本发明专利技术提供一种采用自保持继电器的风力发电机制动电路及方法，包括三相整流模块、驱动电源和自保持继电器，所述三相整流模块用于将风机输出的三相交流电压转换成直流电压，所述直流电压的正负极分别连接所述驱动电源的正负输入，该驱动电源的输出连接所述自保持继电器的线圈，所述自保持继电器用于接入风机输出的三相交流电压或三相整流模块输出的直流电压。将风机输出三相交流电能或者三相整流模块输出直流电能通过自保持继电器触点闭合时短路，从而实现了将风机输出能量转换为热能，达到风机制动的效果；当风机制动时，风机输出电压大幅度下降，驱动电源停止工作，自保持继电器在线圈断电的情况下继续实现风机制动保护。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及小型风机控制器
，具体涉及一种采用自保持继电器的风力发电机制动电路及方法。
技术介绍
风力发电机制动指的是通过施加较大能量消耗的方式拖动风力发电机机械结构处于停止运行的状态，通俗讲法就是让风机转不起来。风机制动一般发生在风速超过风机制动设定保护值或者风机发出的电能远大于后端负载需求能量的情况下。如果此时不进行制动，风机叶片会越转越快，直到超过机械结构应力而飞车，或者损害后端负载。传统的风机制动方法主要是将风机发出的三相交流电能UVW整流成直流电能，通过单片机控制制动开关的开关状态将交流电能UVW或者整流后的直流电能短路，这部分能量将通过制动开关本身的寄生电阻通过热能的形式消耗掉，制动开关也可以串接制动电阻，以减小制动电流，一部分热能会在制动电阻上消耗掉。传统风机制动方法中的制动开关主要是MOSFET管、IGBT管、晶闸管、功率继电器等器件。传统风机制动方法无法在驱动断电的情况下实现长期自动保持风机制动状态，所消耗的电能较多。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力发电机制动电路，采用自保持继电器，在线圈断电的情况
下能继续实现风机的制动保护。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种采用自保持继电器的风力发电机制动电路，包括三相整流模块、驱动电源和自保持继电器，所述三相整流模块用于将风机输出的三相交流电压转换成直流电压，该直流电压的正极与第一电容的正极连接，第一电容的负极与直流电压的负极接地，所述直流电压的正负极分别连接所述驱动电源的正负输入，该驱动电源的输出连接所述自保持继电器的线圈，所述自保持继电器用于接入风机输出的三相交流电压或三相整流模块输出的直流电压。进一步地，所述自保持继电器的三个独立触点的一端分别连接风机三相交流电压输出，三个独立触点另一端短接。进一步地，所述自保持继电器的三个独立触点的一端分别串联制动电阻一，该制动电阻一的另一端分别连接风机三相交流电压输出，三个独立触点另一端短接。进一步地，所述自保护继电器的触点分别连接直流电压的正极和负极。进一步地，所述自保护继电器的触点一端串联制动电阻二，该制动电阻二的另一端连接直流电压的正极，自保护继电器的触点另一端连接直流电压的负极。进一步地，所述驱动电源由第二电容、第三电容、电流采样电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、开关电源变压器、二极管、MOS管和开关电源管理模块构成；所述直流电压的正极连接到第二电容的正极，第二电容的负极连接到GND，直流电压的正极连接到开关电源变压器原边电感的一端，开关电源变压器原边电感的另一端连接MOS管的漏极，MOS管的源极连接电流采样电阻的一端，电流采样电阻的一端同时与开关电源管理模块的电流检测端口连接，电流采样电阻的另一端连接GND，MOS管的栅极连接开关电源管理模块的驱动端口；开关电源变压器的原边电感、
MOS管、电流采样电阻组成驱动电源的输入主回路；所述直流电压通过第一分压电阻和第二分压电阻串联分压，分压点连接到开关电源管理模块的启动电压检测端口，通过调节第一分压电阻和第二分压电阻的值，能够调节启动保护电压值VON；开关电源变压器的副边电感一端连接二极管的正极，二极管的负极分别连接第三电容的正极和自保持继电器的线圈的正极，第三电容的正极连接开关电源管理模块的电压反馈端口，开关电源变压器的副边电感另一端、第三电容的负极、自保持继电器的线圈的负极同时连接GND。进一步地，所述驱动电源还包括RCD吸收回路，该RCD吸收回路由回路电阻、回路电容和回路二极管构成，所述直流电压的正极连接回路电阻和回路电容的一端，回路电阻和回路电容的另一端连接回路二极管的负极，回路二极管的正极连接MOS管的漏极。本专利技术还提供一种采用自保持继电器的风力发电机制动方法，包括如下步骤：1)首先确定启动保护电压值VON，VON根据不同风机控制系统进行调节；2)确定第一分压电阻和第二分压电阻的阻值，根据公式选择第一分压电阻和第二分压电阻的电阻值大小及功率，然后根据公式判断所选电阻值大小及功率是否合适，如果合适即确定阻值及功率，否则返回继续选择阻值及功率大小；其中VON为启动保护电压，PR2为选择的R2功率大小，PR3为选择的R3功率大小；3)判断直流电压是否大于VON，若达到则电源启动输出电压驱动自保持继电器，自保持继电器将风机输出三相交流电压或三相整流模块输出的直流电压的正负极短路，风机进入制动保护状态，输出电压小于VON，驱动电源不再输出驱动电压，自
