[發明專利]直驅型永磁同步電機風力發電功率變換裝置

無效

• 申請號: 200710059828.4
• 申請日: 2007-10-11
• 公開（公告）號: CN101154887A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 陳益廣;沈勇環;王曉遠
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M7/515
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 江鎮華

1.一種直驅型永磁同步電機風力發電功率變換裝置，是由主電路和控制主電路的控制單元(UC)構成，其特征在于，所述的主電路包括有：風機(TU)，通過聯軸器(SC)與風機(TU)同軸相連的永磁同步發電機(PMSG)，與永磁同步發電機(PMSG)相連的二極管整流器(UR)，與二極管整流器(UR)相并聯的升壓斬波電路，與升壓斬波電路相并聯的濾波儲能電容器C和三相逆變器(UI)，與三相逆變器(UI)相連的三相變壓器或三相濾波儲能電感(TR)，以及與三相變壓器或三相濾波儲能電感(TR)相連的斷路器(BR)；所述的升壓斬波電路是由電路結構完全相同的第一升壓斬波電路(1)和第二升壓斬波電路(2)構成，所述的第一升壓斬波電路(1)和第二升壓斬波電路(2)的輸入端和輸出端分別并聯在一起。

2.根據權利要求1所述的直驅型永磁同步電機風力發電功率變換裝置，其特征在于，所述的控制單元(UC)包括有，通過電壓傳感器和電流傳感器分別與第一升壓斬波電路(1)和第二升壓斬波電路(2)相連、接收其電壓信號和電流信號的模擬信號濾波放大電路(4)；以及通過電壓傳感器和電流傳感器與三相逆變器(UI)輸出相連、接收其電壓信號和電流信號的模擬信號濾波放大電路(5)；分別與模擬信號濾波放大電路(4)和模擬信號濾波放大電路(5)相連的含有模/數轉換器、編寫有特定的功率控制軟件和PWM控制信號輸出接口的數字信號處理器(3)，輸入端與數字信號處理器(3)的PWM控制信號輸出接口相連而輸出端分別與第一升壓斬波電路(1)和第二升壓斬波電路(2)、三相逆變器(UI)相連的PWM驅動信號放大隔離電路(6)。

3.根據權利要求1所述的直驅型永磁同步電機風力發電功率變換裝置，其特征在于，所述的第一升壓斬波電路(1)和第二升壓斬波電路(2)的構成是：電感L1/L2的一端連接二極管整流器(UR)的正輸出端，另一端分別連接二極管D1/D2的陽極及功率開關管VT1/VT2的集電極，二極管D1/D2的陰極連接電容器C的一端；功率開關管VT1/VT2的發射極接地，功率開關管VT1/VT2的基極連接控制單元(UC)的PWM驅動信號放大隔離電路(6)。

4.根據權利要求1所述的直驅型永磁同步電機風力發電功率變換裝置，其特征在于，所述的驅動第一升壓斬波電路(1)中的功率開關管VT1和第二升壓斬波電路(2)中的功率開關管VT2的PWM脈寬調制信號是由兩個電流閉環控制生成的，在時間上互差二分之一周期，即在相位上互差180°。

5.根據權利要求1所述的直驅型永磁同步電機風力發電功率變換裝置，其特征在于，所述的主電路中的升壓斬波電路還可以是由大于等于2的N個相同的升壓斬波電路相并聯構成，驅動N個并聯升壓斬波電路中的N個功率開關管的PWM脈寬調制信號是由N個電流閉環控制生成的，在時間上互差N分之一周期，即在相位上互差360°/N。