申请/专利权人：天津轻工职业技术学院

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117452977B

主分类号：G05D3/12

分类号：G05D3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.02.13#实质审查的生效;2024.01.26#公开

摘要：本发明涉及风光发电技术领域，尤其涉及一种风光发电机的跟踪驱动器的控制方法及风光发电机，包括如下步骤：通过控制器识别当前风速，当该当前风速大于设定风速时，关闭偏航磁阻电机，风光发电机通过风力发电，当该当前风速小于设定风速时，开启偏航磁阻电机；通过控制器识别当前时间，进而控制器根据当前时间发送给偏航磁阻电机调控指令；偏航磁阻电机根据调控指令调控转子的初始位置，调节对应光伏阵列的跟踪校准区的起始位置，调节光伏阵列的步距角；控制器控制偏航磁阻电机和机械摩擦副工作，以控制光伏阵列旋转，光伏阵列通过光能发电。本发明一种风光发电机的跟踪驱动器的控制方法，提高了跟踪驱动器的自动调节效果，提高了发电效率。

主权项：1.一种风光发电机的跟踪驱动器的控制方法，其特征在于，所述跟踪驱动器包括偏航磁阻电机、机械摩擦副以及控制器，偏航磁阻电机具有转子和定子，所述定子上缠绕有线圈绕组，所述偏航磁阻电机具有机械阻尼，包括如下步骤：所述偏航磁阻电机驱动光伏阵列旋转，所述控制器识别所述光伏阵列与光线的对应情况，当所述控制器识别到所述光伏阵列未对应到光线时，判定为阴天或夜间，则所述控制器控制所述风光发电机通过风力发电；通过所述控制器识别当前风速，当所述当前风速大于设定风速时，关闭所述偏航磁阻电机，所述风光发电机控制风力机进行风力发电，当所述当前风速小于所述设定风速时，所述跟踪驱动器开启所述偏航磁阻电机；所述设定风速为大于或等于，所述偏航磁阻电机基于机械阻尼提供电磁阻尼，所述偏航磁阻电机和所述光伏阵列之间设置有光伏支架和导流板，基于所述风光发电机通过风力发电时，当≤时，关闭所述偏航磁阻电机，其中Mj表示机械阻尼力矩，Me表示电磁阻尼力矩，Mw表示导流板产生的偏航转矩；风光发电机的导流板在自然状态下受力大小为： 其中表示导流板所受到的阻力，表示空气密度，表示风的速度，表示导流板的阻力系数，表示导流板面积，表示风与导流板迎风面的夹角；当风吹过导流板时，导流板会产生偏转力矩，趋向于风阻最小，偏转力矩大小为： =其中，表示导流板的偏转力矩；风光发电机中具有预置机械阻尼以及偏航磁阻电机提供的电磁阻尼，偏航磁阻电机保持静止态的阻尼力矩大小为： 其中，表示偏航磁阻电机保持静止态的阻尼力矩；当风速超过设定风速值时，计算获得和，当时，所述跟踪驱动器控制所述偏航磁阻电机释放电磁阻尼；通过所述控制器识别当前时间，进而所述控制器根据所述当前时间发送给所述偏航磁阻电机调控指令；所述偏航磁阻电机根据所述调控指令调控所述转子的初始位置，调节对应光伏阵列的跟踪校准区的起始位置，调节所述光伏阵列的步距角；所述控制器控制所述偏航磁阻电机和所述机械摩擦副工作，以控制所述光伏阵列旋转，所述光伏阵列通过光能发电；基于所述偏航磁阻电机根据所述调控指令调控所述转子的初始位置时，将其中一个所述定子的线圈绕组对应的磁极中心线的位置作为定位点，进而按照设定方向依次逐一接通线圈绕组的电源，且当下一个线圈绕组接通电源时上一个线圈绕组的电源断开，当所述定子的线圈绕组接通电源后，测量所述线圈绕组的电感并观测所述转子，当所述转子发生转动，即断开对应线圈绕组的电源，根据所述电感确定转子的当前位置；根据所述转子的当前位置调控所述转子转动至起始位置；基于根据所述电感确定转子的位置时，比对每一所述线圈绕组的电感，确定对应电感的最大值的线圈绕组，识别对应所述电感的最大值的线圈绕组与对应定位点线圈绕组的夹角，以确定转子的位置；基于接通下一线圈绕组的电源前，将对应所述定位点的定子调整至线圈绕组的磁极中心线与午时光线呈90°处；基于调节对应所述光伏阵列的跟踪校准区的起始位置时，确定所述偏航磁阻电机的步进角，其中，表示步进角，表示定子相数，表示转子极数，所述偏航磁阻电机的定子极数、转子极数以及定子相数之间的关系为，且；沿同一旋转方向驱动所述偏航磁阻电机旋转且所述偏航磁阻电机每次旋转一个所述步进角，在所述偏航磁阻电机旋转过程中记录所述光伏阵列的开路电压，并判断所述开路电压的最大值，所述开路电压的最大值对应的所述偏航磁阻电机旋转的角度位置作为起始位置；所述控制器识别当前风速，所述控制器根据所述当前风速和机械阻尼，控制所述偏航磁阻电机提供电磁阻尼或者所述偏航磁阻电机断电设定时间；所述偏航磁阻电机沿设定方向依次按照一个步进角的角度范围旋转，并测所述光伏阵列对应一个所述步进角的范围内的发电量最大值位置，判断对应所述发电量最大值的光伏阵列位置是否对应二分之一步进角的位置，如果判断结果为否，则所述光伏阵列按照每分钟转动0.25°进行调节，使得每一次所述光伏阵列旋转二分之一步进角时的发电量为一个步进角内的发电量最大值。

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百度查询： 天津轻工职业技术学院 风光发电机的跟踪驱动器的控制方法及风光发电机

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