新能源轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)全套課件

新能源轉(zhuǎn)換與控制技術(shù)1

第2章電源變換和控制技術(shù)基礎知識22.1電力電子器件及應用2.2AC-DC變換電路2.3DC-DC變換電路2.4DC-AC變換電路2.5AC-AC變換電路2.6多級復合形式的變換電路2.7半導體功率器件的驅(qū)動與保護電路

本章主要內(nèi)容3

◆電力電子器件的概念和特征◆電力電子器件的分類

◆不可控器件——電力二極管

◆半控型器件——晶閘管

◆電力場效應晶體管——電力MOSFET

◆絕緣柵雙極型晶體管——IGBT2.1電力電子器件及應用4電力電子器件的概念和特征◆電力技術(shù)（電力設備、電力網(wǎng)絡）◆電子技術(shù)（電子器件、電子電路）◆控制技術(shù)（連續(xù)、離散）51974年美國學者W.Newell用于表征電力電子技術(shù)的倒三角6電力電子器件的分類

◆電力電子及其特性◆電力電子器件的分類

◆幾種典型的電力電子器件

7電力電子及其特性電力電子器件被廣泛用于處理電能的主電路中，是實現(xiàn)電能的傳輸、變換或控制的電子器件。電力電子器件所具有的主要特征為：①電力電子器件處理的電功率的大小是其主要的特征參數(shù)。②電力電子器件往往工作在開關(guān)狀態(tài)；③在實際應用中因此需要驅(qū)動電路對控制信號進行放大。8電力電子器件的分類1、按可控性分類（1）不控型器件：不能用控制信號控制其導通和關(guān)斷的電力電子器件。如：功率二極管（PowerDiode）。9（2）半控型器件：可以通過控制極（門極）控制器件導通，但不能控制其關(guān)斷的電力電子器件。晶閘管(Thyristor)及其大部分派生器件(除GTO及MCT—MOSFET控制晶閘管等復合器件外)，器件的關(guān)斷一般依靠其在電路中承受反向電壓或減小通態(tài)電流使其恢復阻斷。10（3）全控型器件：既可以通過器件的控制極（門極）控制其導通，又可控制其關(guān)斷的器件。主要有：功率晶體管（GTR）、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）和電力場效應晶體管(P-MOS)等。112、按驅(qū)動信號類型分類(1)電流驅(qū)動型：通過對控制極注入或抽出電流，實現(xiàn)其開通或關(guān)斷的電力電子器件稱為電流驅(qū)動型器件，如Thyrister，GTR，GTO等。(2)電壓驅(qū)動型：通過對控制極和另一主電極之間施加控制電壓信號，實現(xiàn)其開通或關(guān)斷的電力電子器件稱為電壓驅(qū)動型器件，如P－MOSFET，IGBT等。

12幾種典型的電力電子器件

不可控器件――電力二極管半控型器件――晶閘管電力場效應晶體管――電力MOSFET絕緣柵雙極型晶體管――IGBT131、不可控器件――電力二極管（1）電力二極管的基本特性：電力二極管（PowerDiode）承受的反向電壓耐力與陽極通流能力均比普通二極管大得多，但它的工作原理和伏安（V－A）特性與普通二極管基本相同，都具有正向?qū)щ娦院头聪蜃钄嘈?。電力二極管的電路符號和靜態(tài)特性（即伏安特性）如下圖所示。圖2-1電力二極管電路符號及伏安（V－A）特性14（2）電力二極管的主要參數(shù)正向平均電流IF(AV)：電力二極管在連續(xù)運行條件時，器件在額定結(jié)溫和規(guī)定的散熱條件下，允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。反向重復峰值電壓URRM：指對電力二極管所能重復施加的反向最高峰值電壓，通常是雪崩擊穿電壓URBO的2/3。15正向通態(tài)壓降UF：在額定結(jié)溫下，電力二極管在導通狀態(tài)流過某一穩(wěn)態(tài)正向電流（IF）所對應的正向壓降。正向壓降越低，表明其導通損耗越小。反向恢復電流IRP及反向恢復時間trr：反向恢復時間trr通常定義為從電流下降為零至反向電流衰減至反向恢復電流峰值25％的時間。反向恢復電流IRP及恢復時間trr與正向?qū)〞r的正向電流IF及電流下降率diF/dt密切相關(guān)。

反向恢復過程：受二極管PN結(jié)中空間電荷區(qū)存儲電荷的影響，向正向?qū)ǖ亩O管施加反向電壓時，二極管不能立即轉(zhuǎn)為截止狀態(tài)，只有存儲電荷完全復合后，二極管才呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。162、半控型器件――晶閘管圖2-2晶閘管電路符號及伏安（V－A）特性

優(yōu)點：晶閘管可以承受的電壓、電流在功率半導體中均為最高，具有價格便宜、工作可靠的優(yōu)點，盡管其開關(guān)頻率較低，但在大功率、低頻電力電子裝置中仍占主導地位。

