專利名稱：交流驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)的交流驅(qū)動(dòng)
O
背景技術(shù)：
隨著不可再生能源在世界范圍內(nèi)面臨枯竭的窘境，為滿足工業(yè)化生產(chǎn)和人類生活所需，人們對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)力、水力這些可再生能源的關(guān)注和利用已日漸提升。其中，風(fēng)力發(fā)電是一種已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟的新能源開發(fā)技術(shù)，有著廣泛的普及和應(yīng)用。變槳控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心部件之一，其主要作用是通過(guò)改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組槳葉角度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率的大小，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出在額定功率以內(nèi)。 變槳驅(qū)動(dòng)器和變槳電機(jī)是變槳控制系統(tǒng)的執(zhí)行單元，也是變槳系統(tǒng)最核心的部件之一。目前，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電組的變槳系統(tǒng)多采用直流驅(qū)動(dòng)器和直流電機(jī)，其普遍存在的問(wèn)題是直流電機(jī)的功率密度小，成本高、維護(hù)麻煩，換相電刷是磨損件需要定期更換等。尤其在風(fēng)電行業(yè)普降成本，提高性價(jià)比的今天，其缺點(diǎn)更加突出。交流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠耐用、成本低、維護(hù)方便，正好克服了直流電機(jī)的上述缺點(diǎn)。交流驅(qū)動(dòng)器和交流電機(jī)在風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)中的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。但是，應(yīng)用于交流變槳控制系統(tǒng)的通用交流驅(qū)動(dòng)器在功能和性能上難以滿足交流變槳驅(qū)動(dòng)器的一些特殊要求，而且目前市場(chǎng)也很難找到一款風(fēng)電變槳專用的交流驅(qū)動(dòng)器。比如，在風(fēng)電變槳系統(tǒng)中， 為了保證電網(wǎng)瞬時(shí)斷電時(shí)變槳系統(tǒng)仍然能夠可靠工作，并且在電網(wǎng)斷電后變槳系統(tǒng)能夠收攏槳葉，變槳系統(tǒng)都有自己的后備電源，這就要求電網(wǎng)電壓供電和后備電源供電能夠無(wú)縫切換。又如，如圖1所示，后備電源充電電路包括整流電路，濾波電路和開關(guān)電路，其中 整流電路的輸入端與交流電源的輸出端連接，整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連，濾波電路的輸出端與開關(guān)電路的輸入端相連，開關(guān)電路的輸出端與后備電源相連，開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有一電源轉(zhuǎn)換電路和一采樣保護(hù)電路，開關(guān)電路的輸入端串聯(lián)有一三極管；電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與開關(guān)電路連接，電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)三極管與一控制單元連接；采樣保護(hù)電路的輸入端與開關(guān)電路連接，采樣保護(hù)電路的輸出端與控制單元相連接。但是此技術(shù)方案需要增加額外的充電電路，雖然可以達(dá)到充電及充電保護(hù)等目的，但增加了生產(chǎn)成本。另外，交流驅(qū)動(dòng)器控制板的工作電源一般都由開關(guān)電源產(chǎn)生，開關(guān)電源輸入端直接從驅(qū)動(dòng)器的母線取電，母線是由交流驅(qū)動(dòng)器輸入的電網(wǎng)電源整流而來(lái)。風(fēng)電電網(wǎng)的質(zhì)量不高導(dǎo)致了交流驅(qū)動(dòng)器主控板的工作電源的EMC風(fēng)險(xiǎn)較大。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提出一種用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)的交流驅(qū)動(dòng)器。[0008]本實(shí)用新型的目的將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一種交流驅(qū)動(dòng)器，用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)，包括主回路，所述主回路包括整流電路，濾波電路和逆變電路，其中所述整流電路的輸入端與交流電網(wǎng)相連傳輸交流電壓，所述整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連傳輸直流電壓，所述濾波電路的輸出端與逆變電路的輸入端相連傳輸直流電壓，所述逆變電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連傳輸交流電壓，所述主回路上所述濾波電路和所述逆變電路之間并聯(lián)一切換電路，所述切換電路包括二極管和后備電源，所述二極管的負(fù)端連接所述主回路的母線的正端，所述二極管的正端連接后備電源的正端，所述后備電源的負(fù)端和所述主回路的母線的負(fù)端相連接，所述主回路還包括一用于所述后備電源充電的充電電路，所述充電電路包括開關(guān)電路，所述開關(guān)電路的輸入端與交流驅(qū)動(dòng)器的母線連接，所述開關(guān)電路的輸出端與后備電源相連；所述開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有一電源轉(zhuǎn)換電路和一采樣保護(hù)電路，所述開關(guān)電路的輸入端串聯(lián)有一三極管；所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與開關(guān)電路連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)所述三極管與所述交流驅(qū)動(dòng)器的I/O端口連接；所述采樣保護(hù)電路的輸入端與開關(guān)電路連接，所述采樣保護(hù)電路的輸出端與所述交流驅(qū)動(dòng)器的A/D端口連接。