風力發電機變流器的工作原理主要涉及將風力發電機產生的交流電轉換為適合并入電網的交流電。這一過程包括整流、直流環節、逆變、PWM控制、濾波和并網等步驟。
1.整流:風力發電機產生的交流電首先通過整流器轉換為直流電。整流器通常使用電力電子器件,如二極管或晶閘管。
2.直流環節:整流后的直流電通過一個中間直流環節,可以是一個濾波電容或一個蓄電池組,用于平滑直流電壓,減少電流紋波。
3.逆變:直流電通過逆變器轉換為交流電。逆變器使用開關器件(如IGBT或MOSFET)以高頻率開關,生成與電網同步的交流電。
4.PWM控制:逆變器采用脈寬調制(PWM)技術來控制輸出交流電的頻率和幅值。通過調整PWM信號的占空比,可以控制逆變器輸出電壓的大小。
5.濾波:逆變后的交流電通過濾波器,濾除高次諧波,提高電能質量。
6.并網:最后,經過變流器處理的交流電通過并網接口連接到電網。
風電變流器主要由整流器、逆變器和濾波器組成,其中整流器將交流電轉換成直流電,逆變器將直流電轉換成與電網頻率、電壓相符的交流電,濾波器用于消除整流和逆變過程中產生的諧波。此外,風電變流器還采用多重化載波移相PWM技術,輸出波形近似正弦,諧波含量小,確保輸出的電能質量。