17（1）基本特性：電流觸發(fā)特性：當晶閘管A－K極間承受正向電壓時，如果G－K極間流過正向觸發(fā)電流，就會使晶閘管導通。單向?qū)щ娞匦裕寒敵惺芊聪螂妷簳r，此時無論門極有無觸發(fā)電流，晶閘管都不會導通。半控型特性：晶閘管一旦導通，門極就失去作用；此時，不論門極電流是否存在、觸發(fā)電流極性如何，晶閘管都維持導通。要使導通的晶閘管恢復關(guān)斷，可對其A－K極間施加反向電壓或使其流過的電流小于維持電流（IH）。18（2）主要參數(shù)額定電壓UT：晶閘管在額定結(jié)溫、門極開路時，允許重復施加的正、反向斷態(tài)重復峰值電壓UDRM和URRM中較小的一個電壓值稱為晶閘管的額定電壓UT。正、反向斷態(tài)重復峰值電壓UDRM、URRM：晶閘管門極開路(Ig=0)、器件在額定結(jié)溫時，允許重復加在器件上的正、反向峰值電壓。一般分別取正、反向斷態(tài)不重復峰值電壓（UDSM、URSM）的90%。正向斷態(tài)不重復峰值電壓應小于轉(zhuǎn)折電壓（Ubo）。通態(tài)平均電流IT(AV)：在環(huán)境溫度為40℃和規(guī)定的散熱條件下、穩(wěn)定結(jié)溫不超過額定結(jié)溫時，晶閘管允許流過的最大工頻正弦半波電流的平均值。這也是額定電流的參數(shù)。維持電流IH：維持晶閘管導通所必需的最小電流，一般為幾十到幾百mA。193、電力場效應晶體管――電力MOSFET（1）基本特性圖2-3電力MOSFET結(jié)構(gòu)圖和電路圖形符號20a)鼓轉(zhuǎn)移甲特性燦b)魚輸出劃特性圖2-業(yè)4漏電力M助OSF禍ET的窮轉(zhuǎn)移特籮性和輸花出特性21（2）曠主要參根數(shù)漏極免電壓什UDS漏極直相流電流役額定值羨ID和漏粒極脈折沖電秧流峰橡值IDM漏源滋通態(tài)飄電阻RDS協(xié)(o寒n)：在柵向源間施各加一定點電壓（捷10～村15V洪），漏卸源間的彈導通電瓦阻。柵源電萬壓UGS：柵耐源之重間的鹿絕緣憤層很須薄，雜當|劫UGS|>尋20社V時嫂將導撲致絕看緣層悲擊穿貨。極間刷電容響：M剪OS西FE澡T的拳3個汁電極啄之間墻分別夕存在軟極間畜電容運CGS、CGD、CDS。一般肆生產(chǎn)廠裹商提供船的是漏累源極短防路時的址輸入電池容Ciss、共源植極輸出歐電容Cos積s和反向內(nèi)轉(zhuǎn)移電助容Crss。Cis窗s=CGS+CGD（2蘇-1暮）Crss=CGD（2-滿2）Cos速s=CDS+CGD（2-斬3）224、迎絕緣晨柵雙貍極型萌晶體拘管―拜―I蔑GB甩T（1員）基龜本特內(nèi)性：圖2氏-5箭I量GB怎T電竿路符脅號圖邪形靜態(tài)特落性與P念-MO母SFE信T類似燭；UGE=0時村IC=0察，I曉GB渠T處在于阻映斷狀厭態(tài)（艘斷態(tài)豎）；UGE足夠大遺（一般起為5~支15V尼），I鈴GBT塊進入導房誠通狀態(tài)赴（通態(tài)征），當UCE大于越一定莫值（促一般敲2V黑左右改）時IC>0。優(yōu)點：恨驅(qū)動功骨率小、殺開關(guān)速床度高通患流能力黑強、耐耗壓等級攏高23（2昌）主辟要參嘉數(shù)最大棄集射舍極間痕電壓筋BUCE霸S：該參劉數(shù)決定痛了器件匪的最高雁工作電后壓，這柳是由內(nèi)津部PN臉P晶體園管所能睬承受的溫擊穿電機壓確定艦的。最大蕩集電稅極電騾流ICM：包括秤在一定臥殼溫下惠的額定診直流電毫流IC和1m映s脈寬襯最大電列流ICP。最大集久電極功喉耗PCM：在正食常工作現(xiàn)溫度下嶼允許的胖最大耗善散功率截。集射弦極間幟飽和欠壓降騰UCE(姑sat猴)：對柵母極與發(fā)芝射極（卵G－E麻）間施點加一定方正向電患壓，在院一定的牧結(jié)溫及續(xù)集電極貧電流條富件下，由集射極櫻（C－務E）間筍的飽和避通態(tài)壓誼降。此晨壓降在偏集電極衡電流較述小時，帳呈負溫壇度系數(shù)暗，在電寸流較大恐時，為畢正溫度指系數(shù)，扔這一特害性使I他GBT肅并聯(lián)運封行較為噸容易。24現(xiàn)代宏電力退電子變的應棗用◆電戚力電殺子變賴換與吃控制群技術(shù)壩（以郵四大頁變換攏展開別）◆諧波急抑制與女功率因螺素校正基技術(shù)◆電畫力電盾子技才術(shù)的餡典型委應用皇案列25電力徐電子拋變換驚與控睛制系蘭統(tǒng)1.便主要甚由A叢C/野DC挽,D稅C/綱AC燃,D屈C/斜DC填,A燙C/款AC怎四大笨基本跨變換綱及其砌組合驕構(gòu)成爸的主濱電路隙拓撲柔。2.益現(xiàn)代愈電力歸電子偽裝置絹的控姐制系烘統(tǒng)由近微電末子器頌件（販硬件沒）、達控制漸策略勉（軟歐件）晶和檢沒測、皇保護配、驅(qū)墓動等念組成灰。26四大絨基本學變化宇電路AC-叮DC變避換電路DC甲-D溫C變驕換電潛路DC-譽AC變裹換電路AC爆-A交C變盡換電吳路272.組2丹AC唱—D規(guī)C變怒換電同路交流醋――狂直流態(tài)變換卵器（遍AC拌―傳DC坑C喉on重ve敘rt歷er仍）的梁功能嚇是將澆交流篩電變私換成鑰直流溜電，蔽又稱留為整江流器只。28a、利二極捕管整慌流電士路―過―不隔控整狂流名稱輸出電壓型輸出電流型單相半波單相全波表2-監(jiān)1溪常用二抵極管整虜流器的乒主要形萍式29單相橋式三相半波三相橋式續(xù)表2之-130b、殖晶閘傳管整叨流電回路―對―相賞控整焰流名稱輸出電壓型輸出電流型單相半波單相全波單相橋式半控表2睛-2召常用支晶閘內(nèi)管整扎流器拋的主血要形漂式31單相橋式全控三相半波三相橋式半控三相橋式全控續(xù)表位2-經(jīng)232c、航PW毯M整柿流電取路―哲―斬雞波整殿流圖2-歪6窄單相半敬橋整流武器圖2-忠7臭單相全劃橋整流材器33圖2-商8瞧三相電幸壓型P史WM整縮慧流器圖2-褲9枕三相電遇流型P點WM整鉆流器342.3獎DC右/DC柿變換電親路直流―愈―直流反變換器葛（DC際－DC寬Co廚nve雖rte定r）的麻功能是欄將一種舅直流電棵變換為煮另一種魂固定或露可調(diào)電繩壓的直框流電，橡又稱為濟直流斬田波器（惜DC劃Cho揀ppe暈r）。35a、靠不隔雁離式腔單管爽DC爛－D昨C變逆換器Buc世k變換上器是一軟種降聰壓型姥DC掘－D點C變鮮換電暢路，冷輸出軟電壓批小于繼或等菌于輸吉入電翻壓，初輸入云電流紅斷續(xù)謎。輸萍出電痕壓Uo=DyUin，資占空妖比Dy=ton絕/Ts＝扒0～仔1(丙下同絕)。Bo背os認t變期換器是一蔬種升肢壓型斗DC探－D委C變識換電誓路，貍輸出扇電壓慕大于竹輸入答電壓舌，V枯T的眾占空殖比Dy必須尼小于1敬，輸入里電流連谷續(xù)。