风力发电电能变换装置的研究 四

风力发电电能变换装置的研究

摘要：电力电子技术在电能变换领域的应用是电源研究领域的热点。本文对风力发电电能变换技术的各个方面尤其是逆变技术的发展历史及现状进行了全面、系统的论述。首先介绍了蓄电池及充电装置的工作原理、结构组成以及硬件设计，根据免维护铅酸蓄电池的充放电特性设计出充电装置。然后重点从几个方面分析了逆变电路的工作原理和系统设计，利用集成电路得到SPWM调制波去控制全桥逆变电路，不但降低了成本，而且性能也可以满足用户的要求。以及用电压和电流双反馈来稳压和限流，最后得到比较好的正弦波。此外还对各种辅助电路像直流斩波电路、稳定电源、过放电控制指示电路以及过流过压保护电路作了一定的介绍。

关键词：风力发电电能变换；充电；铅酸蓄电池；逆变；脉宽调制。

目   录

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 现代电力电子技术及电能变换的应用 1

1.1.1现代电力电子的发展 1

1.1.2电能变换简介 2

1.2 风力发电电能变换装置的工作原理和组成 3

1.2.1风力发电电能变换装置的工作原理 3

1.2.2风力发电电能变换装置的组成 4

1.3 本课题的目的、任务和内容 6

1.3.1本课题的目的、任务 6

1.3.2本课题的主要内容 6

第2章 风力发电系统及整流滤波电路 7

2.1 风力发电系统简介 7

2.1.1风力机 7

2.1.2发电机 7

2.2 整流滤波电路 8

2.2.1整流电路 8

2.2.2滤波电路 10

第3章 蓄电池及充电电路 12

3.1免维护蓄电池概述 12

3.1.1免维护蓄电池的工作原理 12

3.1.2免维护蓄电池的性能指标 13

3.1.3免维护蓄电池的特点 15

3.1.4免维护蓄电池的充放电特性 16

3.2充电电路 17

3.2.1 充电电路概述 17

3.2.2 UC3842简介 17

3.2.3 充电电路 18

第4章 逆变及控制电路 22

4.1 各种逆变电路分析 22

4.1.1 方波半桥逆变电路 22

4.1.2 方波全桥逆变电路 23

4.1.3 正弦波脉宽调制全桥逆变电路 24

4.1.4 推挽式逆变电路 26

4.2 PWM电路及其控制方法 27

4.2.1 PWM控制的基本原理 27

4.2.2 计算法和调制法 28

4.2.3 PWM逆变电路及控制 28

4.3 单相正弦脉宽调制（SPWM）电路 29

第5章 斩波器及辅助电源电路 33

5.1 各种开关电源的分析 33

5.1.1 单端反激型开关电源 33

5.1.2 单端正激型开关电源 34

5.1.3推挽开关电源 35

5.2 辅助电源电路 36

5.3 斩波电路 37

5.3.1升压型斩波器主电路 37

5.3.2输入、输出电压关系式 38

第6章 控制、监测及保护电路 40

6.1 静态开关及控制电路 40

6.1.1 静态开关 40

6.1.2蓄电池供电与风力发电的转换控制电路 41

6.2 保护电路 42

参考文献 44

致   谢 45

附   录……………………………………………………………………………………46