风能设备逆变器的控制电路与控制方法

文档序号:7495096阅读:222来源:国知局

专利名称::风能设备逆变器的控制电路与控制方法
技术领域
:本发明涉及风能设备的变换器用的控制电路,包括逆变器以及与逆变器相连的中间电路,其中所述逆变器具有多个相用于连接发电机、尤其^馈异步发电机。本发明还涉及用于利用这种控制电路雜行变换器的方法,并且还涉及配备有这种控制电路的风能设备。
背景技术
:现代风能设备(Windenergieanlage)均以转速可变的方式来实施。这意风力发动机以由负载所确定的转速旋转,且发电机产生具有相应可变频率的电能。为了肖,将这种频率可变的电能馈入频率固定的供电网中,设置连接到发电机的变换器。这些变换器(Umrichter)通常包括两个逆变器(Wechselrichter),其中一个逆变器用作整流器,所述两个逆变器经由直流电压或直流电流中间电路连接。在此瞎况下,逆变器之一与电网相连,并且在运行中被施加电网频率(网侧逆变器),而另一逆变器(机侧逆变器)贝IJ与发电机相连,其中施加于该另一逆变器的频率此外由风力发动机的繊确定。这类变换器可以被构造为完全变换器或者部分变换器,后者尤其与双馈异步电机相组合。已表明在同步转速(同步点)范围中运行产生问题。在围绕同步点的范围内,施加在机侧逆变器上的频率很低,在极端情况下恰好在同步点甚至可能顿直流电流。由于低频率,具有强热负荷的相和具有低热负荷的相不再足够快速地变换,由此尤其分别接通的开关元件遭魏高的热负荷。开关元件的寿命因此而穀膨响,并且可能会弓胞其故障。因此如果相应地作用在机侧逆变器上的频率可以iil排常小的直至可能降为零的值,那么在同步点的范围中运行时开关元件的允许电流负荷被减小。这可能导致允许的电流负荷减至一半。允许的电流减小在机侧除了作用在风力发动机上的允许的扭矩相应较强地受到限制之外不意味什么。因I(M31受至喊强限制的、也就是减小的扭矩围绕同步点限制可调节的转速范围。这与转速可变的风能设备的设计方案背道而驰,并且阻止使用具有具5有舰同步点的高扭矩的转漱扭矩特性曲线,例如对于低噪鹏运行或者快速M:转速范围以避免塔架共振是必要的。虽然已知,就尤其用于交流电动机的功率变换器而言进行各个相的电位偏移,从而可以将所述各个相固定到中间电路电位,并且以此来暂时中断脉冲发生(Pulsung)(DE-A-10243602)。在此瞎况下,将按数值最大的相固定到中间电路电位之一,从而可以中断(aussetzen)脉冲发生。此外还根据相位将具有按数值次大电位的相交替地固定至U所述一个或另一个中间电路电位。也就是以减小的开关频率运行縱的相。这足以控制电动机,但是在转速可变的风能设备瞎况下,可能会导致当在同步转速范围内运行时相关开关元件的脉冲频率下降太大,并从而还增大洽好这一相的开关元件的热负荷。因此这种已知的功率变换器并不适用于在转速可变的风能设备瞎况下使用。
发明内容本发明的任务在于,说明一种用于运行变换器的改进方法和用于风能设备的相应的变换器以及配有这种变换器的风能设备,其中,缺点得以减少。本发明所述的解决方案在于独立权利要求的特征。有益的改进方案是从属权利要求的主题。在用于运行风能设备的变换器的方法中,其中所述变换器包括通过多个相控制风能设备发电机的逆变器以及中间电路,所述中间电路具有在高和低中间电路电位之间(zwischeneinemoberenundeinemunterenZwischenkreispotential)的中间电路电压,其中禾鹏可变频率的相电位控制发电机,按照本发明规定,计算极限相电位和中间电路电位之一之间的偏移值,确定中间相电位与最接近的中间电路电位的间距值,生成以间距值为振幅的附加电压,并且以偏移值使相偏移和将附加电压加到中间相电位。柳艮相电位指的是最高或劇氏相电位。本发明基于这样的认识对发电t腿用的电压由逆变器相端子的差电压、也就,变器半桥的差电压得出,其中电位的乡M位置对逆变器的相不起作用。