輸醬出電壓Uo=Uin蔽/(1衫－Dy)譽。36Bu餐ck恭－B哭oo羞st是變換織器一種駝升降仿壓型嫩DC怨－D鎖C變欲換電巨路，留輸出壇電壓卷大于甘或小武于輸冷入電戀壓，幸輸出齡電壓勺極性買和輸責入電娃壓極石性相猜反，貍輸入踏電流吳斷續(xù)箏。輸晝出電競壓Uo=彎－DyUin變/游(1愁－Dy)達。Cú股k變換弓器一種升久降壓型小DC－征DC變拍換電路綠，輸出捕電壓大宏于或小墳于輸入脫電壓，桐輸出電牌壓極性毫和輸入耕電壓極昆性相反盆，輸入其電流連魯續(xù)。輸付出電壓Uo=－廉(Dy/致1－Dy)Uin。37Se盈pi依c變換器一種升降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于或小于輸入電壓，輸出電壓極性和輸入電壓極性相同，輸入電流連續(xù)。輸出電壓Uo=(Dy/1－Dy)Uin。Ze悅ta變換逮器一種升降壓型DC－DC變換電路，輸出電壓大于或小于輸入電壓，輸出電壓極性和輸入電壓極性相同。輸入電流斷續(xù)。輸出電壓Uo=(Dy/1－Dy)Uin。38b、隔戰(zhàn)離型D員C－D選C變換疲器單端區(qū)正激遭式D廊C－脈DC采變彼換電嬸路圖2起-1踩0統(tǒng)單端圈正激廣變換吃器主述電路圖2屑-1亂1焰正抵激變掏換器忠工作皮波形39單端反產(chǎn)激式D臘C－D涉C變換廈電路圖2-彈12釋單端求反激式燥DC-蜘DC變譯換電路40a)電駝流連續(xù)象模式(喇CCM偷)剝b)電頂流斷續(xù)肺模式(忽DCM握)圖2杯-1鹽3服反燥激式橋變換床器工系作波樓形412.莊4DC－AC拿變換電絞路將直流百電變換旬為交流納電的過糠程稱為猾逆變換限或DC醋－AC狗變換，茄實現(xiàn)逆午變的主添電路稱搏為DC約－AC禿變換電偏路。通覽常將D止C－A媽C變換眉電路、苗控制電僚路、驅(qū)逝動及?；o電路掏組成的荷DC－拾AC逆君變電源濃稱為逆和變器（盆Inv童ert其er）彈。42a、餡常用排的D憶C－沒AC真逆變鳴電路電壓型拘單相半論橋逆變貼電路直流母綢線電容歉濾波，序直流電仔壓Ud朱經(jīng)C1萍、C2泳分壓，稀VT1翼、VT蜓2交替扁導通/學關(guān)斷；升負載上賤的電壓適幅值為Ud的羅一半砍，功水率為棚全橋緞逆變槳器的仙四分棟之一最；開教關(guān)管止VT雄1、接VT跑2上解承受嘩的最可大電待壓為Ud；控嘴制方式胖主要是付PWM添脈寬調(diào)束制控制恰，移相艇控制等掠。43電壓灶型單滲相全型橋逆裕變電纏路直流母受線電容衛(wèi)Cd濾怒波，V季T1、刑VT4炮和V旗T2、偉VT3篩交替導勉通/關(guān)呀斷；加稼在負載斜上的電棟壓幅值準為Ud，醒輸出趙功率網(wǎng)為半千橋逆懸變器概的四謠倍；令開關(guān)耗管V灘T1揀～V巾T4進上承慎受的偷最大抹電壓喪為Ud；巖控制集方式繞有單崇極、彩雙極潔式P枯WM普脈寬侵調(diào)制刪控制硬，移睬相控討制，子調(diào)頻垃控制芳等方疤式。44電流妻型單船相全禮橋逆寬變電陜路直流掠母線助電感欄Ld駁濾波簽，V己T1河、V析T4敲和藝VT圣2、較VT犧3交疏替導待通/抵關(guān)斷護；負當載上優(yōu)的電講流波狀形為膽方波曾，幅薯值為Id；墊開關(guān)嚇管V鎮(zhèn)T1棟～V庸T4婆上承罪受的婚電壓搬為負挖載上豈的電隙壓。珍負載鋤上的嗽電壓蝕幅值朵和相勸位取首決于慕負載諷阻抗淚大小研和性泡質(zhì)。45電壓盛型三饑相橋勾式逆貍變電喚路直流母朗線電容騙Cd濾畝波，負熊載線電控壓幅值碎為Ud，開述關(guān)管V飄T1～紅VT6耳上承受昆的最大筆電壓為Ud，控梅制方式亦有PW堂M脈寬究調(diào)制、探移相控擺制、調(diào)阿頻控制謙等方式今，換流憑方式有對1800和1民200兩種。征適合4暮kW以品上的三務相負載寶。46b、歸扔納DC－叛AC逆袋變電路晴的主要膊拓撲形稱式電壓互型逆襲變器電流舟型逆區(qū)變器單相油半橋喇逆變妻器單相全蔥橋逆變慚器三相鞭橋式習逆變理器47c、名逆變?nèi)~電路身的參夫數(shù)計堅算電壓壟型單犬相半傅橋逆軌變電械路的森參數(shù)危計算逆變器雁的輸入身電壓為Ud，賽輸出捕功率還為P，可得鮮通過負希載的電雀流有效歪值為：對于旱阻感櫻性負打載：選開關(guān)翻管VT1、V默T2上的電芝壓定額禁為：選開關(guān)坐管VT1、VT2上的電凳流定額勿為：對于距電阻班性負錯載和乏諧振紛負載主：（2-調(diào)4）（2褲-5號）（2-萌6）（2故-7乏）48電壓型棟單相全識橋逆變狂電路的貫參數(shù)對于阻旗感性負烤載：選開關(guān)犬管VT1、V匙T2上的象電壓移定額猶為：選開關(guān)杰管VT1、VT2上的萬電流榆定額疼為：對于電閉阻性負撒載和諧霧振負載坊：（2-牲8）（2大-9住）（2-治10）（2胃-1梯1）49電流型什單相全掠橋逆變門電路的江參數(shù)計變算等效導遍納為：在諧振息點工作旋時，負猴載為等辟效電阻Ro、諧種振頻率鍋為（2-檢12）（2-弄13）50將飼代入昂R0淺，得開關(guān)管籌VT1停、VT票2上的仙電壓定甩額為開關(guān)猜管V籮T1艱、V燈T2集上的個電流妹定額就為其中犯為逆虹變器躬輸入奧電流彩，由字負載漿輸出智功率P求得（2澆-1幅7）（2渡-1飽6）（2-撐15）（2-密14）51電壓型飾三相全譯橋逆變錢電路的煉參數(shù)計蘋算對于綠電阻食性負掀載對于電調(diào)阻電感蓬性負載開關(guān)籮管V秩T1統(tǒng)~V擇T6設上的歌電流王定額趙為開關(guān)跨管V迫T1哲~V豪T6增上的中電壓辰定額揚為（2-散21）（2擠-2胞0）（2-箏19）（2紫-1訓8）522.5鋪AC鬧－AC陰變換電寬路交流―衰―交流寸變換器杰（AC流－AC莊Co枝nve爽rte永r）分綿為三大請類：第一機類兄頻副率不遵變僅普改變創(chuàng)電壓郊大小幕的A丈C－禾AC直電壓瘡變換更器；第二莫類卻直騾接將期一定己頻率寶的交召流電樸變換密為較涼低頻智率交猴流電文的瓶相瞎控式息AC像－A緒C直喝接變于換器微；在地直接你變頻削的同糟時也嗚可實幣現(xiàn)電害壓變被換，府實現(xiàn)太降頻寧降壓望變換犬；第三類鴉P植WM斬器波式A受C--莖AC變定換器，醉即可實烈現(xiàn)降壓咳又可升秒壓，還曠可以實閑現(xiàn)變頻糊控制，警是一種迎高性能止的變換骨器，目械前處于公研究階煙段。53a、右單相沃全控蛛A乏C-舉AC屬變換朵電路電路趨特點另：單相愈全控琴型電窗壓控尋制器感，是備最基譽本的域交流曬調(diào)壓逐電路陜。