双馈风机控制系统设计

风机厂石家庄风机厂石家庄风机石家庄市风机厂石家庄风机维修石家庄风机销售

石家庄风机厂模拟系统的基础上，将石家庄风机厂模拟嚣实验平台与取馈发电机实验平台予以整合，组成了基于石家庄风机厂模拟器的双馈风力发电模拟甲台。
介绍了双馈M力发电机定子电压定向矢量控制系统的实现，主要包括双馈发电机部分的硬件系统的构成、软件程序的编写。并在此软、硬件系统构架的基础上研制了完整双馈风力发电模拟系统实验样机．进行了较为充分的实验研究．给出了部分实验结果，实现了基于石家庄风机厂模拟器的双馈风力发电系统从理论到实践的完整研究。双馈风力发电系统控制主要通过机侧变流器加以完成，网侧变流器通过380／1 1 0三相变压器接入电网。
机侧变流的控制采用TMS320LF2407DsP处理芯片，TMS320LF2407DSP是美国德州仪器公司推出的一款专为电机控制应用而设计的DSP芯片。在电机控制方面具有以下特点：(1)两个事件管理器EVA和EVB，分别包括：两个16位通用定时器、8个1 6位的脉宽调制(PWM)通道、三个捕获单元、片内光电编码器接口电路、16通道A／D转换器；(2)高达40个可单独编程或复用的I／O引脚(GPIO)，便于控制过程中的逻辑输入输出；(3)5个外部中断，适用于功率部件的驱动保护。
下面分别对DSP2406系统的外围电路与采样电路设计加以介绍。1)DSP外围电路设计DSP的工作指令都需要一定的时间，DSP指令工作时间主要由所消耗的时钟周期的多少来决定。DSP是通过时钟模块为整个器件提供各种时钟频率的。时钟模块产生3个时钟信号：CPU时钟(CPUCLK)、系统时钟(SYSCLK)和看门狗时钟(WDCLK)。本文的DSP芯片采用外部时钟，即用一片lOM的晶振向DSP提供外部时钟频率。DSP芯片可通过软件设置倍频系数，从而选择不同的工作频率。
本系统将工作频率设置为40MHz，即每个时钟周期为25ns。而外部晶振3：3V供电，输出直接接引脚XTALl／CLKIN，引脚XTAL2悬空。而DSP芯片工作电压为3．3V，而外围的开关电源电压为5V，在此采用TI公司的电源转换芯片TPS7333为DSP提供3．3V的工作电压。2)DSP采样电路设计为了实现对整个系统的控制，需要对一些电气参量进行隔离、降压、采样，使得DSP可以对这些电气参量进行计算、控制。电压和电流的采样主要是通过电压、电流传感器来实现的。结合系统设计的功率参数和负载电压额定值，选择LEM公司的LV28．P电压传感器作为交流电压和直流电压检测器件，交流电流检测器件选择LEM公司的LA58．P电流传感器。
由于电压和电流传感器的输出均是电流信号，需要选择合适的检测电阻将传感器输出的电流信号转换成电压信号。此为，还需对采样电路进行定标，使得传感器输出的信号经过检测电阻后电压范围在0"3．3V之间，并且要留有一定的裕量，此外还得保证采样量在传感器线性区域附近，保证传感器检测到的信号能够完整、准确地送至fJDSP A／D检测口。本文的采样电路由运算放大器及滤波电阻电容等构成。
其中，在运放的输入侧和输出侧均有滤波环节，并且输出侧还采用了稳压二极管组成的限幅电路，以确保送至tJDSP A／D口的电压信号不超过3．3V，达到保护DSP的目的。此外，在采样电路的基础上还增加了由运算放大器构成的比较电路，其目的是为主电路提供硬件保护，在过压和过流的情况下向DSP发出保护信号。a．交流电流采样电路的设计双馈电机的电流经过电流型霍尔传感器LA58．P接入控制电路。交流电流采样电路是以运算放大器LM324为主的比例放大调理电路对地电阻R2将霍尔电流传感器LA58一P输出的电流信号转化为电压信号，运算放大器将此电压信号，经过放大调理电路变成DSP可接受的正弦电压信号。而电路的比例系数可根据实际情况通过调节电位器RPl的大小来得到，二极管电压输出限幅保护作用。交流电压采样电路，它将LV28．P霍尔电压传感器输出的电压信号经过比例放大调理电路后送入DSP采样通道。并且电压过零点捕获电路可以在信号过零点时，经过零比较器LM324后再经过施密特反向器74HCl4，得到一定宽度的脉冲信号送入DSP的捕获端口，从而实验控制器对交流电压过零点的捕获。
双馈电机机侧变流器控制采用电网电压的前馈时需要用到直流侧电压的检测量，并且为了系统的安全运行，电容电压过、欠压保护也要用到直流电压的检测量。为了对直流电压进行测量，本实验使用LEM公司的LV28．P电压传感器检测电网电压。