本发明在此情况下充分利用尽管同时向上或向下偏移逆变器的相电位导致电位的绝对位置变化,但是并不影响作用于发电机的输出电压,因为绝对电位偏移在形成差来计算电压时并不縮短(herauskueizen)。本发明利用这一认识,其方式是,以具有所述频率的时钟同时使逆变器的电位偏移。^JM^交替地而且是针对每一半波分开地发生,其中针对第一半波计算在高中间电路电位和最高相电位之间的向上偏移值,并且针对第二半波计算在低中间电路电位和最低相电位之间的向下偏移值。此外为中间相电位计算分别与最高和最低相电位的第一和第二间距值,其中据此确定用来生成附加电压所基于的最小间距值。在此,在第一半波中以向上偏移值向上使相偏移,并且将附加电压加至忡间相电位上,而在第二个半波中以向下偏移值向下使相偏移,并且从中间相电位减去附加电压值。在最为简单的情况下,CT过确定逆变器的绝对电位来实现,使得极限相电位(例如最低相电位)与中间电路的电位(例如其地电位)相同。针对另一半波计算偏移值,使得相对的极限相电位(例如最高相电位)变得与中间电路的另一电位(例如其高电位)相同。fflil这种偏移使得一个极限相(其具有最高电位)与高中间电压一致;由变器的相应开关元件可以被接通,且不再需要穀附钟控制。由M免因时钟控制而出现的开关损耗,其引起开关元件发热。相反在随后的半波时取消偏移,且最低相电位对应于低中间电路电压(例如地),使得逆变器的相应开关元件又可以完全被接通,且不再需要受到时钟控制。因lt匕就一个周期来看,不需要分别针对某个半波、也就是周期持续时间的一半对最高相电位的开关元件以及最低相电位的开关元件进行时钟控制,由此将开关损耗相应减半。当然由此对于中间相电位的开关元件而言并无任何收获。为了附加地也减小其热负荷,本发明运用一种手段,其方式是本发明接入附加电压。该附加电压如此被选择,使得该附加电压在两个半波之一中将中间的电位降低到低中间电路电位(或者升高到高中间电路电位),由此相应的开关元件同样不再需要受到时钟控制;在另一半波中相应地加上(或者降下)附加电压用于补偿,使其经过一个完整周期之后取消,从而实际上对发电机没有作用。因此本发明以这种手段实现在三个相、即最低、最高和中间相情况下逆变器开关元件的受时钟控制的运行的接通持续时间减半。逆变器的开关损耗因此而减半。因为就变换器的实际实施而言,通常至少在同步点范围内开关损耗比开关元件的导通损耗占优势,因此根据本发明所述减小开关损耗对开关元件的热负荷有显著作用。由于减小了热负荷,因此反过来可以增大电流流通。因此由于本发明所述的开关技术,也可在同步点范围内传输更多扭矩。本发明实际上仅仅M3!7特别控制开关元件而且以用于获得附加电压的可忽略的附加硬件耗费来实现这一点,因此以十分简单的方式明显提高变换器在同步点的电流负荷容量。同步点指的是发电机转子处的频率实际上为零从而发电机以同步转速转动的运行点。在此从电网频率和IW数来推导出同步自;为典型异步发电机得出在50Hz时15001/min。在此,视发电机结构以及电网频率而定,同步,可以改变。同步点的范围指的是高于或低于同步点大约5Hz的频率。更为准确地说,该范围取决于逆变器级的热时间特性,并且可在高于或低于同步点的大约0,2Hz5Hz的范围内变化。地不仅在一个半波期间、而且在两个半波期间对称i鹏行偏移。为此如上所述,在所述一个半波中在如此程度上实施向上偏移,使得使最高相电位达到高中间电路电位的值,而在所述另一半波中在如此程度上进行向下偏移,使得使具有最低相电位的相达到低中间电路电位的值。对于中间相而言,相应地确定在中间相电位和最高或最低相电位之间的第一和第二间距,以便从中选择较小的值(最小间距),并且利用这个最小间距值作为振幅生成附加电压。由此实现通过接入如此测定的附加电压,使至少在一个半波中的中间相电位变得与最高或最低相电位相同,也就是变得与高或低中间电路电位相同,使得中间相电位的相应开关元件也能接通,且不再需要受时钟控制。在此情况下,优选地如tt择附加电压的频率,使其对应于施加在发电机上的电压的一半频率。此外4继地规定,探测同步点范围内的运行,随后执行本发明所述的方法。