实用新型]一种适用于低风速启动持续运转风力发电机的控制器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于风力发电机上的控制器，具体的说是涉及一种用于可在较低风速下启动后长时间持续工作的风力发电机上的控制器。

背景技术：

随着经济的飞速发展，确保电能的供应已经成为了保证国计民生的一项重要举措，相应的，对煤、油等资源的消耗量也在日益加大。由于煤、油等资源属于不可再生的地下资源，因此，我国在有自然条件的地区，已经大规模的开展了风力发电。但是，这种替代能源虽然能够减少煤、油等资源的消耗，然而在实施时往往又受到自然条件的限制，而导致替代能源的利用效率不高。具体的说，现有的风力发电机在风量小时，不能起动；或者是在起动后由于达不到额定值，能量不能回收，而使得风能的利用率不足30％。针对此情况，技术人员研发了一种可在较低风速下启动后工作的风电互补发电机，具有可在风量较小时启动的特点，并且可达到较高的风能利用效率。但是现有的风力发电机控制器不能实现对这种风力互补发电机的控制，因此需要研发新的控制器。

实用新型内容：

为了解决现有的风力发电机控制器不能适用于一种可在低风速下启动持续运转风力发电机进行控制的问题，本实用新型提供了一种专门用于该种发电机上的控制器。具有控制准确的特点，可使风力发电机具有稳定的转速。

本实用新型的技术方案是：该种适用于低风速启动持续运转风力发电机的控制器，包括分别接受风力发电机电压和电流的电压传感器和电流传感器，其特征在于：在所述控制器中，还包括一个电动机控制单元以及一个电磁离合器控制单元；

所述电动机控制单元由速度设定信号输入端、电压传感器信号输入端、能够输出电动机控制信号的变步器执行元件以及两个L358运算放大器组成，其中，所述两个L358运算放大器组成闭环比较电路，此比较电路的两个比较信号输入端经过比较电路电阻分别连接至所述速度设定信号输入端和电压传感器信号输入端，此比较电路的输出端连接至所述变步器执行元件的驱动信号输入端，由所述变步器执行元件输出电动机控制信号。

所述电磁离合器控制单元由电流设定信号输入端、电流传感器信号输入端、能够输出电磁离合器控制信号的电磁离合器执行元件模块以及两个L358运算放大器组成，其中，所述两个L358运算放大器组成闭环比较电路，此比较电路的两个比较信号输入端经过比较电路电阻分别连接至所述电流设定信号输入端和电流传感器信号输入端，此比较电路的输出端连接至所述电磁离合器执行元件模块的驱动信号输入端，由所述电磁离合器执行元件模块输出电磁离合器控制信号。

所述电压传感器信号输入端和电流传感器信号输入端分别连接至所述接受风力发电机电压和电流的电压传感器和电流传感器上。

本实用新型具有如下有益效果：该种控制器采用闭环控制，通过电流传感器给电磁离合器提供采样信号，从而控制电磁离合器的大小，控制力矩的变化，使风力发电机转速稳定；同时，通过电压传感器给电动机控制单元提供采样信号，从而控制电动机的转速，使之达到需要的功率，使其达到满足风力发电机运转的稳定转速。因此，本种用于风力发电机的控制器具有控制准确的特点，可使这种低风速启动持续运转风力发电机具有稳定的转速。

附图说明：

图1是本实用新型中所涉及的风力发电机的结构示意图。

图2是本实用新型中所述的用于风力发电机控制器的组成示意图。

图3是本实用新型中所述电磁离合器控制单元的电气原理图。

图4是本实用新型中所述电动机控制单元的电气原理图。

图中1-发电机定子，2-电动机定子，3-发电机机盖，4-发电机电磁离合器，5-发电机二级机盖，6-发电机制动器，7-发电机轴，8-发电机离合器磁极，9-电动机转子，10-发电机转子。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

为更好的理解本实用新型，首先介绍一下本实用新型所应用的适用于低风速启动持续运转风力发电机。该发电机结构如图1所示，包括风力发电机外壳体、风力发电机定子1、风力发电机转子10、风力发电机轴7以及风力发电机机盖3等常规结构，其独特之处在于：在所述风力发电机外壳体内，与所述风力发电机转子10和风力发电机定子1同轴固定一个电动机转子9以及一个电动机定子2。这样由发电机定子和发电机转子组成发电系统，由电动机定子和电动机转子组成电动部分。在风力达不到额定速度时由电动机补充动力达到额定转速。当然，这个电动机定子可以装在电机机壳内内发电部分的左边或右边，而相应的，电动机转子随之装在发电机的轴上，位于发电机转子的左边或右边。