一种用于小型风力发电机的换流保护器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于小型风力发电机的换流保护器，包括整流器、逆变器和连接在整流器与逆变器之间的保护电路。其中，整流器包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13和充电电容C2；逆变器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、充电电容C1、双极晶体管IBGT1、双极晶体管IBGT2、双极晶体管IBGT3、双极晶体管IBGT4、双极晶体管IBGT5和双极晶体管IBGT6；保护电路包括分压电阻R1、分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4、二极管D7、场效应管VT1和场效应管VT2。通过上述方案，本实用新型专利技术具体结构简单、动作速度快、抗冲击能力强等优点。在风力发电技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

A Converter Protector for Small Wind Turbine

The utility model discloses a converter protector for small wind turbine, which comprises a rectifier, an inverter and a protection circuit connected between the rectifier and the inverter. Among them, the rectifier includes diode D8, diode D9, diode D10, diode D11, diode D12, diode D13 and charging capacitor C2; the inverter includes diode D1, diode D2, diode D3, diode D4, diode D5, diode D6, charging capacitor C1, bipolar transistor IBGT1, bipolar transistor IBGT2, bipolar transistor IBGT3, bipolar transistor IBGT4, bipolar crystal. The protection circuit includes dividing resistor R1, dividing resistor R2, dividing resistor R3, dividing resistor R4, diode D7, field effect transistor VT1 and field effect transistor VT2. Through the above scheme, the utility model has the advantages of simple structure, fast action speed and strong impact resistance. It has high practical value and popularization value in the field of wind power generation technology.

【技术实现步骤摘要】
一种用于小型风力发电机的换流保护器
本技术涉及风力发电
，尤其是一种用于小型风力发电机的换流保护器。
技术介绍
换流器，是由单个或多个换流桥组成的进行交、直流转换的设备。其中，换流器(Converter)可以分为两类:整流器(Rectifer)和逆变器(Inverter)。所述整流器是将交流电转换为直流电，而逆变器是将直流电转换为交流电。在风力发电过程中，风吹动叶片转动，由叶片带动发电机，并将机械能转换电能。发电机产生的电能经过换流器与市电连接。风力发电机及风力发电机组主要保护包括：超转速保护、过压保护、过流保护、接地保护、雷击保护、振动和温度噪声监测。但是，在整流器与逆变器之间并未设置有效的保护，当且仅当，整流器的某一二极管损坏时，电压畸形波将串入逆变器中，使得风力发电机组主保护动作。虽然所述保护能切除故障，但也未解决电压畸形波串入整流器的问题。因此，急需要提出一种用于小型风力发电机的换流保护器，在不影响逆变-整流的前提下，有效地阻断故障的电压畸形波。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于小型风力发电机的换流保护器，本技术采用的技术方案如下：一种用于小型风力发电机的换流保护器，包括与风力发电机的输出端连接的整流器，连接在整流器与市电之间的逆变器，以及连接在整流器与逆变器之间的保护电路。具体地，所述整流器包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13和充电电容C2。所述二极管D8的输出端分别与二极管D10的输出端和二极管D12的输出端连接。所述二极管D9的输入端分别与二极管D11的输入端和二极管D13的输入端连接。所述二极管D9的输出端与二极管D8的输入端连接，并且风力发电机的输出端L12连接在极管D9的输出端与二极管D8的输入端之间。所述二极管D11的输出端与二极管D10的输入端连接，并且风力发电机的输出端L22连接在极管D11的输出端与二极管D10的输入端之间。