本发明专利技术公开一种双馈异步风力发电机组的励磁电路，该励磁电路包括能量变换器和控制器，所述能量变换器包括：整流单元、能耗单元、逆变单元和驱动电路；整流单元连接逆变单元；整流单元的输入端作为能量变换器１４输入端连接变压器的副边；逆变单元输出端连接能耗单元的输出端作为能量变换器输出端连接转子接触器的输入端；所述控制器的一个数字信号处理器输出端串联驱动电路后接到能耗单元输入端，控制器的另一个数字信号处理器输出端串联驱动电路后接到逆变单元输入端。本发明专利技术的有益效果是：显著降低硬件成本；明显地降低励磁电路控制算法的复杂性；实现宽转速范围有功、无功功率独立调节，发电机输出功率因数能调控。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是变速恒频双馈异步风力发电机组，特别涉及的是双馈异 步风力发电机组的励磁电路。
技术介绍
现有技术的变速恒频双馈异步风力发电机组包括风机，与风机连接的 绕组型异步发电机，发电机转子绕组连接一个能量变换器，能量变换器连接 控制器，由控制器和能量变换器组成双馈异步风力发电机组的励磁电路，发 电机发出的电能并入电网。图3是现有技术能量变换器电路连接框图。如图3所示，上述现有技术励磁电路中的能量变换器20是由智能功率模块1、智能功率模块2和一个电 容3组成的双脉冲宽度调制变流器，其中智能功率模块2连接到双馈异步风 力发电机13的转子接触器10;智能功率模块1连接到变压器1上，电容3 连接两个智能功率模块1和智能功率模块2。所述控制器16由两个数字信号 处理器7、 9组成，数字信号处理器7连接到智能功率模块1的驱动电路17; 数字信号处理器9连接到智能功率模块2的驱动电路17。上述现有技术的励磁电路存在的缺陷是需要可控电力电子器件多，变 流器成本较高，控制技术复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，提供一种降低转子变流器硬件 成本，简化控制程序的变速恒频双馈风电机组励磁电路。解决上述技术问题的技术方案是 一种双馈异步风力发电机组的励磁电 路，该励磁电路包括能量变换器和控制器，所述控制器包括两个数字信号处 理器和双端口随机存储器，所述能量变换器包括整流单元、能耗单元、逆 变单元和驱动电路；所述整流单元连接逆变单元，在整流单元和逆变单元的 连接节点上并联电容；整流单元的输入端作为能量变换器输入端连接变压器的副边；逆变单元输出端连接能耗单元的输出端作为能量变换器输出端连接 转子接触器的输入端；所述控制器的一个数字信号处理器输出端串联驱动电 路后接到能耗单元输入端，控制器的另一个数字信号处理器输出端串联驱动 电路后接到逆变单元输入端。 本专利技术的有益效果是①显著降低了现有变速恒频双馈异步风力发电系 统能量变换器的硬件成本；②明显地降低了励磁电路控制算法的复杂性；③ 可实现发电机的宽转速范围运行，在整个允许的速度范围内都可以进行有 功、无功功率独立调节，同时发电机的输出功率因数可以调控。 附图说明图1是本专利技术电路的连接示意图2是图1中数字信号处理器与绝缘栅晶体管的连接示意图3是现有技术能量变换器电路连接框图。《附图中序号说明》 1:变压器 2:功率二极管 3:电容 4:绝缘栅晶体管5:整流单元 6:能耗单元 7 (DSP1):数字信号处理器18:双端口随机存储器9 (DSP2):数字信号处理器2 10:转子接触器 11:风机 12:并网装置 13:双馈异步风力发电机14:能量变换器15:逆变单元 16:控制器 17:驱动电路20:现有技术的能量变换器 21:功率放大电路 22:光电隔离电路23:隔离电源电路具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例进一步详述。本专利技术中用到现有技术的部件，使用相同序号标注。本专利技术提供一种双馈异步风力发电机组的励磁电路，该励磁电路包括能 量变换器14和控制器16，所述控制器16包括两个数字信号处理器7、 9和 双端口随机存储器8，所述能量变换器14包括整流单元5、能耗单元6、 逆变单元15和驱动电路17;所述整流单元5连接逆变单元15，在整流单元 5和逆变单元15的连接节点d， e上并联电容3;整流单元5的输入端a， b, c 作为能量变换器14输入端连接变压器1的副边；逆变单元15输出端连接能 耗单元6的输出端作为能量变换器14输出端f, g， h连接转子接触器10的输 入端；所述控制器16的一个数字信号处理器7输出端串联驱动电路17后接 到能耗单元6输入端，控制器16的另一个数字信号处理器9输出端串联驱 动电路17后接到逆变单元15输入端。