SEWIND变流器原理和功能-20090818
变流器介绍1
1.
2. 3.
器件的作用 网侧模块用于将输入的三相交流电整流为变流器直 流母线所需的直流电，或将转子侧模块输出的能量 回馈电网，在电网波动的情况下维持直流母线电压 的稳定，还有调节网侧的有功和无功。在软起主接 触器闭合的时候在网侧开始调制，调制的目的是使 主接触前后的波形保持一致避免产生一个很大的冲 击电流。 CLL 滤波器接在电网和网侧模块之间，用于吸收高 频分量，防止变流器的开关噪声污染电网。 转子侧模块连接在发电机转子上，通过调节转子励 磁电流实现系统的变速恒频发电以及发电机有功、 无功的调节。
低压穿越：低电压穿越能力是当电力系统中风电装机容量 比例较大时，电力系统故障导致电压跌落后，风电场切除 会严重影响系统运行的稳定性，这就要求风电机组具有低 电压穿越能力，保证系统发生故障后风电机组不间断并网 运行。 风电机组应该具有低电压穿越能力： a）风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并 网运行625ms的低电压穿越能力； b）风电场电压在发生跌落后3s内能够恢复到额定电压的 90%时，风电场必须保持并网运行； c）风电场电压不低于额定电压的90%时，风电场必须不间 断并网运行。
通信参数设臵 在确认光纤连接正确的情况下，在菜单栏中点击“配 臵”→“通讯设臵”或工具栏上的 图标在通讯端口处选 择 USB 转光纤模块的 COM 点击“测试连接”按钮，若测 试成功后，会弹出所示界面，点击“确定”按钮。
用户切换 在建立通讯连接以后， 用户需要切换权限到“高级用户” 权限， 在 菜单栏选择“管理”→“切换用户”，弹 出如图输入用户密码，单击“确定”按钮以后，软件将开 放所有“高级用户”的权限。
在发电机转子侧装有crowbar电路，为转子侧电路提供旁
双馈变流器工作原理
双馈变流器工作原理双馈变流器（Double-Fed Induction Generator，DFIG）是一种常用于风力发电系统中的变流器，它的工作原理是利用电力电子技术将风能转化为电能，并将其送入电网中供应给用户使用。
双馈变流器相比其他变流器具有更高的效率和更好的控制性能，因此在风力发电领域得到了广泛应用。
双馈变流器由两部分组成：一部分是风力发电机组，另一部分是变流器。
风力发电机组通常由风轮、发电机和装有电磁铁的转子组成。
当风轮受到风力作用时，会转动，带动发电机产生电能。
而转子上的电磁铁则可以通过改变其磁场强度来调节发电机的输出电压和频率。
在传统的风力发电系统中，发电机的输出直接通过变频器转换为交流电并输入电网。
然而，这种方式存在一些问题，比如变频器的容量较大，成本较高，同时对系统的稳定性和可靠性要求较高。
为了解决这些问题，双馈变流器应运而生。
双馈变流器的工作原理是将发电机的转子绕组分成两部分：一部分连接到固定的电网，另一部分通过变流器连接到电网。
这样，发电机的输出电流可以分成两部分：一部分通过固定的电网回馈给发电机，另一部分通过变流器送入电网。
这种方式可以减小变流器的容量，降低成本，同时提高系统的稳定性和可靠性。
具体来说，双馈变流器通过改变发电机转子上电磁铁的磁场强度来调节发电机的输出电压和频率。
当风轮转动时，发电机产生的电能通过变流器送入电网。
同时，电网也会向发电机输送电能。
双馈变流器通过控制变流器的电压和频率，可以实现对发电机的有源功率和无功功率的控制。
双馈变流器的优势主要体现在以下几个方面：1. 较低的成本：相比传统的风力发电系统，双馈变流器的容量较小，可以降低系统的成本。
2. 更好的控制性能：双馈变流器可以实现对发电机有源功率和无功功率的精确控制，可以根据电网需求灵活调节输出功率。
3. 提高系统的稳定性和可靠性：双馈变流器通过将一部分发电机的输出电流回馈给发电机，可以增强系统的稳定性和可靠性。
变流器的工作原理
变流器的工作原理
变流器是一种可以将高或低电压转换为相应的高或低电流的装置，它可以有效地把一种电压转换成另一种电压，也可以把一种电流转换成另一种电流。
变流器的工作原理主要分为三个部分：功率转换，电压调节和电流调节。
首先，变流器的功率转换，这是变流器的核心功能，它通过电机或变频器来调节电压，将高或低电压转换为相应的高或低电流。
变频器主要通过变频的方式来改变电压，从而改变电流。
而电机则通过控制转子的转速来改变电压，从而改变电流。
其次，变流器还具有电压调节功能。
它可以将高或低电压转换成相应的高或低电流，从而达到调节电压的目的。
一般来说，电压调节是通过变频器来实现的，它可以调节电压的大小，从而改变电流的大小。
最后，变流器还具有电流调节功能，它可以调节电流的大小，从而改变电压的大小。
电流调节主要是通过变频器来实现的，它可以调节电流的大小，从而改变电压的大小。
