[发明专利]一种聚能型水平轴风力机控制系统及方法

权利要求书

1.一种聚能型水平轴风力机控制系统，其特征在于：包括扭矩仪、摩擦式离合器、发电机、控制器及风速传感器；所述扭矩仪一端通过第一联轴器与轮毂转轴相固连，扭矩仪另一端通过第二联轴器与摩擦式离合器的主动端转接轴相固连，摩擦式离合器的从动端转接轴通过第三联轴器与发电机的电机轴相固连；所述扭矩仪的信号输出端与控制器相连，所述摩擦式离合器的信号输入端与控制器相连，所述发电机的信号输入端与控制器相连，所述风速传感器的信号输出端与控制器相连。

2.一种聚能型水平轴风力机控制方法，采用了权利要求1所述的聚能型水平轴风力机控制系统，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：通过风速传感器测量环境风速，环境风速数据实时传输至控制器；

步骤二：判断环境风速是否大于风力机最小启动风速；若满足条件，则执行步骤三；若不满足条件，则执行步骤四；

步骤三：确保摩擦式离合器的主动端摩擦盘与从动端摩擦盘处于摩擦接合状态，同时通过扭矩仪实时测量叶轮的转速和扭矩，并执行步骤六；

步骤四：通过控制器向摩擦式离合器发出分离信号，使摩擦式离合器的主动端摩擦盘与从动端摩擦盘彼此分离，进而使叶轮处于空载状态，同时通过扭矩仪实时测量叶轮的转速，直到叶轮的转速满足风机启动要求，并执行步骤五；

步骤五：通过控制器向摩擦式离合器发出接合信号，使摩擦式离合器的主动端摩擦盘与从动端摩擦盘恢复摩擦接合，并执行步骤三；

步骤六：通过控制器自动计算出风力机的实时风能利用系数，同时通过控制器对发电机的负载进行实时调整，直到风力机的实时风能利用系数达到设定的最大值，最终保证风力机在任意环境风速下都将风能利用率保持在最大状态；

步骤七：当环境风速过大时，通过控制器调高发电机的负载，以将叶轮的转速和扭矩调整到安全范围内，保证发电过程不停止。