从而可使变换器以常规方式在过同步或者欠同步运行范围中运行,而如果临界热负荷即将发生,也即在同步点范围内运行时,则按照本发明减少开关元件的开关时钟控制。地以固定的开关频率*^行变换器。其优点在于可以容易地在数字调节中以固定的时钟频率实现该方法。如果利用开关频率以同步时钟控制的方式进衍周节,贝提特别的。由于本发明因此可以保持数字调节的采样频率与变换器的开关频率之间的关系,但是其中由于根据本发明减少各个开关元件的受时钟控制的开关的频渡,而实l^f希望的提高电流负荷容量。本发明还涉及一种具有相应控制电路的用于风能设备的变换器,所述控制电路包括电位移位器以及附加电压生成器。关于工作原理的解释和有益的,方案,参考以上描述。此外本发明还涉及一种风能设备,具有发电机、运行控制器以及按照本发明运行的逆变器,其中具有特定转激扭矩运行范围的运行范围模块设置在变换器上。按照本发明所述,运行范围模块与电位移位器和附加电压生成器共同起作用。运行范围模块可以使得即使在扭矩比较高时也能在运行点运行风能设备,其中在所述运行点,转速处于同步转速范围中。这种,通常在风能设备的噪声发射方面是有利的,且借助于本发明电路,即使在负荷较高的情况下也能使用这种转速,因为借助于本发明,当在同步转速范围内运行时不再担心变换器的开关元件过热。关于其它细节,可参考以上描述。有利地设置转换模±央,所述转换模块被构造用来识别同步点范围中的运行,并且将信号输出给运行范围模块(Betriebbereichsmodul),以便该运行范围模块按照本发明转换到特殊的运行范围,与正常运行范围相比,在特^M行范围时所允许的扭矩在同步运行点范围内被放大。转换模决(Umschaltmodul),地具有至少一个另外的输入端用于扭矩和/或者变换器开关元件的温度,并且识别何时超顺限值。如果频率处在同步点的范围内,以及如果电流额定值作为扭矩量度处于极限值之上,贝啭换到用于执行本发明方法的特^行范围。当这些^i牛不再存在时,切换回到正常模式。以下将参照附图对本发明进fi^率释,在所述附图中示出了本发明的有益实施例。其中图1示出本发明一种实施例所述的风能设备-,图2示出根据图1的风能设备的连接到发电tiU:的逆变器的电路亂图3示出用于控制图2的逆变器的开关元件的电路图;图4示出根据图3的开关元件的电路图;图5示出按照本发明对图3的开关元件进行控制的示意图;以及图6示出逆变器用的转换模块的示意图。具体实施方式在图1中示出本发明风能设备的一种实施例。该风能设备包括塔架10,在所述塔架上固定有可以在方位角方向摆动的吊舱11。在其一个端面以可旋9转的方式布置风力发动机12。所述风力发动机包括具有一个或多个转子叶片14的轮毂(Nabe)13,并5ilil(未示出的)转刊由驱动发电机15。该发电机将由风力发动机12从风中产生的机械功率转换为电功率。发电机15是双馈异步电机,但也可以设置另一发电机类型,尤其是同步电机(Synchronmaschine)。变换器2连接到发电机15。线路17连接到发电机15和变换器2,该线路将产生的电功率通过塔架10输送给布置在塔架底座处的中压,器18用以转发到(未示出的)电网中。此外在吊舱11中还布置有监测,风能设备运行的运行控律幡19,该运行控制器与变换器控制器3相连,所述变换驗制器将控帝腊号施加给变换器2。发电机15被实施j^馈异步电机,包括定子和转子。基本上通过定子和在那里所连接的线路17输出由发电机所产生的电功率。功率的一部分流经转子和连接于其上的变换器2。变换器2包括发电机侧逆变器21和(未示出的)网侧逆变器,其舰中间电路23相互连接(参见图2)0发电机侧逆变器21ffiilH个相连接到发电机15,并且M直流电压电路23与网侧逆变器相连,而网侧逆变器X3i接至l践路17上。未示出优选iWil滤波电路连接到电网的网侧逆变器。适宜地对、搶波电路进行设计,使得可以滤掉网侧逆变器的谐波。此外也必须对滤波电路如此设计,使得该滤波电路在风能设备中在下述方法情况下不弓i起谐振mm。也即必须注意在发电机侧逆变器的一半或者正常开关频率时的振荡和谐波。