一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)及工作方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及洋流發(fā)電機制動系統(tǒng)。一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，是由依次相連的速度檢測傳感器、控制器、變流器組成；其中，速度檢測傳感器與發(fā)電機相連以檢測發(fā)電機的過速情況，并將數(shù)據(jù)傳給控制器；變流器與控制器及發(fā)電機相連，可按照控制器發(fā)出的信號調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流大小以及勵磁方向。本發(fā)明還提供上述輔助制動系統(tǒng)的工作方式。通過采用上述技術(shù)解決方案，利用發(fā)電機組現(xiàn)有部件，在突然出現(xiàn)較大流速時向發(fā)電機提供額外的勵磁阻轉(zhuǎn)矩，短時間內(nèi)加速發(fā)電轉(zhuǎn)換效率，限制電機轉(zhuǎn)速的增加，配合常規(guī)制動系統(tǒng)實現(xiàn)快速制動。以極低的成本提高發(fā)電機組制動性能，降低發(fā)電機及常規(guī)制動系統(tǒng)的故障率，減少維護維修費用。
【專利說明】
一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)及工作方式
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在洋流發(fā)電機組的設(shè)計中，因海水密度遠遠大于空氣密度，海水密度約為空氣密度的800倍，因此常把用于洋流發(fā)電的葉片設(shè)計的比較短小。這樣就使得葉輪的轉(zhuǎn)動慣量就大大減小，而且由于海水密度大，流體能量大，在流速較大時發(fā)電機組常常會出現(xiàn)過速，目前對這種過速制動一般有機械式制動和變槳矩制動兩種制動方式，但這兩種制動方式響應(yīng)時間均較長。
[0003]1、機械式制動:由于海水密度相對較大，即使葉輪較小其葉片獲取的轉(zhuǎn)動力矩仍較大，如果在高轉(zhuǎn)速下剎車極易造成過熱起火的危險。一般機械式制動均用于低速時輔助變槳制動，即在葉片順槳不夠或風(fēng)輪需要完全靜止時，才使用機械式制動。但由于轉(zhuǎn)動力矩較大，短時間內(nèi)不能剎住車，且剎車盤磨損嚴(yán)重增加維護成本。
[0004]2、變槳矩制動，此方法雖然沒有機械式制動磨損及過熱的危險，但是因變槳控制特性的約束，其變槳速度較慢，因此響應(yīng)時間較長，導(dǎo)致發(fā)電機轉(zhuǎn)速在一段時間內(nèi)持續(xù)上升，將使發(fā)電機較長時間處于過速狀態(tài)從而易損壞發(fā)電機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為克服現(xiàn)有制動方式響應(yīng)時間長的缺陷，提供了一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，同時提供了上述輔助制動系統(tǒng)的工作方式。在發(fā)電機組正常制動過程中，通過向電機提供額外的勵磁阻轉(zhuǎn)矩達到快速平穩(wěn)安全的制動效果，加快發(fā)電機組制動響應(yīng)速度。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，是由依次相連的速度檢測傳感器、控制器、變流器組成；其中，所述速度檢測傳感器與發(fā)電機相連以檢測發(fā)電機的過速情況，并將數(shù)據(jù)傳給控制器；變流器與控制器及發(fā)電機相連，可按照控制器發(fā)出的信號調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流大小以及勵磁方向。
[0007]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，對于異步鼠籠發(fā)電機以及同步發(fā)電機，所述的變流器是與所述發(fā)電機的定子相連；對于異步繞線發(fā)電機，所述的變流器是與所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子相連。
[0008]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)的工作方式，包括如下方式:
