一种高可靠性的小风机控制系统装置的制作方法

本实用新型涉及一种高可靠性的小风机控制系统装置，用于控制风机发电系统的功率控制与安全运行。

背景技术：

由于风速的不可控，经常导致风力发电系统的发电机处于高转速运转而烧毁，因此风机发电系统中对于发电机的保护是首先需要考虑的事情。

申请号：201610896769.5提供一种风力发电机转速控制方法、设备及系统，其中，该方法包括：获取风力发电机的当前瞬时转速；判断所述瞬时转速是否满足预设条件；当风力发电机瞬时转速值满足预设条件时增加变桨速率，以抑制风力发电机过速。所提供的风力发电机转速控制方法、设备及系统，能够有效解决传统技术中，在阵风条件下风力发电机转速容易超出设定的最大转速的问题，降低了风力发电机的故障率，提升了风力发电机的使用寿命。

申请号：201711465753.X涉及风力发电技术领域，尤其是一种风力发电机的转速控制方法，如下步骤：第一步、建立如图一所示的转速控制系统；第二步、由技术人员观察蜂鸣器的工作状态和LED的状态；第三步、当观察到蜂鸣器发出警报声时，由人工开启开关模块，卸荷负载与风力发电机之间的电路接通，卸荷负载对风力发电机进行制动，当风力发电机转速下降至规定范围时，人工断开卸荷负载完成对风力发电机转速的控制，该风力发电机的转速控制方法实现了风力发电机转速的合理调节，避免了风力发电机转速超过正常范围而损坏，对风力发电机起到了较好的保护作用。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种高可靠性的小风机控制系统装置，适用于额定10KW及以下的风机。

本实用新型目的通过下述方案实现：一种高可靠性的小风机控制系统装置，由风机控制器控制风机和逆变器，由逆变器输出交流电到电网，包括风速仪、卸荷电阻、推杆、充电器和蓄电池，风机控制器分别连接风速仪、卸荷电阻和推杆，电网输送电能给充电器和蓄电池，所述的风机控制器将风机输出的三相交流电经风机控制器整流为直流电，输出到逆变器转换为交流电输出到电网，逆变器与风电控制器通过RS485通讯；由风速仪采样风速，并将信息输送给风机控制器，风速过大，风机控制器输出报警信息，并将风机的多余能量导入到卸荷电阻上，卸荷时，风机输出电压下降，转速降低；另外，由风机控制器控制的推杆调整风机叶片对风方向，从而调节风机的转速。

本实用新型根据发电机转速与电压的关系，采用推杆变桨与电阻卸荷两种方式结合的方法对风机输出电压进行控制，从而保证风机安全可靠运行。本实用新型适合于额定10KW及以下的风机。

所述的风机控制器控制蓄电池为推杆提供能量，同时采样蓄电池状态，对蓄电池过欠压故障进行报警和保护。

所述的风机控制器通过检测逆变器状态、风速仪状态、蓄电池状态来判断系统装置运行状态，当出现故障报警信息或者状态恢复时，输出正反电压控制推杆方向。

本实用新型可通过GPRS/WIFI对该系统装置运行进行实时监控。

本实用新型的优越性在于：采用变桨与卸荷两种方式相结合的结构对风机输出电压进行控制，从而保证风机安全可靠运行，更安全可靠。

附图说明

图1本实用新型框图；

图中标号说明：

1——风机控制器；2——风机；

3——逆变器；4——电网；

5——风速仪；6——卸荷电阻；

7——推杆；8——蓄电池；9——充电器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种高可靠性的小风机控制系统装置，由风机控制器1控制风机2和逆变器3，由逆变器3输出交流电到电网4，包括风速仪5、卸荷电阻6、推杆7、充电器9和蓄电池8，风机控制器1分别连接风速仪5、卸荷电阻6和推杆7，电网4输送电能给充电器9和蓄电池8，所述的风机控制器1将风机2输出的三相交流电经风机控制器1整流为直流电，输出到逆变器3转换为交流电输出到电网4，逆变器3与风电控制器1通过RS485通讯；由风速仪5采样风速，并将信息输送给风机控制器1，风速过大，风机控制器1输出报警信息，并将风机2的多余能量导入到卸荷电阻6上，卸荷时，风机2输出电压下降，转速降低；另外，由风机控制器1控制的推杆7调整风机叶片对风方向，从而调节风机2的转速。

本实用新型具有：

1、整流、逆变功能：

风机控制器1将风机2输出的三相交流电整流为直流电，输出到风力逆变器3转换为交流电输出到电网4，逆变器3与风电控制器1通过RS485通讯，如逆变器或者电网因故障不能正常并网，则向控制器告警；

2、风速监控

由风速仪5采样风速，风速过大，风机控制器1输出报警信息；

3、卸荷功能

风机2将多余能量经风机控制器1导入到卸荷电阻6上，卸荷时，风机2输出电压下降，转速降低。

本实用新型的风机控制器1可提供两种卸荷方式：A、主动卸荷：通过硬件判断输入电压大小，采取占空比逐渐增大的方式来通过卸荷电阻6卸荷能量；B、被动卸荷：当风机控制器1接收到故障报警信息时，风机控制器1以全占空比方式通过卸荷电阻6卸荷能量；

4、变桨功能

本实用新型推杆7目的是通过控制风机叶片对风方向来调节风机2捕获的风能，从而调节风机2的转速；

风机控制器1通过检测逆变器3状态、风速仪5状态、蓄电池8状态来判断系统运行状态，当出现故障报警信息或者状态恢复时，输出正反电压控制推杆7方向。

蓄电池8为推杆7提供能量，风机控制器1采样蓄电池8状态，可对蓄电池8过欠压故障进行报警和保护。

5、GPRS/WIFI通讯方式

业主可采用该通讯方式对系统运行进行实时监控。

本实用新型主要通过采样系统各部件参数来判断运行状态，通过电阻卸荷与推杆变桨的方式控制风机2输出功率，保证风机2在大风、故障时不高速或超高速运行从而烧毁，保障系统安全。可用于10KW风机上。