用于多相交流电机的低速控制的系统和方法

摘要

公开了一种电力变换器，其配置为提高风力涡轮机在低风速运行期间的功率捕获。电力变换器将由风力涡轮机的交流发电机产生的功率变换成用于传送到公用电网或传送到不依赖于公用电网的电气负载的合适的AC电流。电力变换器被配置为在多个运行模式下运行，利用同步的和非同步的两种控制方法，以扩展电力变换器的运行范围。在非同步运行期间，电力变换器利用调制例程，其可以在恒定的调制周期期间变换死区时间补偿周期或者变换具有恒定的导通时间的调制周期。具有低总谐波失真(THD)的非同步控制方法和同步控制方法之间的无缝转换提高了用于风力发电机的功率产生的范围。

主权项

一种电力变换器，所述电力变换器包括：输入端，其配置为接收来自多相AC电源的电力；DC总线，其具有正电压轨和负电压轨；多个正开关设备，每个正开关设备选择性地将所述AC电源的一相连接到所述DC总线的所述正电压轨；多个负开关设备，每个负开关设备选择性地将所述AC电源的一相连接到所述DC总线的所述负电压轨；存储设备，其存储一系列指令；以及控制器，其配置为执行所述一系列指令以完成以下操作：确定由所述AC电源产生的电力的大小，以及执行调制模块以产生用于每个正开关设备的正控制信号和用于每个负开关设备的负控制信号，其中：当所述AC电源正在产生的电力的大小大于第一阈值时，在第一运行模式下产生所述控制信号；当所述AC电源正在产生的电力大小小于所述第一阈值时，在第二运行模式下产生所述控制信号；其中在所述第一运行模式期间，所述控制器以固定的调制频率和固定的死区时间执行所述调制模块；以及在所述第二运行模式期间，每个所述正开关设备被控制以将所述AC电源的每一相顺序连接到所述正电压轨并且每个所述负开关设备被控制以将所述AC电源的每一相顺序连接到所述负电压轨，并且在所述第二运行模式期间，所述控制器以固定的导通时间和变化的调制频率执行所述调制模块。