專利名稱：永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)線圈連接的切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子線卷連接的切
換裝置。
背景技術(shù)：
為實(shí)現(xiàn)微風(fēng)啟動、低速風(fēng)發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用盤式永磁發(fā)電機(jī)。根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)況 的實(shí)時變化，相應(yīng)改變定子線卷的連接方式。發(fā)電機(jī)定子共有16線卷單串、8串2并聯(lián)、4 串4并、2串8并四種運(yùn)行模式，可適應(yīng)寬功率范圍的正常發(fā)電與大幅度提高風(fēng)能利用率的 要求。要達(dá)到上述目的，將定子線卷的連接線端均通過固定的空心軸引出，接到專用的 切換裝置上。通常，對16只線卷是用繼電器進(jìn)行切換控制的，但是，一方面繼電器的使用壽 命有限，且可靠性不高，容易誤動和拒動。這對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響很大，對系統(tǒng)的安全造成 威脅。另一方面，繼電器的造價成本較高，所占空間較大，與節(jié)能降耗的宗旨相悖，因此，繼 電器控制方式并不理想。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種切換可靠性高、使用壽命長、輸出功率大的永磁風(fēng) 力發(fā)電機(jī)線圈連接的切換裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本實(shí)用新型包括控制單元以及與控制單元相連接的切換單元；所述的切換單元由 十六只單線圈及雙向開關(guān)管組成。所述的十六只單線圈平均分為四組，每組的四個單線圈串聯(lián)連接；其中，在第一組 線圈的異名端和第二組線圈的同名端之間設(shè)置第一開關(guān)管，在第二組線圈的異名端和第四 組線圈的異名端之間設(shè)置第二開關(guān)管，在第二組線圈的異名端和第三組線圈的同名端之間 設(shè)置第三開關(guān)管，在第一組線圈的同名端和第三組線圈的同名端之間設(shè)置第四開關(guān)管，在 第三組線圈的異名端和第四組線圈的同名端之間設(shè)置第五開關(guān)管，在第一組線圈的同名端 和第二組線圈的同名端之間設(shè)置第六開關(guān)管，在第一組線圈的同名端和第四組線圈的同名 端之間設(shè)置第七開關(guān)管，在第一組線圈的異名端和第四組線圈的異名端之間設(shè)置第八開關(guān) 管，在第三組線圈的異名端和第四組線圈的異名端之間設(shè)置第九開關(guān)管?？刂茊卧伤俣葯z測電路以及與其相連接的驅(qū)動電路組成。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，采用了開關(guān)管和智能芯片相結(jié)合的智能控制方 式，利用裝在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)速傳感器，輸出不同整定值的轉(zhuǎn)速信號，并由此按預(yù)定的運(yùn)行模 式，對線卷的連接進(jìn)行切換，因而能達(dá)到高的效率和大的輸出功率。

圖1為本實(shí)用新型中切換單元的電路原理圖。[0011]圖2為本實(shí)用新型中控制單元的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括控制單元以及與控制單元相連接的切換單元；其中切換單元由 十六只單線圈及雙向開關(guān)管組成。如圖1所示，在切換單元中，十六只單線圈平均分為四組，每組的四個單線圈串聯(lián) 連接；其中，在第一組線圈的異名端和第二組線圈的同名端之間設(shè)置第一開關(guān)管K1，在第 二組線圈的異名端和第四組線圈的異名端之間設(shè)置第二開關(guān)管K2，在第二組線圈的異名端 和第三組線圈的同名端之間設(shè)置第三開關(guān)管K3，在第一組線圈的同名端和第三組線圈的同 名端之間設(shè)置第四開關(guān)管K4，在第三組線圈的異名端和第四組線圈的同名端之間設(shè)置第五 開關(guān)管K5，在第一組線圈的同名端和第二組線圈的同名端之間設(shè)置第六開關(guān)管K6，在第一 組線圈的同名端和第四 組線圈的同名端之間設(shè)置第七開關(guān)管K7，在第一組線圈的異名端和 第四組線圈的異名端之間設(shè)置第八開關(guān)管K8，在第三組線圈的異名端和第四組線圈的異名 端之間設(shè)置第九開關(guān)管K9。如圖2所示，控制單元由速度檢測電路以及與其相連接的驅(qū)動電路組成。