所述整流单元5是由6个功率二极管2和电容3组成的三相桥式整流 单元，该整流单元5的输入端a, b， c连接变压器1的副边，整流单元5的输出端d， e连接逆变单元15，在整流单元5和逆变单元15之间的节点d， e之 间连接电容3。所述能耗单元6包括 一个绝缘栅晶体管4、 6个功率二极管2和三个 能耗电阻R1、 R2、 R3;其中绝缘栅晶体管4的栅极串联驱动电路17后连接 控制器16中的数字信号处理器7，绝缘栅晶体管4的发射机和集电极之间并 联3组功率二极管2，每组功率二极管2都是由2个串连的功率二极管2组 成，在每组串连的功率二极管2之间的节点n， m， k上分别串联三个能耗电阻 Rl、 R2、 R3后连接转子接触器10的输入端。所述逆变单元15包括并联的3组带反并联二极管的绝缘栅晶体管4， 每组带反并联二极管的绝缘栅晶体管4都是由2个串连带反并联二极管的绝 缘栅晶体管4组成，在每组串连的带反并联二极管的绝缘栅晶体管4之间的 节点f， g， h连接转子接触器10的输入端。所述控制器16包括两个数字信号处理器7、 9和一个双端口随机存储 器8，双端口随机存储器8的输入端和输出端分别接到两个数字信号处理器 7、 9。所述两个数字信号处理器7、 9是德州仪器公司生产的TMS320F2812 心片。所述驱动电路17包括光电隔离电路22、功率放大电路21和隔离电源电路23;驱动电路的连接结构是数字信号处理器7连接到光电隔离电路22的输入端，光电隔离电路22的输出端连接到功率放大电路21的输入端， 功率放大电路21的输出端连接到绝缘栅晶体管4的栅极，隔离电源电路23 连接到功率放大电路21的电源端。下面结合附图说明本专利技术励磁电路的作用。所述能量变换器包括整流单元、能耗单元和逆变单元，整流单元由6个 功率二极管组成；能量消耗单元由一个绝缘栅晶体管、 一个三相整流桥和三 相外接功率电阻组成，三相整流桥由6个功率二极管组成；逆变单元由6个 绝缘栅晶体管构成，显著降低了现有变速恒频双馈异步风力发电系统能量变 换器的硬件成本；明显地降低了励磁电路控制算法的复杂性。数字信号处理 器TMS320F2812的高速数据处理能力保障了系统的准确性、实时性和灵活性， 提高了变速恒频双馈异步风力发电机组的整体效率，且控制算法易于实现。权利要求1.一种双馈异步风力发电机组的励磁电路，该励磁电路包括能量变换器(14)和控制器(16)，所述控制器(16)包括两个数字信号处理器(7、9)和双端口随机存储器(8)，其特征在于，所述能量变换器(14)包括整流单元(5)、能耗单元(6)、逆变单元(15)和驱动电路(17)；所述整流单元(5)连接逆变单元(15)，在整流单元(5)和逆变单元(15)的连接节点(d，e)上并联电容(3)；整流单元(5)的输入端(a，b，c)作为能量变换器(14)输入端连接变压器(1)的副边；逆变单元(15)输出端连接能耗单元(6)的输出端作为能量变换器(14)输出端(f，g，h)连接转子接触器(10)的输入端；所述控制器(16)的一个数字信号处理器(7)输出端串联驱动电路(17)后接到能耗单元(6)输入端，控制器(16)的另一个数字信号处理器(9)输出端串联驱动电路(1 7)后接到逆变单元(15)输入端。2.根据权利要求1中所述双馈异步风力发电机组的励磁电路，其特征在 于，所述整流单元(5)是由6个功率二极管(2)和电容(3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双馈异步风力发电机组的励磁电路，该励磁电路包括能量变换器（１４）和控制器（１６），所述控制器（１６）包括两个数字信号处理器（７、９）和双端口随机存储器（８），其特征在于，所述能量变换器（１４）包括：整流单元（５）、能耗单元（６）、逆变单元（１５）和驱动电路（１７）；所述整流单元（５）连接逆变单元（１５），在整流单元（５）和逆变单元（１５）的连接节点（ｄ，ｅ）上并联电容（３）；整流单元（５）的输入端（ａ，ｂ，ｃ）作为能量变换器（１４）输入端连接变压器（１）的副边；逆变单元（１５）输出端连接能耗单元（６）的输出端作为能量变换器（１４）输出端（ｆ，ｇ，ｈ）连接转子接触器（１０）的输入端；所述控制器（１６）的一个数字信号处理器（７）输出端串联驱动电路（１７）后接到能耗单元（６）输入端，控制器（１６）的另一个数字信号处理器（９）输出端串联驱动电路（１７）后接到逆变单元（１５）输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马幼捷，尹向前，周雪松，张继东，王新志，郭润睿，刘增高，程德树，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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