风力驱动旋转装置及其驱动方法转让专利

申请号 : CN201610952651.X

文献号 : CN108005863B

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发明人 : 马磊李庆江胡清阳

申请人 : 北京金风科创风电设备有限公司

摘要 :

本发明提供一种风力驱动旋转装置及其驱动方法。一种风力驱动旋转装置,包括:旋转部件,包括主轴;旋转致动器,与旋转部件的主轴连接,能够带动旋转部件转动;驱动设备,用于驱动旋转致动器,驱动设备包括控制器,控制器用于获取旋转部件的自旋转停止信号,并响应于旋转部件的自旋转停止信号,控制旋转致动器由停止状态切换至工作状态。能够实现在无风的情况下,通过旋转致动器带动旋转装置中旋转部件的主轴转动,防止风力驱动旋转装置结冰的目的。

权利要求 :

1.一种风力驱动旋转装置,其特征在于:所述风力驱动旋转装置包括:

旋转部件,包括主轴;

旋转致动器,与所述旋转部件的主轴连接,能够带动所述旋转部件转动;

驱动设备,用于驱动所述旋转致动器,所述驱动设备包括控制器,所述控制器用于获取所述旋转部件的自旋转停止信号,并响应于所述旋转部件的自旋转停止信号,控制所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态;

所述驱动设备还包括数据采集模块,用于采集所述旋转致动器处于工作状态的运行模拟量数值,并将所述运行模拟量数值发送至所述控制器;

所述控制器还用于接收所述运行模拟量数值,并将所述运行模拟量数值与所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的初始模拟量数值进行比较,若判定所述运行模拟量数值和所述初始模拟量数值产生预定差值时,则生成所述旋转部件的转速变化信号,并根据所述转速变化信号控制所述旋转致动器由工作状态切换至停止状态。

2.根据权利要求1所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述驱动设备还包括供电回路,所述供电回路用于向所述旋转致动器供电,所述供电回路包括:电源模块,用于供电;以及

开关模块,与所述电源模块电连接,所述控制器获取所述旋转部件的自旋转停止信号后,输出导通控制信号,所述开关模块接收所述导通控制信号,并且响应于所述导通控制信号,导通所述供电回路,使所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态。

3.根据权利要求2所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述控制器还用于:确定所述旋转部件的转速发生变化时,输出分断控制信号;

所述开关模块还用于接收所述分断控制信号,并且响应于所述分断控制信号,切断所述供电回路,使所述旋转致动器由工作状态切换至停止状态。

4.根据权利要求2所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述供电回路还包括分压模块,串联连接于所述开关模块;

所述运行模拟量数值为所述旋转致动器处于工作状态的实时电压值或实时电流值,对应地,所述初始模拟量数值为所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的电压值或者电流值。

5.根据权利要求2所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述供电回路还包括单向导通模块,所述单向导通模块包括第一压降二极管和第二压降二极管,所述第一压降二极管的正极与所述电源模块连接,所述第一压降二极管的负极与所述第二压降二极管的正极连接,所述第二压降二极管的负极与电机的正极连接,并且所述数据采集模块的采样线路的一端连接于所述第一压降二极管的负极与所述第二压降二极管的正极之间,所述采样线路的另一端连接于所述旋转致动器的负极端。

6.根据权利要求2所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述供电回路还包括单向导通模块,串联连接于所述电源模块,用于使电流从所述电源模块流向所述旋转致动器。

7.根据权利要求1至6任一项所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述风力驱动旋转装置还包括:风速测量电路,用于检测所述旋转部件在所述风力驱动作用下产生的转速数据,并将该转速数据发送至所述控制器,所述控制器根据所述转速数据生成所述旋转部件自旋转停止信号。

8.根据权利要求7所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述控制器还包括:温度检测模块,用于接收所述旋转装置的运行环境的环境温度;

所述控制器还用于将所述环境温度与预定温度阈值进行比较,若判定所述环境温度低于所述预定温度阈值并且接收到所述旋转部件的自旋转停止信号,则输出导通控制信号。

9.根据权利要求8所述的风力驱动旋转装置,其特征在于:所述旋转部件的所述主轴与电机的转子为一体式结构。

10.一种风力驱动旋转装置的驱动方法,其特征在于:所述旋转装置包括具有主轴的旋转部件、用于带动所述旋转部件的主轴转动的旋转致动器以及用于驱动所述旋转致动器的驱动设备,所述驱动设备包括数据采集模块和控制器,所述驱动方法包括:由所述数据采集模块采集所述旋转致动器处于工作状态的运行模拟量数值,并将所述运行模拟量数值发送至所述控制器;

由所述控制器获取所述旋转部件的自旋转停止信号,并响应于所述旋转部件的自旋转停止信号,控制所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态;

由所述控制器将接收到的所述运行模拟量数值与所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的初始模拟量数值进行比较,若判定所述运行模拟量数值和所述初始模拟量数值产生预定差值时,则生成所述旋转部件的转速变化信号;

由控制器确定所述旋转部件的转速发生变化时,控制所述旋转致动器由工作状态切换至停止状态。

11.根据权利要求10所述的驱动方法,其特征在于:所述方法还包括由分压模块对所述旋转致动器的电压进行分压,所述运行模拟量数值为所述旋转致动器处于工作状态的实时电压值或实时电流值,对应地,所述初始模拟量数值为所述旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的电压值或者电流值。

12.根据权利要求10至11任一项所述的驱动方法,其特征在于:所述旋转装置还包括风速测量电路,所述的驱动方法还包括:由所述风速测量电路检测所述旋转部件在所述风力驱动作用下产生的转速数据,并将该转速数据发送至所述控制器;

所述控制器还接收所述转速数据,并根据所述转速数据生成所述旋转部件自旋转停止信号。

13.根据权利要求12所述的驱动方法,其特征在于:在执行所述由所述控制器获取所述旋转部件的自旋转停止信号,并响应于所述旋转部件的自旋转停止信号,输出导通控制信号的步骤之前还包括:由所述控制器接收所述旋转装置的运行环境的环境温度,并将所述环境温度与预定温度阈值进行比较,若判定所述环境温度低于预定温度阈值并且接收到所述旋转部件的自旋转停止信号,则输出所述导通控制信号。

说明书 :

