一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置制造方法及圖紙

一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置，包括四個外部接口，本裝置還包括采樣信號處理電路、四組光纖控制單元、CPLD電路、信息存儲電路、通訊電路、DSP控制電路和電源電路，第一和第二外部接口與采樣信號處理電路連接，采樣信號處理電路與DSP控制電路的A/D轉換接口連接，DSP控制電路分別與信息存儲電路、CPLD電路、通訊電路連接，CPLD電路分別與四組光纖控制單元連接，四組光纖控制單元分別與IGBT單元連接，采樣信號處理電路與發電機電流/電壓信號采集傳感器連接，電源電路為本裝置供電。本裝置能全面的實現對電機側變流器的控制，同時將運行數據與系統內部設備和外部設備傳遞，具有性能穩定的優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置。
技術介紹
雙饋風力發電變流器系統是將風力發電機發出的電能轉化為與電網同壓、同頻、同相的交流電，從而實現并網發電的一個電能轉化系統。隨著并網風電系統的發展，根據發電機和變流器的形式不同，風力發電系統分為直驅型、雙饋型和半直驅型等幾種形式。其中雙饋式風力發電系統由于其初期投入低和性能優良等優點，得到了最廣泛的應用。現需要一種變流器設備內電機側變流器的主控制單元。他擔負著對電機側的電能信息采集、對變流器電機側IGBT的導通控制、變流器內部與外部的信息傳遞溝通等職責。
技術實現思路
基于以上原因，本技術提供一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置，并配以其控制程序來完成對電機側變流器的控制。本技術的目的是這樣實現的:一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置，包括四個外部接口，本裝置還包括采樣信號處理電路、四組光纖控制單元、CPLD電路、信息存儲電路、通訊電路、DSP控制電路和電源電路，第一和第二外部接口與采樣信號處理電路連接，采樣信號處理電路與DSP控制電路的A/D轉換接口連接，DSP控制電路分別與信息存儲電路、CPLD電路、通訊電路連接，CPLD電路分別與四組光纖控制單元連接，四組光纖控制單元分別與IGBT單元連接，采樣信號處理電路與發電機電流/電壓信號采集傳感器連接，電源電路為本裝置供電。本技術還采用如下技術:1、所述的每組光纖控制單元包括兩路輸出信號電路和一路輸入信號電路，兩路輸出信號電路包括芯片SN75372D分別與兩個光纖收發器HFBRT1521連接，一路輸入信號電路包括光纖收發器HFBR21521。2、所述的采樣信號處理電路為采樣十四路模擬量信號，其輸入的峰值范圍-3V +3，每路采樣信號經芯片INA128UA和芯片INA157UA的調理后變為O +3V的信號量。3、所述的信息存儲電路包括IS61LV51216芯片。4、所述的通訊電路包括兩組232通訊電路和一組CAN通訊電路，兩組232通訊電路包括芯片MAX3232，DSP控制電路與外部設備通過兩組232通訊電路連接，CAN通訊電路包括芯片PAC82C250，第三和第四接口與CAN通訊電路連接，第三和第四接口與與其他控制板之間連接。本裝置能全面的實現對電機側變流器的控制，并對其運作狀態的全面監控，同時將運行數據與系統內部設備和外部設備傳遞，使該技術成為電機側變流器的中央控制中心。具有性能穩定的優點。附圖說明圖1是本技術的采樣信號處理電路圖；圖2是本技術的光纖控制單元電路圖；圖3是本技術的CPLD電路圖；圖4是本技術信息存儲電路圖；圖5是本技術的232通訊電路圖；圖6是本技術的CAN通訊電路圖；圖7是本技術的電源電路圖；圖8是本技術的接口電路圖；圖9是本技術的DSP控制電路主控制器DSP 2812芯片電路圖；圖10是本技術的電路方框圖。具體實施方式以下結合附圖舉例對本技術作進一步的說明:實施例1如圖10所示，一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置，包括四個外部接口，本裝置還包括采樣信號處理電路1、四組光纖控制單元2、CPLD電路3、信息存儲電路4、通訊電路5、DSP控制電路6和電源電路7，第一和第二外部接口與采樣信號處理電路I連接，采樣信號處理電路I與DSP控制電路6的A/D轉換接口連接，DSP控制電路6分別與信息存儲電路4、CPLD電路3、通訊電路連接5，CPLD電路3分別與四組光纖控制單元2連接，四組光纖控制單元2分別與IGBT單元連接，采樣信號處理電路I與發電機電流/電壓信號采集傳感器連接，電源電路7為本裝置供電。