[發明專利]交流驅動器

無效

• 申請號: 201110320969.3
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103066685A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 傅建民;尤林森
• 申請（專利權）人: 蘇州能健電氣有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02M5/458
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于風力發電領域，尤其涉及一種用于風電交流變槳系統的交流驅動器。

背景技術

隨著不可再生能源在世界范圍內面臨枯竭的窘境，為滿足工業化生產和人類生活所需，人們對太陽能、風力、水力這些可再生能源的關注和利用已日漸提升。其中，風力發電是一種已經發展相對成熟的新能源開發技術，有著廣泛的普及和應用。

變槳控制系統是風力發電機組的核心部件之，其主要作用是通過改變風力發電機組槳葉角度來調節風力發電機輸出功率的大小，保證風力發電機輸出在額定功率以內。變槳驅動器和變槳電機是變槳控制系統的執行單元，也是變槳系統最核心的部件之一。目前，我國風力發電組的變槳系統多采用直流驅動器和直流電機，其普遍存在的問題是直流電機的功率密度小，成本高、維護麻煩，換相電刷是磨損件需要定期更換等。尤其在風電行業普降成本，提高性價比的今天，其缺點更加突出。

交流電機結構簡單、可靠耐用、成本低、維護方便，正好克服了直流電機的上述缺點。交流驅動器和交流電機在風電變槳控制系統中的應用已越來越廣泛。但是，應用于交流變槳控制系統的通用交流驅動器在功能和性能上難以滿足交流變槳驅動器的一些特殊要求，而且目前市場也很難找到一款風電變槳專用的交流驅動器。比如，在風電變槳系統中，為了保證電網瞬時斷電時變槳系統仍然能夠可靠工作，并且在電網斷電后變槳系統能夠收攏槳葉，變槳系統都有自己的后備電源，這就要求電網電壓供電和后備電源供電能夠無縫切換。

又如，如圖1所示，后備電源充電電路包括整流電路，濾波電路和開關電路，其中：整流電路的輸入端與交流電源的輸出端連接，整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連，濾波電路的輸出端與開關電路的輸入端相連，開關電路的輸出端與后備電源相連，開關電路的輸出端并聯有一電源轉換電路和一采樣保護電路，開關電路的輸入端串聯有一三極管；電源轉換電路的輸入端與開關電路連接，電源轉換電路的輸出端通過三極管與一控制單元連接；采樣保護電路的輸入端與開關電路連接，采樣保護電路的輸出端與控制單元相連接。但是此技術方案需要增加額外的充電電路，雖然可以達到充電及充電保護等目的，但增加了生產成本。

另外，交流驅動器控制板的工作電源一般都由開關電源產生，開關電源輸入端直接從驅動器的母線取電，母線是由交流驅動器輸入的電網電源整流而來。風電電網的質量不高導致了交流驅動器主控板的工作電源的EMC風險較大。

發明內容

鑒于上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提出一種用于風電交流變槳系統的交流驅動器。

本發明的目的將通過以下技術方案得以實現：

一種交流驅動器，用于風電交流變槳系統，包括主回路，所述主回路包括整流電路，濾波電路和逆變電路，其中：所述整流電路的輸入端與交流電網相連傳輸交流電壓，所述整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連傳輸直流電壓，所述濾波電路的輸出端與逆變電路的輸入端相連傳輸直流電壓，所述逆變電路的輸出端與驅動電機相連傳輸交流電壓，所述主回路上所述濾波電路和所述逆變電路之間并聯一切換電路，所述切換電路包括二極管和后備電源，所述二極管的負端連接所述主回路的母線的正端，所述二極管的正端連接后備電源的正端，所述后備電源的負端和所述主回路的母線的負端相連接，所述主回路還包括一用于所述后備電源充電的充電電路，所述充電電路包括開關電路，所述開關電路的輸入端與交流驅動器的母線連接，所述開關電路的輸出端與后備電源相連；所述開關電路的輸出端并聯有一電源轉換電路和一采樣保護電路，所述開關電路的輸入端串聯有一三極管；所述電源轉換電路的輸入端與開關電路連接，所述電源轉換電路的輸出端通過所述三極管與所述交流驅動器的I/O端口連接；所述采樣保護電路的輸入端與開關電路連接，所述采樣保護電路的輸出端與所述交流驅動器的A/D端口連接。

優選的，上述的交流驅動器，其中：所述整流電路為三相二極管不控整流橋電路；所述濾波電路為無源濾波電路；所述逆變電路為三相逆變電橋電路。

優選的，上述的交流驅動器，其中：所述后備電源為蓄電池組或者超級電容組。

優選的，上述的交流驅動器，其中：所述交流驅動器包括主控板工作電源，一開關電源的輸入端與交流驅動器的母線連接，所述開關電源的輸出端與一級電源隔離模塊的輸入端連接，所述一級電源隔離模塊的輸出端與交流驅動器主控板相連。

優選的，上述的交流驅動器，其中：還包括一外部直流電源，所述外部直流電源的輸入端與一UPS電源連接，所述外部直流電源的輸出端通過一個二極管并聯到所述開關電源的輸出端。