本实用新型专利技术涉及一种数字信号处理器驱动的可控硅风力发电机功率控制装置，由功率控制电路、风电机卸荷电路、风能电压电流采样电路、IGBT驱动电路、DC-DC斩波电路、蓄电池电压电流采样电路、数字信号处理器电路组成。风能电压电流采样电路和蓄电池电压电流采样电路分别用于实现对功率控制电路和蓄电池的电压电流信号的采样，功率控制电路采用以受控于DSP的可控硅元件组成的三相半控式整流桥电路，其输出端分别与风电机卸荷电路和DC-DC斩波电路的输入端联接，IGBT驱动电路的输出接至后续DC-DC斩波电路的输入，DC-DC斩波电路输出功率至蓄电池和负载。本实用新型专利技术的结构合理、操作方便、可为风电机系统的安全运行提供有效技术保障。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
数字信号处理器驱动的可控硅风力发电机功率控制装置
本技术属于发电机功率控制装置
，涉及一种用于控制小型交流风力发电机(以下简称风电机)发电过程的数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)驱动的可控硅风力发电机功率控制装置。
技术介绍
在利用风力发电的过程中，随着风速的增高，风电机的输出电压也随之升高。在现有的缺乏机械失速保护结构的小型风电机系统中，虽然也设置有卸荷器，但如果风速超过额定值较多或负载取用功率较小，则卸荷器的接入仍不能控制系统的过负荷。在这种情况下，由于风电机输出的电压及电流均将超过系统控制设备的设计极限，会导致电路器件严重过压、过流，最终可能因过负荷而致使器件损毁，因此，必须对之实施限制。以往的风电机控制装置中都是采用直流接触器(以下简称接触器)来限制超速引起的过负荷。在这种系统里，风电机三相绕组所产生的电力经整流后，受控于串联在功率控制电路中的接触器主动合触点。若系统检测到风电机输出过负荷，则断开接触器控制回路，甩掉接触器主动合触点所控制的所有电路，保护系统免受过负荷故障的损害。然而，由于接触器是有触点元件，其主触点又串接于直流电路中，在风电机高速旋转所产生的高电压、大电流下，接通和开断瞬间都将产生不易切断的强电弧，使用时间一久，触点将逐渐烧蚀，情况严重时，触点将产生熔焊导致无法开断电路。在经常处于野外无人值守运行条件的工作环境中，此类故障往往是导致风电机系统因过负荷而严重损毁的主因。
技术实现思路
本技术的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构合理、操作方便、可为风电机系统的安全运行提供有效技术保障的数字信号处理器(DSP)驱动的可控硅风力发电机功率控制装置。为解决上述技术问题，本技术的实现方案是这样的:一种数字信号处理器驱动的可控硅风力发电机功率控制装置，包括功率控制电路、风电机卸荷电路、风能电压电流采样电路、IGBT驱动电路、DC-DC斩波电路、蓄电池电压电流采样电路、数字信号处理器电路，其中:风能电压电流采样电路用于实现对功率控制电路电压电流信号的采样，其输出端分别与数字信号处理器电路和IGBT驱动电路的采样信号输入端联接；蓄电池电压电流采样电路用于实现对蓄电池电压电流信号的采样，其输出端与数字信号处理器电路的同名输入端联接，数字信号处理器电路的输出端分别接至功率控制电路的驱动控制输入端和风电机卸荷电路的输入端；功率控制电路的输入端与风电机组的功率输出端联接，功率控制电路的输出端分别接至风电机卸荷电路和DC-DC斩波电路的输入端；IGBT驱动电路用于实现后续DC-DC斩波电路的输出控制；DC-DC斩波电路用于实现功率转换，并输出功率至蓄电池和负载。上述数字信号处理器驱动的可控硅风力发电机功率控制装置中，功率控制电路采用以受控于DSP的可控硅元件组成的三相半控式整流桥电路。该电路使整流元件与功率控制元件合二为一，简化了原电路结构。实际工作中，当风电机正常运行时，其所产生的三相电能经功率控制电路(三相半控式整流桥电路)整流后，提供给装置的其余电路，最终生成符合要求的高精度、高稳定性电能；若风电机出现过负荷，DSP输出控制信号，使可控硅电路关断，既切断了高电压、大电流的输送通道，又无电弧产生。与现有技术相比，本技术提出一种风电机无触点功率电路的概念，可较好功率地避免现有技术存在的弊病，为风电机系统的安全运行提供了有效地技术结构保障。【附图说明】图1为本技术一个具体实施例的系统结构框图。图中的各数字标记的名称分别是:1 一风电机组，2 —功率控制电路，3 —风电机卸荷电路，4 一风能电压电流采样电路，5 — IGBT驱动电路，6 — DC-DC斩波电路，7 —蓄电池，8 —蓄电池电压电流采样电路，9 一数字信号处理器电路，10 —负载。【具体实施方式】以下将结合附图对本
技术实现思路