實施例21.電機側采集的電能信息處理:首先將采集的電機側的電壓和電流信息通過圖7中接口 X1、X2傳遞到該電路板內，其中采集后的信號為Ainl Ainl4共14路。該14路信號經圖1中采樣信號處理電路(圖1中為處理2路信號的電路板，另外12路與圖1中電路相同，只更換相應網絡標號名稱即可)，將圖8中的接口 Xl和X2輸入的-3V +3V信號經芯片INA128UA實現1:1的信號放大，之后經芯片INA157UA的處理，將-3V +3V的信號轉換為O +3V的電壓信號，之后將該信號傳遞給主控DSP2812芯片的AD接口，從而實現將外部采集的模擬信號轉換為DSP控制的數字信號。2、圖2為I組光纖驅動電路，其中含2路PWM波控制信號和I路故障反饋信號IERROR0該電路板共有4組光纖驅動電路。3、圖9為DSP2812主控制器芯片電路，該芯片擔負著本技術的中央處理器功能。首先根據I中述說，該芯片將采集處理后的電流電壓模擬信號轉變為數字信號，從而實現了采樣數據的AD轉換。DSP2812芯片根據采樣的數據信息，生產8路PWM信號(最大可產生14路PWM信號，其中6路預留為備用)，該8路信號PWMl PWM8經DSP發出給CPLD電路，經CPLD芯片EPM570T100C5處理后將8路信號轉化為IPWM 8PWM信號，并將轉化后的信號經圖2的光纖驅動電路傳遞給IGBT單元，實現對IGBT單元的導通控制，同時IGBT單元的故障信號1ERR0R也由CPLD中間處理后回傳給DSP芯片，從而全面實現了對電機側IGBT單元的控制與信息反饋。4、圖4為存儲信息電路，IS61LV51216芯片通過與DSP的AO 18和DO 15相連接，實現DSP對控制過程中的信息儲存。通過該電路對控制過程的狀態記錄和參數儲存，為對機側變流器的運行分析提供了數據依據。5、圖5-6為通訊電路。其中，圖6為232通訊電路由芯片MAX3232實現通訊功能。圖8為接口電路圖，其中ITXD和IRXD與DSP相連接，2TXD和2RXD與DB9接口相連接，通過DB9接口實現與外部設備的信息傳遞。另外圖6為CAN通訊由芯片PAC82C250來完成。DSP的信息通過CANRX和CANTX與芯片PAC82C250相連接，之后通過CANH和CANL將處理后的信息傳遞給接口 X3和X4，從而實現了本技術電路板與變流器系統內其他電路板的信息傳遞工作。6、圖7為電源芯片電路。其中P5為外部供給該電路板的+5V直流電源，經芯片LM117(U55、U56)的處理，生成AP3.3和BP3.3的3.3V直流電源。其中AP3.3主要供給DSP等芯片的作為3.3V供電。BP3.3和P5供給芯片TPS70351生產P3.3和Pl.8作為3.3V和1.8V的直流電源使用。實現對采集的發電機輸出電壓及電流信息的后續處理，從而將處理后的信號傳遞給圖9中的DSP主控制芯片；通過DSP控制單元和圖3中CPLD芯片的配合，將PWM波信號發送給機側變流器的IGBT單元，從而實現對機側IGBT的導通控制，完成對發電機電能的整流功能；通過圖5-6通訊電路的設計，實現該電路板與外部設備的信息傳遞與溝通，從而實現變流器系統的整體可靠運行。權利要求1.一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置，包括四個外部接口，其特征在于:還包括采樣信號處理電路、四組光纖控制單元、CPLD電路、信息存儲電路、通訊電路、DSP控制電路和電源電路，第一和第二外部接口與采樣信號處理電路連接，采樣信號處理電路與DSP控制電路的A/D轉換接口本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙饋風力發電變流器用電機側控制裝置，包括四個外部接口，其特征在于：還包括采樣信號處理電路、四組光纖控制單元、CPLD電路、信息存儲電路、通訊電路、DSP控制電路和電源電路，第一和第二外部接口與采樣信號處理電路連接，采樣信號處理電路與DSP控制電路的A/D轉換接口連接，DSP控制電路分別與信息存儲電路、CPLD電路、通訊電路連接，CPLD電路分別與四組光纖控制單元連接，四組光纖控制單元分別與IGBT單元連接，采樣信號處理電路與發電機電流/電壓信號采集傳感器連接，電源電路為本裝置供電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：程鵬，劉志強，裴景斌，張哲，
申請(專利權)人：哈爾濱九洲電氣股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：