风力驱动旋转装置及其驱动方法

技术领域

[0001] 本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种风力驱动旋转装置及其驱动方法。

背景技术

[0002] 目前,风力发电技术飞速发展,不少风力发电站设置在高寒地区以及内陆高山区域,而高寒地区以及内陆高山区域的气象条件往往比较恶劣,风力发电机及其组件经常会在低温、湿度大、并伴随雨雪雾等气象条件下工作,因此风力发电机及其组件都面临着结冰问题,尤其在冬季,结冰问题更为严重。
[0003] 在风力发电机中,风速仪和风向标是实现风况检测最重要的传感器,其中风速仪的作用是实现风速值的测量,用于检测风速值是否达到启动风速、以及检测风速值是否超过最大切出风速等。而风向标是风力发电机偏航系统中不可缺少的器件,风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机控制回路的处理器中,经过处理器比较处理后能够向偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令,使风力发电机执行偏航动作。
[0004] 然而在恶劣的气象环境中,当有液态水进入风速仪或者风向标主轴与配合安装部位之间的缝隙处时,若同时风速仪或者风向标的运行环境中风速很小(接近或达到静风)并且环境温度降到零度以下时,使风速仪或者风向标的主轴保持一段时间的静止状态,液态水就会冻结,使主轴与配合安装部位冻在一起,不能转动。而风速仪结冰后,会使风力发电机检测不到风速值,在起风后不能正常启动。风向标结冰后,会使风向标检测不到风向变化,进而使风力发电机无法进行准确的偏航对风,也会影响发电量。并且一旦风速仪或风向标结冰后,通常需要比较长的时间融化结冰,会严重影响风力发电机的发电量。虽然现有技术中已经有采用加热的方法对风速仪或者风向标进行除冰,但是由于风力发电机所处环境的温度较低,加热装置提供的热量会很快散失,因此除冰效果比较差。
[0005] 因此,亟需一种新的风力驱动旋转装置及其驱动方法。

发明内容

[0006] 根据本发明的实施例,提供了一种风力驱动旋转装置及其驱动方法,能够实现防止风力驱动旋转装置结冰的目的,并且结构简单。
[0007] 根据本发明的一个方面,提供了一种风力驱动旋转装置,风力驱动旋转装置包括:旋转部件,包括主轴;旋转致动器,与旋转部件的主轴连接,能够带动旋转部件转动;驱动设备,用于驱动旋转致动器,驱动设备包括控制器,控制器用于获取旋转部件的自旋转停止信号,并响应于旋转部件的自旋转停止信号,控制旋转致动器由停止状态切换至工作状态。
[0008] 根据本发明的一个方面,驱动设备还包括供电回路,供电回路用于向旋转致动器供电,供电回路包括:电源模块,用于供电;以及开关模块,与电源模块电连接,控制器获取旋转部件的自旋转停止信号后,输出导通控制信号,开关模块接收导通控制信号,并且响应于导通控制信号,导通供电回路,使旋转致动器由停止状态切换至工作状态。
[0009] 根据本发明的一个方面,控制器还用于:确定旋转部件的转速发生变化时,输出分断控制信号;开关模块还用于接收分断控制信号,并且响应于分断控制信号,切断供电回路,使旋转致动器由工作状态切换至停止状态。
[0010] 根据本发明的一个方面,驱动设备还包括:数据采集模块,用于采集旋转致动器处于工作状态的运行模拟量数值,并将运行模拟量数值发送至控制器;控制器还用于接收运行模拟量数值,并将运行模拟量数值与旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的初始模拟量数值进行比较,若判定运行模拟量数值和初始模拟量数值产生预定差值时,则生成旋转部件的转速变化信号。
[0011] 根据本发明的一个方面,供电回路还包括分压模块,串联连接于开关模块;运行模拟量数值为旋转致动器处于工作状态的实时电压值或实时电流值,对应地,初始模拟量数值为旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的电压值或者电流值。
[0012] 根据本发明的一个方面,供电回路还包括单向导通模块,单向导通模块包括第一压降二极管和第二压降二极管,第一压降二极管的正极与供电模块连接,第一压降二极管的负极与第二压降二极管的正极连接,第二压降二极管的负极与电机的正极连接,并且数据采集模块的采样线路的一端连接于第一压降二极管的负极与第二压降二极管的正极之间,采样线路的另一端连接于旋转致动器的负极端。
[0013] 根据本发明的一个方面,供电回路还包括单向导通模块,串联连接于电源模块,用于使电流从电源模块流向旋转致动器。
[0014] 根据本发明的一个方面,风力驱动旋转装置还包括:风速测量电路,用于检测旋转部件在风力驱动作用下产生的转速数据,并将该转速数据发送至控制器,控制器根据转速数据生成旋转部件自旋转停止信号。
[0015] 根据本发明的一个方面,所述控制器还包括:温度检测模块,用于接收旋转装置的运行环境的环境温度;控制器还用于将环境温度与预定温度阈值进行比较,若判定环境温度低于预定温度阈值并且接收到旋转部件的自旋转停止信号,则输出导通控制信号。
[0016] 根据本发明的一个方面,旋转部件的主轴与电机的转子为一体式结构。
[0017] 根据本发明的另一个方面,还提供一种风力驱动旋转装置的驱动方法,旋转装置包括具有主轴的旋转部件、用于带动旋转部件的主轴转动的旋转致动器以及用于驱动旋转致动器的驱动设备,驱动设备包括控制器,驱动方法包括:由控制器获取旋转部件的自旋转停止信号,并响应于旋转部件的自旋转停止信号,控制旋转致动器由停止状态切换至工作状态。
[0018] 根据本发明的另一个方面,风力驱动旋转装置的驱动方法还包括:由控制器确定旋转部件的转速发生变化时,控制旋转致动器由工作状态切换至停止状态。
[0019] 根据本发明的另一个方面,风力驱动旋转装置的驱动方法还包括:由数据采集模块采集旋转致动器处于工作状态的运行模拟量数值,并将运行模拟量数值发送给控制器;控制器将接收到的运行模拟量数值与旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的初始模拟量数值进行比较,若判定运行模拟量数值和初始模拟量数值产生预定差值时,则生成旋转部件的转速变化信号。
[0020] 根据本发明的另一个方面,风力驱动旋转装置的驱动方法还包括由分压模块对旋转致动器的电压进行分压,运行模拟量数值为旋转致动器处于工作状态的实时电压值或实时电流值,对应地,初始模拟量数值为旋转致动器由停止状态切换至工作状态时的电压值或者电流值。
[0021] 根据本发明的另一个方面,旋转装置还包括风速测量电路,风力驱动旋转装置的驱动方法还包括:由风速测量电路检测旋转部件在风力驱动作用下产生的转速数据,并将该转速数据发送至控制器;控制器还接收转速数据,并根据转速数据生成旋转部件自旋转停止信号。
[0022] 根据本发明的另一个方面,在执行由控制器获取旋转部件的自旋转停止信号,并响应于旋转部件的自旋转停止信号,输出导通控制信号的步骤之前还包括:由控制器接收所述旋转装置的运行环境的环境温度,并将环境温度与预定温度阈值进行比较,若判定环境温度低于预定温度阈值并且接收到旋转部件的自旋转停止信号,则输出导通控制信号。
[0023] 综上,本发明实施例的风力驱动旋转装置,在无风的情况下,当控制器获取旋转部件的自旋转停止信号后,控制电机由停止状态切换至工作状态,由于电机与旋转装置的旋转部件的主轴连接,即可由电机带动旋转部件转动,从而避免旋转装置在低温环境中,遇到无风情况时出现结冰的问题。

