6_4。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图并用最佳的实施例对本发明作详细说明。
[0023]参见图1，本发明结构包括电源转换模块1、数字风速仪2、转速信号模块3、控制器
4、驱动模块5、磁粉制动器6、风力发电机轴7 ;数字风速仪2和转速信号模块3连接控制器4，控制器4再连接驱动模块I，驱动模块I再连接磁粉制动器6，电源转换模块I连接数字风速仪2、转速信号模块3、控制器4和磁粉制动器6，磁粉制动器6与风力发电机轴7连接；
[0024]参见图1和图2，控制器4包括型号为PIC16F873单片机，控制器4的输出端与第一电阻Rl的一端连接；
[0025]参见图1和图2，驱动模块5包括第一电阻R1、第二电阻R2、场效应管Q和二极管D，场效应管Q的栅极连接第一电阻Rl的一端和第二电阻R2的一端，场效应管Q的漏极与激磁线圈L F的一端连接，场效应管Q的源极与电源转换模块的负极连接，二极管D的阴极与场效应管Q的漏极连接，二极管D的阳极与场效应管Q的源极连接，第二电阻R2的另一端与电源转换模块的负极连接；
[0026]参见图2和图3，磁粉制动器6包括激磁线圈6-1、磁粉6_2、制动架6_3和转子轴6-4，激磁线圈6-1的另一端与48V电源的正极连接；
[0027]参见图1和图2，电源转换模块I的输入端连接48V电源的正极和负极，48V电源的负极、电源转换模块I的12V负极和5V负极连接在一起，数字风速仪2连接电源转换模块I的12V电源的正极和负极，转速信号模块3连接电源转换模块I的12V电源的正极和负极，控制器4连接电源转换模块I的5V电源的正极和负极。
[0028]参见图1和图3，磁粉6-2在激磁线圈6-1产生的磁场作用下形成磁粉链，磁粉链连接制动架6-3和转子轴6-4，转子轴6-4连接风力发电机轴7。
[0029]工作过程:以型号为PIC16F873单片机为核心元件的控制器4，负责对接收到的数据处理。数字风速仪2监测环境风速，并把其输出的环境风速信号送给控制器4，风力发电机轴7的转速经转速信号模块3形成转速数字信号送给控制器4，当风力发电机轴7的转速大于其额定转速时，控制器4输出脉宽逐渐增大的PWM信号送给驱动模块5，驱动模块5驱动激磁线圈LF使其电流逐渐增大，磁场逐渐增强，此时处于该磁场中的磁粉6-2被磁化成磁粉链，磁粉链在制动架6-3和转子轴6-4之间形成结合力，结合力随着磁场的增强而增大，结合力越大，传递到转子轴6-4和风力发电机轴7上的制动转矩也越大，从而风力发电机逐渐刹车减速，直至使其维持在额定转速状态并且继续运转发电。当控制器4接收到环境风速大于上限风速信号时，控制器4增大输出的PWM信号脉冲宽度，增大流经激磁线圈LF的电流，增大磁场的磁感应强度，增大磁粉链所形成的结合力，增大转子轴6-4和风力发电机轴7上的制动转矩，使风力发电机再次减速，直至减速停止。当控制器4接收到环境风速小于上限风速信号时，控制器4输出逐渐减小脉冲宽度的PWM信号，使流经激磁线圈LF的电流逐渐减小，使其产生的磁场逐渐减弱，逐渐减小磁粉链在制动架6-3和转子轴6-4之间形成的结合力，逐渐减小转子轴6-4和风力发电机轴7上的制动转矩，使风力发电机转速逐渐增大直至达到其额定转速。当风力发电机轴7的转速再次大于其额定转速时，则系统进入下一个控制周期，周而复始。
[0030]以上所述仅为本发明的最佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变换，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
【主权项】
1.风力发电机磁粉刹车系统，包括控制器、电源转换模块、数字风速仪、转速信号模块、驱动模块、风力发电机轴，其特征在于还包括磁粉制动器； 所述的数字风速仪和转速信号模块连接控制器，所述的控制器连接驱动模块，所述的驱动模块连接磁粉制动器，所述的电源转换模块连接数字风速仪、转速信号模块、控制器和磁粉制动器，所述的磁粉制动器与风力发电机轴连接； 所述的控制器包括型号为PIC16F873单片机，控制器的输出端与第一电阻(Rl)的一端连接； 所述的驱动模块包括第一电阻(Rl)、第二电阻(R2)、场效应管(Q)和二极管(D)，场效应管(Q)的栅极连接第一电阻(Rl)的一端和第二电阻(R2)的一端，场效应管(Q)的漏极与激磁线圈(LF)的一端连接，场效应管(Q)的源极与电源转换模块的负极连接，二极管(D)的阴极与场效应管(Q)的漏极连接，二极管(D)的阳极与场效应管(Q)的源极连接，第二电阻(R2)的另一端与电源转换模块的负极连接； 所述的磁粉制动器包括激磁线圈(LF)、磁粉、制动架和转子轴，激磁线圈(LF)的另一端与48V电源的正极连接； 所述的电源转换模块输入端连接48V电源的正极和负极，电源转换模块的48V负极、12V负极和5V负极连接在一起，数字风速仪连接12V电源的正极和负极，转速信号模块连接12V电源的正极和负极，控制器连接5V电源的正极和负极。
2.根据权利要求1所述的的风力发电机磁粉刹车系统，其特征在于所述的磁粉在激磁线圈(LF)产生的磁场作用下形成磁粉链，磁粉链连接制动架和转子轴，转子轴连接风力发电机轴。
【专利摘要】本发明涉及一种风力发电机磁粉刹车系统，包括控制器、电源转换模块、数字风速仪、转速信号模块、驱动模块、风力发电机轴和磁粉制动器。它以磁粉为介质，通过以单片机元件为核心的控制器，调控磁粉制动器的输出制动转矩，对风力发电机轴无级减速刹车，并且在环境风速小于上限风速时，风力发电机在刹车过程中仍然能继续发电。本发明提高了风力发电机的发电效率，减少能源浪费，具有冲击力小，摩擦材料能重复利用，寿命长，安全稳定的优点，特别是为风力发电机提供一种新的刹车方式，拓宽了风力发电机刹车方式。
【IPC分类】F03D7-00
【公开号】CN104632525
【申请号】CN201510063650
【发明人】战金玉, 高月珍, 战美玉, 战祥健, 陈祥涛, 战硕
【申请人】战金玉
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月5日