Ki wòl dyod yo nan demaraj-pwoteksyon turbin van yo?

一, Nwayo defi ak lojik pwoteksyon dyod anba kondisyon vitès van ki ba
1. Karakteristik fizik ak risk nan kondisyon vitès van ki ba
Pouvwa pwodiksyon yon turbine van dirèkteman pwopòsyonèl ak twazyèm pouvwa vitès van an. Lè vitès van an pi ba pase vitès van an koupe (anjeneral 3-5 m / s), vitès dèlko a ensifizan, ak vòltaj pwodiksyon an ka pi ba pase vòltaj batri a oswa kadriyaj, sa ki lakòz risk sa yo:

Kouran bak: batri a oswa griy pouvwa bay pouvwa nan ranvèse nan likidasyon motè a, sa ki lakòz motè a chofe ak leman pèmanan an demagnetize;
Fluctuation vòltaj: vòltaj pwodiksyon enstab mennen nan operasyon nòmal nan konvètisè DC / DC ki vin apre oswa varyateur;
Efikasite efondreman: Efikasite jenerasyon pouvwa a tonbe sevè nan vitès van ki ba, epi si pwoteksyon manke, sistèm nan ka kontinye konsome enèji olye pou yo jenere elektrisite.
2. Mekanis pwoteksyon nan dyod
Dyòd konstwi baryè izolasyon fizik atravè konduktiviti unidireksyon:

Pi devan kondiksyon: Lè vòltaj pwodiksyon dèlko a pi wo pase vòltaj la nan tèminal chaj la, dyòd la kondui ak aktyèl koule soti nan dèlko a nan chaj la;
Koupe ranvèse: Lè vòltaj dèlko a pi ba pase vòltaj tèminal chaj la, dyod la otomatikman koupe, bloke chemen aktyèl la ranvèse.
Lè w pran yon ti turbine van endepandan kòm egzanp, sikwi redresman pon san kontwòl twa faz li yo itilize 6 dyod (tankou MUR60120, kenbe vòltaj 1200V, aktyèl 60A). Lè vitès van an pi ba pase 3m/s, etalaj dyod la ka konplètman bloke ekipman pou pouvwa ranvèse soti nan batri a nan dèlko a, ak yon efikasite pwoteksyon ki gen plis pase 99.9%.

2, senaryo aplikasyon tipik ak aplikasyon teknik
1. Endepandan ti -echèl sistèm jenerasyon enèji van
Nan senaryo ekipman pou pouvwa aleka, ti turbin van (pouvwa 1-10kW) souvan adopte yon achitekti "van turbine + batri + chaj". Konsepsyon pwoteksyon li gen ladan de kouch dyod:

Kouch redresman: sikwi redresman pon twa faz -konvèti kouran altènatif nan kouran dirèk, epi paramèt dyod yo bezwen satisfè:
Vòltaj rezistans ranvèse Pi gran pase oswa egal a 1.5 fwa vòltaj pik dèlko a (egzanp . 100V dyòd yo chwazi pou sistèm 24V);
Kouran an mwayèn se pi gran pase oswa egal a 1.2 fwa kouran nominal dèlko a (si yon sistèm 5A sèvi ak yon dyod 6A).
Kouch anti backflow: Konekte dyod Schottky (tankou MBR1045CT, V_F=0.4V) nan seri ant batri a ak tèminal pwodiksyon redresman an pou diminye pèt kondiksyon pandan y ap asire fyab koupe ranvèse.
Ka: Nan yon pwojè ekipman pou pouvwa riral nan Lafrik di, turbine van an ki fèt jan sa dekri pi wo a ka toujou pwodiksyon an estab nan yon vitès van nan 2m / s. Kouran ranvèse batri a redwi soti nan 0.5A a 0A, epi lavi sistèm lan pwolonje pa twa fwa.

2. Griy konekte turbin van
Nan MW nivo kadriyaj ki konekte turbin van, pwoteksyon dyod bezwen konbine avèk konvètisè elektwonik pouvwa pou reyalize:

Konvètisè bò machin: lè l sèvi avèk IGBT + modil ibrid dyod (tankou Infineon FF600R12ME4), ak tan rekiperasyon ranvèse dyod mwens pase oswa egal a 100ns, pou fè pou evite vag aktyèl ranvèse anba gwo -frekans chanje;
Konvètisè bò gri: Enstale dyod TVS (tankou 1.5KE33CA) ant otobis DC a ak bò kadriyaj la pou siprime survoltaj pasajè ki te koze pa kout zèklè oswa defo kadriyaj la;
Sikwi dechaje: Lè vitès van an twò ba ak vòltaj otobis DC a twò wo, se branch dechaje nan dyod paralèl ak rezistans otomatikman mete nan operasyon, konvèti enèji depase nan enèji tèmik pou konsomasyon.
Done: Mezi aktyèl ki soti nan yon sèten fèm van lanmè montre ke apre yo fin adopte konplo pwoteksyon sa a, to echèk turbin van nan vitès van ki ba (4m / s) te diminye soti nan 12% a 2%, ak jenerasyon pouvwa anyèl la te ogmante pa 8%.

3, kle paramèt teknik ak prensip seleksyon yo
1. Nwayo paramèt matche
Gout vòltaj pozitif (V_F): dirèkteman afekte efikasite sistèm. V-F nan dyod ki baze sou Silisyòm-se apeprè 0.6-0.8V, pandan y ap dyod Schottky ka diminye li nan 0.2-0.4V. Nan yon turbine van 100kW, lè l sèvi avèk dyod Schottky ka diminye pèt anyèl pa 12000 kWh.
Tan rekiperasyon ranvèse (Trr): Nan senaryo chanjman frekans segondè-, Trr ta dwe mwens pase oswa egal a 50ns pou evite pèt chanje. Trr nan dyod rekiperasyon rapid (tankou FR107) se sou 50ns, pandan y ap sa yo nan dyod carbure Silisyòm (SiC) ka redwi a nan 10ns.
Kapasite kouran vag (I2FSM): Li bezwen kouvri gwo aktyèl pasajè pandan demaraj turbine van -leve oswa echèk. Pou egzanp, yon turbin van 2MW bezwen chwazi yon dyod ak yon I2FSM ki pi gran pase oswa egal a 300A pou fè fas ak enpak la nan sikui kout kadriyaj pouvwa.
2. Estrateji Optimizasyon Seleksyon
Konpansasyon Tanperati: Nan anviwònman tanperati ki wo -(tankou zòn dezè), tanperati junction nan dyod ka depase 150 degre, ak segondè-modèl ki reziste tanperati (tankou AEC-Q101 aparèy sètifye) yo ta dwe chwazi;
Konsepsyon redondant: adopte estrateji backup N+1, sistèm nan ka toujou kenbe plis pase 80% nan kapasite pwodiksyon lè yon sèl dyod echwe;
Tandans entegrasyon: Modil entegre (tankou IPM) lè l sèvi avèk dyod ak MOSFET / IGBT yo adopte pou diminye enduktans parazit ak amelyore fyab sistèm.