附图说明

[0024] 从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明,其中:
[0025] 通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
[0026] 图1是示出本发明一个实施例的风力驱动旋转装置的结构示意图;
[0027] 图2是示出本发明另一个实施例的风力驱动旋转装置的结构示意图;
[0028] 图3是示出本发明一个实施例的电机与驱动设备的连接结构示意图;
[0029] 图4是示出本发明另一个实施例的电机与驱动设备的连接结构示意图;
[0030] 图5是图4的一个具体示例的电机与驱动设备的连接结构示意图;
[0031] 图6是示出本发明一个实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法的流程图;
[0032] 图7是示出本发明另一个实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法的流程图。

具体实施方式

[0033] 下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了区域或者结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
[0034] 另外,下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的风力驱动旋转装置的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0035] 本发明实施例提供的风力驱动旋转装置例如可以是风力发电机的风速仪或者风向标,通过将风速仪或者风向标的主轴与旋转致动器连接,并采用驱动设备驱动旋转致动器在停止状态和工作状态之间进行切换,使旋转致动器能够带动旋转装置中旋转部件的主轴转动,从而当风速仪或者风向标在无风情况停止转动时,能够在旋转致动器带动作用下使旋转部件的主轴保持持续转动,防止旋转部件的主轴与其安装部位的间隙处进入液态水后,在低温时出现结冰现象。当然该旋转装置还可以是能够被风力驱动的其他装置或系统,当将本发明的技术方案应用于其他装置中时,具体的工作原理与本发明实施例中的旋转装置的原理类似,因此本领域技术人员能够依照本发明实施例中的风力驱动旋转装置的结构和驱动方法进行相应的应用改进。
[0036] 为了更好地理解本发明,下面结合图1至图7对本发明实施例的风力驱动旋转装置进行详细描述。
[0037] 请参见图1示出的本发明一个实施例的风力驱动旋转装置的结构示意图。如图所示,本实施例中的风力驱动旋转装置为风速仪100,示例性地,旋转致动器为电机170。具体地,风速仪100包括:壳体110、具有可转动地设置在壳体110中的主轴120以及多个以均布形式朝向来风方向布置在风杯支架160外部的风杯130的旋转部件、风速测量电路140、驱动设备150、以及电机170。风杯支架160与主轴120之间机械连接,当风力作用于风杯130使其转动时,风杯支架160能够带动主轴120转动。风速测量电路140与驱动设备150连接,从而能够将风速仪100的自旋转(同旋转部件的自旋转)产生的转速数据发送给驱动设备150。电机170与主轴120连接,使驱动设备150能够基于风速测量电路140发送的风速仪100自身的转动情况,对电机170进行启动控制,进而通过电机170带动主轴120转动。从而能够在无风的情况下,使风速仪100的主轴120与配合安装部位之间保持持续的相对运动,避免风速仪100出现结冰的问题。而在起风时,通过驱动设备150控制电机170停止转动,能够避免电机170影响风速仪100自身的风速检测过程。示例性地,电机170可以为直流电机,并且可将驱动设备150驱动电机170进行旋转的转速设置为小于或者等于风速仪100在风力驱动作用下其主轴120的转速,从而能够在由电机170带动主轴120转动防止风速仪100结冰的过程中,减少电机170本身的耗能,并减少磨损增加电机170的使用寿命,并且能够在起风时及时控制电机170停止转动,避免影响风速仪100自身的风速检测工作。
[0038] 该系统安装于风速仪100中后,驱动设备150通过风速仪100中固有的电连接部件与电机170连接,使得风速仪100不用增加其他的电连接结构对驱动设备150以及电机170进行连接。并且电机170的转子和旋转部件的主轴120还可以为一体式结构,即可直接将旋转部件的主轴120作为电机170的转子,从而实现电机170对主轴120的驱动作用。由此使本发明实施例的风力驱动旋转装置结构简单并易于操作控制。
[0039] 在上述实施例中,旋转致动器为电机170,但是本发明实施例不限于此,在其他的实施例中,旋转致动器还可以是其他的能够在与旋转部件的主轴120连接后,带动主轴120转动的机构,例如磁力驱动机构或者液压驱动机构等。当旋转致动器为磁力驱动机构或者液压驱动机构时,旋转致动器的驱动设备中可以通过设置相应的驱动设备来控制旋转致动器启动或者停止,同样能够实现本发明的目的。
[0040] 请参见图2示出的本发明另一个实施例的风力驱动旋转装置的结构示意图。如图所示,在该实施例中,风力驱动旋转装置为风向标200。具体地,风向标200包括壳体210、具有可转动地设置在壳体210中的主轴220和指向杆230的旋转部件、风向测量电路240、驱动设备250、电机270、以及分别安装于指向杆230两端的尾翼280以及平衡锤290。指向杆230与主轴220之间机械连接,风力通过作用于尾翼280,推动其带动主轴220转动。风向测量电路240与驱动设备250连接,从而能够将主轴220被风力驱动产生的转速数据发送给驱动设备
250。由于电机270与主轴220连接,使驱动设备250能够基于风向测量电路240发送的风向标
200自身的转动情况,对电机270进行启动控制,通过电机270带动主轴220转动。从而能够在无风的情况下,使风向标200的主轴220与配合安装部件之间保持持续的相对运动,避免风向标200出现结冰的问题。
[0041] 为了便于完整清楚地对本发明实施例的风力驱动旋转装置的结构进行说明,以下的实施例中,以风力驱动旋转装置为风速仪100,旋转致动器为电机170为例,对本发明实施例的风力驱动旋转装置进行详细地说明。
