大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在節(jié)能減排的大環(huán)境下，發(fā)展以風(fēng)能、太陽(yáng)能等為代表的新能源已成為大勢(shì)所趨，風(fēng)力產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)較好，在技術(shù)上比較成熟，以直驅(qū)/雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為代表的變速恒頻技術(shù)是目前最先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，也是新增裝機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)型。低速永磁同步風(fēng)電機(jī)組因其高效率、高可靠性、低維護(hù)成本等優(yōu)點(diǎn)成為行業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)廠家大都積極開發(fā)低速的永磁同步風(fēng)電機(jī)組，而忽略了轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁的低速風(fēng)機(jī)的技術(shù)積累與工程應(yīng)用。
[0003]近年隨著稀土永磁材料成本大幅增加，極大影響了直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的發(fā)展。為了降低成本，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁新技術(shù)應(yīng)用而生。該方法是風(fēng)機(jī)仍然低速運(yùn)行，轉(zhuǎn)子采用直流勵(lì)磁繞組提供磁場(chǎng)。例如德國(guó)Enercon公司已將電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，國(guó)內(nèi)湘電集團(tuán)成為首個(gè)研制出電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的公司，但勵(lì)磁裝置尚處于空白。大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置主要給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供直流電能，實(shí)現(xiàn)變流與勵(lì)磁協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種輸入電壓范圍大、輸出電流可調(diào)范圍大、輸出電流紋波小并且效率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短的大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置。
[0005]—種大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置，其特別之處在于:包括輸入熔斷器，該輸入熔斷器的輸入端接1100V直流電源而在其輸出端分別并聯(lián)有輸入薄膜電容和吸收電容，在該輸入熔斷器的輸出端還并聯(lián)有串聯(lián)在一起的IGBT功率模塊組件和二極管，該二極管的兩端分別引出至輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端，并且在該二極管的兩端并聯(lián)有輸出電容，在該二極管和輸出電容之間串聯(lián)有濾波電感。
[0006]其中在二極管和輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端之間串聯(lián)有電流采樣霍爾元件。
[0007]其中在輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端并聯(lián)有防雷器。
[0008]采用本實(shí)用新型的電勵(lì)磁裝置可使直驅(qū)電機(jī)制造成本下降，而相對(duì)于變流器來(lái)說(shuō)，勵(lì)磁裝置價(jià)格較便宜，可使整個(gè)機(jī)組價(jià)格降低。隨著運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，永磁機(jī)組存在退磁現(xiàn)象，而電勵(lì)磁機(jī)組不存在該現(xiàn)象，使用壽命更長(zhǎng)。另外本實(shí)用新型裝置防護(hù)等級(jí)高，使用壽命長(zhǎng)，輸入電壓范圍大，輸出電流可調(diào)范圍大，輸出電流紋波小，效率高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，有完善的過(guò)流、過(guò)/欠壓、過(guò)/欠勵(lì)、溫度、接地等保護(hù)功能。
【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置，包括輸入熔斷器SWl，該輸入熔斷器SWl的輸入端接1100V直流電源而在其輸出端分別并聯(lián)有輸入薄膜電容C14和吸收電容C15，在該輸入熔斷器SWl的輸出端還并聯(lián)有串聯(lián)在一起的IGBT功率模塊組件和二極管V12，該二極管V12的兩端分別引出至輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端，并且在該二極管V12的兩端并聯(lián)有輸出電容C16，在該二極管V12和輸出電容C16之間串聯(lián)有濾波電感。
[0011]其中在二極管V12和輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端之間串聯(lián)有電流采樣霍爾元件HALLl另外在輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端并聯(lián)有防雷器F15。
[0012]本實(shí)用新型的使用方法和工作原理是:
[0013]如圖1所示，包括輸入熔斷器SWl ;輸入薄膜電容C14為；吸收電容C15 ;IGBT功率模塊組件U14 ;二極管V12 ;串聯(lián)的第一濾波電感L1、第二濾波電感L2 ;輸出電容C16 ;電流采樣霍爾元件HALLl ;防雷器F15。
[0014]電路采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)，保持開關(guān)周期T不變，調(diào)節(jié)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間。當(dāng)t =O時(shí)刻，驅(qū)動(dòng)IGBT功率模塊組件U14導(dǎo)通，輸入電源1100VDC向輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子供電。當(dāng)t =h時(shí)控制IGBT功率模塊組件U14關(guān)斷，二極管V12續(xù)流；輸出濾波電感值較大使負(fù)載電流連續(xù)且脈動(dòng)小。至一個(gè)周期T結(jié)束，再驅(qū)動(dòng)IGBT功率模塊組件U14導(dǎo)通，重復(fù)上一周期過(guò)程。如果改變開關(guān)的動(dòng)作頻率，或改變直流電流接通和斷開的時(shí)間比例，便可改變加到負(fù)載上的電壓、電流平均值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置，其特征在于:包括輸入熔斷器(SWl)，該輸入熔斷器(SWl)的輸入端接IlOOV直流電源而在其輸出端分別并聯(lián)有輸入薄膜電容(C14)和吸收電容(C15)，在該輸入熔斷器(SWl)的輸出端還并聯(lián)有串聯(lián)在一起的IGBT功率模塊組件和二極管(V12)，該二極管(V12)的兩端分別引出至輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端，并且在該二極管(V12)的兩端并聯(lián)有輸出電容(C16)，在該二極管(V12)和輸出電容(C16)之間串聯(lián)有濾波電感。2.如權(quán)利要求1所述的大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置，其特征在于:其中在二極管(V12)和輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端之間串聯(lián)有電流采樣霍爾元件(HALLl)。3.如權(quán)利要求1所述的大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置，其特征在于:其中在輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端并聯(lián)有防雷器(F15)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大功率電勵(lì)磁直驅(qū)變流器勵(lì)磁裝置。其特點(diǎn)是：包括輸入熔斷器(SW1)，該輸入熔斷器(SW1)的輸入端接1100V直流電源而在其輸出端分別并聯(lián)有輸入薄膜電容(C14)和吸收電容(C15)，在該輸入熔斷器(SW1)的輸出端還并聯(lián)有串聯(lián)在一起的IGBT功率模塊組件和二極管(V12)，該二極管(V12)的兩端分別引出至輸出電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接線端，并且在該二極管(V12)的兩端并聯(lián)有輸出電容(C16)，在該二極管(V12)和輸出電容(C16)之間串聯(lián)有濾波電感。采用本實(shí)用新型的電勵(lì)磁裝置可使直驅(qū)電機(jī)制造成本下降，而相對(duì)于變流器來(lái)說(shuō)，勵(lì)磁裝置價(jià)格較便宜，可使整個(gè)機(jī)組價(jià)格降低。
【IPC分類】H02M3/155, H02P9/30
【公開號(hào)】CN204836013
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520519290
【發(fā)明人】楊真, 王建鋒, 張鵬, 任宦, 楊楓, 王慧廣, 李洪濤, 許海斌, 蔡宏程, 楊愛(ài)華, 吳永強(qiáng), 王維賢
【申請(qǐng)人】寧夏大唐國(guó)際青銅峽風(fēng)電有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月17日