圖艇中2胞只普也通晶篩閘管磁（T貧1、趙T2藏）可翼由一勵只雙切向晶稼閘管城取代秧，但饅有效暗電流血定額城需擴期大約啦70咽%。54b、間單相齒半控抵A峰C-胸AC段變換規(guī)電路電路特剃點：節(jié)省了柳一個晶遙閘管，信但移相序控制運現(xiàn)行時輸忠出電壓慎正負半看波不對晨稱，會蛛給交流幣電網(wǎng)帶失來諧波嚼污染，征不宜用清于較大哀功率的禁調(diào)壓控貝制場合粉。55c、貓帶中化性線寧N，救星形額聯(lián)結(jié)電路特濃點：帶一搏根電巖源中絮性線俱，相援當于珍三只肚單相這晶閘役管交夾流調(diào)強壓器遼的組通合，聚適合敢?guī)е薪?jīng)線的氏星形聰平衡討負載躁調(diào)壓罪或調(diào)緣瑞功。鍋缺點膏是三糕相不冶平衡瞎運行窯時，逮中線絹含有沫較大變電流璃及諧德波。56d、怕無中將性線沉的三濕相連癢接電路遷特點朵：三相先負載掉可為仁星形掏、三屆角形里聯(lián)結(jié)廊，每畝相電搭路通疊過另辰一相鑄形成似回路題。不畏對稱小運行血時，擠Δ形萍負載牛內(nèi)部疲有較冷大環(huán)遣流。57e、內(nèi)蜓△聯(lián)接這的控制擇器電路特雞點：反并露聯(lián)晶會閘管接與各愛相負紡載串閥聯(lián)后聾再接唇成三公角形訊，相丈當于欺三個羞單相逝電壓徒控制殿器組懶成三挑相晶攜閘管威交流猛電壓乒控制祥器。撥優(yōu)點燃是對興電網(wǎng)扣沖擊穴小，妹缺點噴是要頌求負爪載有柿6個蒸抽頭醫(yī)。582.6憤多極復飽合形式流的變換噴電路在眾多勝電源變哪換器中使AC－杯DC，敬DC－辟DC，伶DC－掉AC和胡AC－趴AC變辦換是四歐種最基費本的電凳壓或頻撕率變換等電路。震在新能器源發(fā)電啞技術(shù)的授實際應供用中，耍常將兩筑個以上去的基本排變換電甘路組合歷在一起鬼，構(gòu)成忙多級復漸合形式縫的變換特電路。591．A鎖C－D畝C－D癢C－A飛C變換刪電路（框DC－鞭D(zhuǎn)C降沈壓型）圖2－置15召降壓型醬AC－爭DC－賺DC－麗AC變膝換電路602．A駛C－D喬C－D歲C－A煎C變換貢電路（輔DC－飾DC升臨壓型）圖2－灣16織升壓型繞AC－榜DC－竹DC－孫AC變推換電路613．曲隔離路式D辟C－緣瑞AC懷－D扔C變爬換電肝路圖2－征17無隔離嚷式DC妻－AC間－DC席變換電近路624．縫隔離產(chǎn)式A怠C－義DC則－A績C－璃DC父變換命電路圖2－送18盯隔離規(guī)式AC曉－DC司－AC輕－DC粱變換電志路632.裳7達半導抗體功艘率器肺件的帽驅(qū)動巧與保勢護電挎路實際棵的電汽力電殿子變摧換器激是由站主電醉路、韻驅(qū)動傅器及禾保護素電路瓜、控悔制電決路、呢檢測折與顯沫示電膏路等蘋多個僵子系臭統(tǒng)構(gòu)侍成。撒驅(qū)動暈器接愈受控落制系鹽統(tǒng)輸耍出的都控制習信號忠，經(jīng)握功率著放大取和隔幫離后繼，驅(qū)思動功腰率開史關(guān)器域件的骨導通院、關(guān)踩斷，畏是連茶接功歐率器解件與麥控制茂系統(tǒng)蔥的橋窄梁。竄由于扁半導岔體功燈率開怕關(guān)器臥件種妖類繁夫多，羽不同可的開卸關(guān)器頂件對景驅(qū)動象器的雄性能炊要求茂不盡渠相同域，典商型的急驅(qū)動編器分煩為電流驅(qū)派動型器務件和電壓驅(qū)讀動型器睬件的兩大腎類驅(qū)動乓器。電盛流驅(qū)動鑒型器件誤主要有嗚SCR炕、GT百O和G灣TR，頁電壓驅(qū)津動型器安件主要狐有MO剖SFE撕T、I偽GBT衣和SI迎T等。642.據(jù)7.鬼1澆晶閘充管S驚CR日觸發(fā)淺驅(qū)動孟器圖2慚－1裕9采鈴用變?nèi)浩骷迅綦x帥的S懷CR爛驅(qū)動研器圖2－休20叫采用光證耦隔離士的SC軍R驅(qū)動量器652.懇7.境2彈IG拆B(yǎng)T斥和M扶OS趟FE蟲T驅(qū)岔動器和雙極下型晶體叼管（G退TR）伙不同，孫功率M縮慧OSF續(xù)ET和場IGB括T器件話都是屬暑于電壓到驅(qū)動型付，輸入射阻抗很饞大，為獅提高器還件的開遲關(guān)速度辛，電壓業(yè)驅(qū)動型傻器件的釘柵極驅(qū)吊動器除糟應具有慌更快的賊響應速饅度（n瞧s級）蝕外，同想樣需要焦足夠大德的柵極昌驅(qū)動能喇力（一譜般為＋以15V偶）和反虛向電壓劉（一般旨為－5倦v），廉以保證策瞬時完良成對等釋效柵極痕電容的炒充電或鬼放電過秘程。66功率變MO坊SF腫ET框和I炕GB淹T器逆件驅(qū)視動器賽應用識實例1．T手LP2搭50功乓率驅(qū)動觀電路及恐應用圖2堡－2禮2蜘TL坑P2蒜50證組成嘴的驅(qū)蜂動電廊路672．U滔C37煤24/管UC3握725召驅(qū)動電神路圖2兼－2姓3益UC犧37片24鳥/3慢72識5功雪率M柔OS飄FE匆T驅(qū)本動電寺路683．溪IH與D6緣瑞80蒜驅(qū)動茫電路圖2－袖24圾IHD任680焰驅(qū)動電洽路694．M息AX4佳428鞏驅(qū)動電鑄路圖2介－2阻5肅MA殲X4捧42亦8驅(qū)丙動電襯路705．陜IR防21受10重驅(qū)動死電路圖2－尺26投IR2僵110年驅(qū)動電樓路716．薪E貪XB裕84亞1驅(qū)垂動電然路圖2－墊27戀EXB牢841虹內(nèi)部電倘路722.辯7.喪3音功率賤器件德的保寫護電問路1．過概電流保午護電路過電同流?？棺o在貪電源堡變換嘩電路資中是瞇一個銜很重涂要的猛環(huán)節(jié)廈，直惹接影單響到側(cè)裝置浮的可訪靠性片。MO妖SF闖ET欣和I伙GB才T的余過流登允許眨值一怕般為警2倍招的電懸流額看定值揪，I魚GB碑T允榆許過斑流時束間一雄般≤離20宏μs械，航MO瘦SF呢ET售允許帝過流糊時間撞還要盜小。扔考慮測到過掙電流當發(fā)生剩和硬捐件保胡護電睡路需級要一由定的宮時間太，因包此要魯求過緒電流閣檢測仰的電棄流傳馳感器史（一箭般用碌霍爾嗚傳感起器）之響應鑰速度驚要快嚴。除了宴在驅(qū)供動電醉路中雙加過輛流保慘護功楊能外株，還忠要在藝整流津電路編輸出設、逆匙變電鳴路輸粗入、炕負載往回路組加過雹流檢創(chuàng)測進降行過劇流保袍護。73電流辭傳感欠器的糟安裝仙位置澤可選睜擇為初：①騰與直朱流母鐮線串茂聯(lián)，完可以朱檢測爽直流辨母線累后的糾逆變炕電路姨或負晉載回鋪路的費過電穿流。境②與躬負載游串聯(lián)啞，可旬檢測趁負載張回路部的過驅(qū)電流梁。③燥與每樣一個底IG顛BT要串聯(lián)雖，可虛直接哪檢測鋤IG爆BT裁的過雄電流派，但薦使用現(xiàn)的電私流傳贏感器爺多，嶺成本污高，鵝一般愿不用林。圖2?。?叢8幕電流營傳感割器的案安裝習位置742．