[0042] 请参见图3示出的本发明一个实施例的电机170以及驱动设备150的连接结构示意图。如图所示,具体地,驱动设备150包括:用于对电机170进行供电的供电回路150a以及控制器155,其中,供电回路150a包括与电机170串联的电源模块151、开关模块152、分压模块153以及单向导通模块154,当然本发明对各模块在供电回路150a中的串接的先后顺序不做限制,只要能够实现各模块在供电回路150a中的相应功能即可。
[0043] 电源模块151能够为电机170提供工作所需电能,示例性的,电源模块151可以是风速仪100中已有的能够提供24V直流电的电源,当然电源模块151也可以是在风速仪100内部或者外部单独设置的其他形式的电源。
[0044] 开关模块152能够导通或者切断供电回路150a中的电流,本发明的实施例对于开关模块152的具体连接位置不进行限制,可以被串联连接于供电回路150a中的任意位置。示例性地,开关模块152可以包括继电器、光电开关,或者至少一个完全可控半导体开关,优选为继电器。完全可控半导体开关可以包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、其他类型的场效应晶体管(FET)、栅极关断晶闸管、绝缘栅极换流晶闸管(IGCT)、注入增强栅极晶体管(IEGT)或者它们的组合。例如,此类开关的材料可以包括硅、碳化硅、氮化镓、砷化镓。因此,控制器155可以采用向开关模块152发送数字信号或者光电信号的方式控制开关模块152的断开和接通。
[0045] 分压模块153能够部分地对原本在电机170两端通入的电压进行分压。示例性地,分压模块153可以是具有预定阻值的电阻或者其他可以对电机170的电压进行分压的电路元器件或电路元器件的集合。当分压模块153为电阻时,该电阻的一端连接于开关模块152的一端,而分压模块153的另一端与电机170的正极端连接。当然,分压模块153还可以采用其他的连接形式与开关模块152以及电机170串联连接。并且分压模块153为电阻时的预定阻值优选设置为等于或者大于电机170的内阻,使得分压模块153能够对电机170的供电回路150a进行保护的同时,保持良好的分压性能。
[0046] 单向导通模块154可以为一个二极管元件,通过将二极管元件与电源模块151以及电机170串联连接,使电流只能由电源模块151流向电机170,避免当电机170从工作状态切换至停止状态后,由于风速仪100的旋转部件自旋转运动带动电机170进行旋转的过程中,电机170由电动机变为发电机,将电压输入至电源模块151中。当然单向导通模块154还可以包括其他能够实现控制电流单向流动的元器件及其组合。由于单向导通模块154用于使电流定向地由电源模块151流向电机170,因此当单向导通模块154为二极管元件,并且连接于电机170的正极一侧时,该二极管元件的正极连接于电源模块151,二极管元件的负极连接于电机170的正极端;而当二极管元件连接于电机170的负极一侧时,该二极管元件的负极连接于电源模块151,二极管元件的正极连接于电机170的正极端。
[0047] 控制器155与供电回路150a连接,使得控制器155被配置成:获取风速仪100的风速测量电路140发送的旋转部件的自旋转停止信号后,并响应于旋转部件的自旋转停止信号,输出导通控制信号。开关模块152接收到导通控制信号后,响应于导通控制信号执行闭合动作,从而导通供电回路150a,使电机170由停止状态切换至工作状态,从而带动风速仪100的主轴120转动。同时控制器155还被配置成:获取风速仪100的旋转部件的转速变化信号后,并响应于旋转部件的转速变化信号,输出分断控制信号。开关模块152接收到分断控制信号后,并响应于分断控制信号执行断开动作,从而切断供电回路150a,促使电机170由工作状态切换至停止状态,从而停止带动风速仪100的主轴120转动。在一个实施例中,控制器155还可以通过对供电回路150a直接输入导通控制信号控制供电回路150a导通或者分断。当然,控制器155还可以直接对电机170进行驱动,控制电机170由停止状态切换至工作状态,或者由工作状态切换至停止状态。
[0048] 在上述实施例中,旋转部件的自旋转停止信号是指风速仪100自身在风力驱动作用下的旋转运动(即风杯130被风力驱动后间接带动主轴120旋转)停止后产生的信号,旋转部件的转速变化信号是指风速仪100自旋转运动启动后产生的信号。旋转部件的自旋转停止信号和旋转部件的转速变化信号可以由风速测量电路140发送给控制器155,但是本发明的实施例并不限于此。在其他的实施例中,控制器155还可以通过其他方式获取该旋转部件的自旋转停止信号和旋转部件的转速变化信号,例如,还可以采用在风速仪的风杯130处或者主轴120的其他位置单独设置用于检测风速仪100的主轴120自身是否转动的传感器,对风速仪100的旋转情况进行实时检测,并将检测的转速数据发送于控制器155中。控制器155接收到传感器发送的转速数据后,判断风速仪100自旋转是否停止,并根据实际情况生成旋转部件的自旋转停止信号和旋转部件的转速变化信号。或者还可以通过人工观测风速仪100的旋转情况,当风速仪100自旋转停止或者启动后,采用主动向控制器155输入旋转部件的自旋转停止信号或者旋转部件的转速变化信号的方式,均能够使控制器155在风速仪100自旋转运动停止后或者启动后获取旋转部件的自旋转停止信号或者旋转部件的转速变化信号。
[0049] 在一个实施例中,驱动设备150可以只通过两个条件判断风速仪100是否会出现结冰现象,即温度低并且无风;或者通过三个条件判断风速仪100是否会出现结冰现象,即温度低、湿度大且无风。
[0050] 具体地,驱动设备150(为了便于描述以下简称设备150)的控制器155中包括温度检测模块,用于接收风向仪100的运行环境的环境温度。控制器155接收由温度检测模块发送的环境温度后,将环境温度与预定温度阈值进行比较,若判定环境温度低于预定温度阈值(例如,设预定温度阈值为-1℃至1℃),当环境温度低于-1℃至1℃时,并且控制器155获取到旋转部件的自旋转停止信号,则控制器155输出导通控制信号,使开关模块152导通供电回路150a。当然,温度检测模块还可以是风力发电机中的传感器,其可以通过信号传输方式将环境温度数据发送给控制器155。