保持继电器在不消耗电能的情况下继续保持风机制动状态。由以上技术方案可知，本专利技术将风机输出三相交流电能或者三相整流模块输出直流电能通过自保持继电器触点闭合时短路，从而实现了将风机输出能量转换为热能，达到风机制动的效果；当风机制动时，风机输出电压大幅度下降，驱动电源停止工作，自保持继电器在线圈断电的情况下继续实现风机制动保护，在自动保持风机制动状态时，自保持继电器的线圈不消耗任何能量。本专利技术可以独立控制风力发电机制动，也可与其他任何风力发电机制动方法配合使用，构成双重或多重风机制动保护，具有运行无损耗、可灵活调节保护电压以及可构成多重风机制动保护等优点，可极大提高风机控制器的可靠性、稳定性与灵活性。附图说明图1为本专利技术风力发电机制动电路的电路原理图，并示出了自保持继电器线圈的触点连接的4种具体实施方式；图2为本专利技术中驱动电源的电路原理图；图3为本专利技术风力发电机制动方法的方法流程图。图中：1、三相整流模块，2、驱动电源，3、自保持继电器，31、线圈，4、制动电阻一，5、制动电阻二，6、开关电源管理模块，7、RCD吸收回路，8、风机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。如图1所示，所述风力发电机制动电路由三相整流模块1、驱动电源2和自保
持继电器3构成，所述三相整流模块1用于将风机8输出的三相交流电压UVW转换成直流电压DC，该直流电压的正极与第一电容C1的正极连接，第一电容C1的负极与直流电压DC的负极接地。所述直流电压DC的正负极分别连接所述驱动电源2的正负输入，该驱动电源的输出连接所述自保持继电器3的线圈31，所述自保持继电器3用于接入风机输出的三相交流电压UVW或三相整流模块输出的直流电压DC。自保持继电器线圈的触点连接采用如下四种方式：方式1，自保持继电器3的三个独立触点的一端分别连接风机三相交流电压输出UVW，三个独立触点另一端短接。方式2，自保持继电器3的三个独立触点的一端分别串联制动电阻一，该制动电阻一的另一端分别连接风机三相交流电压输出UVW，三个独立触点另一端短接。方式3，自保护继电器3的触点分别连接直流电压DC的正极和负极。方式4，自保护继电器3的触点一端串联制动电阻二，该制动电阻二的另一端连接直流电压DC的正极，自保护继电器的触点另一端连接直流电压DC的负极。自保持继电器3主要包括磁保持继电器、电磁式机械自保持继电器等在线圈断电时还可自行保持触点状态的继电器，这种自保持继电器同样由线圈与触点组成，它的工作过程如下：在通过电压激励继电器线圈后，继电器触点就会闭合，此时线圈不需要激励电压，触点都可以在永久磁铁的磁力或者中间机械装置的作用下保持触点闭合状态；同理，当给线圈施加反向激励电压后，继本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用自保持继电器的风力发电机制动电路，其特征在于，包括三相整流模块(1)、驱动电源(2)和自保持继电器(3)，所述三相整流模块(1)用于将风机输出的三相交流电压转换成直流电压(DC)，该直流电压(DC)的正极与第一电容(C1)的正极连接，第一电容(C1)的负极与直流电压(DC)的负极接地，所述直流电压(DC)的正负极分别连接所述驱动电源(2)的正负输入，该驱动电源的输出连接所述自保持继电器(3)的线圈(31)，所述自保持继电器(3)用于接入风机输出的三相交流电压或三相整流模块输出的直流电压(DC)。
【技术特征摘要】
1.一种采用自保持继电器的风力发电机制动电路，其特征在于，包括三相整流模块(1)、驱动电源(2)和自保持继电器(3)，所述三相整流模块(1)用于将风机输出的三相交流电压转换成直流电压(DC)，该直流电压(DC)的正极与第一电容(C1)的正极连接，第一电容(C1)的负极与直流电压(DC)的负极接地，所述直流电压(DC)的正负极分别连接所述驱动电源(2)的正负输入，该驱动电源的输出连接所述自保持继电器(3)的线圈(31)，所述自保持继电器(3)用于接入风机输出的三相交流电压或三相整流模块输出的直流电压(DC)。2.根据权利要求1所述的风力发电机制动电路，其特征在于，所述自保持继电器(3)的三个独立触点的一端分别连接风机三相交流电压输出，三个独立触点另一端短接。3.根据权利要求1所述的风力发电机制动电路，其特征在于，所述自保持继电器(3)的三个独立触点的一端分别串联制动电阻一(4)，该制动电阻一的另一端分别连接风机三相交流电压输出，三个独立触点另一端短接。4.根据权利要求1所述的风力发电机制动电路，其特征在于，所述自保护继电器(3)的触点分别连接直流电压(DC)的正极和负极。5.根据权利要求1所述的风力发电机制动电路，其特征在于，所述自保护继电器(3)的触点一端串联制动电阻二(5)，该制动电阻二的另一端连接直流电压(DC)的正极，触点另一端连接直流电压(DC)的负极。6.根据权利要求1所述的风力发电机制动电路，其特征在于，所述驱动电源(2)由第二电容(C2)、第三电容(C3)、电流采样电阻(R1)、第一分压电阻(R2)、第二分压电阻(R3)、开关电源变压器(T1)、二极管(D1)、MOS管(Q1)和开关电源管理模块(6)构成；所述直流电压(DC)的正极连接到第二电容(C2)的正极，第二电容(C2)的负极连接到GND，直流电压(DC)的正极连接到开关电源变压器(T1)原边电感的一端，开关电源变压器(T1)原边电感的另一端连接MOS管(Q1)的漏极，MOS管(Q1)的源极连接电流采样电阻(R1)的一端，电流采样电阻(R1)的一端同时与开关电源管理模块(6)的电流检测端口连接，电流采样电阻(R1)的另一端连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：张为民，赵小龙，郭春禹，周一晨，宫亚飞，
申请(专利权)人：合肥为民电源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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