在图2中示出发电机侧逆变器21的构造。该逆变器21具有两个电位汇流排24、25,其中直流电压中间电路23连接^^f述电位汇流排上。上方的电位汇流排24处于中间电路的较高电位,下方的电位汇流排25处于其较低电位,从而在其间施加中间电路电压。并非相对于地来定义直流电压中间电路23的电位,而是以相互的电位来确定。电位汇流排24、25的电位差(即中间电路电压)在此来源于网侧逆变器处的输出电压,并且可以根据公式"Udc=Uw*W*调节裕量(Regelreserve)"来推导出。例如当调节裕量为120%且输出电压U柳=690V时,电位汇流排24、25之间的最大电位大致为Uoc=1170V。电位汇流排24、25本身相对于地可以采用任意值,其中该值不必随时间恒定,而是可以M网侧逆变器的时钟控制(Taktung)非常fflili也"来回"跳动。在所示的实施例中,为了使解释更加简化,将较低的电位接地,在较高的电位处施加1100伏特的中间电路电压Uoc。在电位汇流排24、25之间连接六个开关元件26,这些开关元件以分另惧有两个串联布置的开关元件的三个组X、Y、Z并联。开关元件26是适用于逆变器的任意半导体,^也是IGBT。在每一组X、Y、Z的中点28处布置有两个空转二极管(Freilaufdiode)27,这些空转二极管分别与开关元件26反并联。在中点28上分别连接相线29,所述相线分别与发电机15的軒绕组15X、15Y、15Z相连。相线29分别具有电位Ux、Uy或Uz。每一绕组15X、15Y、15Z均具有电感L和电阻R,其在本实例中均以星形连接,并且以等效元件表示。这些情况同样也适合于三角形连^,但是4艮难对其进行描述。在转子绕组15X、15Y、15Z上施加电压Uxy、Uyz或Uzx。为了控制变换器2的开关元件26,变换器控制器3具有脉冲宽度调制器30。该脉冲宽度调制器被构造用于根据由运行控制器19所传输的基准信号(FUhrungssignal),对变换器的开关元件进行控制。所述脉冲宽度调制器以与运行控制器19的采样频率同步的开关频率3j6i行。相应的开关频率时钟脉冲的时刻T从开关频率的倒数得出,并且针对单相实例在图3a中示出。在图3b中示出具有开关频率的三角形载波信号C。禾,虚线进一步示出用于变换器的由运行控制器19施加的调节参数信号S。利用调节参数信号S对载波信号C进行调制,其方式是如果载波信号大于调节参数信号,则总是准确中断控制信号。将如此产生的数報制信号作为互补信号对施加在组X、Y、Z的开关元件26的控制输入端上。相应的相线29因此获得图3c中所示的电压波形。通过与又以虚线表示的初始调节参数信号进行比较可知,信号的电压时间面积一致。作用在类似低通的环节(如转子绕组15X,15Y,15Z)上的平均电压于是恰好对应于调节参数信号。以上述方式运行逆变器21的开关元件26,并且在相线29上出现与调节参数信号相对应的交联的(verkettet)电压Uxy、Uyz和Uzx。这本身公知为脉冲宽度调律咬换器,因此不需要再对此予以,。按照本发明所述,为变换器2设置附加控制电路4,其具有电位移位器(Potentialschieber)5和附加电压生成器6。该附加控制电路在图5中详细示出。作为相线29中的电位的输入信号,可以體电压传感器40,如在图2中所示,其测量值作为输入信号施加在电位移位器5和附加电压生臓6上。但优选的是,不使用直接的测量值,而是代之以对脉冲宽度调制器30的调节参数信号Sx、Sy、Sz进行分析。电位移位器5具有最大值选择器51,该最大值选择器确定与上方的电位汇流排具有最小距离的相线,并且借助于第一计算单元53确定该相线的电位(Uh)与上方的电位汇流排的电位(Udc=1100V)之差,并且据此确定向上偏移值HV。相应地设置最小值选择器52,该最小值选择器确定与下方的电位汇流排(地)具有最小距离的相线,并且设置第二计算单元54,其确定该相线的电位(Lt)与下方的电位汇流排的电位之差,并且据此确定向下偏移值RV。由此确定以下值,即必须将具有最高电位值的相(最高相)的电位以该值向上偏移,以便被提高到上方的电位汇流排的电平,并从而提高到中间电路电压。