[0051] 在另一个实施例中,驱动设备150还可以进一步包括湿度检测模块(图中未示出),示例性地,湿度检测模块也可以分别安装于风力发电机的机舱上。用于检测并采集风向仪100的运行环境的环境湿度,并将环境湿度发送给控制器155。控制器155接收由湿度检测模块发送的环境湿度后,将环境湿度与预定湿度阈值进行比较,若判定环境湿度大于预定湿度阈值、环境温度低于预定温度阈值同时控制器155获取到旋转部件的自旋转停止信号并且后,则控制器155输出导通控制信号,使开关模块152导通供电回路150a。当然,湿度检测模块还可以是风力发电机中的传感器,其可以通过信号传输方式将环境湿度数据发送给控制器155。
[0052] 请参见图4示出的本发明另一个实施例的电机170与驱动设备150的连接结构示意图。如图所示,该实施例中的驱动设备150在图3中示出的实施例的驱动设备150的基础上增加了:开关量输出模块156和数据采集模块157。
[0053] 为了对开关模块152进行控制,保证能够为电机170提供足够的驱动能力的同时增加系统的可靠性,在本实施例中,控制器155通过开关量输出模块156实现对开关模块152的控制作用。具体地,开关量输出模块156的输入端与控制器155连接,开关量输出模块156的输出端与开关模块152连接。使开关量输出模块156被配置成:在控制器155的控制作用下,向开关模块152输出一个高电平,开关模块152响应于高电平闭合,进而导通供电回路150a;或者在控制器155的控制作用下,向开关模块152输出一个低电平,开关模块152响应于低电平断开,进而切断电源模块151与电机170之间的供电回路150a,从而使控制器155能够通过开关量输出模块156进一步对开关模块152的闭合和断开进行更好地控制。
[0054] 数据采集模块157的输入端与电机170连接,输出端与控制器155连接,用于实时地或者周期性地对电机170的模拟量数值进行检测和采集,并将采集的模拟量数值发送给控制器155。
[0055] 在一个实施例中,控制器155还能够获取旋转部件的转速变化信号,并响应于该旋转部件的转速变化信号,输出分断控制信号,开关模块152收到分断控制信号后,响应于分断控制信号断开,从而切断供电回路150a,电机170即可由工作状态切换至停止状态。以使得在起风时,控制器155能够及时控制电机170停止转动,对起风进行检测和预警,避免电机170在起风后仍带动主轴120转动,影响风速仪100自身的风速检测过程。
[0056] 在对起风进行检测和预警时,可以将处于工作状态的电机170的运行模拟量数值与初始模拟量数值进行比较,从而根据运行模拟量数值与初始模拟量数值的变化进行起风的检测和预警,具体原理如下。对应地,运行电压值为电机170处于工作状态中的实时电压值;对应地,初始电压值为电机170由停止状态切换至工作状态时的初始电压值,可以根据电源模块151的工作电压(即额定工作电压)进行确定。优选地,还可以对电机170每次由停止状态切换至工作状态时的电压值进行检测并记录,通过将每次电机170启动时记录的电压值作为该次工作过程中电机170的初始电压值,使得在电机170的工作状态中检测采集的运行电压值能够与准确的初始电压值进行比较,避免由于电机170工作一定时间后,发生的元器件老化等原因引起电机170的初始电压值发生改变,而不能精确对起风进行检测和预警的问题。并且用于对起风进行检测和预警的运行电压值与初始电压值之间的差值与分压模块153的阻值、电机170的内阻均有关系,具体可以按百分比进行计算,得出准确的风速仪100的起风预警所用的参考值。例如,可以判定运行电压值变为初始电压值的50%时,风速仪100的自旋转运动开始启动,从而能够对风速仪100的自旋转运动的启动时机进行准确判断。当然也可以只是判定当运行电压值小于初始电压值时,风速仪100的自旋转运动即开始启动,并不影响对起风进行检测和预警。
[0057] 在无风的情况下,防止风速仪100结冰时是通过电机170带动风速仪100的主轴120进行转动,而当起风时风速仪100的风杯130会重新在风力的推动作用下间接带动主轴120旋转,由于电机170的转速小于等于风速仪100自旋转的速度,因此电机170转轴的转动则会受到风速仪100自身旋转运动的影响。由此,可以通过电机170的转速变化对风速仪100自身是否发生旋转进行合理监测,进而检测出是否起风,并进行预警来控制电机170由工作状态切换至停止状态的时机。
[0058] 根据直流电机的转速计算公式(1)可知:
[0059] n=(U-2ΔUs-IaRa)/(CeΦ)   (1)
[0060] 其中,n为电机170的转速,U为电机170的端电压,ΔUs为电机170的电刷压降,Ia为电机170的电枢电流,Ra为电机170的电枢绕组电阻,Ce为电机170的电机常数,Φ为电机170的气隙磁通。因此,由公式可知:电机170的转速与电机170的电流之间的关系为电机170的转速越小,电流越大;而转速越大,电流越小。因此在电机170带动主轴120转动防止结冰的过程中,可以根据供电回路150a中电机170在工作状态时的运行模拟量数值相对于初始模拟量数值的变化来检测是否起风,即判断风速仪100是否需要执行风速检测工作,来将电机170由工作状态切换至停止状态。上述的初始模拟量数值为在驱动设备150控制电机170由停止状态切换至工作状态时电机170的初始电压值。
[0061] 在一个实施例中,示例性地,设置电机170按照与风速仪100自旋转方向相反的方向带动主轴120转动,以使风速仪100发生自旋转运动时能够对电机170的转动产生一反向的扭矩,从而使电机170的转速变小。由此,通过对供电回路150a中的电机170的运行模拟量数值相对于初始模拟量数值的变化对起风进行检测及预警,当然,该模拟量数值例如可以是电机170的电压值、电流值等。
[0062] 示例性地,当进行比较的模拟量数值为电压值时,数据采集模块157的采样线路的两端分别并联于电机170的两端,使数据采集模块157采集运行电压值并将采集的运行电压值发送给控制器155。