所述二极管D13的输出端与二极管D12的输入端连接，并且风力发电机的输出端L32连接在极管D13的输出端与二极管D12的输入端之间。所述充电电容C2的一端与二极管D8的输出端连接，且另一端与二极管D9的输入端连接。进一步地，所述逆变器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、充电电容C1、双极晶体管IBGT1、双极晶体管IBGT2、双极晶体管IBGT3、双极晶体管IBGT4、双极晶体管IBGT5和双极晶体管IBGT6。所述二极管D1的输入端与双极晶体管IBGT1的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT1的集电极和二极管D8的输出端连接。所述二极管D3的输入端与双极晶体管IBGT3的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT3的集电极和二极管D8的输出端连接。所述二极管D5的输入端与双极晶体管IBGT5的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT5的集电极和二极管D8的输出端连接。所述二极管D2的输入端与双极晶体管IBGT2的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT2的集电极和双极晶体管IBGT1的发射极连接。所述二极管D4的输入端与双极晶体管IBGT4的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT4的集电极和双极晶体管IBGT3的发射极连接。所述二极管D6的输入端与双极晶体管IBGT6的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT6的集电极和双极晶体管IBGT5的发射极连接。所述充电电容C1的一端与双极晶体管IBGT6的发射极连接、且另一端与双极晶体管IBGT5的集电极连接。优选地，所述保护电路包括串联后一端与二极管D8的输出端连接、另一端与二极管D9的输入端连接的分压电阻R3、二极管D7和分压电阻R4，栅极连接在二极管D7与分压电阻R4之间、且源极与二极管D9的输入端连接的场效应管VT2，一端与双极晶体管IBGT5的集电极连接、且另一端与场效应管VT2的漏极连接的分压电阻R1，一端与场效应管VT2的漏极连接的分压电阻R2，以及栅极与分压电阻R2的另一端连接、漏极与双极晶体管IBGT6的发射极连接、且源极与二极管D9的输入端连接的场效应管VT1。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术巧妙地设置保护电路，既不影响正常的整流-逆变过程，即场效应管VT2处于截止状态、场效应管VT1处于导通状态，当且仅当，整流器中的某一元件故障时，在整流器中将产生畸形波。此时，在二极管D7的单向作用下，驱动场效应管VT2导通，进而，使场效应管VT1的漏极与源极之间截止。如此一来，便能阻断电压畸形波流入逆变器中。另外，本技术采用场效应管作用切换的元件，其具有抗高电压能力强、动作速度在微秒级别。综上所述，本技术具体结构简单、动作速度快、抗冲击能力强等优点。在风力发电
具有很高的实用价值和推广价值。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1所示，本实施例提供了一种用于小型风力发电机的换流保护器，其主要三部分，即与风力发电机的输出端连接的整流器，连接在整流器与市电之间的逆变器，以及连接在整流器与逆变器之间的保护电路。该保护电路课有效地阻断电压畸形波流入逆变器中。其中，整流器包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13和充电电容C2。所述二极管D8的输出端分别与二极管D10的输出端和二极管D12的输出端连接。所述二极管D9的输入端分别与二极管D11的输入端和二极管D13的输入端连接。所述二极管D9的输出端与二极管D8的输入端连接，并且风力发电机的输出端L12连接在极管D9的输出端与二极管D8的输入端之间。所述二极管D11的输出端与二极管D10的输入端连接，并且风力发电机的输出端L22连接在极管D11的输出端与二极管D10的输入端之间。所述二极管D13的输出端与二极管D12的输入端连接，并且风力发电机的输出端L32连接在极管D13的输出端与二极管D12的输入端之间。所述充电电容C2的一端与二极管D8的输出端连接，且另一端与二极管D9的输入端连接。在本实施例中，该逆变器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、充电电容C1、双极晶体管IBGT1、双极晶体管IBGT2、双极晶体管IBGT3、双极晶体管IBGT4、双极晶体管IBGT5和双极晶体管IBGT6。所述二极管D1的输入端与双极晶体管IBGT1的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT1的集电极和二极管D8的输出端连接。所述二极管D3的输入端与双极晶体管IBGT3的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT3的集电极和二极管D8的输出端连接。