相应地确定以下值,即必须将具有最低电位值的相(最低相)的电位以该值斷氐,以便被下降到下方的电位汇流排的电平(地电位)。交替iiWl半波同步的开关元件57将这^M加在电位移位器58上,其在一个半波中将相线以向上偏移值向上移动,并且在下一个半波中以向下偏移值向下移动。必要时存在相,该相在其电位方面处于最高相和衝氐相之间。由附加电压生成器6借助于第三计算单元61确定该相(中间相),并且计算中间相的电位是更加誕最高相(Uh)的电位还是更靠腿低相(Ul)的电位。为此设置差环节62、63,其计算与最高相和劇氐相的电位差,然后施加给最小值检测器64。该最小值检测器确定较小的值,然后将其作为间距值A输出。该间距值A连接到正弦电压生成器67的调制器66,所述正弦电压生成器产生具有与间距值相对应的振幅以及相线的频率的正弦电压。Sil耦合输入电路68根据由第三计算单元61提供的控制信号(图5中的点线)选择应当禾i」用加法器69将正弦形附加电压所加到的相线。应看出,附加电压并非一定需要是正弦形的,而是针对每一半波作为时间恒定的值被接入。将经过如此修改的信号作为调节参数信号S'x、S'y和S'z施加给脉冲宽度调制器30。这根据数值示例进行详细解释。假设变换器具有中间电路电压为1100伏特,且转子绕组的,电阻R为0.010,。例如选择一种运行状态,在该运行状态时各各相线29中的电流应为Ix=500A、Iy=-300A和Iz=-200A。为此作为电压在转子电阻上必须施加5V、-3V以及-2V。由此作为交联的电压得出Uxy=8V、Uyz=-1V和Uzx=-7V。可看出这些值均为相线29之间的差电压,使得相线29本身上的电压的纟M情况可以是任意的。通常将是这样,并且当前假设电压处于围绕中间电路电压(Udc=1100V)的一半的范围内,也就是大约550V左右。因ltW于各个相线可得出值为Ux=555V、Ux=547V和Uz=548V。第一计算单元51根据这,确定相线X为具有最高电位(UH)的相线,并且为1100V-555V-545V的向上偏移值HV被计算。第二计算单元52相应地确定相线Uy为具有劇氐电位(UL)的相线,并且为547V-0V(地卜547V的向下偏移值RV被计算。中间相于是是具有大小为548V的电压的相。其由差环节62、63算出的与最高相的电压UH的间距为555V-545V-7V,与最低相的电压Lt的间距为548V-547V=1V。也即最低相UL更为靠近,因此间距值为A=1V。这就是由附加电压生成器5所生成的并且接入到中间相的附加电压。总之由此针对第一半波得出如下值相电压相互间的相电位状态在偏移+545V之后在偏移并且加上+IV附加电压之后相互间的相电位X555VUxy=+8V最高1100V1100V=EINUxy=+8VY547VUyz=-lV最低證v1092V=TAKTUyz=-2VZ548VUzx=-7V中间1093V1094V=TAKTUzx=-6V由于向上偏移(Hochverschiebung),将相X与上方的电位汇流排相连的开关元件26因此会保t維通(EIN),且不需要穀U时钟控制。因此针对X相略去由时钟脉冲(TAKT)所引起的损耗。参照图4。在那里示出了在开关元件26接通时(时间间隔I)、在开关元件26的导通状态(时间间隔ED以及在开关元件26断开时(时间间隔ffl)产生的损耗,其中附加地一起考虑在空转二极管27中产生的损耗。ilil使相X的开关元件26持续保^^通,仅产生导通损耗(n),而略去数值较高的接通与断开损耗(i,m)。由此可将损耗减小了几乎三分之二。现在可针对随后的第二半波继续执行该实例。最小值选择器52确定具有13最低电位的相线,这是具有547V的相线Y,由此借助于第二计算单元52、54得出直至下方的电位汇流排(地)的电位-547V为止的向下偏移值RV。附加电压的振幅保持1V不变,但现在相位旋转了180度,因此以符号正确的表示为-1V。