一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103075300 A(43)申请公布日 2013.05.01CN103075300A*CN103075300A*(21)申请号 201210430556.5(22)申请日 2012.11.01F03D 7/00(2006.01)(71)申请人安徽蜂鸟电机有限公司地址 231500 安徽省合肥市庐江县庐城镇工业园(72)发明人徐玉川(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112代理人余成俊(54) 发明名称一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法(57) 摘要本发明公开了一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法，利用PLC作为中心控制部件，并利用

2、风向标、角度传感器配合实现自动寻风，利用转速传感器实现对发电机转子转速的监测及超转速保护功能。本发明使风力发电机可自动寻风，并在转子转速过快时保护风力发电机，提高了风力发电机电能输出稳定性和安全性。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书2页 附图1页(10)申请公布号 CN 103075300 ACN 103075300 A1/1页21.一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法，所述风力发电机包括包括机头、安装在机头内的发电机、转动安装在机头一端的叶片、供机头安装并带动机头运动的回转体、控制回转

3、体运动的调向电机，其中叶片中心转轴与发电机转子传动连接，其特征在于：所述回转体上安装有风向标、角度传感器，在发电机转子附近设置转速传感器，所述风向标、角度传感器、转速传感器的信号输出端、调向电机的控制端分别接入一个PLC，所述风向标检测到风向角度为A时，风向标将检测到的信号传送至PLC，PLC接收到风向标的信号时控制调向电机工作，通过调向电机使回转体转动，同时角度传感器检测回转体转动并向PLC发送脉冲，设角度传感器向PLC发送的脉冲数为T，当PLC检测到角度传感器向PLC发送的脉冲数T=（A5.9）4时，PLC向调向电机发送停机指令，此时调向电机停止工作，回转体在调向电机带动下转动相应的角度，

4、完成机头上叶片的自动寻风；所述转速传感器检测发电机转子转速，并将转速信号转换成电信号传送至PLC中，PLC中预设有转速最大阈值，当PLC比较得到发电机转速等于或大于转速最大阈值时，PLC向调向电机发送指令，使调向电机驱动回转体侧偏至使机头上叶片转速减小的角度，从而降低发电机中转子转速，实现超转速保护。权 利 要 求 书CN 103075300 A1/2页3一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法技术领域0001 本发明涉及风力发电机控制方法领域，具体为一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法。背景技术0002 风力发电机是一种利用风能进行发电的装置，其由供机头安装可转动的回转体、安装在机头

5、上的叶片、安装在叶片上的尾翼等构成，叶片的中心轴与机头内部发电机转子传动连接。工作时，叶片受风力作用转动，从而实现发电机工作发电。现有技术中，当风向改变时，一般是通过安装在叶片上尾翼来被动调整叶片的方向，这种方式无法使叶片主动调整至朝向正对风力的方向，导致风力发电机输出的电能不稳定的问题。同时风力发电机工作时常出现转子转速过快的问题，影响风力发电机的安全工作。发明内容0003 本发明的目的是提供一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法，以解决现有技术风力发电机无法主动寻风、发电机转子转速过快影响风力发电机安全工作的问题。0004 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种风力发电机自动

6、寻风及超转速保护控制方法，所述风力发电机包括包括机头、安装在机头内的发电机、转动安装在机头一端的叶片、供机头安装并带动机头运动的回转体、控制回转体运动的调向电机，其中叶片中心转轴与发电机转子传动连接，其特征在于：所述回转体上安装有风向标、角度传感器，在发电机转子附近设置转速传感器，所述风向标、角度传感器、转速传感器的信号输出端、调向电机的控制端分别接入一个PLC，所述风向标检测到风向角度为A时，风向标将检测到的信号传送至PLC，PLC接收到风向标的信号时控制调向电机工作，通过调向电机使回转体转动，同时角度传感器检测回转体转动并向PLC发送脉冲，设角度传感器向PLC发送的脉冲数为T，当PLC检测

7、到角度传感器向PLC发送的脉冲数T=（A5.9）4时，PLC向调向电机发送停机指令，此时调向电机停止工作，回转体在调向电机带动下转动相应的角度，完成机头上叶片的自动寻风；所述转速传感器检测发电机转子转速，并将转速信号转换成电信号传送至PLC中，PLC中预设有转速最大阈值，当PLC比较得到发电机转速等于或大于转速最大阈值时，PLC向调向电机发送指令，使调向电机驱动回转体侧偏至使机头上叶片转速减小的角度，从而降低发电机中转子转速，实现超转速保护。0005 本发明用PLC作为中心控制部件，通过风向标、角度传感器配合使回转体带动机头实现自动寻风功能，同时利用转速传感器检测发电机转子信息，并通过PLC控

8、制调向电机带动回转体运动，从而实现超转速保护的功能。0006 本发明使风力发电机可自动寻风，并在发电机转子转速过快时保护风力发电机，提高了风力发电机电能输出稳定性和安全性。说 明 书CN 103075300 A2/2页4附图说明0007 图1为本发明原理框图。具体实施方式0008 如图1所示。一种风力发电机自动寻风及超转速保护控制方法，风力发电机包括包括机头、安装在机头内的发电机、转动安装在机头一端的叶片、供机头安装并带动机头运动的回转体、控制回转体运动的调向电机，其中叶片中心转轴与发电机转子传动连接，回转体上安装有风向标、角度传感器，在发电机转子附近设置转速传感器，所述风向标、角度传感器、转

9、速传感器的信号输出端、调向电机的控制端分别接入一个PLC，所述风向标检测到风向角度为A时，风向标将检测到的信号传送至PLC，PLC接收到风向标的信号时控制调向电机工作，通过调向电机使回转体转动，同时角度传感器检测回转体转动并向PLC发送脉冲，设角度传感器向PLC发送的脉冲数为T，当PLC检测到角度传感器向PLC发送的脉冲数T=（A5.9）4时，PLC向调向电机发送停机指令，此时调向电机停止工作，回转体在调向电机带动下转动相应的角度，完成机头上叶片的自动寻风；转速传感器检测发电机转子转速，并将转速信号转换成电信号传送至PLC中，PLC中预设有转速最大阈值，当PLC比较得到发电机转速等于或大于转速最大阈值时，PLC向调向电机发送指令，使调向电机驱动回转体侧偏至使机头上叶片转速减小的角度，从而降低发电机中转子转速，实现超转速保护。说 明 书CN 103075300 A1/1页5图1说 明 书 附 图CN 103075300 A