总而言之，变流器的工作原理是通过功率转换，电压调节和电流调节三个部分来实现，它可以将高或低电压转换为相应的高或低电流，从而调节电压和电流的大小。
变流器的使用可以极大地提高电器的
功率效率，使电器的使用更加安全和经济。
旋转变流器工作原理
旋转变流器工作原理哎呀呀，朋友们！今天咱们来好好聊聊“旋转变流器工作原理”这个超级重要又有点神秘的话题！啥是旋转变流器呢？简单来说，它就是一种能在电气系统中起到关键作用的装置啊！旋转变流器的工作原理，那可不是三言两语能说清楚的哟！咱们得一步一步来理解。
首先，你得知道，它是通过电磁感应来实现能量转换的呢！就好像一个神奇的魔法盒子，能把一种形式的能量变成另一种形式。
想象一下啊，电流在里头转来转去，不断地变化和调整，这是为啥呢？就是为了满足我们各种各样的需求呀！比如说，在一些需要精确控制速度和转矩的场合，旋转变流器就大显身手啦！它能根据输入的信号，精准地调整输出的电流和电压，哇塞，这也太厉害了吧！还有哦，它的工作原理还涉及到磁场的相互作用。
磁场这玩意儿，看不见摸不着，但对旋转变流器来说可重要啦！当电流通过绕组的时候，就会产生磁场，这些磁场相互交织、相互影响，从而实现能量的传递和转换。
哎呀，是不是有点复杂？但别担心，咱们继续深入了解。
旋转变流器里面的转子和定子，那也是关键的部分哟！转子不停地旋转，定子则保持不动，它们之间的相对运动，就引发了一系列奇妙的变化。
而且，不同类型的旋转变流器，工作原理也会有一些小小的差别呢！比如，有些是交流转直流，有些是直流转交流，这可真是五花八门啊！再想想，在工业生产中，如果没有旋转变流器，那得有多麻烦呀？好多机器可能都没法正常运转啦！所以说，搞清楚旋转变流器的工作原理，对于工程师们来说，那可是至关重要的！这不仅能帮助他们设计出更高效、更可靠的电气系统，还能在出现故障的时候，迅速找到问题所在，解决难题！哎呀呀，说了这么多，不知道大家有没有对旋转变流器的工作原理有了更清楚的认识呢？希望大家都能从中学到点有用的知识哟！。
变流器的原理
变流器的原理
一般用途变流器
由一个或多个电子开关器件和相关的元器件，与变压器、滤波器、换相辅助器件、控制器、保护和辅助部件（若有）组成的，用于改变一个或多个电气特性的电力变换用的工作单元。
整流
起交流变换成直流作用的变流器称为整流器，可以是不可控的或可控的。
逆变
逆变器起直流变换成交流的作用。
交流变流器
将给定电压、频率和相数的交流电变换成不同电压、频率和/或相数的交流电的变流器。
变频器
用于改变频率的变流器。
间接交流变流器（有直流环节变流器）
带中间直流环节的变流器。
直接交流变流器
无中间直流环节的变流器。
外部换相变流器
换相电压由交流电源、交流负载或变流器之外的其他交流源提供的变流器。
电网换相变流器
换相电压由交流输人提供的变流器。
自换相变流器
由变流器内部元件完成换相的变流器。
负载换相变流器
换相电压由交流负载提供的变流器。
电压源型交流/交流变流器
提供基本上不受负载值影响且输出电压可调的变流器。
电流源型交流/交流变流器
提供基本上不受负载值影响且输出电流可调的变流器。
变频器原理介绍SEW
Driving the world
Training \ TASC \ Driving Control Products 6
变频器基本原理
通讯 输入/输出 转速设定 控制电路
交流电机 整流 A B 直流侧电路 逆变 C
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Training \ TASC \ Driving Control Products 7
2.矢量控制，利用直流电动机的转矩产生的原理，将异步电动 机的定子电流在理论上分为两部分：产生磁场的电流分量(磁场电 流Id_n)和产生转矩的电流分量(转矩电流Iq_n)。控制系统分别进行控 制，同时将二者合成的定子电流供给电动机 。根据控制方式不同， 分为电压矢量、电流矢量、磁通矢量等。
Id_n
IN
50
87
f/Hz
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Training \ TASC \ Driving Control Products
六.变频器的四象限运行
1.一象限运行就是电机驱动负载运行,负载不能反过来驱动电动 机,也就是,转矩永远在一个方向上-电动机驱动负载,能量从变 频器传到负载上. 例如: 泵,搅拌机,输送机等. 2.四象限运行就是负载能够反过来驱动电动机.典型的例子就是 升降机应用,重物下放过程中,负载反过来驱动电动机,此时的电 动机阻止负载的下放.在这个过程中,能量从负载反馈回电动机, 电动机提供了阻止负载下放的反力矩. 一般来说,变频器配合制动电机通常认为是四象限运行.
