本实用新型专利技术涉及一种风力发电直流变桨驱动的制动电路，所述制动电路由直流母线电压的监测电路、直流母线电压转换的供电电路、过压信号发生电路、信号整形放大电路、IGBT驱动电路、状态显示电路组成；监测电路对母线电压进行采样，当母线电压超过阀值，即通过信号整形放大和驱动电路驱动单管IGBT，实现接通制动电阻的耗能回路，从而控制母线电压在一个正常范围。所述制动电路IGBT驱动信号准确、稳定，同时结构简单，成本低廉，能够有效保护直流变桨驱动系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
风力发电直流变桨驱动的制动电路
本技术涉及一种直流调速器制动电路，特别涉及一种风力发电机组采用直流调速器和直流电机的直流变桨驱动的制动电路。
技术介绍
兆瓦级变速恒频风力发电系统中电动变桨技术是其中的关键技术。它控制风力发电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节。在低风速起动时，桨叶节距可以转到合适的角度，使风轮具有最大的起动力矩；当风速过高时，通过调整桨叶节距，改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使发电机功率输出保持稳定。变桨系统的核心——变桨驱动控制系统是其关键部分。由于直流电机在系统失电后可以方便的由后备直流电源供电从而顺桨到安全位置的优点，所以变桨系统大多采用直流调速器和直流电机组成。在直流电机运转过程中，由于快速停车等原因容易造成直流母线电压过高，如果不对过高的直流母线电压控制，容易损坏直流环节的滤波储能电容和直流调速器，从而损坏变桨驱动控制系统。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种风力发电直流变桨驱动的制动电路，在直流母线电压过高的时候通过制动电阻泄放能量，从而保护变桨驱动控制系统。所述制动电路具有结构简单，无需单独供电，成本低廉的特点。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是由直流母线电压的监测电路、 直流母线电压转换的供电电路、过压信号发生电路、信号整形放大电路、IGBT驱动电路、状态显示电路组成。通过电阻和稳压管得到电路供电电源15V，通过电阻分压网络监测直流母线电压，当母线电压超过一定门限后，三极管2N5551导通，通过与非门电路⑶4011得到 IGBT的驱动信号，驱动信号经过门级驱动电阻即开通IGBT，母线上的能量即通过串接的制动电阻和IGBT回路泄放，从而达到控制母线电压，保护直流变桨系统的目的。本技术的有益效果是，结构简单、成本低廉，能够及时有效的解决直流变桨系统母线电压过高的问题，从而保护变桨系统安全可靠运行。附图说明图I是本技术的直流变桨驱动的电路原理图，其中标号相同的电位点的电位相同。具体实施方式图I示出了本技术实施例提供的直流变桨驱动的制动电路原理图。直流母线的正端P+接端子JP1，直流母线的负端N接端子JP2，在端子JPl和JP2之间接电阻R1、R2 和稳压管D2 IN4744得到15V电源。稳压管D2的另一端接负端N，电阻RlO与LED2串联然后与电容Cl 一起与D2并联，起到稳压滤波和电源上电指示的作用。稳压管D2—端同时接到与非门电路⑶4011的14脚和电阻R7的一端。电阻R3、R5、Rll和电位器VRl接在端子 JPl和JP2之间，电阻器VRl中间抽头通过电阻R6接三极管的基极，当母线电压超过规定的阀值时，三极管Ql导通，三极管Ql的发射极通过电阻R12接至N，电容C4与电阻R12并联， 三极管Ql的集电极通过电阻R7接至稳压管一端，集电极同时接到与非门电路CD4011的脚 I和脚2，当直流母线电压过高时，三极管集电极变为低电平，通过与非门电路CD4011的整形，脚11输出15V高电平，通过门级电阻R8，驱动信号接IGBT的栅级，从而实现IGBT的导通，制动电阻接在IGBT的集电极C上的端子JP3，制动电阻另一端接端子JPI。端子JPl和 JP3之间接电阻R4和LEDl起到状态指示作用，二极管Dl阳极接IGBT的集电极，二极管Dl 的阴极接端子JP1，实现续流作用。当直流母线电压降至正常值后，IGBT不导通不工作，制动电阻的耗能回路切断，变桨驱动系统继续工作。本技术为了节省成本，IGBT和续流二极管均采用单管分立器件，亦可采用模块实现上述保护功能。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。权利要求1.一种风力发电直流变桨驱动的制动电路，其特征在于，所述制动电路由直流母线电压的监测电路、直流母线电压转换的供电电路、过压信号发生电路、信号整形放大电路、 IGBT驱动电路、状态显示电路组成。2.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中的直流母线电压监测电路由电阻和电位器组成的分压网络构成。3.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中的供电电路由功率电阻和稳压管IN4744组成，为电路提供15V供电电源。4.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中的过压信号发生电路由三极管2N5551组成，当母线电压超过阀值，三极管2N5551导通，得到低电平信号。5.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中的信号整形电路由与非门电路⑶4011组成，实现信号整形和取反，从而得到IGBT驱动信号。6.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中的IGBT驱动电路由门级驱动电阻构成。7.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中状态显示电路由电阻 R4，发光管LEDl ;电阻R10，发光管LED2组成。8.如权利要求I所述的制动电路，其特征在于，所述制动电路中的制动IGBT型号为 IKW75N60T，续流二极管型号为IDP45E60。专利摘要本技术涉及一种风力发电直流变桨驱动的制动电路，所述制动电路由直流母线电压的监测电路、直流母线电压转换的供电电路、过压信号发生电路、信号整形放大电路、IGBT驱动电路、状态显示电路组成；监测电路对母线电压进行采样，当母线电压超过阀值，即通过信号整形放大和驱动电路驱动单管IGBT，实现接通制动电阻的耗能回路，从而控制母线电压在一个正常范围。所述制动电路IGBT驱动信号准确、稳定，同时结构简单，成本低廉，能够有效保护直流变桨驱动系统。文档编号H02P3/12GK202746094SQ201220379979公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日专利技术者甘敬松 申请人:中船重工(武汉)凌久电气有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风力发电直流变桨驱动的制动电路，其特征在于，所述制动电路由直流母线电压的监测电路、直流母线电压转换的供电电路、过压信号发生电路、信号整形放大电路、IGBT驱动电路、状态显示电路组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：甘敬松，
申请(专利权)人：中船重工武汉凌久电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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