直接驅(qū)動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)輪與永磁同步發(fā)電機(jī)直接連接,無(wú)需升速齒輪箱。首先將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為頻率和幅值變化的交流電,經(jīng)過(guò)整流之后變?yōu)橹绷,然后?jīng)過(guò)三相逆變器變換為三相頻率恒定的交流電連接到電網(wǎng)。通過(guò)中間電力電子變換環(huán)節(jié),對(duì)系統(tǒng)有功功率和無(wú)功功率進(jìn)行控制。
 直接驅(qū)動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 眾所周知,并網(wǎng)的條件是:兩側(cè)電壓頻率相同,相位相同。對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō),電壓頻率穩(wěn)定為50Hz,但若要獲得電壓相位則必須通過(guò)電壓傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。在試驗(yàn)中采用HV25-P霍爾電壓傳感器來(lái)獲取電網(wǎng)電壓,并由此得到電網(wǎng)電壓相位。  圖 HV25-P霍爾電壓傳感器外觀 HV25-P霍爾電壓傳感器基于霍爾電磁效應(yīng),外殼采用符合UL94-V0標(biāo)準(zhǔn)的絕緣材料制成,額定電壓為500V,外觀如圖所示,原邊和副邊之間是絕緣的,可測(cè)量直流電壓、交流電壓和脈沖電壓等,廣泛應(yīng)用于交流變頻調(diào)速、伺服電機(jī)、直流電機(jī)牽引的靜電轉(zhuǎn)換、不間斷電源、電焊機(jī)電源以及電池電源等場(chǎng)合。。同其他同種類型傳感器相比,它具有出色的測(cè)量精度,良好的線性度,低溫漂等優(yōu)點(diǎn),此外,它還有反應(yīng)時(shí)間短,頻帶寬,共模抑制比強(qiáng),抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)[5]。 HV25-P霍爾電壓傳感器的額定電流為10mA,在額定電流情況下,傳感器的精度最好。
 圖 直接驅(qū)動(dòng)型發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)流程框圖 HV25-P霍爾電壓傳感器的作用是得到電網(wǎng)電壓信號(hào),從而DSP、FPGA控制器可以根據(jù)此信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變電路產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓同相位的波形,從而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行,試驗(yàn)中使用的調(diào)制方法為三電平PWM調(diào)制。 由于HV25-P霍爾電壓傳感器得到的電壓信號(hào)為交流信號(hào),而DSP的A/D端口只能輸入0-3.3V的電壓信號(hào),所以需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,電平轉(zhuǎn)換電路如圖所示。 圖 電平轉(zhuǎn)換電路圖 其中,HV25-P霍爾電壓傳感器的R1取500KΩ,RM取100Ω,則由輸入的交流電壓幅值為 ,則原邊電流最大為 ,副邊電流最大為 ,滿足要求。經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路后,原來(lái)的交流電被統(tǒng)一偏置一個(gè)幅度,從而滿足了DSP中A/D采樣口的要求。

機(jī)械參數(shù) 使用說(shuō)明 電阻R1使傳感器輸入電流為額定初級(jí)電流時(shí)傳感器有最佳精度,因此傳感器應(yīng)盡量測(cè)量與10mA的初級(jí)電流相對(duì)應(yīng)的電壓。 例如:測(cè)電壓VIN=250V 精度=±0.8%ofVIN(@Ta=+25℃) a)R1=25kΩ/10w,IP=10mA 精度=±1.6%ofVIN(@Ta=+25℃) b)R1=50kΩ/5w,IP=5mA 工作范圍(推薦的)考慮到初級(jí)線圈的電阻(與R1相比,為保持溫度差異近可能低)和隔離,此 |