雨過電雕壓保波護電嫂路過電壓勞的抑制遼方法常舍利用電撐容對電朋壓沖擊竊的緩沖數(shù)作用，氏設計合局適的緩繳沖電路惡吸收du歐/d莖t或采千用軟呀開關(guān)霉技術(shù)春。采餃用性遺能良寺好的潛緩沖底電路膠，可念使功券率M加OS哲FE亦T或俊IG副BT雀工作若在較鋒理想言的開匠關(guān)狀注態(tài)，閑縮短椒開關(guān)孩時間移，減調(diào)少開常關(guān)損魚耗，柏對裝悅置的賴運行脫效率爽、可容靠性害、安闊全性暈都有懂重要尾的意礙義。75典型緩麻沖吸收爆電路實御例a)把b競)c)勒d)圖2系－3鞭0猶緩蠅沖電友路的斷主要冰形式76第3因章風能、圍風力發(fā)靠電與控稀制技術(shù)7778本章主浩要內(nèi)容3.裂1政風的立特性符及風城能利魔用3.2疾風力己發(fā)電機飽組及工腦作原理3.燭3穩(wěn)風力屈發(fā)電鋼機組學的控鼠制策袋略3.4米風力課發(fā)電機炒組的并桌網(wǎng)運行箱和功率般補償3.鞠5盯風力妙發(fā)電遭的經(jīng)軍濟技非術(shù)性或評價79緒籮論在新能言源發(fā)電天技術(shù)中范，風力臉發(fā)電是僑其中最粒接近實勾用和推赴廣的一辯種。風乎力發(fā)電擾是一個灣綜合性榴較強的即系統(tǒng)，彼涉及空脫氣動力蹄學、機要械、電茫機和控菊制技術(shù)窯等領(lǐng)域議。茫風力遺發(fā)電是野在大量滲利用風莊力提水銷的基礎歡上發(fā)展什起來的備，它首聚先起源積于丹麥鞠，目前壺丹麥已廣成為世你界上生閑產(chǎn)風力河發(fā)電設出備的大各國。2瓣0世紀傭70年敞代世界笨連續(xù)出歪現(xiàn)石油母危機，槳隨之而溫來的環(huán)顛境問題把迫使人顏們考慮羞可再生鞠能源利也用問題殺，風力趕發(fā)電很灑快重新開提上了般議事日泰程。風呀力發(fā)電來是近期滴內(nèi)最具輔開發(fā)利診用前景扭的可再饅生能源售，也將知是21輕世紀中菜發(fā)展最為快的一棗種可再瘋生能源蛋。80感性歐認識葵：各提式風誘機818283843.1連風的再特性及辭風能利砌用3.1耐.1轎風的產(chǎn)胖生風是鳳地球暫上的顛一種襲自然察現(xiàn)象先，由伶太陽拳輻射鋤熱和疾地球區(qū)自轉(zhuǎn)停、公拋轉(zhuǎn)和非地表草差異尊等引夏起，蹦大氣駁是這榨種能繩源轉(zhuǎn)龍換的而媒介戚。圖3-卵1地宮球上風赤的運動853.括1.古2穗風刺的特腸性與剩風能1、隨定機性2、風松隨高度嫌的變化壩而變化不同騰高度痰風速狠的表貌達式不：式中ν——距遇地面高蛾度為h根處的風護速（m芒／s）籍；ν0——高豎度為h0處的啄風速惱（m兔／s晉），償一般驢取h0為10挪m；k——朗修正礦指數(shù)的，它萄取決照于大擱氣穩(wěn)羅定度遮和地旺面粗極糙度描等，鍋其值握約跟為魯0.級12棵5～皮0.跑5。863.1稠.3查風的煉表示及動應用1、風共向風向一將般用1昂6個方公位表示悶，也可波以用角蓬度表示訂。圖示予方向方掘位圖圖3科-2坐風寬向方就位圖872、膨風速由于央風時給有時賞無、歷時大較時小沙，每飛一瞬雹時的燭速度臟都不蛾相同脆，所猛以風跌速是鼠指一芽段時鼻間內(nèi)庸的平朋均值襖，即傻平均灶風速倉。3、風架力風力等載級是根崇據(jù)風對廟地面或蒙海面物如體影響柏而引起政的各種極現(xiàn)象，安按風力與的強度糖等級來手估計風全力的大肆小。國而際上采屑用的為兆蒲福風起級，從離靜風到妻颶風共鑒分為1剛3個等啦級。風力等速級與風著速的關(guān)輔系：式中傲VN——N級風的己平均風清速(m濃/s)扮；N——風虛的級數(shù)旋。884、裝風能（1掙）風能密燥度，空氣陵在一鵝秒鐘拿內(nèi)以磁速度ν流過拒單位遭面積生產(chǎn)生訂的動蘭能。表達式吉為：（2略）風能，空歡氣在嗓一秒繩鐘時文間內(nèi)哈以速噴度ν流過甩面積羨為S截面的多動能。表達舒式為辭：（3韻）風能烈利用，風能混的利用吳主要是泉將大氣誓運動時協(xié)所具有提的動能斷轉(zhuǎn)否化甲為其他音形式的論能量。89風能涌轉(zhuǎn)換無及應峽用情翻況如圖旨所示腐。圖3-雁5風顆能轉(zhuǎn)換紐奉與應用斜情況903.2燃風力狂發(fā)電機絨組及工驕作原理3.2炎.1睛風力發(fā)言電機組祝的結(jié)構(gòu)語及分類1、風色力發(fā)電栗機組的調(diào)分類風力發(fā)親電機組牢的分類傻一般有改3種，巷如下表牢所示。91按風難輪軸傷的安巨裝型絡式按風晨力發(fā)兔電機績的功桃率按運提行方端式水平軸恨風力發(fā)挪電機組急和垂直劉軸風力察發(fā)電機亮組微型（譽額定功郊率50淡～10賺00W添）、小蕉型（額姜定功率炮1.0滾～10東kW）黎、中型款（額定盛功率1然0～1誕00k背W）和捧大型（距額定功刪率大于恰100襯kW）獨立桐運行攪和并并網(wǎng)運笑行922、風飯力發(fā)電嚼機組的駕結(jié)構(gòu)風力供發(fā)電好機組押中，盜水平犧軸式倘風力岔發(fā)電熊機組依是目蚊前技械術(shù)最傻成熟神、產(chǎn)戀量最勒大的災形式復；垂碰直軸妨風力燭發(fā)電碼機組縱因其撲效率析低、飄需起頭動設少備等璃技術(shù)驕原因剃應用坐較少領(lǐng)，因哄此下平面主特要介訊紹水暴平軸伶風力牌發(fā)電歐機組爐的結(jié)北構(gòu)。93（1）獨立愛運行挺的風炮力發(fā)勉電機意組水平軸屠獨立運旋行的風婦力發(fā)好電機組哲主要由借風輪(希包括尾椅舵)、枯發(fā)電機鋼、支架初、電纜龍、充電枕控制器勵、逆變陰器、蓄嘴電池組軍等組成漠，其主炸要結(jié)構(gòu)或見右圖泰。圖3撈-6佩水版平軸鵝獨立貼運行角的風宴力發(fā)丘電機老組主少要結(jié)治構(gòu)94并網(wǎng)運晚行的水染平軸式唱風力發(fā)限電機組劫由風輪剃、增速大齒輪箱依、發(fā)電士機、偏謝航裝置旅、控制陰系統(tǒng)、儲塔架等診部件組蒜成，其壞結(jié)構(gòu)如嘗右圖所羊示（2覆）蠅并網(wǎng)貞運行侵的風材力發(fā)巖電機坊組圖3-拋7并猜網(wǎng)運行窩的水平剖軸風力紐奉發(fā)電機廚組的原有理框圖95并網(wǎng)運膛行的大窮型風力弦發(fā)電機糊組的基姐本結(jié)構(gòu)膀，它由裳葉片、搜輪轂、周主軸、悠增速齒嫁輪箱、杜調(diào)向機刪構(gòu)、發(fā)制電機、狗塔架、魚控制系樹統(tǒng)及附褲屬部件獻（機艙且、機座宗、回轉(zhuǎn)壯體、制論動器）翼等組成擊，結(jié)構(gòu)拘如右圖。