異步發(fā)電機控制:發(fā)電機為異步發(fā)電機的情況下，發(fā)電機過速時正常將處于回饋制動狀態(tài)，控制器在收到速度檢測傳感器的電機過速信號后，通過變流器在發(fā)電機可承受范圍內(nèi)增加發(fā)電機的勵磁電流，以降低磁場旋轉(zhuǎn)頻率，使勵磁阻轉(zhuǎn)矩變大，加快發(fā)電機組制動速度；
同步發(fā)電機控制:發(fā)電機為同步發(fā)電機的情況下，控制器在收到速度檢測傳感器的電機過速信號后，在傳動軸可承受的扭矩條件和變流器可承受的功率條件下，通過變流器控制發(fā)電機的勵磁方向與發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向相反，以加大勵磁阻轉(zhuǎn)矩，加快發(fā)電機組制動速度。
[0009]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)的工作方式，所述的異步發(fā)電機控制在針對異步鼠籠發(fā)電機時，控制器在收到速度檢測傳感器的電機過速信號后，也可以在傳動軸可承受的扭矩條件和變流器可承受的功率條件下，短時間使發(fā)電機的勵磁方向與發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向相反，通過這種方式加大勵磁阻轉(zhuǎn)矩，加快發(fā)電機組制動速度。
[0010]本發(fā)明所述一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，通過特制的控制策略，利用發(fā)電機組現(xiàn)有部件，在突然出現(xiàn)較大流速時向發(fā)電機提供額外的勵磁阻轉(zhuǎn)矩，短時間內(nèi)加速發(fā)電轉(zhuǎn)換效率，限制電機轉(zhuǎn)速的增加，配合常規(guī)制動系統(tǒng)實現(xiàn)快速制動。以極低的成本實現(xiàn)了發(fā)電機組制動性能的較高提升，能有效降低發(fā)電機及常規(guī)制動系統(tǒng)的故障率，減少維護維修費用。同時該輔助制動系統(tǒng)還能在出現(xiàn)紊流現(xiàn)象時快速的調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩以達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的目的，能有效提尚發(fā)電機組運彳丁的穩(wěn)定性及可靠性，提尚發(fā)電效率。
【附圖說明】
[0011]圖為一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩制輔助制動系統(tǒng)示意圖。
[0012]其中:1、發(fā)電機；2、速度檢測傳感器；3、控制器；4、變流器。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，是由依次相連的速度檢測傳感器2、控制器3、變流器4組成；其中，所述速度檢測傳感器2與發(fā)電機I相連以檢測發(fā)電機I的過速情況，并將數(shù)據(jù)傳給控制器3 ;變流器4與控制器3及發(fā)電機I相連，可按照控制器3發(fā)出的信號調(diào)整發(fā)電機I的勵磁電流大小以及勵磁方向。
[0015]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，對于異步鼠籠發(fā)電機以及同步發(fā)電機，所述的變流器4是與所述發(fā)電機I的定子相連，對于異步繞線發(fā)電機，所述的變流器4是與所述發(fā)電機I的轉(zhuǎn)子相連。
[0016]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)的工作方式，包括如下方式:
異步發(fā)電機控制:發(fā)電機I為異步發(fā)電機的情況下，發(fā)電機I過速時正常將處于回饋制動狀態(tài)，控制器3在收到速度檢測傳感器2的電機過速信號后，通過變流器4在發(fā)電機I可承受范圍內(nèi)增加發(fā)電機I的勵磁電流，以降低磁場旋轉(zhuǎn)頻率，使勵磁阻轉(zhuǎn)矩變大，加快發(fā)電機組制動速度；
同步發(fā)電機控制:發(fā)電機I為同步發(fā)電機的情況下，控制器3在收到速度檢測傳感器2的電機過速信號后，在傳動軸可承受的扭矩條件和變流器4可承受的功率條件下，通過變流器4控制發(fā)電機I的勵磁方向與發(fā)電機I的旋轉(zhuǎn)方向相反，以加大勵磁阻轉(zhuǎn)矩，加快發(fā)電機組制動速度。
[0017]—種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)的工作方式，所述的異步發(fā)電機控制在針對異步鼠籠發(fā)電機時，控制器3在收到速度檢測傳感器2的電機過速信號后，也可以在傳動軸可承受的扭矩條件和變流器4可承受的功率條件下，短時間使發(fā)電機I的勵磁方向與發(fā)電機I的旋轉(zhuǎn)方向相反，通過這種方式加大勵磁阻轉(zhuǎn)矩，加快發(fā)電機組制動速度。