[0063] 控制器155中预先存储有电机170的初始电压值,当控制器155在任意时刻接收到由数据采集模块157发送的运行电压值后,将该运行电压值与初始电压值进行比较。由上述公式(1)得知,当风速仪100的自旋转运动使得电机170的转速减小后,电机170的电流会增大,因此整个供电回路150a中的电流增大,而分压模块153的预定阻值不变,因此分压模块153的电压值即会升高,由于电源模块151为供电回路150a提供的电压值一定,则电机170的运行电压值会减小。由此,若控制器155判定运行电压值小于初始电压值,则说明电机170的转速受到风速仪100自旋转运动的影响后转速减小,则控制器155生成旋转部件的转速变化信号,并进一步控制开关模块152断开,切断供电回路150a。此时电机170由工作状态切换至停止状态,停止带动风速仪100的主轴120转动。使本发明实施例的风力驱动旋转装置实现起风检测及预警功能,能够准确地对起风进行判断,从而在风速仪100需要重新执行风速检测工作时,能够及时使电机170停止转动,避免影响风速仪100自身的旋转,从而保证风力发电机在起风时能够正常发电。
[0064] 在上述实施例中,控制器155通过对电机170的运行电压值以及初始电压值进行比较,来进一步判断电机170的转速,对起风进行检测以及预警,但是本发明的实施例并不限于此。在其他的实施例中,控制器155还可以通过对电机170的运行电流值以及初始电流值进行比较,来进一步判断电机170的转速,从而对起风进行检测以及预警。在一个实施例中,可以通过数据采集模块157对电机170处于工作状态的运行电流值进行检测并采集,并将运行电流值发送给控制器155。控制器155预先存储初始电流值,当接收由数据采集模块157发送的运行电流值后,将该运行电流值与电机170的初始电流值进行比较,由上述公式(1)可知,电机转速越小,则电流越大。因此控制器155若判定运行电流值大于初始电流值,则说明电机170的转动受到了风速仪100的自旋转运动的阻碍,转速变小,则控制器155生成旋转部件的转速变化信号。在其他的实施例中,还可以在风速仪100的风杯130或者主轴120处设置单独的转速检测模块,在电机170带动主轴120的转动过程中,通过转速检测模块对风速仪100的自旋转运动或者旋转趋势进行实时监测,并将转速数据发送给控制器155,控制器155通过对接收的转速数据进行判断,从而能够获取风速仪100的转速变化信号,进一步控制电机170由工作状态切换至停止状态。
[0065] 在上述实施例中,是基于电机170带动主轴120沿与风速仪100自旋转方向相反的方向转动时,对电机170在工作状态的运行模拟量数值与电机170的初始模拟量数值进行比较判断,从而对起风进行检测及预警,控制电机170由工作状态切换至停止状态。而在其他的实施例中,当电机170带动主轴120沿与风速仪100自身旋转方向相同的方向转动时,控制器155对于电机170的工作状态中的运行模拟量数值与电机170的初始模拟量数值进行比较判断的情况与上述实施例中不同。示例性地,在电机170带动主轴120的转动方向与风速仪100自身旋转方向相同的情况下,当控制器155接收到经由数据采集模块157发送的电机170的运行电压值,由于电机170的转动方向和风速仪100的自旋转方向相同,风速仪100自旋转运动会导致电机170的转速增加,而由上述公式(1)得知,电机170的转速增加,电流则会减小。因此,控制器155将该运行电压值与电机170的初始电压值进行比较时,若判定该运行电压值大于初始电压值,则说明风速仪100自旋转运动启动,控制器155会生成风速仪100的转速变化信号。
[0066] 由于当电机170的转动方向与风速仪100的自旋转方向相同时,运行模拟量和初始模拟量之间的关系与电机170的转动方向与风速仪100的自旋转方向不相同时的运行模拟量和初始模拟量之间的关系相反。因此,对起风进行检测和预警时,只要判定电机170的运行模拟量数值与初始模拟量数值产生预定差值时,则说明电机170的转动受到了风速仪100自身旋转运动的影响。上述预定差值除了可以根据电机170运行状态时的运行模拟量数值与初始模拟量数值的大小进行确定外,还可以根据电机170运行状态时的运行模拟量数值与初始模拟量数值相比较所变化的百分比进行确定。在实际情况中,由于电机170处于运行状态时的运行模拟量数值与初始模拟量数值的变化与分压电阻153以及电机内阻均有关联,因此,示例性地,可以将预定差值定为:当电机170处于运行状态时的运行电压值变化为初始电压值的50%时,则认为风速仪100的转速发生了变化。另外,在电机170的转动方向与风速仪100的自旋转方向相同的情况中,对于其他模拟量的判断与电压的判断情况相同,故不再加以赘述。另外,在其他的实施例中,还可以根据分压模块153的电压值变化确定风速仪100的转速是否发生了变化,具体的检测方法与检测电机170的电压值的方法类似,只是需要根据公式(1)将风速仪100转速发生变化时与对分压模块153的电压值变化进行对应,故不再加以赘述。
[0067] 请参见图5示出的图4的一个具体示例的电机170与驱动设备150的连接结构示意图。如图所示,在本实施例中,示例性地示出了图4中的电源模块151为一个24V的直流电源,开关模块152为一个触点常开式继电器K,分压模块153为一个分压电阻R,单向导通模快154为两个串联的压降二极管D1、D2。具体地,24V供电电源的正极与继电器的常开触点K1-1的一端连接,继电器的常开触点K1-1的另一端连接分压电阻R的一端,分压电阻R的另一端与两个串联的压降二极管的正极连接,两个串联的压降二极管的负极与电机170的正极连接,电机170的负极连接24V直流电源的负极,从而形成上述实施例的供电回路150a。
[0068] 而驱动设备150的控制器155的两个连接电源的管脚分别和24V直流电源的正极以及负极连接,以对控制器155进行供电。
[0069] 开关量输出模块156的输入端与控制器155连接,开关量输出模块156的两个控制端与触点常开式继电器K的线圈K1连接。使得在具体的控制过程中,当控制器155向开关量输出模块156发送数字信号或者模拟量信号时,开关量输出模块156能够响应于该数字信号或者模拟量信号,向线圈K1输出高电平或者低电平。使线圈K1在接收到由开关量输出模块156发送的高电平时产生电磁力使触点K1-1闭合;或者使线圈K1在接收到由开关量输出模块156发送的低电平时电磁力消失使触点K1-1断开,从而实现开关模块152对供电回路150a的导通和切断作用。
[0070] 数据采集模块157的采样线路的两端并联于电机170的两端,用于对电机170的电压值进行检测并采集。当然,当需要检测并采集电机170的电流值时,则需要将数据采集模块157的采样线路的两端与电机170串联。