做进一步说明，但本技术的实际应用结构并不仅限于下述的实施例。如图1所示，本技术由设置于同一机壳内的功率控制电路2、风电机卸荷电路3、风能电压电流采样电路4、IGBT驱动电路5、DC-DC斩波电路6、蓄电池电压电流采样电路8、数字信号处理器电路9组成。风能电压电流采样电路4和蓄电池电压电流采样电路8分别用于实现对功率控制电路2和蓄电池7的电压电流信号的采样，风能电压电流采样电路4的输出端分别与数字信号处理器电路9和IGBT驱动电路5的采样信号输入端联接，蓄电池电压电流采样电路8的输出端与数字信号处理器电路9的同名输入端联接，数字信号处理器电路9的输出端分别接至功率控制电路2的驱动控制输入端和风电机卸荷电路3的输入端。功率控制电路2的输入端与风电机组I的功率输出端联接，功率控制电路2的输出端分别接至风电机卸荷电路3和DC-DC斩波电路6的输入端。IGBT驱动电路5的输出端接至后续DC-DC斩波电路6的输入端。DC-DC斩波电路6用于实现功率转换，并输出功率至蓄电池7和负载10。具体实施结构中，功率控制电路2实际采用可控硅三相整流桥及其驱动元件组成的三相半控式整流桥电路，完成对风电机输出三相交流电的整流。数字信号处理器电路9所输出的三路控制信号经功率控制电路2驱动元件增强，控制三相整流桥的三个控制极。风电机卸荷电路3可采用型号为HCPL3120的器件；风能电压电流采样电路4可采用型号为op07的器件；IGBT驱动电路5可采用型号为HCPL316J的器件；DC_DC斩波电路6可采用型号为IKW75N60T的器件；蓄电池电压电流米样电路8可米用型号为op07的器件；数字信号处理器电路9可采用型号为TMS320F28016的器件。实际工作过程中，当风电机组I运行正常时，由其输出的三相交流电经功率控制电路2的三相半控桥整流提供给后级的由IGBT功率元件及周边器件组成的DC-DC斩波电路6，DC-DC斩波电路6由受控于风能电流电压采样电路4的IGBT驱动电路5控制，在风压及风电机输出功率正常时，产生符合设备标准要求的直流电能，供给蓄电池7和负载10 ;若风电机承受高风压，导致风能电压电流采样电路4检测到三相整流后的直流电压、电流高于预定值，则数字信号处理器电路(DSP电路)9经首先接通风电机卸荷电路3，使多余功率经卸荷器泄放，减轻过负荷能力；若风电机卸荷电路3接入后，仍不足以减轻设备过负荷情况，由数字信号处理器电路(DSP电路)9输出控制信号，关断风电机功率控制电路2中的三相半控桥元件，彻底切断风电机输入，保护系统安全。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种数字信号处理器驱动的可控硅风力发电机功率控制装置，其特征在于：包括功率控制电路(2)、风电机卸荷电路(3)、风能电压电流采样电路(4)、IGBT驱动电路(5)、DC?DC斩波电路(6)、蓄电池电压电流采样电路(8)、数字信号处理器电路(9)，所述的风能电压电流采样电路(4)用于实现对功率控制电路(2)电压电流信号的采样，其输出端分别与数字信号处理器电路(9)和IGBT驱动电路(5)的采样信号输入端联接；所述的蓄电池电压电流采样电路(8)用于实现对蓄电池(7)电压电流信号的采样，其输出端与数字信号处理器电路(9)的同名输入端联接，数字信号处理器电路(9)的输出端分别接至功率控制电路(2)的驱动控制输入端和风电机卸荷电路(3)的输入端；所述的功率控制电路(2)的输入端与风电机组(1)的功率输出端联接，功率控制电路(2)的输出端分别接至风电机卸荷电路(3)和DC?DC斩波电路(6)的输入端；所述的IGBT驱动电路(5)用于实现后续DC?DC斩波电路(6)的输出控制；所述的DC?DC斩波电路(6)用于实现功率转换，并输出功率至蓄电池(7)和负载(10)。
【技术特征摘要】
1.一种数字信号处理器驱动的可控硅风力发电机功率控制装置，其特征在于:包括功率控制电路(2)、风电机卸荷电路(3)、风能电压电流采样电路⑷、IGBT驱动电路(5)、DC-DC斩波电路(6)、蓄电池电压电流采样电路(8)、数字信号处理器电路(9)， 所述的风能电压电流采样电路(4)用于实现对功率控制电路(2)电压电流信号的采样，其输出端分别与数字信号处理器电路(9)和IGBT驱动电路(5)的采样信号输入端联接; 所述的蓄电池电压电流采样电路(8)用于实现对蓄电池(7)电压电流信号的采样，其输出端与数字信号处理器电路(9)的同名输入端联接，数字信号处理器电路(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：余新洛，
申请(专利权)人：余新洛，
类型：实用新型
国别省市：
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