频率HZ
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基础知识
八.强制冷却风扇的选择
额定转矩% 100 80 60 40
选择大一号电机
不需要强制冷却或选大一号电机 加强制冷却风扇
直驱风电变流器的工作原理及作用
直驱风电变流器是将风机转子直接驱动发电机时所使用的电力转换设备。
它的主要作用是将由直流发电机输出的电能，通过转换成交流电，再通过升压、电网同步等控制处理，最终将可用风能输入到电网中。
以下是直驱风电变流器的工作原理及作用：
1. 工作原理：直流电源输入变流器，通过控制系统分别控制功率器件的开关状况，将输入的直流电源转换成交流电源输出给电网。
具体的转换方式通常有多种，其中一种常用的方式是采用三相桥式单元，将输入的直流电源通过H 桥模块转换成交流电源。
2. 直驱风机的工作方式：直驱风电变流器一般用于直驱风机的发电模式，即将风机的转子直接驱动发电机，消除了传统齿轮传动过程中的损失和振动，提高了风电发电的效率和稳定性。
3. 控制系统：直驱风电变流器的控制系统通常包括电源模块、驱动模块、信号调节模块和保护控制模块等。
控制系统需要精确地控制电压、电流和频率等参数，以保证变流器的稳定性和运行正常。
4. 作用：直驱风电变流器的作用是将风机出力的直流电转换成交流电，并连接到电网。
其中，升压、电网同步及逆变等控制处理是直驱风电变流器的核心所在。
具体地，升压处理将输出交流电压提高到适合电网连接的电压，电网同步处理保证输出电力与电网相同相位，逆变处理则是将输出交流电变成电网要求的正弦波形式。
需要注意的是，直驱风电变流器的设计和工作原理与其他类型的风电变流器有所区别。
在实际应用中，需要根据具体的风机特性和电网情况，选择合适的变流器类型及具体参数进行设计和调试，以保证其正常运行和高效输出适合电网的电能。
变流器的工作原理
变流器的工作原理
变流器是一种电力电子设备，其主要功能是将输入的电流或电压转换成所需的不同电流或电压。
其工作原理可以分为两种类型：交流变直流和直流变交流。
交流变直流变流器的工作原理如下：首先，交流电源经过整流电路将交流电转换为直流电。
然后，直流电通过涉及电容器和电阻的滤波电路进行滤波，以去除直流电中的脉动。
接下来，滤波后的电流通过功率开关器件（如晶体管或可控硅）进行调节和控制，以产生需要的输出电流。
最后，经过模拟或数字控制电路的处理，输出的直流电被平滑调整成所需的电压。
直流变交流变流器的工作原理如下：首先，输入的直流电通过一个电感和一个电容器形成一个谐振回路。
然后，谐振回路中的直流电经过功率开关器件（如晶体管或可控硅）进行调节和控制。
通过改变开关器件的通断周期，可以控制输出的电流和电压波形。
最后，经过控制电路的处理，输出的交流电被平滑调整成所需的频率和幅度。
无论是交流变直流变流器还是直流变交流变流器，其工作原理都依赖于控制开关器件的通断状态和通断周期，以实现电流和电压的转换。
此外，控制电路还可以实现其他功能，如过载保护、短路保护和电压调节等。
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2009-8-18
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功率因数调节
考虑到风电系统的功率扰动以及电网本身的供电质量问题，因此希 望风力发电系统发电机输出有功功率可调节，同时还能改变输出功率因数。 通过转子侧变频器励磁控制，可以实现风力发电机组在稳定状态下的总有 功功率和转差率不随功率因数设定值的变化而变化。其总有功功率由机组 的风机功率特性与风况决定，同时，发电机的转差率由风力机组的总有功 功率和转速控制特性决定，与发电机输出无功功率无关。
当前状态：IDLE（初始状态）: 预充电接触器断开状态; 网侧接触器断开状态; 定子断路器关断状态; 网侧逆变器关闭状态; 转子逆变器关闭状态;
备注: 在逆变器控制软件GUI rw_10中，输入3333为自动，1234为启动，4321为关闭;
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并网过程：预充电
Grid Transformer
Doubly-fed Generator
Gear Box encoder
i_rotor
V_dcbus
i_line-inverter
Line Contactor Pre-charge Contactor
1100V
Line-side converter_ON
Rotor-side converter
当前状态：逆变器寻找角度。分为三种：1、自动找角度，2、通过控制软件 手动找角度， 3、不找角度;
变流器功能原理及调试故障排除
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1
报告人：朱志权 技术部电气组 2009年8月 18日
2009-8-18
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目录
• DFIG系统 • 变速恒频控制原理 • 功率因数调节 • 变流器系统图 • 并网过程 • 技术参数 • 硬件结构 • 变流器调试 • 变流器故障排除