[0071] 本实施例中的两个串联的压降二极管组成单向导通模块154,其中压降二极管D1的正极24V直流电源的正极连接,压降二极管D1的负极与压降二极管D2的正极连接,压降二极管D2的负极与电机170的正极连接。并且数据采集模块157的采样线路的其中一端通过压降二极管D1的负极和压降二极管D2正极之间的连接线路接入供电回路150a中,采样线路的另一端连接于电机170的负极端,从而使数据采集模块157对电机170的电压值进行采集的过程中,能够避免由于分压电阻R或者电机170本身的故障导致的检测数据出现异常,而影响驱动设备150对电机170的状态切换的控制作用。
[0072] 两个二极管防止检测数据出现异常影响驱动设备150对电机170的控制作用的方法具体如下,当将两个二极管串联接入电路后,判断电机170和分压电阻R是否出现异常分为以下几种情况:
[0073] 1、如果压降二极管D1的负极电压为正常值,则认为电机170工作正常。该负极电压的正常值为供电回路150a正常时,测得的压降二极管D1的负极电压值。
[0074] 2、如果压降二极管D1负极电压比正常值小第一预定值,则认为电机运转速度变慢。该第一预定值通过对实际电机运转速度变慢时的压降二极管D1的负极电压值进行测量得到。
[0075] 3、如果压降二极管D1负极电压比正常值小第二预定值,则认为电机170堵转。该第二预定值通过对实际电机170堵转时的压降二极管D1的负极电压进行测量得到。
[0076] 4、如果压降二极管D1负极电压为0V,则认为分压电阻R断路。
[0077] 5、如果压降二极管D1负极电压为1V,则认为电机170内部短路。
[0078] 6、如果压降二极管D1负极电压为23V,则认为分压电阻R短路。
[0079] 7、如果压降二极管D1负极电压为23.5V,则认为电机170内部断路。
[0080] 在本实施例中单向导通模块154示例性地包括两个压降二极管,但是本发明的实施例并不限于此,在其他的实施例中,单向导通模块154还可以只包括一个压降二极管,同样能够实现电流定向流动的目的。
[0081] 请参见图6示出的本发明一个实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法的流程图。如图所示,本实施例将结合图3的实施例中的驱动设备150对风力驱动旋转装置的驱动方法进行说明,并且在前述实施中已经进行了详细举例说明的模块以及连接关系,本实施例中将不会再次详细说明。本实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法具体包括以下步骤。
[0082] 步骤S610,判断控制器是否获取了旋转部件的自旋转停止信号,若是,则执行步骤S620;若否则重复执行步骤S610。
[0083] 在此步骤中,当风速仪100的运行环境出现无风的情况时,风速测量电路140会将旋转部件的自旋转停止信号发送给控制器155,控制器155如果获取到旋转部件的自旋转停止信号,则执行下一步骤;如果控制器155没有获取到旋转部件的自旋转停止信号,则需要执行本步骤继续判断控制器155是否获取了旋转部件的自旋转停止信号。
[0084] 步骤S620,控制导通供电回路。
[0085] 控制器155接收到旋转部件的自旋转停止信号后,则向供电回路150a输出导通控制信号,进而导通供电回路150a。在该步骤中控制器155可以通过控制开关模块152接通,或者在供电回路150a中设置其他的元器件接收控制器155的导通控制信号,执行导通动作。通过控制器155控制开关模块152接通的具体控制方法已经在图1所示实施例的相应部分中进行了详细的描述,故此处不在加以赘述。
[0086] 步骤S630,控制电机由停止状态切换至工作状态。
[0087] 在该步骤中,电机170与电源模块151接通后启动,由停止状态切换至工作状态,因此能够带动风速仪100的主轴120转动。从而实现在无风情况下,通过电机170带动风速仪的主轴120转动,避免风速仪100由于长时间的静止,使进入其主轴120与其在壳体110的安装部位处的液态水在低温环境中结冰,造成的风速仪100无法工作的问题。同时避免现有技术中的通过加热除冰的方式对风速仪进行除冰时,由于加热器的功率受限,除冰效果差的问题。
[0088] 请参见图7示出的本发明另一个实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法的流程图。如图所示,本实施例将结合图5的实施例中的驱动设备150对风力驱动旋转装置的驱动方法进行说明,并且在前述实施中已经进行了详细的举例说明的模块以及连接关系,本实施例中将不会再次详细说明。本实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法具体包括以下步骤。
[0089] 步骤S701,判断控制器是否获取了旋转部件的自旋转停止信号,若是,则执行步骤S702;若否则重复执行步骤S701。与上述实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法中步骤S610相同,具体请参照上述实施中对应此处的描述。
[0090] 步骤S702,检测并采集环境温度。
[0091] 在该步骤中,由温度检测模块实时地检测并采集风速仪100的运行环境的环境温度,并将采集的环境温度发送给控制器155。当然,如果控制器155中包括温度检测模块时,该温度检测模块能够实时接收旋转装置的运行环境的环境温度,便于控制器155将运行环境的环境温度与预定温度阈值进行对比。
[0092] 步骤S703,判断环境温度是否低于预定温度阈值,若是,则执行步骤S704;若否则重复执行步骤S702。
[0093] 控制器155预先存储有预定温度阈值,示例性地,该预定温度阈值可以为:-1℃至1℃。当控制器155接收到由温度检测模块采集的环境温度后,将该环境温度与预先存储的预定温度阈值进行比较,若判定环境温度低于预定温度阈值,则执行下一步骤;若判定环境温度不低于预定温度阈值,则重复检测并采集环境温度步骤。
[0094] 步骤S704,检测并采集环境湿度。
[0095] 在该步骤中,由湿度检测模块实时地检测并采集风速仪100的运行环境的环境湿度,并将采集的环境湿度发送给控制器155。同温度检测模块。
[0096] 步骤S705,判断环境湿度是否高于预定湿度阈值,若是,则执行步骤S706;若否,则执行步骤S704。
[0097] 控制器155预先存储有预定湿度阈值。当接收到由湿度检测模块采集的环境湿度后,将该环境湿度与预先存储的预定湿度阈值进行比较,若判定环境湿度高于预定湿度阈值,则执行下一步骤,若判定环境湿度不高于预定湿度阈值,则重复检测并采集环境湿度步骤。
