專利名稱：無刷風力發電機控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發電機控制裝置，尤其是無刷風力發電機控制裝置。
背景技術：
風力發電機組控制裝置是風機的控制核心，它與發電機組的其他部分密切相關， 其精確的控制、完善的功能將直接影響機組的安全與效率。風力發電控制系統的任務是不 僅要對機組的狀態進行監測，還要保證機組安全、可靠的運行。因此，風力發電機的控制系 統裝置是風力發電機組控制的關鍵技術之一。現有的風力發電控制裝置，均采用CPU進行控制，若發生通信故障，PLC控制器根 據固有的工作方式，會轉為停機狀態，降低了系統的安全性和可靠度。一般風力發電機由于 電刷和滑環的存在，需要經常維護、檢修，大大地降低了系統的可靠性。
發明內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供無刷風力發電機控制 裝置，具有可靠性和安全性高的特點。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是無刷風力發電機控制裝置，包 括有主控制器1、主控制器1的DP端子通信接口 7與人機交互界面8的DP端相連接，主控 制器1輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁系統2的勵磁電機接線端、變流器控制系統3的 同步電機接線端、變槳系統4的變槳伺服電機接線端、偏航系統5的偏航電機接線端相連 接；同時，安全及保護系統6中的傳感器向主控制器1發送檢測信號，主控制器1對系統進 行監測保護。所述的無刷勵磁系統2采用無刷同步發電機。主控制器1通過通信接口 7獲取電網的電壓、電流、頻率和功率因數；主控制器1 與無刷勵磁系統2、變流器控制系統3、變槳系統4、偏航系統5和安全保護系統6進行數據 傳輸。本實用新型的有益效果是這種控制裝置，充分考慮到風電機組多運行于自然環 境惡劣且無人值守的條件下，對控制裝置的可靠性和安全性要求更高。結合風電機組的控 制要求和特點，主控制器實現風力發電機組的正常運行控制、運行狀態監測和監控以及安 全保護三大方面的功能。本實用新型風力發電控制系統裝置結構簡單、可靠性和安全性高 的特點，并有利于開發和維護。
附圖為本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型結構原理和工作原理作進一步詳細說明。
3[0011]參見附圖，無刷風力發電機控制裝置，包括有主控制器1、主控制器1的DP端子通 信接口 7與人機交互界面8的DP端相連接，主控制器1輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁 系統2的勵磁電機接線端、變流器控制系統3的同步電機接線端、變槳系統4的變槳伺服電 機接線端、偏航系統5的偏航電機接線端相連接；同時，安全及保護系統6中的傳感器向主 控制器1發送檢測信號，主控制器1對系統進行監測保護。主控制器1是由PLC來實現的，通過采集模塊檢測系統的模擬量、脈沖量和開關 量，用對應發送給主控制器的信號對風力發電機組進行控制。無刷勵磁系統2采用無刷同 步電機控制，發電機具有同等功率下體積小、效率高和安裝方便的特點，而且因為去掉了電 刷和滑環，所以提高了機組的安全性能，無刷勵磁系統2根據給定電壓和實際電壓對電機 勵磁進行調節。變流器控制系統3是風力發電控制系統的關鍵部件，包括發電機與并網的 控制、逆變器控制和輸出功率控制。變槳系統4是由主控制器1發送的控制信號對機組執 行控制操作，包括高于額定功率的功率控制和轉速控制。偏航系統5實現根據風向自動對 風和自動解纜的功能。安全及保護系統6在風力發電機組的內部或外部故障，或監控的參 數超過極限值而出現緊急情況，或控制系統失敗，風力發電機組不能保持在它的正常運行 范圍內時應啟動，使風力發電機組維持在安全狀態。通信接口 7用于形成計算機控制系統， 與主控制器1進行通信。人機交互界面8顯示和查詢機組的運行狀態和參數、顯示故障狀 態、設置運行參數。本實用新型的工作原理是主控制器1通過對一些監控量的采集實時地向各系統發送控制指令，如向變流控 制系統3發送變流控制指令、向變槳系統4發送變槳角度指令、向偏航系統5發送偏航角度 指令，同時主控制器1接受各系統模塊反饋的信息并啟動相應的安全及保護系統6。人機交 互界面8接受主控制器1上傳的信息，并在屏幕上顯示出來。
權利要求無刷風力發電機控制裝置，包括有主控制器(1)，其特征在于，主控制器(1)的DP端子通信接口(7)與人機交互界面(8)的DP端相連接，主控制器(1)輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁系統(2)的勵磁電機接線端、變流器控制系統(3)的同步電機接線端、變槳系統(4)的變槳伺服電機接線端、偏航系統(5)的偏航電機接線端相連接，同時，安全及保護系統(6)中的傳感器向主控制器(1)發送檢測信號，主控制器(1)對系統進行監測保護。
2.根據權利要求1所述的無刷風力發電機控制裝置，其特征在于，所述的無刷勵磁系 統⑵采用無刷同步發電機。
專利摘要無刷風力發電機控制裝置，包括有主控制器，主控制器的DP端子通信接口與人機交互界面的DP端相連接，主控制器輸出模塊接線端子分別與無刷勵磁系統的勵磁電機接線端、變流器控制系統的同步電機接線端、變槳系統的變槳伺服電機接線端、偏航系統的偏航電機接線端相連接，同時，安全及保護系統中的傳感器向主控制器發送檢測信號，主控制器對系統進行監測保護并發送指令，人機交互界面接受主控制器上傳的信息，具有結構簡單、可靠性和安全性高的特點。
文檔編號F03D7/00GK201650588SQ20102016486
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月21日 優先權日2010年4月21日
發明者孟彥京, 朱玉國, 金璐, 陳景文 申請人:陜西科技大學