優(yōu)選的，上述的交流驅(qū)動(dòng)器，其中所述整流電路為三相二極管不控整流橋電路； 所述濾波電路為無(wú)源濾波電路；所述逆變電路為三相逆變電橋電路。優(yōu)選的，上述的交流驅(qū)動(dòng)器，其中所述后備電源為蓄電池組或者超級(jí)電容組。優(yōu)選的，上述的交流驅(qū)動(dòng)器，其中所述交流驅(qū)動(dòng)器包括主控板工作電源，一開關(guān)電源的輸入端與交流驅(qū)動(dòng)器的母線連接，所述開關(guān)電源的輸出端與一級(jí)電源隔離模塊的輸入端連接，所述一級(jí)電源隔離模塊的輸出端與交流驅(qū)動(dòng)器主控板相連。優(yōu)選的，上述的交流驅(qū)動(dòng)器，其中還包括一外部直流電源，所述外部直流電源的輸入端與一 UPS電源連接，所述外部直流電源的輸出端通過(guò)一個(gè)二極管并聯(lián)到所述開關(guān)電源的輸出端。本實(shí)用新型提供了一種用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)的交流驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)對(duì)通用型交流驅(qū)動(dòng)器的功能進(jìn)行增加和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓供電和后備電源供電的無(wú)縫切換，保證了電網(wǎng)瞬時(shí)斷電時(shí)變槳系統(tǒng)仍然能夠可靠工作。本實(shí)用新型充分利用了交流驅(qū)動(dòng)器的已有資源，在交流驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部加入了充電電路，使交流驅(qū)動(dòng)器具有了給后備電源充電的附加功能， 風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)就不需要再單獨(dú)配置充電器和控制芯片，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型交流驅(qū)動(dòng)器主控板的工作電源通過(guò)一級(jí)電源隔離模塊的隔離和外部直流電源供電的冗余設(shè)計(jì)，提高了交流驅(qū)動(dòng)器在風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)中使用的可靠性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低，維護(hù)方便，性能優(yōu)良，應(yīng)用功能增強(qiáng)，性能提高，更加滿足在風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)中的應(yīng)用要求。以下便結(jié)合實(shí)施例附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳述，以使本實(shí)用新型技術(shù)方案更易于理解、掌握。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)充電電路的電路示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主回路的電路示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的充電電路的電路示意圖；[0019]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的抗干擾和冗余設(shè)計(jì)的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例的一種交流驅(qū)動(dòng)器，用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)，如圖2所示，包括主回路， 主回路包括整流電路，濾波電路和逆變電路，整流電路為三相二極管不控整流橋電路；濾波電路為無(wú)源濾波電路；逆變電路為三相逆變電橋電路。整流電路的輸入端與交流電網(wǎng)相連傳輸交流電壓，整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連傳輸直流電壓，濾波電路的輸出端與逆變電路的輸入端相連傳輸直流電壓，逆變電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連傳輸交流電壓，主回路上并聯(lián)切換電路，切換電路并聯(lián)于濾波電路和逆變電路之間。切換電路包括鉗位二極管和后備電源，后備電源為蓄電池組或者超級(jí)電容組。鉗位二極管的負(fù)端連接主回路的母線的正端，鉗位二極管的正端連接后備電源的正端，后備電源的負(fù)端和主回路的母線的負(fù)端相連接。用于后備電源充電的充電電路，如圖3所示，充電電路包括開關(guān)電路，開關(guān)電路的輸入端與交流驅(qū)動(dòng)器的母線連接，開關(guān)電路的輸出端與后備電源相連；開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有電源轉(zhuǎn)換電路和采樣保護(hù)電路，開關(guān)電路的輸入端串聯(lián)有三極管；電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與開關(guān)電路連接，電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)三極管與交流驅(qū)動(dòng)器的I/O端口連接；采樣保護(hù)電路的輸入端與開關(guān)電路連接，采樣保護(hù)電路的輸出端與交流驅(qū)動(dòng)器的A/D 端口連接。交流驅(qū)動(dòng)器包括主控板工作電源，如圖4所示，開關(guān)電源的輸入端與交流驅(qū)動(dòng)器的母線連接，開關(guān)電源的輸出端與一級(jí)電源隔離模塊的輸入端連接，一級(jí)電源隔離模塊的輸出端與交流驅(qū)動(dòng)器主控板相連。