CN103066686A - 交流驱动器的电源切换电路 - Google Patents

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傅建民
尤林森
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Abstract

本发明揭示了一种交流驱动器的电源切换电路，包括主回路，所述主回路包括整流电路，滤波电路和逆变电路，所述主回路上并联一切换电路，所述切换电路包括二极管和后备电源，所述二极管的负端连接所述主回路的母线的正端，所述二极管的正端连接后备电源的正端，所述后备电源的负端和所述主回路的母线的负端相连接。本发明通过对通用型交流驱动器的功能进行增加和优化，实现了电网电压供电和后备电源供电的无缝切换，保证了电网瞬时断电时变桨系统仍然能够可靠工作，使交流驱动器满足变桨驱动器的特殊要求，应用功能增强，性能提高，更加满足在风电交流变桨系统中的应用要求。

Description

交流驱动器的电源切换电路
技术领域
本发明属于风力发电领域，尤其涉及一种用于风电交流变桨系统的交流驱动器的电源切换电路。
背景技术
随着不可再生能源在世界范围内面临枯竭的窘境，为满足工业化生产和人类生活所需，人们对太阳能、风力、水力这些可再生能源的关注和利用已日渐提升。其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的新能源开发技术，有着广泛的普及和应用。
变桨控制系统是风力发电机组的核心部件之一，其主要作用是通过改变风力发电机组桨叶角度来调节风力发电机输出功率的大小，保证风力发电机输出在额定功率以内。变桨驱动器和变桨电机是变桨控制系统的执行单元，也是变桨系统最核心的部件之一。目前，我国风力发电组的变桨系统多采用直流驱动器和直流电机，其普遍存在的问题是直流电机的功率密度小，成本高、维护麻烦，换相电刷是磨损件需要定期更换等。尤其在风电行业普降成本，提高性价比的今天，其缺点更加突出。
交流电机结构简单、可靠耐用、成本低、维护方便，正好克服了直流电机的上述缺点。交流驱动器和交流电机在风电变桨控制系统中的应用已越来越广泛。但是，应用于交流变桨控制系统的通用交流驱动器在功能和性能上难以满足交流变桨驱动器的一些特殊要求，而且目前市场也很难找到一款风电变桨专用的交流驱动器。而在风电变桨系统中，为了保证电网瞬时断电时变桨系统仍然能够可靠工作，并且在电网断电后变桨系统能够收拢桨叶，变桨系统都有自己的后备电源，这就要求电网电压供电和后备电源供电能够无缝切换。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种用于风电交流变桨系统的交流驱动器的电源切换电路。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种交流驱动器的电源切换电路，包括主回路，所述主回路包括整流电路，滤波电路和逆变电路，其中：所述整流电路的输入端与交流电网相连传输交流电压，所述整流电路的输出端与滤波电路的输入端相连传输直流电压，所述滤波电路的输出端与逆变电路的输入端相连传输直流电压，所述逆变电路的输出端与驱动电机相连传输交流电压，所述主回路上并联一切换电路，所述切换电路包括二极管和后备电源，所述二极管的负端连接所述主回路的母线的正端，所述二极管的正端连接后备电源的正端，所述后备电源的负端和所述主回路的母线的负端相连接。
优选的，上述的交流驱动器的电源切换电路，其中：所述切换电路并联于所述滤波电路和所述逆变电路之间。
优选的，上述的交流驱动器的电源切换电路，其中：所述二极管为钳位二极管。
优选的，上述的交流驱动器的电源切换电路，其中：所述整流电路为三相二极管不控整流桥电路。
优选的，上述的交流驱动器的电源切换电路，其中：所述滤波电路为无源滤波电路。
优选的，上述的交流驱动器的电源切换电路，其中：所述逆变电路为三相逆变电桥电路。
优选的，上述的交流驱动器的电源切换电路，其中：所述后备电源为蓄电池组或者超级电容组。
本发明通过对通用型交流驱动器的功能进行增加和优化，实现了电网电压供电和后备电源供电的无缝切换，保证了电网瞬时断电时变桨系统仍然能够可靠工作，使交流驱动器满足变桨驱动器的特殊要求，应用功能增强，性能提高，更加满足在风电交流变桨系统中的应用要求。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本发明实施例1的电路示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种交流驱动器的电源切换电路，如图1所示，包括主回路，主回路包括整流电路，滤波电路和逆变电路，整流电路为三相二极管不控整流桥电路，滤波电路为无源滤波电路，逆变电路为三相逆变电桥电路，包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)G1～G6。其中：整流电路的输入端与交流电网相连传输交流电压，整流电路的输出端与滤波电路的输入端相连传输直流电压，滤波电路的输出端与逆变电路的输入端相连传输直流电压，逆变电路的输出端与驱动电机相连传输交流电压。主回路上滤波电路和逆变电路之间并联有切换电路，切换电路包括钳位二极管和后备电源，后备电源为蓄电池组或者超级电容组。钳位二极管的负端连接主回路的母线的正端，钳位二极管的正端连接后备电源的正端，后备电源的负端和主回路的母线的负端相连接。
应用本实施例，当电网正常时，交流驱动器主回路的母线电压要高于后备电源的电压，钳位二极管反相截止。当电网电压波动或瞬时断电时，后备电源电压高于驱动器母线电压，钳位二极管导通，后备电源直接加到了母线上，交流驱动器仍然可以正常工作，如此便实现了电网电压供电和后备电源供电的无缝切换。
本实施例通过对通用型交流驱动器的功能进行增加和优化，实现了电网电压供电和后备电源供电的无缝切换，保证了电网瞬时断电时变桨系统仍然能够可靠工作，使交流驱动器满足变桨驱动器的特殊要求，应用功能增强，性能提高，更加满足在风电交流变桨系统中的应用要求。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种交流驱动器的电源切换电路，包括主回路，所述主回路包括整流电路，滤波电路和逆变电路，其中：所述整流电路的输入端与交流电网相连传输交流电压，所述整流电路的输出端与滤波电路的输入端相连传输直流电压，所述滤波电路的输出端与逆变电路的输入端相连传输直流电压，所述逆变电路的输出端与驱动电机相连传输交流电压，其特征在于：所述主回路上并联一切换电路，所述切换电路包括二极管和后备电源，所述二极管的负端连接所述主回路的母线的正端，所述二极管的正端连接后备电源的正端，所述后备电源的负端和所述主回路的母线的负端相连接。
2.根据权利要求1所述的交流驱动器的电源切换电路，其特征在于：所述切换电路并联于所述滤波电路和所述逆变电路之间。
3.根据权利要求1所述的交流驱动器的电源切换电路，其特征在于：所述二极管为钳位二极管。
4.根据权利要求1所述的交流驱动器的电源切换电路，其特征在于：所述整流电路为三相二极管不控整流桥电路。
5.根据权利要求1所述的交流驱动器的电源切换电路，其特征在于：所述滤波电路为无源滤波电路。
6.根据权利要求1所述的交流驱动器的电源切换电路，其特征在于：所述逆变电路为三相逆变电桥电路。
7.根据权利要求1所述的交流驱动器的电源切换电路，其特征在于：所述后备电源为蓄电池组或者超级电容组。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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