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Gear Box
Crowbar
10
并网过程：DC-link升压
Grid Transformer
i_system
Stator Circuit Breaker I>
Converter Control Unit (CCU)
V_stator V_grid
i_rotor
V_dcbus
i_line-inverter
DFIG 系统
f fGrid
交直交电压型变流器
3
=
=
3
电机侧变流器 电网侧变流器
f = fGrid
齿轮箱
双馈感应 发电机
风轮
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4
DFIG 系统
网侧变换器 交流侧三相 电流
从电网吸收电能
网侧变换器 交流侧三相 电压
进线电抗器 的等效电阻 和电感
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双PWM变流器主电路结构图
n大于ns时，处于超同步运行状态，上式取负号，此时发电机由定子和转 子发出电能给电网，变流器的能量逆向流动；
n等于ns时，处于同步运行状态，f2=0，变流器向转子提供直流励磁；
因此，当发电机转速n变化时，即pfm变化，若控制f2相应变化，可使f1保 持恒定不变，即与电网频率保持一致，也就实现了变速恒频控制。
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变流器系统图
Grid Transformer
i_system
Stator Circuit Breaker I>
Converter Control Unit (CCU)
V_stator V_grid
Doubly-fed Generator
Gear Box encoder
i_rotor
Line Contactor Pre-charge Contactor
1100V
Line-side converter_ON
Udc
Rotor-side converter
Crowbar
当前状态：网侧接触器吸合，由网侧逆变器把直流母排电压升值1100VDC 预充电接触器关断; 网侧接触器吸合; 定子断路器断开; 网侧逆变器工作状态; 转子逆变器关闭状态;
预充电接触器断开状态; 网侧接触器吸合状态; 定子断路器断开状态; 网侧逆变器工作状态; 转子逆变器工作状态;
直流环节的 储能电容
向电网发送电能
DFIG转子绕 组的漏感和 等效电阻
DFIG转子绕 组感应电动势
5
DFIG 系统
• 交流侧功率因数控制
• 保持直流环节电压稳 定
• 调节控制转子励磁电流 频率，以实现DFIG变速 恒频运行
•G输出解耦的有 功功率和无功功率
Udc
Rotor-side converter
当前状态：合上预充电接触器对直流母排进行充电至800VDC 预充电接触器闭合; 网侧接触器断开状态; 定子断路器关断状态 ; 网侧逆变器关闭状态; 转子逆变器关闭状态;
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i_rotor
Doubly-fed Generator
encoder
i_system
Stator Circuit Breaker I>
Converter Control Unit (CCU)
V_stator V_grid
V_dcbus
i_line-inverter
Line Contactor Pre-charge Contactor
> 800.0V
Line-side converter
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变速恒频控制原理
变速恒频：转子的转速跟踪风速的变化，定子侧恒频恒压输出。
f1 pfm f2
f1 ——定子电流频率，与电网频率相同； p——电机极对数； fm——转子机械频率，fm=n/60（n为发电机转子转速）； f2——转子电流频率；
n小于定子旋转磁场的同步转速ns时，处于亚同步运行状态，上式取正号， 此时变流器向发电机转子提供交流励磁，发电机由定子发出电能给电网；
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Doubly-fed Generator
encoder
Gear Box
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并网过程：同步化
Grid Transformer
i_system
Stator Circuit Breaker I>
Converter Control Unit (CCU)
V_stator V_grid
Ustator
V_dcbus
i_line-inverter
Line Contactor
电抗器
Pre-charge Contactor
Line-side converter
Rotor-side converter
du/dt滤波器 Crowbar
Basic Schematic of Doubly-fed Generator Wind-turbine