风力发电机变流器的工作原理主要涉及将风力发电机产生的交流电转换为适合并入电网的交流电。这一过程包括整流、直流环节、逆变、PWM控制、滤波和并网等步骤。
1.整流:风力发电机产生的交流电首先通过整流器转换为直流电。整流器通常使用电力电子器件,如二极管或晶闸管。
2.直流环节:整流后的直流电通过一个中间直流环节,可以是一个滤波电容或一个蓄电池组,用于平滑直流电压,减少电流纹波。
3.逆变:直流电通过逆变器转换为交流电。逆变器使用开关器件(如IGBT或MOSFET)以高频率开关,生成与电网同步的交流电。
4.PWM控制:逆变器采用脉宽调制(PWM)技术来控制输出交流电的频率和幅值。通过调整PWM信号的占空比,可以控制逆变器输出电压的大小。
5.滤波:逆变后的交流电通过滤波器,滤除高次谐波,提高电能质量。
6.并网:最后,经过变流器处理的交流电通过并网接口连接到电网。
风电变流器主要由整流器、逆变器和滤波器组成,其中整流器将交流电转换成直流电,逆变器将直流电转换成与电网频率、电压相符的交流电,滤波器用于消除整流和逆变过程中产生的谐波。此外,风电变流器还采用多重化载波移相PWM技术,输出波形近似正弦,谐波含量小,确保输出的电能质量。