用于控制現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)的電流傳感器

    定子的頻率和電壓與主網(wǎng)緊密耦合。滑動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)子通過(guò)特殊逆變器與電網(wǎng)相耦合，逆變器必須能夠?qū)⒛芰肯驒C(jī)器傳送以及向電網(wǎng)傳送。該逆變器只需要指定滑動(dòng)功率，這個(gè)功率通常僅為發(fā)電機(jī)額定功率的20%。以這種方式設(shè)計(jì)的風(fēng)力渦輪機(jī)是一個(gè)從次同步直到超同步范圍的變速系統(tǒng)。兩臺(tái)完全相同的配有直流鏈的脈沖控制IGBT逆變器用作轉(zhuǎn)換器。不管在哪個(gè)能量輸送方向上，其中一臺(tái)轉(zhuǎn)換器都會(huì)用作整流器而另外一臺(tái)用作逆變器，反之亦然。為了控制電網(wǎng)功率，除了直流鏈電壓之外，還需要進(jìn)行精確而快速的電流檢測(cè)。LEM提供可完全適合該用途的具有中等電流額定值的閉環(huán)電流傳感器。這些傳感器體積小并有多種不同的安裝方式可以選擇。除此之外，LEM電壓傳感器還可用于監(jiān)測(cè)和/或控制直流鏈的電壓。

    同步發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)耦合

    以上所描述的兩種概念都使用一個(gè)變速箱來(lái)使相對(duì)慢速的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)與發(fā)電機(jī)的速度相適應(yīng)。市場(chǎng)上獲得成功的一個(gè)不同概念使用一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)來(lái)提供一臺(tái)變速風(fēng)能渦輪機(jī)。由于變速箱自身的機(jī)械損失和無(wú)需再進(jìn)行深入的維護(hù)保養(yǎng)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)與發(fā)電機(jī)速度的適應(yīng)只有通過(guò)低轉(zhuǎn)子速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，一種具有多個(gè)極點(diǎn)的所謂環(huán)發(fā)電機(jī)設(shè)備得以應(yīng)用。
（圖6）
    同步發(fā)電機(jī)一個(gè)至關(guān)重要的優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)磁場(chǎng)/勵(lì)磁控制器的控制提供感性或容性無(wú)功功率（甚至零）。
主網(wǎng)耦合通過(guò)指定用于輸送總功率的脈沖轉(zhuǎn)換器來(lái)進(jìn)行。對(duì)于這些應(yīng)用，LEM的動(dòng)態(tài)閉環(huán)電流傳感器可用于整流器和逆變器。對(duì)于粗糙環(huán)境，還可提供封裝型傳感器。

    可用于以上應(yīng)用場(chǎng)合的所有LF系列電流傳感器[4]在環(huán)境室溫下都具有良好的共模特性以及0.3%的精度（針對(duì)額定值）。

    通過(guò)應(yīng)用閉環(huán)原理，可實(shí)現(xiàn)一種快速反應(yīng)傳感器，從而為逆變器內(nèi)的功率半導(dǎo)體器件提供短路保護(hù)-對(duì)于維護(hù)困難而費(fèi)用又昂貴的近海區(qū)風(fēng)能渦輪機(jī)來(lái)說(shuō)，這一優(yōu)點(diǎn)不可估量。