[0098] 另外,在其他的实施例中,还可以省略步骤S702至步骤S705或者省略步骤S704和步骤S705。因为在判断风速仪100是否会出现结冰现象时,最基本的判断条件有两种组合形式,已在前述装置的实施例中进行了详细描述。而且最基本的判断条件是风速仪100处于无风环境中停止转动,其次的判断条件是风速仪100所处的环境的温度低于预定温度阈值。因此,只要符合了前两个判断条件或者只符合最基本的判断条件,即可认为风速仪100有可能出现结冰情况,即可驱动电机170由停止状态切换至工作状态。
[0099] 步骤S706,控制开关模块闭合。
[0100] 在该步骤中,控制器155接收了旋转部件的自旋转停止信号后,输出导通控制信号,开关模块152接收导通控制信号,并响应于导通控制信号闭合,从而导通供电回路150a。
[0101] 步骤S707,控制电机由停止状态切换至工作状态。与上述实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法中步骤S630相同,具体请参照上述实施中对应此处的描述。
[0102] 步骤S708,采集并存储电机的初始模拟量数值。
[0103] 在该步骤中,当电机170由停止状态切换至工作状态时,由数据采集模块157及时采集电机170的模拟量数值作为初始模拟量数值,并将该初始模拟量数值发送给控制器155进行存储记录。
[0104] 此步骤中,控制器155对每次电机170由停止状态切换至工作状态时的模拟量数值进行记录,并将该值作为初始模拟量数值,使得将初始模拟量数值在后续比较步骤中作为参考值与电机170的运行模拟量数值进行比较时,能够保证每次比较得出的结果的准确度,避免电机170工作一定时间后,由于元器件老化等原因引起的电机170的初始模拟量数值发生改变而不能精确对起风进行检测和预警的问题。
[0105] 步骤S709,检测并采集电机处于工作状态的运行模拟量数值。
[0106] 在该步骤中电机在工作状态时,数据采集模块157实时地或者周期性地对处于工作状态中的电机170两端的模拟量数值进行检测并采集,并将该模拟量数值作为运行模拟量数值发送给控制器155。
[0107] 步骤S710,判断运行模拟量数值与初始模拟量数值是否产生预定差值,若是,则执行步骤S711;若否,则执行步骤S709。
[0108] 以模拟量数值是电压值为例,控制器155中预先存储有电机170的初始电压值,当控制器155在任意时刻接收到由数据采集模块157发送的电机170的运行电压值后,将该运行电压值与初始电压值进行比较。由上述实施例中的公式(1)得知,当电机170的转动方向与风速仪100自旋转方向相反时,风速仪100自身发生旋转,使得电机170的转速减小,则电机170的电流会增大,因此整个供电回路150a中的电流增大,而分压模块153的预定阻值不变,因此分压模块153的电压值即会升高,由于电源模块151为供电回路150a提供的电压值一定,则运行状态中的电机170的运行电压值会减小,即此时电机170的运行电压值会小于初始电压值。由此,若控制器155判定运行电压值小于初始电压值,则控制器155生成旋转部件的转速变化信号。同理,当电机170的转动方向与风速仪100自旋转方向相反时,按照公式(1)进行判断时,模拟量的关系刚好与上述实施例中的模拟量的关系相反。
[0109] 由此使本发明实施例的风力驱动旋转装置的驱动方法实现起风检测及预警功能时,能够通过将电机170的运行模拟量数值与初始模拟量数值进行比较,当运行模拟量数值与初始模拟量数值产生预定差值时,从而准确地对起风进行判断。能够在风速仪100需要重新进行风速检测工作时,及时停止电机170对风速仪100主轴120的带动作用,避免影响风速仪100自身的风速检测工作,从而保证风力发电机的正常发电。
[0110] 在其他的实施例中,控制器155还可以通过对电机170的其他模拟量数值进行比较判断,实现对起风的检测和预警功能,具体的方法已在前述的实施例的相应部分进行了详细描述,故不再加以赘述。
[0111] 步骤S711,控制开关模块断开。
[0112] 控制器155生成旋转部件的转速变化信号后,则输出分断控制信号,开关模块152接收到分断控制信号后,并响应于该分断控制信号执行断开动作,切断供电回路150a。在该步骤中控制器155可以直接控制开关模块152断开,或者通过开关量输出模块156进一步控制开关模块152断开。通过控制器155控制开关模块152断开的具体控制方法已经在图4以及图5所示实施例的相应部分中进行了详细的描述,故此处不在加以赘述。
[0113] 步骤S712,控制电机由工作状态切换至停止状态。
[0114] 在该步骤中,电机170在供电回路150a被切断后停止转动,由工作状态切换至停止状态,则停止带动风速仪100的主轴120转动。从而在起风后及时停止电机170的带动作用,避免影响电机170带动主轴120转动除冰过程影响风速仪100自身的风速检测工作,从而保证风力发电机的正常运行。
[0115] 综上,本发明实施例的风力驱动旋转装置,在无风的情况下,当控制器获取旋转部件的自旋转停止信号后,输出导通控制信号,供电回路中响应于该导通控制信号导通,进而使电机由停止状态切换至工作状态,由于电机与旋转装置的旋转部件的主轴连接,即可由电机带动旋转部件转动,从而避免旋转装置在低温环境中,遇到无风情况时出现结冰的问题。
[0116] 在电机的工作状态中,通过对电机在工作状态中的运行模拟量数值进行实时检测,并将采集的运行模拟量数值与电机的初始模拟量数值进行比较,得出电机的转动情况,进而实现对起风进行准确检测和预警的作用,使电机能够及时由工作状态切换至停止状态,避免风速仪自身的风速检测工作受到影响,保证风力发电机的正常运行,增加了驱动设备的可靠性。
[0117] 本发明可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且,在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合,以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上,应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。