[实用新型]风力发电用的交直流功率变换器

说明书

本实用新型涉及一种交直流功率变换器技术，特别是一种风力发电用的交直流功率变换器。

在现有功率不大的风力发电站中，对于受风力机驱动的永磁发电机所发出的交流电，采取先经过一台降压变压器后再由三相晶闸管半控桥整流成直流电压的方法，以供用户负载及与其相并联的蓄电池使用；但晶闸管移相控制所带来的交流侧功率因数低劣会迫使永磁发电机的出力严重下降，降压变压器的存在又抬高了可以运行的交流电压下限值，这两者所造成的后果都是使发电量减少。

本实用新型的目的是：提供一种交流侧功率因数得到改善，且可运行的交流电压下限值更低的风力发电用的交直流功率变换器。

在包括含有驱动器、电流传感器及控制电源在内的直流斩波电路的前提下，本实用新型的技术方案按层次分述如下(参见图1)：

将风力发电送来的交流电，直接经过由二极管组成的三相不可控整流桥21整流成直流电压后输往直流斩波电路22：设有控制电路，控制电路含有第一电路31。

控制电路由第一电路31、第二电路32和第三电路35组成；第一电路31的输出L1送往第二电路32，第一电路31的第一输入L5来自第三电路35，第一电路31的第二输入L6来自电流传感器07，第二电路32的输出L2送往驱动器06。

第二电路32由第四电路33和第五电路34组成；第四电路33的第一输入即是第二电路32的输入L1，第四电路33的第二输入L4来自第五电路，第四电路33的第一输出即是第二电路32的输出L2，第四电路33的第二输出L3送往第五电路34。

下面结合附图对本实用新型进一步作详细说明。

图1是电路方框图。

图2是主电路。

图3是主电路波形图。

图4是控制电路结构图。

在图1的电路方框图中，有关标记的含义及连接情况均已在前面进行了说明。

在图2中，风力发电送来的交流电，经过二极管18A～18F组成的三相不可控整流桥21整流成直流电压V1后输往直流斩波电路22。

在直流斩波电路22中：器件01为自关断功率器件，如IGBT绝缘栅双极晶体管或IGCT集成门极换流晶闸管，此处选用IGBT绝缘栅双极晶体管。驱动器06为富士公司产品EXB841型，脚14接公共地，脚15的输入L2则来自图4o电流传感器07为北京莱姆公司产品BLT型，脚M经电阻13接公共地，脚M的输出L6则送往图4。输入滤波电容04跨接在器件01集电极与电源负端即公共地之间。当器件01导通时，输入电流i1流经器件01，电感03，电流传感器07和由用户负载19、蓄电流组20及输出滤波电容08并联组成的负载到公共地而构成回路，此时输出电流i2等于输入电流i1；当器件01截止时，输入电流i1为零，而输出电流i2经返流二极管02继续流通，负载端电压为V2，并在其正端引出L7到图4中。阻容缓冲电路如下构成，器件01的集电极经二极管10、电容器11到器件01的发射极，另有电阻12与二极管10相并联。由蓄电池组20中抽出一18～26伏端头与稳压器08(μA7812型)的脚I相接，而其脚C接公共地，其脚0输出正电源V+并送往图4中，另脚I与脚0分别经滤波电容09A和09B接公共地。