（3）薄大型賴風力發(fā)士電機組圖3威-8塔大尋型風嬸力發(fā)萬電機艘組的藏基本萌結(jié)構(gòu)963.2爹.2鹿風力機風力量機又攻稱為拐風輪盆，主茶要有閥水平瓦軸風誕力機足和垂掀直軸肯風力束機。1、水粱平軸風幕力機：a.荷枝蘭式b.農(nóng)和莊式c.自吧行車式d.息槳葉禁式圖3-都9水避平軸風待力機972、聚垂直綿軸風脫力機貍：a.薩陣窩紐斯優(yōu)式b.達賣里厄式c.漁旋翼層式圖-1在0垂落直軸風襪力機98水平軸垂直蔑軸993.2炎.3跨風力機剛的氣動饒原理風力發(fā)芒電機組味中的風汁輪之所遺以能將信風能轉(zhuǎn)規(guī)化為機豎械能，嫂原因是錯因為風丘力機具逼有特殊雙的翼型憤。圖示防為現(xiàn)代喂風力機任葉片的朵翼型及州翼型受疫力分析掘圖。圖3-鐮11加風力機畢的葉片竊翼型及滿受力100現(xiàn)分析弦風輪不拜動時受漢到風吹裁的情況什：當風貧以速冒度矢嘉量ν吹向泥葉片求時，寧在翼當型的據(jù)上表伴面，半風速戰(zhàn)減小前，形對成低阻壓區(qū)為，翼饞型的流下表俯面，弟風速碑增大哭，形斃成高兩壓區(qū)狠，上明下表或面間挎形成丈壓差而，產(chǎn)償生垂丹直于階翼弦與的力顯F歸，捎力匆F騰可以鑒分解沾為與儀相對副風速老方向侍平行拾的阻圓力FD和垂直饅于風向紡的升力FL，升力推使風力寫機旋轉(zhuǎn)時，實現(xiàn)蠟能量的插轉(zhuǎn)換。10增1風力溝機的撿輸出肺功率當風吹高向風力施機的葉煙片時，辱風力機襖的主要班作用是究將風能趕轉(zhuǎn)化為冶機械能瓣，風力紀機的機允械輸出災功率可股用式子蠢表示為浙：10與2對應于鞋最大的前風力機幸利用系CPm有一個汁葉尖速伴比λm，因風雁速經(jīng)常堡變化，香為實現(xiàn)遮風能的震最大捕浸獲，風悶力機應元變速運澆行，以瀉維持葉蝕尖速比λm不變其。在槳距增角一定獎時，CP與葉尖意速比λ的關(guān)采系如越下圖釋所示泄。圖3-薪13盒風力機貴的利用厚系數(shù)與冷葉尖速洗比的關(guān)表系1033.桐2.叔4瓣風力格發(fā)電艷機在由崗機械塑能轉(zhuǎn)肥換為揭電能憤的過林程中柿，發(fā)厭電機批及其瓦控制伍器是蜓整個次系統(tǒng)跌的核密心。獨立運含行的風船力發(fā)電秒機組中乞所用的蔑發(fā)電機爹主要有乏直流發(fā)欲電機、縣永磁式行交流發(fā)種電機、禽硅整流匠自勵式浴交流發(fā)啄電機及醫(yī)電容式遼自勵異侄步發(fā)電膽機。并躬網(wǎng)運行害的風力眠發(fā)電機翻機組中辣使用的缺發(fā)電機狹主要有音同步發(fā)畜電機、唐異步發(fā)缺電機、拖雙饋發(fā)淚電機、肆低速交厲流發(fā)電巖機、無刷刷雙饋閣發(fā)電機惹、交流外整流子席發(fā)電機合、高壓播同步發(fā)筍電機及顛開關(guān)磁椒阻發(fā)電曬機等。1041、紛獨賞立運傲行風忠力發(fā)掏電機累組中泄的發(fā)周電機獨立冠運行統(tǒng)的風迎力發(fā)脈電機暗一般刷容量撐較小綿，與剖蓄電巾池和懶功率繪變換糠器配應合實拍現(xiàn)直衣流電竿和交蜘流電尸的持味續(xù)供辰給。狐獨立館運行蕉的交厘流風渠力發(fā)彩電系故統(tǒng)結(jié)芝構(gòu)如勉下圖教所示答。圖3-邁14事獨立運狀行的交蔥流風力肅發(fā)電機紹系統(tǒng)結(jié)債構(gòu)10恥5（1）娃直流發(fā)邁電機直流發(fā)桿電機從慘磁場產(chǎn)鞏生（勵救磁）的塘角度來錯分，可脾分為永菌磁式直林流發(fā)電認機和電倒磁式直掠流發(fā)電碰機，典煎型結(jié)構(gòu)副如圖示踐。直流逆發(fā)電機四可直接器將電能封送給蓄凍電池蓄受能，可籠省去整攔流器，洞隨著永地磁材料寸的發(fā)展幣及直流襲發(fā)電機籠的無刷富化，永薯磁直流純發(fā)電機綁的功率找不斷做猴大，性勤能大大導提高，拜是一種嬸很有發(fā)腿展前途資的發(fā)電投機。圖3善-1蹲5蛙電磁推式直單流發(fā)兔電機樸結(jié)構(gòu)10霜6（2）插永磁式濃交流同院步發(fā)電怎機永磁式既交流同胞步發(fā)電擇機的轉(zhuǎn)叮子上沒刑有勵磁餡繞組，奴因此無濟勵磁繞保組的銅繞損耗，篩發(fā)電機老的效率高高；轉(zhuǎn)針子上無進集電環(huán)粉，發(fā)電挑機運行仁更可靠妖；采用匆釹鐵硼搖永磁材息料制造濕的發(fā)電樓機體積疾小，重菜量輕，扶制造工鄭藝簡便度，因此泥廣泛應夸用于小交型及微特型風力呀發(fā)電機哥中。圖3-旦17漂凸極式輩永磁發(fā)野電機結(jié)割構(gòu)示意敲圖1—定缸子齒點2—定鑒子軛虧3—永婦磁體轉(zhuǎn)騎子4濾—轉(zhuǎn)子六軸5穴—氣隙嶺6—鑰定子繞豬組107（3嬌）硅傍整流績自勵掏式交微流同脂步發(fā)族電機如下圖璃，硅整著流自勵階式交流腔同步發(fā)黃電機電祝路原理閑圖。硅整德流自計勵式丸交流窮同步愈發(fā)電閑機一井般帶側(cè)有勵面磁調(diào)狂節(jié)器詞，通裝過自想動調(diào)類節(jié)勵瘦磁電襪流的菊大小胸，來丘抵消耗因風逃速變盼化而警導致巧的發(fā)沈電機鞏轉(zhuǎn)速本變化轎對發(fā)桿電機胸端電介壓的破影響鼠，延凈長蓄李電池堤的使驗用壽我命，飾提高釀供電遵質(zhì)量碗。圖3-徐18硅晚整流自憲勵式交盒流同步右發(fā)電機帽電路原念理圖10饑8（4）險電容自柳勵式異利步發(fā)電宇機電容自稅勵式異鈴步發(fā)電騎機是在滴異步發(fā)決電機定催子繞組擋的輸出頂端接上潛電容，桑以產(chǎn)生倚超前于嚇電壓的螞容性電普流建立羞磁場，吵從而建狂立電壓乎。其電天路示意鋒圖如下豆圖所示春。圖3貧-1被9領(lǐng)電容目自勵艷式異竹步發(fā)灰電機騾電路雞原理10湖9并網(wǎng)訊運行晉的風懸力發(fā)秋電機公組中型所用服的發(fā)渾電機（1）異步趙發(fā)電機風力異庭步發(fā)電嫩機并入塘電網(wǎng)運雄行時，騰只要發(fā)愛電機轉(zhuǎn)挽速接近新同步轉(zhuǎn)潮速就可朽以并網(wǎng)評，對機愿組的調(diào)介速要求棒不高，威不需要叨同步設元備和整麗步操作堵。異步種發(fā)電機典的輸出似功率與速轉(zhuǎn)速近派似成線培性關(guān)系尤，可通泥過轉(zhuǎn)差欣率來調(diào)嫩整負載憂。（2姓）同步庭發(fā)電節(jié)機當發(fā)飼電機預的轉(zhuǎn)老速一傾定時陪，同會步發(fā)先電機錫的頻顏率穩(wěn)漿定，故電能的質(zhì)量裁高；苗同步坦發(fā)電最機運監(jiān)行時喉可通累過調(diào)簽節(jié)勵害磁電溫流來沙調(diào)節(jié)端功率茶因數(shù)淘，既多能輸盞出有擠功功沒率，畢也可包提供詳無功寶功率競，可悼使功瘋率因掩數(shù)為1，因攻此被節(jié)電力賢系統(tǒng)叫廣泛咐接受林。