A Variable Speed Switched Reluctance Wind Turbine boost converter system consisting of five switching tubes, four capacitors, three diodes, an inductor, a transformer, and three phase windings. The first capacitor and the second capacitor help to enhance the excitation capacity and the output voltage pumping capacity without overrunning The switching frequency of most of the switches is extremely low, which improves the reliability of the system. The invention is very suitable for the application of the switched reluctance generator in the wind power field.
【技术实现步骤摘要】
一种变速开关磁阻风力发电机强励泵升压变流器系统
本专利技术涉及风力发电领域,具体涉及一种开关磁阻风力发电机可强化励磁、直接泵升电压、结构简单灵活可控的自励变流器系统及其控制方法。
技术介绍
开关磁阻电机结构简单坚固,制造成本低廉,转子上无绕组、无永磁体,可靠性高,其中一相绕组不工作不影响其他相绕组的正常工作,容错性强,具有广阔的应用前景。当前风电领域,大多采用异步发电机或永磁同步发电机作为主发电机,结构复杂,成本高,也不具备开关磁阻电机的优点,目前国内外已经出现利用开关磁阻电机作为主风力发电机的研究及实践探索。开关磁阻电机一般由多个相绕组置于定子上,根据定转子之间凸极和凹槽的相对位置决定具体通电的相绕组,各相绕组分时工作;作为发电机工作时,每相绕组工作时一般分为励磁和发电两大阶段,励磁阶段为电机相绕组吸收外来励磁电源的电能储存磁能,后续根据转子相对定子位置结束励磁阶段进入发电阶段,相绕组中储存的磁能转化为电能输出。开关磁阻发电机的励磁、发电都要围绕连接其绕组的变流电路的运行控制实现,没有绕组变流电路,开关磁阻发电机自然没有任何意义。开关磁阻发电机运行时,现有变流系统,在励磁阶段,励磁电源大多实现了自励模式,不过很多新型自励电源结构和控制都较为复杂。励磁阶段如果能调节励磁电压,尤其是强化励磁功能,一直是业界期待的,因为希望励磁阶段能在最短时间内快速让电流上升到所需值,从而增加发电阶段输出时间和空间,提高电能输出能力,而目前的强化励磁模式,众多的诸如增加Z源变换器强化励磁等,需要配备专门的强化励磁电路及其控制系统,增加了结构和控制复杂度,降低了可靠性。在实际中 ...
【技术保护点】
1.一种变速开关磁阻风力发电机强励泵升压变流器系统,由五个开关管、四个电容器、三个二极管、一个电感、一个变压器、三个相绕组组成,其技术特征是,所述第一开关管阳极与所述电感一端、所述第二二极管阳极、所述第二电容器正极连接,电感另一端与所述第一电容器负极、所述第三二极管阴极、所述第四电容器正极连接,第一电容器正极与第二二极管阴极、所述第二开关管阳极、所述第三开关管阳极、所述第四开关管阳极连接,第一开关管阴极与所述第一二极管阴极、第四电容器负极、所述变压器二次侧绕组一端连接,第一二极管阳极与第二电容器负极、所述第三电容器负极、所述第五开关管阴极连接,并作为输出负极端,第二开关管阴极与所述第一相绕组一端连接,第三开关管阴极与所述第二相绕组一端连接,第四开关管与所述第三相绕组一端连接,第一相绕组另一端与第二相绕组另一端、第三相绕组另一端、第三电容器正极、变压器一次侧绕组一端连接,并作为输出正极端,第五开关管阳极与变压器一次侧绕组另一端连接,第三二极管阳极与变压器二次侧绕组另一端连接;所有开关管均为全控型电力电子开关器件。
【技术特征摘要】
1.一种变速开关磁阻风力发电机强励泵升压变流器系统,由五个开关管、四个电容器、三个二极管、一个电感、一个变压器、三个相绕组组成,其技术特征是,所述第一开关管阳极与所述电感一端、所述第二二极管阳极、所述第二电容器正极连接,电感另一端与所述第一电容器负极、所述第三二极管阴极、所述第四电容器正极连接,第一电容器正极与第二二极管阴极、所述第二开关管阳极、所述第三开关管阳极、所述第四开关管阳极连接,第一开关管阴极与所述第一二极管阴极、第四电容器负极、所述变压器二次侧绕组一端连接,第一二极管阳极与第二电容器负极、所述第三电容器负极、所述第五开关管阴极连接,并作为输出负极端,第二开关管阴极与所述第一相绕组一端连接,第三开关管阴极与所述第二相绕组一端连接,第四开关管与所述第三相绕组一端连接,第一相绕组另一端与第二相绕组另一端、第三相绕组另一端、第三电容器正极、变压器一次侧绕组一端连接,并作为输出正极端,第五开关管阳极与变压器一次侧绕组另一端连接,第三二极管阳极与变压器二次侧绕组另一端连接;所有开关管均为全控型电力电子开关器件。2.根据权利要求1所述的一种变速开关磁阻风力发电机强励泵升压变流器系统的控制方法为:根据开关磁阻发电机理论和运行原理,结合转子位置信息,检测到当第一相绕组需通电投入工作时,同时闭合导通第一开关管和第二开关管,第一电容器、第二电容器、第四电容器共同向第一相绕组供电励磁,同时向第三电容器充电及输出,该励磁阶段同时实现第四电...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙冠群,何金龙,李刚,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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