[发明专利]一种小型风电机组实验台控制柜及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属于电气控制柜技术领域，具体涉及一种小型风电机组实验台控制柜及其工作方法。

背景技术

近年来，随着国家对以风电机组为代表的新能源的重视，越来越多的研究者开展了风电机组相关研究，开发了许多相关的实验台及测试装置。目前的许多风电机组实验台，结构上占用空间较大，电气控制方面分布较为松散，结构不紧凑，电力驱动控制、发电输出控制等电路多分散安装。在电气参数测量方面，如电压、电流、功率测量，多采用外部仪器测量，集成度不高。且在实验台的电气控制过程中，难以实现电气参数实时显示，不能对电气设备进行同时的紧急控制，操作不太便利。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种小型风电机组实验台控制柜及其工作方法，解决风电机组实验台控制柜电气参数实时显示、同时紧急控制的问题，同时安装结构紧凑，布局合理，操作便利，能够有效地实现风电机组实验台的电气控制和相关操作。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种小型风电机组实验台控制柜，包括通断电控制电路、发电存储电路和放电电路，其中：

所述通断电控制电路包括依次连接的空气开关、交流接触器和变频器，总电源线连接所述空气开关，通过空气开关控制整个控制柜和实验台的电源通断；所述交流接触器连接三个控制按钮和主电路；所述变频器连接实验台的电动机；

所述发电存储电路包括三相数显表及风电机组控制器，所述三相数显表的一端连接外部实验台设置的发电机，另一端通过电线连接所述风电机组控制器，电机组控制器再连接外部实验台设置的蓄电池充电接口；

所述放电电路包括逆变器及蓄电池，所述蓄电池设置在控制柜外部的实验台，通过蓄电池放电接口连接所述逆变器。

进一步的，所述空气开关、交流接触器、变频器与风电机组控制器及逆变器设于控制柜内部，所述控制按钮和三相数显表设于控制柜面板上，所述控制柜面板通过设置其上的开关打开；

其中，所述空气开关和交流接触器通过卡扣固定在导轨上，所述导轨水平固定在控制柜的底座上部位置；

所述风电机组控制器固定在控制柜右侧面板上部位置；所述逆变器固定在控制柜的底座右下部位置；所述三相数显表通过卡扣固定在所述控制柜面板右侧中部位置，位于所述风电机组控制器和逆变器之间；位于所述三相数显表上方，靠近所述交流接触器；

所述变频器固定在控制柜的底座左侧中部位置，在其所对应的所述控制柜面板上开设相应大小的四方孔，凸出控制柜内的变频器；

进一步的，所述控制按钮包括并排均匀设置的按钮A、按钮B、按钮C；其中，按钮A选用圆形绿色帽自复位按钮，实现电气系统的起动控制；按钮B选用圆形红色帽自复位按钮，实现电气系统的停止控制；按钮C选用圆形红色帽不可自复位按钮，实现电气系统的急停控制，需要手动旋转此按钮方可复位。

进一步的，所述逆变器的输入电压为24V直流电，输出为220V交流电，可供工作和家庭用电。

进一步的，所述风电机组控制器的输入为三相交流电，输入电压范围为0-380V，输出为24V直流电。

进一步的，所述交流接触器工作电压380V，工作电源频率50Hz，工作电流12A，自带3对主触点，一对常开辅助触点，一对常闭辅助触点，一个线圈。

进一步的，所述变频器选用三相交流变频调速器，工作电压380V，输出电源频率范围0～50Hz；总电源导线为三相四线电缆，每相均为直径2.5mm的铜线。

根据上述的一种小型风电机组实验台控制柜的工作方法，包括以下步骤：

1)空气开关和交流接触器控制整个实验台电路的通断：总电源线通过总电源引入接口引入到控制柜，连接空气开关，通过空气开关控制整个控制柜和实验台的电源通断；从空气开关输出的电流，通过电线连接到交流接触器上，结合控制按钮实现对整个风电机组实验台的电气通断电控制；

2)变频器实现对电源频率的灵活调节以控制电动机实现不平稳风速的模拟：变频器通过电动机接口连接实验台的电动机，通过调节电源频率实现对电动机转速的调整，以模拟不平稳风速的输入效果；

3)风电机组控制器实现对输出三相电压的整流调节以保存电能：风电机组实验台的发电机发出的三相交流电，通过连接发电机接口输入到三相数显表，三相数显表通过电线连接风电机组控制器，经风电机组控制器整流控制后输出到蓄电池充电接口与蓄电池连接，给蓄电池充电以保存电能，实现风电机组实验台的发电存储功能；