这样针对第二半波得出如下值<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在第二半波中向下偏移(Runterverschiebung)因此导驟低相、即相Y处在地电位上。其开关元件26因此可能断开(AUS),因此不需要时钟控制。相Z、即中间相在偏移之后本身处于lV电压,但是Mil添加(按照本发明所选择的)-1V的附加电压,本发明强制下降到与最低相相同的电位,由于本发明所述的偏移,最低相不需要时钟控制。由于本发明所述的附加电压,因此也不需要对中间相进行时钟控制。因此相Y和Z的两个开关元件26均不,U时钟控制(AUS),从而略去相应的转换损耗(参见图4)。AA^h半波来看,通过将向±7向下偏移和附加电压相组合,本发明实现所有相X、Y和Z的开关元件26针对一个半波可以保持不受时钟控制(ungetaktet),且仅仍必须在另一半波内保持时钟控制(TAKT)。由于本发明可将由时钟控制所弓l起的损耗减半,由于时钟脉冲损耗对总共开关损耗的主要影响,(参见图4)导致总共开关损耗的显著减少。由于该减少,因此可以相应地提高电流,由此同样也肖滩提高发电机的扭矩。因此本发明也使得能够显著提高扭矩并且恰好在同步点范围内运行时显著提高扭矩,其中以前由于开关元件过热的危险几乎无法利用所述同步点。这样即使在负载较大的情况下,也能实现在同步点范围内以小转速低噪运行。变换器3不需要整个时间都利用本发明所述的方法来运行。为了简化,更确切地希望在大部分运行范围以常规方式运行所述变换器(正常运行),仅当在临界运行范围内运行时,才4顿本发明所述的方法(特te行)。为此为变换器3设置转换模i央7(参见图6)。该转换模块具有针对相线29中的频率f的输入端,并且具有针对由运行控制器19所预先规定的电流额定值Is的输入端,还可以可选地设置针对'鹏传感器的输入端(未示出),所述纟鹏传感器测量变换器的开关元件26的温度。因此其监观湘线29中的频率,也就是作用于发电机15的转子绕组15X、15Y、15Z的频率。如果发电机15处于同步点的范围内时,即频率处于例如5Hz的频率数值的可预先给定的极限值,且电流额定值同时高于最小阈值,则转换模±央7将相应的输出信号输出给变换器3,以便该变换器3执行本发明所述的方法。为此转换模块7具有带阈值开关71、72的逻辑单元,其中如果不仅频率在同步点fs的范围内,而且电流位于可调节的阈值U之上(与逻辑元件75),那么这些阈值开关就会导通。也可以可i^Wl另一阈值开关73以及,辑元件76还添加温度测量信号,从而与当前电流值无关地4M过开关元件26的极限温度&时使用本发明所述的方法。转换模块7的输出信号连接到控制电路4,该控制电路根据运行范围模块31的输出信号转换到特别的,扭矩范围,并且因此与电位移位器5和附加电压生成器6共同起作用,使得按照本发明使电位偏移,并且添加附加电压。如,转换模±央7的输入端的条件不在存在,例如由于频率从现在J^处在同步范围之外,贝懒出信号消失,并且转换到正常运行范围,使得变换器3处于正常运行。转换模块7可iMk具有运行控制器19所能连接到的输入端子74。如果将相应的请求信号施加在M5入端上,则转换模i央7切换到特,行,从而利用特殊的运行范围将变换器3转换到本发明所述的方法。可以将其用来测试,或者如果应该在变换器3处提供附加的电流裕量,则可用于应急运行。权利要求1.用于运行风能设备的变换器的方法,所述变换器包括通过多个相控制发电机的逆变器以及中间电路,所述中间电路具有在高和低中间电路电位之间的中间电路电压,其中利用可变频率的相电位控制发电机,其特征在于,计算在极限相电位和中间电路电位之一之间的偏移值,确定中间相电位与最接近的中间电路电位的间距值,生成以该间距值为振幅的附加电压,其中以该偏移值使相电位进行偏移,并且将附加电压加到中间相电位。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算在高中间电路电位和最高相电位之间的向上偏移值,计算在低中间电路电位和衝氐相电位之间的向下偏移值,其中确定中间相电位的间距值包括确定与最高和最低相电位的第一和第二间距,以及形成最小间距值,其中使用所述最小间距值作为振幅来生成附加电压。