外部直流電源，外部直流電源的輸入端與UPS電源連接， 外部直流電源的輸出端通過(guò)一個(gè)鉗位二極管并聯(lián)到開關(guān)電源的輸出端。本實(shí)施例提供了一種用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)的交流驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)對(duì)通用型交流驅(qū)動(dòng)器的功能進(jìn)行增加和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓供電和后備電源供電的無(wú)縫切換，保證了電網(wǎng)瞬時(shí)斷電時(shí)變槳系統(tǒng)仍然能夠可靠工作。本實(shí)用新型充分利用了交流驅(qū)動(dòng)器的已有資源，在交流驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部加入了充電電路，使交流驅(qū)動(dòng)器具有了給后備電源充電的附加功能， 風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)就不需要再單獨(dú)配置充電器和控制芯片，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型交流驅(qū)動(dòng)器主控板的工作電源通過(guò)一級(jí)電源隔離模塊的隔離和外部直流電源供電的冗余設(shè)計(jì)，提高了交流驅(qū)動(dòng)器在風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)中使用的可靠性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低，維護(hù)方便，性能優(yōu)良，應(yīng)用功能增強(qiáng)，性能提高，更加滿足在風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)中的應(yīng)用要求。本實(shí)用新型尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種交流驅(qū)動(dòng)器，用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)，包括主回路，所述主回路包括整流電路，濾波電路和逆變電路，其中所述整流電路的輸入端與交流電網(wǎng)相連傳輸交流電壓，所述整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端相連傳輸直流電壓，所述濾波電路的輸出端與逆變電路的輸入端相連傳輸直流電壓，所述逆變電路的輸出端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連傳輸交流電壓，其特征在于所述主回路上所述濾波電路和所述逆變電路之間并聯(lián)一切換電路，所述切換電路包括二極管和后備電源，所述二極管的負(fù)端連接所述主回路的母線的正端，所述二極管的正端連接后備電源的正端，所述后備電源的負(fù)端和所述主回路的母線的負(fù)端相連接；所述主回路還包括一用于所述后備電源充電的充電電路，所述充電電路包括開關(guān)電路，所述開關(guān)電路的輸入端與交流驅(qū)動(dòng)器的母線連接，所述開關(guān)電路的輸出端與后備電源相連；所述開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有一電源轉(zhuǎn)換電路和一采樣保護(hù)電路，所述開關(guān)電路的輸入端串聯(lián)有一三極管；所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸入端與開關(guān)電路連接，所述電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)所述三極管與所述交流驅(qū)動(dòng)器的I/O端口連接；所述采樣保護(hù)電路的輸入端與開關(guān)電路連接，所述采樣保護(hù)電路的輸出端與所述交流驅(qū)動(dòng)器的A/D端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述整流電路為三相二極管不控整流橋電路；所述濾波電路為無(wú)源濾波電路；所述逆變電路為三相逆變電橋電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述后備電源為蓄電池組或者超級(jí)電容組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述交流驅(qū)動(dòng)器包括主控板工作電源，一開關(guān)電源的輸入端與交流驅(qū)動(dòng)器的母線連接，所述開關(guān)電源的輸出端與一級(jí)電源隔離模塊的輸入端連接，所述一級(jí)電源隔離模塊的輸出端與交流驅(qū)動(dòng)器主控板相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流驅(qū)動(dòng)器，其特征在于還包括一外部直流電源，所述外部直流電源的輸入端與一 UPS電源連接，所述外部直流電源的輸出端通過(guò)一個(gè)二極管并聯(lián)到所述開關(guān)電源的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種交流驅(qū)動(dòng)器，用于風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)，包括主回路，所述主回路包括整流電路，濾波電路和逆變電路，所述主回路上并聯(lián)一切換電路，所述切換電路包括二極管和后備電源，所述二極管的負(fù)端連接所述主回路的母線的正端，所述二極管的正端連接后備電源的正端，所述后備電源的負(fù)端和所述主回路的母線的負(fù)端相連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低，維護(hù)方便，性能優(yōu)良，應(yīng)用功能增強(qiáng)，性能提高，更加滿足在風(fēng)電交流變槳系統(tǒng)中的應(yīng)用要求。
文檔編號(hào)H02J9/06GK202218168SQ20112040198
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者傅建民, 尤林森 申請(qǐng)人:蘇州能健電氣有限公司