器用于对接收到的信号进行修正并将处理后的信号传输至单片机12，减小系统误差。单片机12接收信号，当信号达到设定值，单片机12输出控制指令。
[0027]工作原理:所述主控制器I将风速预先分为三个风速阀值即第一风速阀值、第二风速阀值和第三风速阀值；所述第一风速阀值小于第二风速阀值，第二风速阀值小于第三风速阀值；
[0028]测风向单元2实时将测得的风向信号输送给主控制器I ;
[0029]测风速单元3测得风速，得到风速数据，测风速单元3将风速数据输送给主控制器I ;
[0030]主控制器I对测得的当前风速信号与三个风速阀值进行比较，如果测风速单元3测得风速不大于第一风速阀值，主控制器I不输出控制指令；在第一风速阀值及以下，风力小，风力利用率低。风力发电机不动作，避免了风力发电机在低效率下工作，延长使用寿命。
[0031]如果测风速单元3测得风速数据在第一风速阀值和第二风速阀值之间，主控制器I控制结合风向信号对偏航控制单元6发出控制指令，偏航控制单元6接收到控制指令后对控制指令进行预判，预判后对转盘8执行控制指令，调整风力发电机叶片与风向垂直，叶片角度垂直与风向垂直，能量利用率最高。
[0032]如果测风速单元3测得风速数据不小于第三风速阀值，主控制器I控制结合风向信号对偏航控制单元6发出控制指令，偏航控制单元6接收到控制指令后对控制指令进行预判，预判后对转盘8执行控制指令，调整风力发电机叶片与风向平行，同时主控制器I向机械刹车装置1、机械刹车装置II 10或电磁刹车装置11发出刹车信号指令；第三风速阀值及以上为设计高风速，高风速会对风力发电机的运转造成很大的压力，为了避免风力发电机损坏，风速信号在第三风速阀值及以上时，风力发电机停止转动。
[0033]转速检测单元7把转盘8的角速度转化为转速信号，转速信号实时传输到主控制器I ;主控制器I内预设三个转速阈值，即:第一转速阈值、第二转速阈值和第三转速阈值；所述第一转速阈值大于第二转速阈值，第二转速阈值大于第三转速阈值；
[0034]当转盘8的转速达到主控制器I设定的第一转速阈值时，主控制器I向电磁刹车装置11发出刹车信号指令，电磁刹车装置11对转盘8进行制动；此时的电磁刹车的性能最好，不需要消耗液压油，也就解决了风力发电机高速旋转时高压油泄漏问题。
[0035]当转盘8的转速降低主控制器I设定的第二转速阈值时，主控制器I控制电磁刹车装置11停止工作，同时主控制器I向机械刹车装置II 10发出刹车信号指令，机械刹车装置II 10对转盘8进行制动，
[0036]当转盘8的转速降低主控制器I设定的第三转速阈值时，主控制器I控制机械刹车装置II10停止工作，同时主控制器I向机械刹车装置I发出刹车信号指令，机械刹车装置I对转盘8进行制动，直至转盘8停止转动；机械刹车装置I和机械刹车装置II 10相互组合实现对转盘8的分梯次制动，既减小了机械制动的尺寸，又提高了齿轮箱的使用寿命。
[0037]完成风力发电机混合制动。
[0038]所述模糊神经元控制器13接收一个风向并对风向信号进行修正后输出触发指令至单片机12，单片机12根据内部设定的风向延时输出通过偏航控制单元6控制转盘8的转动，防止风向突变造成的扰动。风向随时变化，而测风向单元2输出的是变化的风向信号至模糊神经元控制器13，模糊神经元控制器13实时检测输入值并对输入值进行修正后与设定值比较，当输入值达到设定值，模糊神经元控制器13输出触发指令至单片机12，单片机12控制偏航控制单元6调整偏航角。
[0039]所述模糊神经元控制器13通过转速检测单元7接收一个转盘8的角速度，不断对角速度进行修正，维持参考角加速度不变。风力发电机刹车只要控制刹车时的角速度，把它的力矩差值控制在一个允许的范围内，那么就不会产生或只有很小的动载荷加在齿轮上，齿轮也就不易损坏。而为了保持这个参考角加速度，模糊神经元控制器13实时调整与修正，避免累积误差对控制结果造成的影响。