3.根据权禾腰求2所述的方法,其特征在于,在第一半波期间以向上偏移值使相偏移,并且将附加电压加到中间相电位,以及在第二半波中以向下偏移值使相向下偏移,并且从中间相电位减去附加电压。4.根据,权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,以施加在发电机处的电压的一半频率来生成附加电压。5.根据,权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,识另依同步点范围内的运行,并且执行根据本发明的偏移和生成附加电压。6.根据战权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,以固定的开关频率控制逆变器。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,对开关频率以与控制电路同步的方式进行时钟控制。8.风能设备用的变换器,包括逆变器(21)和中间电路(23),所述逆变器具有用来连接发电机(15)的多个相(X,Y,Z)并且由控制电路(4)进行时钟控制,所述中间电路具有在高和低中间电路电位之间的中间电路电压,其特征在于,设置电位移位器(5)禾口附加电压生麟(6),其中所述电位雜器(5)被构造用于计算在极限相电位和中间电路电位之一之间的偏移值,所述附加电压生成器(6)被构造用于确定中间相电位与最接近的中间电路电位的间距值(A)并且生成以间距值(A)为振幅的附加电压。9.根据权利要求8所述的变换器,其特征在于,设置转换模块(7),在其输A^处施加针对频率以及ifcii针对额定电流的信号,所述转换模块被构造用于识别在同步点范围内的运行并且输出相应的转换信号。10.根据权利要求8或者9所述的变换器,其特征在于,对根据权利要求17中任一项所述的电位移位器(5)禾口附加电压生麟(6)进行舰。11.风能设备,具有发电机、变换器和运行控制器,其中所述运行控制器将至少一个基准信号施加在变换器上,其特征在于,为变换器设置与电位移位器(5)和附加电压生成器(6)共同起作用的运行范围模块(31),其中所述电位移位器(5)被构造用于计算在极限相电位和中间电路电位之一之间的偏移值,所述附加电压生成器(6)被构造用于确定中间相电位与最接近的中间电路电位的间距值(A)并且生成以间距值(A)为振幅的附加电压。12.根据权利要求11所述的风能设备,其特征在于,设置转换模±央(7),在其输入端处施加针对频率以及优选针对额定电流的信号,并且所述转换模块被构造用于识别同步点范围内的运行并且将相应的转换信号输出给运行范围模块(31)。13.根据禾又利要求11或者12所述的风能设备,其特征在于,对根据权利要求17中任一项所述的电位,器(5)和附加电压生(6)进行舰。全文摘要本发明涉及风能设备的变换器及运行变换器的方法,变换器包括通过多个相控制发电机的逆变器以及中间电路,中间电路具有在高和低中间电路电位之间的中间电路电压,利用可变频率的相电位控制发电机,按本发明规定,计算在极限相电位和中间电路电位之一之间的偏移值,确定中间相电位与最接近的中间电路电位的间距值,生成以该间距值为振幅的附加电压,其中以偏移值使相电位偏移,且将附加电压加到中间相电位。通过电位偏移以及加上附加电压实现,不需要在每个第二半波中对变换器的开关元件进行时钟控制。由此减小在时钟控制时产生的转换损耗,转换损耗由于此外产生的热对电流是限制性的。因此在本身不改变的硬件中明显提高变换器的电流负荷容量。文档编号H02M7/537GK101630922SQ20091016696公开日2010年1月20日申请日期2009年6月19日优先权日2008年6月19日发明者H·-H·莱塔斯申请人:再生动力系统股份公司
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