11覺011州1（3）蜜雙饋異鄭步發(fā)電掏機雙饋氣異步嘉發(fā)電值機是純當今剩最有焦發(fā)展肉前途閥的一捕種發(fā)賊電機可，其須結(jié)構(gòu)培是由剖一臺趙帶集貫電環(huán)糖的繞錄線轉(zhuǎn)渾子異牲步發(fā)貴電機星和變墓頻器瞎組成極，變蓄頻器頌有交蛋－交邪變頻訊器、瓜交－艇直－閘交變撈頻器估及正芽弦波岔脈寬梯調(diào)制雅雙向魚變頻暫器三跟種，矛系統(tǒng)溉結(jié)構(gòu)降如下勁圖所欲示。圖3-堪25告雙饋異朱步發(fā)電股機的系魯統(tǒng)結(jié)構(gòu)11勒2113雙饋異盤步發(fā)電首機工作映原理：異步牧發(fā)電葵機中痛定、碗轉(zhuǎn)子毀電流葬產(chǎn)生控的旋榜轉(zhuǎn)磁訪場始斜終是檢相對牲靜止曉的，路當發(fā)鍋電機掛轉(zhuǎn)速很變化英而頻惹率不降變時溝，發(fā)昂電機賄轉(zhuǎn)子她的轉(zhuǎn)含速和滲定、佩轉(zhuǎn)子貝電流喉的頻纖率關(guān)塑系可電表示安為：式中f1——定嫂子電流乳的頻率泛（Hz紋），f1=pn1/6輝0，n1為同步擴轉(zhuǎn)速；p——勤發(fā)電撞機的奮極對誼數(shù)；n——到轉(zhuǎn)子屆的轉(zhuǎn)溫速（帥r/選mi順n）剃；f2——轉(zhuǎn)御子電流曬的頻率弊（Hz滑），因f2=sf1，故f2又稱為擾轉(zhuǎn)差頻鏈率。11叢4根據(jù)雙敬饋異步姜發(fā)電機詳轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)膛速的變憂化，雙脅饋異步砍發(fā)電機稱可以有拍三種運劉行狀態(tài)壯：1）亞冤同步運簡行狀態(tài)氣。此時n<n1，轉(zhuǎn)差礦率s>0，頻率偽為f2的轉(zhuǎn)子并電流產(chǎn)嗓生的旋貢轉(zhuǎn)磁場傻的轉(zhuǎn)速智與轉(zhuǎn)子績轉(zhuǎn)速同小方向，遷功率流殘向如圖欣所示。1152）超辣同步運粱行狀態(tài)爬。此時n>n1，轉(zhuǎn)差框率s<0，轉(zhuǎn)子精中的電班流相序演發(fā)生了印改變，能頻率為f2的轉(zhuǎn)子頑電流產(chǎn)扁生的旋白轉(zhuǎn)磁場白的轉(zhuǎn)速獅與轉(zhuǎn)子來轉(zhuǎn)速反卸方向，至功率流偵向如圖背所示。3）同隙步運行摔狀態(tài)。袋此時n=n1，f2=0，轉(zhuǎn)子厘中的電明流為直埋流，與發(fā)同步發(fā)棚電機相吩同。116雙饋異蜓步發(fā)電迎機的轉(zhuǎn)匠子通過亦雙向變慌頻器與洞電網(wǎng)連安接，可仿實現(xiàn)功望率的雙阻向流動傍，功率氏變換器譯的容量糞小，成謊本低；堤既可以忙亞同步遼運行，瘋也可以古超同步航運行，棉因此調(diào)換速范圍些寬；可雄跟蹤最梳佳葉尖份速，實需現(xiàn)最大購風能捕身獲；可兆對有功問功率和提無功功電率進行血控制，顯提高功用率因數(shù)爭；能吸餓收陣風材能量，折減小轉(zhuǎn)市矩脈動傅和輸出鋸功率的昏波動，辛因此電背能質(zhì)量敗高，是韻目前很辯有發(fā)展柜潛力的懂變速恒訓頻發(fā)電枯機。117（4）司無刷雙瘡饋異步勝發(fā)電機無刷雙我饋異步患發(fā)電機浪(Br主ush越les拜sD墻oub恭ly－沃Fed瞇Ma微chi掌ne，剩簡稱B守DFM岡)的基塵本原理齊與雙饋它異步發(fā)寨電機相冬同，不盆同之外飽是取消副了電刷芳和集電錄環(huán)，系刊統(tǒng)運行敵的可靠乖性增大竭，但系啞統(tǒng)體積羨也相應茅增大，寨常用的蘇有級聯(lián)紗式和磁秀場調(diào)制胡型兩種視類型。圖3差-2異7經(jīng)級聯(lián)車式無按刷雙呆饋異五步發(fā)族電機圖3-摟28泛磁場調(diào)煩制型無竊刷雙饋你異步發(fā)些電機11狐8（5）種開關(guān)磁烤阻發(fā)電低機開關(guān)造磁阻干發(fā)電瞇機又頸稱為授雙凸枕極式治發(fā)電螞機（享簡稱溉SR薦G）辱，定輸、轉(zhuǎn)超子的醫(yī)凸極啦均由倍普通斃硅鋼帽片疊爺壓而憑成，古定子鳴極數(shù)意一般寺比轉(zhuǎn)鵲子的媽極數(shù)瞇多，烏轉(zhuǎn)子金上無粗繞組什，定點子凸崗極上薯安放擴有彼巾此獨爺立的年集中飽繞組申，徑企向獨碑立的睛兩個剝繞組翁串聯(lián)盡起來約構(gòu)成齊一相肆。圖3回-2價9貞三相充（6克/4久極）戰(zhàn)開關(guān)盒磁阻遵發(fā)電壓機結(jié)刮構(gòu)119開關(guān)磁雞阻發(fā)電渾機用作恢為風力指發(fā)電機氣時，其奏系統(tǒng)一濤般由風才力機、院開關(guān)磁逼阻發(fā)電獨機及其用功率變覆換器、擋控制器候、蓄電行池、逆右變器、孩負載以偶及輔助關(guān)電源等膏組成，脈其系統(tǒng)戴構(gòu)成如仆圖所示歡。開關(guān)磁恩阻發(fā)電混機的結(jié)螺構(gòu)簡單此，控制鑰靈活，毛效率高訪而且轉(zhuǎn)償矩密度駕大，在干風力發(fā)菠電系統(tǒng)確中可用幕于直接汁驅(qū)動、屯變速運徒行，有乖一定的羊開發(fā)、房誠研究價廉值。圖3-睡30鄙開關(guān)磁換阻風力移發(fā)電機碎系統(tǒng)的芒構(gòu)成12盡03.3歌風力狂發(fā)電機付組的控襖制策略與一宗般工嘩業(yè)控得制系病統(tǒng)不虎同，磨風力命發(fā)電賠機組廟的控桶制系繡統(tǒng)是奸一個工綜合吃性復援雜控溝制系怒統(tǒng)。轉(zhuǎn)尤其讀是對陜于并轉(zhuǎn)網(wǎng)運聞行的膛風力械發(fā)電侮機組攀，控倦制系備統(tǒng)不禍僅要園監(jiān)視錘電網(wǎng)虛、風竿況和塘機組先運行秧數(shù)據(jù)臺，對院機組頑進行災并網(wǎng)晚與脫蓋網(wǎng)控餃制，流以確廢保運取行過址程的比安全鞭性和羽可靠信性，殊還需饞要根窯據(jù)風刮速和腿風向彎的變歷化，畢對機易組進昂行優(yōu)贏化控勿制，肉以提策高機鏡組的匙運行嚇效率警和發(fā)件電質(zhì)朵量，土而這蔥正是版風力做發(fā)電鉗機組乞控制紛中的診關(guān)鍵爺技術(shù)落，現(xiàn)辱代風鬧力發(fā)姥電機添組一懷般都盟采用粗微機缸控制，如下圖姻所示。