[0018]本發(fā)明所述一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，通過特制的控制策略，利用發(fā)電機組現(xiàn)有部件，在突然出現(xiàn)較大流速時向發(fā)電機提供額外的勵磁阻轉(zhuǎn)矩，短時間內(nèi)加速發(fā)電轉(zhuǎn)換效率，限制電機轉(zhuǎn)速的增加，配合常規(guī)制動系統(tǒng)實現(xiàn)快速制動。以極低的成本實現(xiàn)了發(fā)電機組制動性能的較高提升，能有效降低發(fā)電機及常規(guī)制動系統(tǒng)的故障率，減少維護維修費用。同時該輔助制動系統(tǒng)還能在出現(xiàn)紊流現(xiàn)象時快速的調(diào)節(jié)制動轉(zhuǎn)矩以達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的目的，能有效提尚發(fā)電機組運彳丁的穩(wěn)定性及可靠性，提尚發(fā)電效率。
[0019]雖然經(jīng)過對本發(fā)明結(jié)合具體實施例進行描述，對于在本技術(shù)領(lǐng)域熟練的人士，根據(jù)上文的敘述做出的替代、修改與變化將是顯而易見的。因此，在這樣的替代，修改和變化落入本發(fā)明的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)時，應(yīng)該被包括在本發(fā)明中。
【主權(quán)項】
1.一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，其特征在于:由依次相連的速度檢測傳感器、控制器、變流器組成；其中，所述速度檢測傳感器與發(fā)電機相連以檢測發(fā)電機的過速情況，并將數(shù)據(jù)傳給控制器；變流器與控制器及發(fā)電機相連，可按照控制器發(fā)出的信號調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流大小以及勵磁方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)，其特征在于:對于異步鼠籠發(fā)電機以及同步發(fā)電機，所述的變流器是與所述發(fā)電機的定子相連；對于異步繞線發(fā)電機，所述的變流器是與所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)子相連。3.一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)的工作方式，其特征在于:包括如下方式: 異步發(fā)電機控制:發(fā)電機為異步發(fā)電機的情況下，發(fā)電機過速時正常將處于回饋制動狀態(tài)，控制器在收到速度檢測傳感器的電機過速信號后，通過變流器在發(fā)電機可承受范圍內(nèi)增加發(fā)電機的勵磁電流，以降低磁場旋轉(zhuǎn)頻率，使勵磁阻轉(zhuǎn)矩變大，加快發(fā)電機組制動速度； 同步發(fā)電機控制:發(fā)電機為同步發(fā)電機的情況下，控制器在收到速度檢測傳感器的電機過速信號后，在傳動軸可承受的扭矩條件和變流器可承受的功率條件下，通過變流器控制發(fā)電機的勵磁方向與發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向相反，以加大勵磁阻轉(zhuǎn)矩，加快發(fā)電機組制動速度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種洋流發(fā)電機勵磁轉(zhuǎn)矩輔助制動系統(tǒng)的工作方式，其特征在于:所述的異步發(fā)電機控制在針對異步鼠籠發(fā)電機時，控制器在收到速度檢測傳感器的電機過速信號后，也可以在傳動軸可承受的扭矩條件和變流器可承受的功率條件下，短時間使發(fā)電機的勵磁方向與發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向相反，通過這種方式加大勵磁阻轉(zhuǎn)矩，加快發(fā)電機組制動速度。
【文檔編號】H02P9/10GK105991076SQ201510074155
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月12日
【發(fā)明人】王國亮
【申請人】上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司