[實用新型]變槳控制系統用伺服驅動器與備用電源的一體化結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420205288.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN203800697U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 李釗;楊恩星;辛紹杰;闕春蘭
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02P27/06
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

技術領域

本實用新型涉及電動變槳距風電領域，尤其涉及一種伺服驅動器與備用電源的一體化結構。

背景技術

常用的電動變槳距系統一般由伺服電動機驅動器、備用電源系統、伺服電動機、變槳控制器、電動機檢測模塊組成。當前的變槳控制系統的結構采用的是伺服驅動器與備用電源模塊分開獨立存在的結構，如圖1所示，三個變槳伺服驅動器各自配有一個獨立的備用電源系統，置于風機輪轂中，驅動器和備用電源兩個關鍵部件獨立設計，然后組合使用，連接線復雜,成本高昂，在強震動機艙環(huán)境下故障點較多，并且兩個獨立子模塊占用寶貴的輪轂空間。

發(fā)明內容

本實用新型針對伺服驅動器和備用電源兩個獨立模塊占用的輪轂空間較大、成本較高的缺陷，提供一種一體化結構，對伺服驅動器與備用電源在硬件結構上進行一體化設計，提高系統的緊湊度，縮小了系統體積，節(jié)約輪轂內部空間，降低了成本。

實現上述目的的技術方案是：

一種變槳控制系統用伺服驅動器與備用電源的一體化結構，包括三相不控整流電路、三相橋逆變電路、DC/DC（直流/直流）雙向交換電路、備用電源、第一電壓電流檢測電路、第二電壓電流檢測電路、第一驅動保護電路、第二驅動保護電路、DSP（數字信號處理器）、DC/DC輔助電源、AC/DC（交流/直流）輔助電源和單刀雙擲開關，其中：

所述三相不控整流電路的輸入端接收三相交流電，其輸出端分別連接所述三相橋逆變電路、DC/DC雙向交換電路和第一電壓電流檢測電路各自的輸入端；

所述第一電壓電流檢測電路的輸出端連接所述DSP；

所述DC/DC雙向交換電路的輸出端分別連接所述備用電源和第二電壓電流檢測電路各自的輸入端；

所述第二電壓電流檢測電路的輸出端連接所述DSP；

所述備用電源的輸出端連接所述DC/DC輔助電源的輸入端；

所述AC/DC輔助電源的輸入端接收三相交流電；

所述單刀雙擲開關的固定端接所述DSP，兩個活動端分別連接所述DC/DC輔助電源和AC/DC輔助電源各自的輸出端；

所述DSP通過所述第一驅動保護電路連接所述DC/DC雙向交換電路的控制端；

所述DSP通過所述第二驅動保護電路連接所述三相橋逆變電路的控制端。

上述的變槳控制系統用伺服驅動器與備用電源的一體化結構中，所述三相橋逆變電路的輸出端連接外部的電動機。

上述的變槳控制系統用伺服驅動器與備用電源的一體化結構中，所述DC/DC雙向交換電路包括變壓器、第一電容、第二電容、八個第一開關管以及分別與該八個第一開關管一一并聯的八個第一二極管，其中：

八個第一開關管兩兩串聯形成四條串聯支路，該四條串聯支路兩兩并聯形成兩條并聯支路，該兩條并聯支路與所述第一電容和第二電容一對一并聯；

所述變壓器的一次側和二次側各自對應一條并聯支路，所述變壓器的一次側/二次側的兩端分別連接對應并聯支路中四個第一開關管兩兩串聯的接點。

上述的變槳控制系統用伺服驅動器與備用電源的一體化結構中，所述三相橋逆變電路包括六個第二二極管、濾波電容、六個第二開關管以及與該六個第二開關管一一并聯的六個第三二極管，其中：

所述六個第二二極管兩兩同向串接形成第一至第三串聯支路，所述六個第二開關管兩兩串接形成第四至第六串聯支路；

第一至第六串聯支路與所述濾波電容均并聯；

所述六個第二二極管兩兩串接的接點作為所述三相橋逆變電路的輸入端；

所述六個第二開關管兩兩串接的接點作為所述三相橋逆變電路的輸出端。

上述的變槳控制系統用伺服驅動器與備用電源的一體化結構中，所述各個開關管為IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）或者MOSFET（金屬-氧化層-半導體場效晶體管）。

本實用新型的有益效果是：本實用新型針對兩個獨立模塊占用的輪轂空間較大、成本較高及系統復雜的缺陷，在傳統的變槳系統結構的基礎上，對電動機的伺服驅動器與備用電源模塊進行整合分析，在硬件結構上進行一體化的設計，簡化兩者之間的連接，減少可能的故障點，通過共用元器件有效降低了系統成本。同時，使得安裝更加牢固，縮小了系統體積，節(jié)約輪轂內部空間，重量也相應減輕，提高了變槳系統抗機械沖擊的能力。

附圖說明

圖1是變槳系統傳統的結構圖；

圖2是本實用新型的伺服驅動器與備用電源的一體化結構的結構圖；

圖3是本實用新型中DC/DC雙向交換電路的電路圖；