1212－橡A/議D轉(zhuǎn)塊換模悲塊返3－效風向法標罰4－趟風速蚊計拋5－騎頻率妖計深6－向電壓掃表誦7－獲電流張表語8－班控制毅機構(gòu)殼9廟－執(zhí)腔行機箏構(gòu)畝10哥－液從壓調(diào)坑速油勺缸嚴11權(quán)－調(diào)企向電攏機繩12保－其慈他傳催感器圖3談-3膀2垮風力孩發(fā)電悄機組憑的微都機自唉控原知理框慢圖12稻23.3財.1濕風力發(fā)瀉電的特征點及控他制要求風力罩發(fā)電走系統(tǒng)遣控制毯的目蜻標主護要有雖四個墊：保證謎系統(tǒng)嚷的可券靠運積行、粗能量彩利用潤率最嘆大、胖電能軋質(zhì)量敘高、憑機組扎壽命貼延長傳。風力發(fā)辰電系統(tǒng)德常規(guī)的長控制功本能有七立個：①在票運行促的風嘗速范扯圍內(nèi)尾，確鮮保系紡統(tǒng)的戚穩(wěn)定墨運行絨；②低風姓速時，狐跟蹤最剩佳葉尖約速比，則獲取最存大風能舟；③高五風速光時，合限制仍風能戒的捕悉獲，控保持機風力筋發(fā)電鄭機組瞞的輸灑出功兆率為膽額定腳值；④減什小陣未風引犧起的抵轉(zhuǎn)矩周波動以峰值塔，減報小風推輪的估機械桶應力勁和輸牌出功氧率的笨波動肯，避湖免共戶振；12看3⑤減小絨功率傳泄動鏈的烤暫態(tài)響雷應；⑥控鄉(xiāng)豐制器點簡單躺，控固制代著價小印，對脊一些局輸入獻信號競進行炮限幅濾；⑦調(diào)愚節(jié)機赤組的夠功率穗，確益保機焦組輸縱出電凡壓和撈頻率戶的穩(wěn)膀定。為實祝現(xiàn)上妹述所單要求議的部芝分或菠全部辜控制廣功能夫，風級力發(fā)箏電機賴組的售控制質(zhì)技術(shù)悲經(jīng)歷妙了三睬個主勇要發(fā)毀展階笨段：婚從最疲初的桿定槳繳距失干速恒融頻控栽制到辱后來畫的變礙槳距借恒速擋恒頻色控制愁，目貧前主轉(zhuǎn)要發(fā)奇展變鋪槳距敏或定鑰槳距波變速遭恒頻春控制誰。12這43.3仇.2丸并網(wǎng)型診風力發(fā)閑電機的例功率調(diào)載節(jié)控制風力機中的功率刮調(diào)節(jié)方系式有定水槳距失叫速調(diào)節(jié)頓、變槳蠅距調(diào)節(jié)品和主動稼失速調(diào)難節(jié)三種。1、巾定槳部距失井速調(diào)足節(jié)定槳距撲失速調(diào)枯節(jié)一般率用于恒葬速控制盯，其風植力機的宗結(jié)構(gòu)特廣點是：右槳葉與掏輪轂的丸連接是很固定的帳，槳距孩角固定封不變，袋當風速蝴變化時沈，槳葉有的迎風偽角度不村能隨之慌變化。鮮在風速嚷超過額巖定風速躬后利用帆槳葉翼磁型本身繡的失速膠特性，零維持發(fā)拍電機組斗的輸出捐功率在孔額定值輸附近。12絲式5定槳展距失帆速控花制的民優(yōu)點慈是失擱速調(diào)哄節(jié)簡平單可好靠，來由風飾速變腐化引挑起的娃輸出克功率興的控她制只塞通過喚槳葉錫的被狹動失睜速調(diào)撇節(jié)實季現(xiàn)，卡沒有悶功率求反饋桶系統(tǒng)糞和變舌槳距億機構(gòu)宵，使坑控制肥系統(tǒng)奸大為版簡化從，整挖機結(jié)市構(gòu)簡緞單、爺部件伏小、獄造價輕低。齡其缺峽點是鉗葉片海重量催大、屑成形印工藝琴復雜芳，槳耐葉、燦輪轂摩、塔勵架等搖部件岡受力透較大恨，機揉組的縣整體今效率蘇較低猛。2、變蝴槳距風寸力發(fā)電創(chuàng)機組的柿調(diào)節(jié)與廁控制變槳蠢距風剖力機比的整貫個葉倆片可今以繞桐葉片虧中心射軸旋策轉(zhuǎn)，繼使葉守片的棟攻角肚在一雪定范畫圍（震0～棒90案o）征變化圾，變憑槳距插調(diào)節(jié)他是指躲通過賊變槳聽距機影構(gòu)改餅變安千裝在迷輪轂匯上的皆葉片烏槳距做角的涼大小穩(wěn)，使捕風輪陷葉片性的槳隱距角痛隨風態(tài)速的湊變化劇而變步化，憑一般違用于費變速俊運行勤的風答力發(fā)饒電機饅，主南要目艦的是督改善漫機組扁的起愈動性噴能和拿功率鈔特性透。12蔽6（1保）根熄據(jù)其背作用臣可分場為三墓個控撇制過碰程：佛起動碑時的出轉(zhuǎn)速范控制傷，額奸定轉(zhuǎn)戲速以朗下（召欠功受率狀翁態(tài)）裝的不運控制識和額殲定轉(zhuǎn)孫速以維上（劑額定偵功率妖狀態(tài)除）的裂恒功都率控悟制。a.獄起繳動時僵的轉(zhuǎn)初速控字制變距終風輪玩的槳騾葉在榆靜止費時，堵槳距毒角β為90收o，當開風速達子起動風嶄速時，素槳葉向弟0o方典向轉(zhuǎn)動爽，直到業(yè)氣流對報槳葉產(chǎn)洪生一定激的攻角曠，風力腳機獲得淋最大的誘起動轉(zhuǎn)亮矩，實對現(xiàn)風力艱發(fā)電機僅的起動b.鴨額案定轉(zhuǎn)減速以徒下（姻欠功弱率狀逝態(tài)）范的控乘制為了迎改善傻低風含速時古的槳遺葉性膏能，塞近幾記年來勾，在雀并網(wǎng)差運行有的異攤步發(fā)臣電機穴上，贊利用成新技角術(shù)，芳根據(jù)雙風速篩的大友小調(diào)舉整發(fā)輝電機改的轉(zhuǎn)禾差率彼，使憂其盡僻量運叼行在準最佳袍葉尖尖速比替上，晚以優(yōu)節(jié)化功爹率輸呆出。12慰7c.脆額定轉(zhuǎn)援速以上世（額定訪功率狀莊態(tài)）的般恒功率喝控制當風稻速過現(xiàn)高時陽，通衫過調(diào)木整槳爛葉節(jié)心距，潑改變獎氣流松對葉費片的踏攻角渠，使賢槳距碑角β向迎曬風面齒積減政小的鉆方向充轉(zhuǎn)動能一個慮角度乏，β增大水，功員角α減小撥，如揚圖所茫示。芒從而產(chǎn)改變冒風力焰發(fā)電淹機組盞獲得腫的空畫氣動究力轉(zhuǎn)艷矩，員使功某率輸掩出保擱持在凱額定曠值附陣近，效這時軟風力洋機在票額定勒點的抵附近吼具有瓶較高梯的風且能利狐用因委數(shù)。12國8a）變槳距著風力發(fā)拼電機組選的功率矮曲線b）定紙槳距風亦力發(fā)電匙機組的眨功率曲群線由圖季可見攀，在癢額定象風速惡以下抽，兩串者相標似，路但在秒額定晚風速哈以上鴉，變口槳距憲風力百發(fā)電梅機的椅輸出句功率睜維持舒恒定傳，而晨定槳撐距風慨力發(fā)塌電機布組的墊輸出銷功率蜂由于酷風力石機的滑失速韻當風枝速增蝦大時旬而減時小。1293、宇變槳肢距風尚力發(fā)齡電機桂組的?？刂茪g系統(tǒng)傳統(tǒng)的列變槳距遼風力發(fā)聰電機組趕的控制惡系統(tǒng)框奪圖如圖孩所示。暗在起動哲時實現(xiàn)市轉(zhuǎn)速控環(huán)制，由掀速度控友制器起提作用，禁起動結(jié)猛束后，查在額定生風速以墳下，轉(zhuǎn)混速環(huán)開贊環(huán)，系亦統(tǒng)不進頃行控制貿(mào)。當風