其中速 度檢測電路由三個比較器U1，U2，U3組成，比較器的輸出端連接九路驅(qū)動電路。在本實(shí)用新 型中，每路驅(qū)動電路均由二極管以及與其相連接的光耦電路組成。光耦電路的輸出端連接 九個開關(guān)管。本實(shí)用新型的工作原理是風(fēng)力發(fā)電過程中，風(fēng)況風(fēng)速是在隨時隨刻變化的，按照 風(fēng)速的大小，當(dāng)轉(zhuǎn)速η < Ii1時，第一比較器Ul輸出高電平，第二比較器U2、第三比較器U3 處于低電平，此時，第一開關(guān)管Κ1、第三開關(guān)管Κ3、第五開關(guān)管Κ5導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)定子為16線 圈1串聯(lián)模式。當(dāng)轉(zhuǎn)速Ii1 < η <η2時，第二比較器U2輸出高電平，第一比較器U1、第三比較器U3 輸出低電平，此時第一開關(guān)管Κ1、第二開關(guān)管Κ2、第四開關(guān)管Κ4、第五開關(guān)管Κ5導(dǎo)通，形成 8串2并模式。當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，處于II2 < η < II3時，開關(guān)管第二開關(guān)管Κ2、第四開關(guān)管Κ4、第六 開關(guān)管Κ6、第七開關(guān)管Κ7、第八開關(guān)管Κ8、第九開關(guān)管Κ9接通，發(fā)電機(jī)線圈形成4串4并模 式。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高超過Ii3時，8卩η > η3，通過類似方式發(fā)電機(jī)線圈則形成2串8并的連
接模式。其中，ηι、η2、η3......為結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際風(fēng)況自行整定的風(fēng)速。通過以上智能控制
的切換方式，可望實(shí)現(xiàn)寬功率范圍的正常運(yùn)行和高效率發(fā)電。
權(quán)利要求1.一種永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)線圈連接的切換裝置，其特征在于它包括控制單元以及與控 制單元相連接的切換單元；所述的切換單元由十六只單線圈及雙向開關(guān)管組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)線圈連接的切換裝置，其特征在于所述的 十六只單線圈平均分為四組，每組的四個單線圈串聯(lián)連接；其中，在第一組線圈的異名端和 第二組線圈的同名端之間設(shè)置第一開關(guān)管(Kl)，在第二組線圈的異名端和第四組線圈的異 名端之間設(shè)置第二開關(guān)管(K2)，在第二組線圈的異名端和第三組線圈的同名端之間設(shè)置第 三開關(guān)管(K3)，在第一組線圈的同名端和第三組線圈的同名端之間設(shè)置第四開關(guān)管(K4)， 在第三組線圈的異名端和第四組線圈的同名端之間設(shè)置第五開關(guān)管(K5)，在第一組線圈的 同名端和第二組線圈的同名端之間設(shè)置第六開關(guān)管(K6)，在第一組線圈的同名端和第四組 線圈的同名端之間設(shè)置第七開關(guān)管(K7)，在第一組線圈的異名端和第四組線圈的異名端之 間設(shè)置第八開關(guān)管(K8)，在第三組線圈的異名端和第四組線圈的異名端之間設(shè)置第九開關(guān) 管(K9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)線圈連接的切換裝置，其特征在于所述的 控制單元由速度檢測電路以及與其相連接的驅(qū)動電路組成。
專利摘要一種永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)線圈連接的切換裝置，它包括控制單元以及與控制單元相連接的切換單元；所述的切換單元由十六只單線圈及雙向開關(guān)管組成。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，采用了開關(guān)管和智能芯片相結(jié)合的智能控制方式，利用裝在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)速傳感器，輸出不同整定值的轉(zhuǎn)速信號，并由此按預(yù)定的運(yùn)行模式，對線卷的連接進(jìn)行切換，因而能達(dá)到高的效率和大的輸出功率。
文檔編號H02K3/28GK201869148SQ201020552088
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月8日
發(fā)明者周保臣, 李昕, 楚光輝, 鄧隱北 申請人:河南森源電氣股份有限公司