[0040]上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种风力发电机混合制动系统，其特征是:它包括测风速单元(3)、测风向单元(2)、主控制器(I)、偏航控制单元(6)、厚度检测单元(4)、转速检测单元(7)、转盘(8)、机械刹车装置I (9)、机械刹车装置II (10)和电磁刹车装置(11); 转盘(8)经低速轴或高速轴带动转动； 所述机械刹车装置I (9)和机械刹车装置II (10)均为刹车片； 测风速单元(3)的风速信号输出端与主控制器(I)的风速信号输入端相连； 测风向单元⑵的风向信号输出端与主控制器⑴的风向信号输入端相连； 厚度检测单元(4)用于检测机械刹车装置I (9)和机械刹车装置II (10)的刹车片厚度，所述厚度检测单元(4)的厚度检测信号输出端与主控制器(I)的厚度检测信号输入端相连； 偏航控制单元￠)的偏航控制信号输出端与转盘(8)的偏航控制信号输入端相连，偏航控制单元(6)的偏航控制信号输入端与主控制器(I)的偏航控制信号输出端相连；偏航控制单元(6)用于对转盘(8)的朝向进行调整； 转速检测单元(7)用于检测转盘(8)的转速，所述转速检测单元(7)的转速信号输出端与主控制器(I)的转速信号输入端相连； 机械刹车装置I (9)的刹车信号输入端与主控制器(I)的第一刹车信号输出端相连，所述机械刹车装置I (9)安装在转盘⑶的低速轴上； 机械刹车装置II (10)的刹车信号输入端端与主控制器⑴的第二刹车信号输出端相连，所述机械刹车装置II (10)安装在转盘(8)的高速轴上； 电磁刹车装置(11)的刹车信号输入端端与主控制器⑴的第三刹车信号输出端相连，所述电磁刹车装置(11)也安装在转盘(8)的高速轴上。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机混合制动系统，其特征在于它还包括警报单元(5)，所述警报单元(5)的开关量控制信号输入端与主控制器(I)的开关量控制信号输出端相连。3.根据权利要求1或2所述的一种风力发电机混合制动系统，其特征在于所述测风速单元(3)为风速感应装置，所述风速感应装置为热式风速仪。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机混合制动系统，其特征在于所述测风向单元(2)为风向标，风向标安装在风力发电机机舱的尾部。5.根据权利要求1、2或4所述的一种风力发电机混合制动系统，其特征在于所述厚度检测单元(4)是非接触式位移传感器。6.根据权利要求5所述的一种风力发电机混合制动系统，其特征在于主控制器(I)包括单片机(12)和模糊神经元控制器(13)，所述单片机(12)的模糊神经元控制信号输入端与模糊神经元控制器(13)的控制信号输出端连接。
【专利摘要】一种风力发电机混合制动系统，涉及一种风力发电机混合制动技术，它为了解决风力发电机的机械刹车装置安装在低速轴上时，需要较大刹车力矩，安装在高速轴上时，齿轮箱所受扭矩较大，而电磁刹车装置不能真正达到制动效果的问题，提供一种风力发电机混合制动系统，它包括测风速单元、测风向单元、主控制器、偏航控制单元、警报单元、厚度检测单元、转速检测单元、转盘、机械式刹车装置Ⅰ、机械刹车装置Ⅱ和电磁刹车装置。其工作状态稳定，机械刹车装置刹车力矩小，齿轮箱所受扭矩小，控制精度高，可降低刹车轴的受力，延长刹车系统的使用寿命，达到对风力发电机进行紧急制动和安全制动的效果，而且可实时自我修正，适合应用于风力发电机制动。
【IPC分类】F03D7/00
【公开号】CN204663762
【申请号】CN201520399063
【发明人】于海洋, 徐冰亮, 董尔佳, 郭袅, 祖光鑫, 徐明宇, 张明江, 姜鹏, 崔佳鹏
【申请人】国家电网公司, 黑龙江省电力科学研究院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月10日