所述二极管D5的输入端与双极晶体管IBGT5的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT5的集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于小型风力发电机的换流保护器，其特征在于，包括与风力发电机的输出端连接的整流器，连接在整流器与市电之间的逆变器，以及连接在整流器与逆变器之间的保护电路；所述整流器包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13和充电电容C2；所述二极管D8的输出端分别与二极管D10的输出端和二极管D12的输出端连接；所述二极管D9的输入端分别与二极管D11的输入端和二极管D13的输入端连接；所述二极管D9的输出端与二极管D8的输入端连接，并且风力发电机的输出端L12连接在极管D9的输出端与二极管D8的输入端之间；所述二极管D11的输出端与二极管D10的输入端连接，并且风力发电机的输出端L22连接在极管D11的输出端与二极管D10的输入端之间；所述二极管D13的输出端与二极管D12的输入端连接，并且风力发电机的输出端L32连接在极管D13的输出端与二极管D12的输入端之间；所述充电电容C2的一端与二极管D8的输出端连接，且另一端与二极管D9的输入端连接；所述逆变器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、充电电容C1、双极晶体管IBGT1、双极晶体管IBGT2、双极晶体管IBGT3、双极晶体管IBGT4、双极晶体管IBGT5和双极晶体管IBGT6；所述二极管D1的输入端与双极晶体管IBGT1的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT1的集电极和二极管D8的输出端连接；所述二极管D3的输入端与双极晶体管IBGT3的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT3的集电极和二极管D8的输出端连接；所述二极管D5的输入端与双极晶体管IBGT5的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT5的集电极和二极管D8的输出端连接；所述二极管D2的输入端与双极晶体管IBGT2的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT2的集电极和双极晶体管IBGT1的发射极连接；所述二极管D4的输入端与双极晶体管IBGT4的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT4的集电极和双极晶体管IBGT3的发射极连接；所述二极管D6的输入端与双极晶体管IBGT6的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT6的集电极和双极晶体管IBGT5的发射极连接；所述充电电容C1的一端与双极晶体管IBGT6的发射极连接、且另一端与双极晶体管IBGT5的集电极连接；所述保护电路包括串联后一端与二极管D8的输出端连接、另一端与二极管D9的输入端连接的分压电阻R3、二极管D7和分压电阻R4，栅极连接在二极管D7与分压电阻R4之间、且源极与二极管D9的输入端连接的场效应管VT2，一端与双极晶体管IBGT5的集电极连接、且另一端与场效应管VT2的漏极连接的分压电阻R1，一端与场效应管VT2的漏极连接的分压电阻R2，以及栅极与分压电阻R2的另一端连接、漏极与双极晶体管IBGT6的发射极连接、且源极与二极管D9的输入端连接的场效应管VT1。...

【技术特征摘要】
1.一种用于小型风力发电机的换流保护器，其特征在于，包括与风力发电机的输出端连接的整流器，连接在整流器与市电之间的逆变器，以及连接在整流器与逆变器之间的保护电路；所述整流器包括二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12、二极管D13和充电电容C2；所述二极管D8的输出端分别与二极管D10的输出端和二极管D12的输出端连接；所述二极管D9的输入端分别与二极管D11的输入端和二极管D13的输入端连接；所述二极管D9的输出端与二极管D8的输入端连接，并且风力发电机的输出端L12连接在极管D9的输出端与二极管D8的输入端之间；所述二极管D11的输出端与二极管D10的输入端连接，并且风力发电机的输出端L22连接在极管D11的输出端与二极管D10的输入端之间；所述二极管D13的输出端与二极管D12的输入端连接，并且风力发电机的输出端L32连接在极管D13的输出端与二极管D12的输入端之间；所述充电电容C2的一端与二极管D8的输出端连接，且另一端与二极管D9的输入端连接；所述逆变器包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、充电电容C1、双极晶体管IBGT1、双极晶体管IBGT2、双极晶体管IBGT3、双极晶体管IBGT4、双极晶体管IBGT5和双极晶体管IBGT6；所述二极管D1的输入端与双极晶体管IBGT1的发射极连接、且输出端分别与双极晶体管IBGT1的集电极和二极管D8的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱琳，张明宇，杨玺，黄孟阳，
申请(专利权)人：云南省能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53