[實用新型]風電機組變流器驅動控制電路

有效

• 申請號: 201720924543.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN206932163U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 陳鐵華;曾燕;張蕭
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙)22212
• 代理人: 鞠傳龍

技術領域

本實用新型涉及一種驅動控制電路，特別涉及一種風電機組變流器驅動控制電路。

技術背景

目前，變流器是風力發電設備的關鍵部件之一，其功能是將風力發電機發出的電壓和頻率隨風速變化的電能，轉換為電壓和頻率都穩定的電能饋入電網，是風力發電機組不可缺少的能量變換設備。

由于風電機組運行環境惡劣，在運行中容易受到各種干擾，因此需要有可靠的驅動電路以保證其關鍵部分變流系統的安全穩定工作。

現有變流器的驅動控制板模塊間采用線纜接線方式，連接線纜和電路板制作工藝易受空間限制，導致變流器體積大，加上變流器運行時易受環境的影響，如由于振動導致的接觸松動，空氣潮濕導致的焊點氧化，灰塵導致的接觸不良等，諸多因素致使IGBT故障頻發，影響了風電機組運行的穩定性。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決現有變流器控制電路在使用過程中存在的諸多問題而提供的一種風電機組變流器驅動控制電路。

本實用新型提供的風電機組變流器驅動控制電路包括有控制器、電源、第一輸入保護電路、第二輸入保護電路、第一輸出電路和第二輸出電路，其中電源、第一輸入保護電路和第二輸入保護電路連接在控制器的一端，第一輸出電路和第二輸出電路連接在控制器的另一端，第一輸出電路和第二輸出電路與控制器連接的線路上均并聯有過流/短路檢測回路、軟關斷電阻和電壓箝位電路。

控制器的型號為2SAD315AI型。

電源與控制器連接的線路上還裝配有濾波電路，濾波電路由LC濾波網絡組成，對電源電壓進行二次濾波。

控制器的左端還連接有死區控制回路和故障報警電路，死區控制回路由兩條并聯回路組成，死區時間在4.6US，故障報警電路內設有上偏置和下偏置電阻，故障報警電路內并列有故障顯示模塊、故障報警模塊和故障狀態模塊，當控制器上的任意一端輸出低電平故障信號時，電源將加到故障報警模塊和故障顯示模塊。

控制器的右端還連接有過流/短路保護閾值電路，電路內設有防止第一輸出電路和第二輸出電路過流或短路的保護閾值設置電阻及防干擾電容器。

控制器的右端還連接有通道狀態監視電路，控制器與通道狀態監視電路的連接線路上設有輸出電源濾波和穩壓電路，通道狀態監視電路內設有肖特基二極管和分壓限流電阻，分壓限流電阻內設有LED器件，當LED器件負極電壓過高時，肖特基二極管擊穿從而對元件進行保護。

第一輸出電路和第二輸出電路由IGBT模塊組成。

本實用新型的有益效果：

本實用新型提供的電路是采用高壓IGBT驅動模塊設計的功率轉換器，該電路接口簡單，能處理所有5-15V電平的邏輯信號。采用雙極性驅動電壓，各種級別的IGBT模塊都可安全運行；負偏置可使電路的抗干擾能力大大增強，容易實現IGBT模塊的并聯。采用內部電壓隔離技術，一個驅動電源可驅動多個IGBT模塊，大大降低了電磁干擾程度。所述電路過流保護能準確無誤的動作，且簡單易調。同時具有欠電壓保護功能，并采取與過流保護同樣的措施。驅動模塊具有很強的動態驅動能力、陡峭的上升沿和下降沿以及較高的隔電能力，可以工作在較大的頻率范圍內。輸入PWM信號可以根據用戶需要在5V和15V之間選擇，其輸出驅動信號高電平為15V，低電平為-15V，最大峰值電流可達15A左右，適合于驅動1200V和l700V的中大功率ICBT模塊。另外，驅動模塊內部的過流和短路保護電路，能在發生過流和短路時及時有效的封鎖輸出以保護IGBT，其保護動作閾值電壓可以很方便地通過改變外接參考電阻來調整。在驅動橋式電路的時候，該驅動器可以很方便的根據需求來設置死區時間。電路板采取了先進的防塵、防潮措施，提高了運行的可靠性，無故障運行時間可達2萬多個小時。電路設計采用了防干擾措施,因此在工業現場運行穩定。電路設計采用了防雷措施,因此，可降低雷擊損壞的概率。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

1、控制器 2、電源 3、第一輸入保護電路 4、第二輸入保護電路

5、第一輸出電路 6、第二輸出電路 7、過流/短路檢測回路

8、軟關斷電阻 9、電壓箝位電路 10、濾波電路 11、死區控制回路

12、故障報警電路 13、故障顯示模塊 14、故障報警模塊

15、故障狀態模塊 16、過流/短路保護閾值電路 17、通道狀態監視電路

18、輸出電源濾波和穩壓電路。

具體實施方式

請參閱圖1所示：