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HV25-P霍尔电压传感器在直接驱动型风力发电系统并网系统中应用


  直接驱动型风力发电系统中风轮与永磁同步发电机直接连接,无需升速齿轮箱。首先将风能转化为频率和幅值变化的交流电,经过整流之后变为直流,然后经过三相逆变器变换为三相频率恒定的交流电连接到电网。通过中间电力电子变换环节,对系统有功功率和无功功率进行控制。
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                直接驱动型风力发电系统 
   众所周知,并网的条件是:两侧电压频率相同,相位相同。对于电网来说,电压频率稳定为50Hz,但若要获得电压相位则必须通过电压传感器来进行测量。在试验中采用HV25-P霍尔电压传感器来获取电网电压,并由此得到电网电压相位。
            
            图 HV25-P霍尔电压传感器外观 
        
  HV25-P霍尔电压传感器基于霍尔电磁效应,外壳采用符合UL94-V0标准的绝缘材料制成,额定电压为500V,外观如图所示,原边和副边之间是绝缘的,可测量直流电压、交流电压和脉冲电压等,广泛应用于交流变频调速、伺服电机、直流电机牵引的静电转换、不间断电源、电焊机电源以及电池电源等场合。。同其他同种类型传感器相比,它具有出色的测量精度,良好的线性度,低温漂等优点,此外,它还有反应时间短,频带宽,共模抑制比强,抗干扰能力强等诸多优点[5]。 
    HV25-P霍尔电压传感器的额定电流为10mA,在额定电流情况下,传感器的精度最好。


  
             图 直接驱动型发电机并网系统流程框图 
  HV25-P霍尔电压传感器的作用是得到电网电压信号,从而DSP、FPGA控制器可以根据此信号驱动逆变电路产生与电网电压同相位的波形,从而实现并网运行,试验中使用的调制方法为三电平PWM调制。 
由于HV25-P霍尔电压传感器得到的电压信号为交流信号,而DSP的A/D端口只能输入0-3.3V的电压信号,所以需要进行电平转换,电平转换电路如图所示。
  http://www.gkong.com/Editor/UploadFiles/learns02/20081125163625471.jpg 
                图 电平转换电路图 
     其中,HV25-P霍尔电压传感器的R1取500KΩ,RM取100Ω,则由输入的交流电压幅值为 ,则原边电流最大为 ,副边电流最大为 ,满足要求。经过电平转换电路后,原来的交流电被统一偏置一个幅度,从而满足了DSP中A/D采样口的要求。 

机械参数


使用说明
电阻R1使传感器输入电流为额定初级电流时传感器有最佳精度,因此传感器应尽量测量与10mA的初级电流相对应的电压。
例如:测电压VIN=250V
精度=±0.8%ofVIN(@Ta=+25℃)               a)R1=25kΩ/10w,IP=10mA
精度=±1.6%ofVIN(@Ta=+25℃)               b)R1=50kΩ/5w,IP=5mA
   工作范围(推荐的)考虑到初级线圈的电阻(与R1相比,为保持温度差异近可能低)和隔离,此
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