[发明专利]风力发电机控制器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种风力发电机控制器及一种风力发电机控制方法。

背景技术

能源短缺已成为全世界共同面对的首要问题，风能作为清洁能源受到各国的高度重视。我国拥有丰富的风能资源，风力发电设备制造业及相关领域的市场前景十分广阔。

现有的风力发电机控制器，必须配有卸荷器。当风大或电池充满后，采用对风力发电机功率卸载的方式控制风力发电机的输出功率，通常情况下，卸荷器功率为风力发电机功率的2倍。上述方法中，卸荷器主要由功率电阻组成，通过功率电阻对风力发电机多余的能量卸载，因此工作时卸荷器的温度可能高达200度以上，而且大功率风力发电机的控制器，所需要配备的卸荷器体积庞大，占用空间大，安全可靠性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的风力发电机控制器通过卸荷器实现对风力发电机输出功率的控制，卸荷器占用空间大，安全可靠性差。

为了实现上述目的，本发明提供了一种风力发电机控制器，包括：采样电路、谐波控制电路和谐波注入电路，其中：所述采样电路，用于采样负载端的电气信息，将采样信号传送到所述谐波控制电路；所述谐波控制电路，用于接收所述采样信号，根据所述采样信号监测负载的供电状态，输出谐波控制信号到谐波注入电路；所述谐波注入电路，用于耦接到风力发电机的绕组，接收谐波控制电路的谐波控制信号，并根据所述谐波控制信号调节注入风力发电机绕组的谐波。

可选地，所述谐波注入电路耦接到风力发电机的任一相绕组、任两相绕组或三相绕组。

可选地，所述谐波注入电路包括可控开关，一端耦接到所述风力发电机绕组，另一端耦接到地电位，可控开关的控制端耦接到所述谐波控制电路，根据所述谐波控制信号导通和关断。

可选地，还包括隔离电路；所述谐波控制电路通过所述隔离电路耦接到所述可控开关的控制端。

可选地，所述谐波控制电路包括：比较电路，用于将所述采样信号与基准电压相比较，根据比较结果输出谐波控制信号以控制风力发电机的制动，增大谐波控制信号的脉冲宽度以增大制动作用，减小谐波控制信号的脉冲宽度以减小制动作用。

可选地，所述可控开关为N型MOSFET晶体管，所述N型MOSFET晶体管的门极耦接到所述谐波控制电路、漏极耦接到所述风力发电机绕组、源极耦接到地电位。

本发明还提供了一种风力发电机控制方法，包括以下步骤：

通过采样负载端的电气信息监测负载端的供电状态；

根据采样信号来调节风力发电机的磁阻；其中，通过增大风力发电机的磁阻以增大制动作用，通过减小风力发电机的磁阻以减小制动作用。

可选地，向风力发电机中任一相绕组、任两相绕组或三相绕组注入谐波来调节风力发电机的磁阻。

可选地，通过可控开关将所述绕组耦接到地电位，增大注入谐波时，增大可控开关的导通时间；减小注入谐波时，减小可控开关的导通时间。

可选地，通过N型MOSFET晶体管将所述绕组耦接到地电位。

本发明的有益效果是：

(1)通过调节风力发电机的磁阻实现制动，从而实现对风力发电机输出功率的高精度控制；

(2)根据负载的供电状态实时调节风力发电机的转速，控制精度极高；

(3)省去了卸荷器，节省了空间，提高了安全可靠性及稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的风力发电机控制器的电路框图；

图2为本发明的风力发电机控制器一个实施例的电路图；

图3为本发明的风力发电机控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明的风力发电机控制器的电路框图。