电机，可利用尾翼的控制带动水平轴旋转，使风轮总是朝向风流风向。如下图所示。图所示调向装置传动装置风力机的传动装置包括增速器和联轴器等。通常风轮的转速低于发电机转子所需的转速，所以要进行增速若是较小型的风力发电机可不设置增速器直接连接。增速器和发电机之间用联轴器连接，且风轮与增速器之间也用联轴器连接，有时候为了减少占用空间，通常将联轴器和制动器设计在起。发电机发电机将由风轮通过联轴器传来的机械能转换为电能的设备风力发电机上长用的发电机有四种直流发电机永磁发电机同步交流发电机异步交时部分电能储存在蓄电池中。当风力不足或者无风条件下，发电机转子转速太低，动开触点闭合，由蓄电池向负载供电。逆变电路因为家用电器比如电视冰箱白炽灯等都是以交流电工作，所以在风力发电系统当中需要将直流电转化为交流电，这个转化过程叫做逆变。逆变电路即将以直流电路逆变成频率或可变频率交流电的电力电子电路。逆变电路及其工作原理本文采用的逆变电路如下图所示。逆变电路当中为开关器件，为续流二极管，每个桥臂都是有个开关器件和反并联二极管组成，后面接组成滤波器过滤交流电的高次谐波。利用导电方式，在个开关周期当中，开关导通顺序为，各相角度相差，任意时刻都有三个开关导通。图所示三相桥式逆变电路逆变器的控制逆变器控制技术的进程。逆变器控制技术从实现方法中可分为数字控制技术和模拟控制技术。模拟控制技术有单周期控制三角波电流控制，滞环电流控制控制等，数字控制技术有模糊控制神经网络控制无差拍控制控制等。在逆变器电路中使用最多的是控制技术即利用开通和关断来对输出波形进行调解，也就是调节占空比来达到控制输出的波形。现在最常用的是波即脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的波形。控制原理是通过调节逆变电路的开闭得到等幅却不等宽的矩形脉冲，用矩形脉冲等效正弦波等效原理逆变器的输出波形为系列与正弦波等效的等幅而不等宽的矩形脉冲波形，如下图所示。将正弦半波电压等分为份，每等分区间内矩形波的面积与正弦波的面积相等。控制技术又分单极性和双极性技术。图脉冲面积等效原理本文采用的是双极性技术。其工作原理如图所示。其工作特点双极性调节时，桥臂上下两个开关交替通断，处于互补状态。比如相交替通断，当参考电压三角波电压时，导通当时，导通，。且相电压在和之间跃变脉冲波，线电压幅值为与的脉冲波，和单极性调制时候相同。图双极性工作原理图与相比的优点能在可控功率级别内调压调频，简化控制电路的结构，优化体积，减小造价输出电压和输出频率在逆变器内部进行控制和调节，输出响应速度取决于控制回路，控制调节过程中速度快，能获得及时的动态性能输出波形图接近正弦波，减小谐波分量。是脉冲宽度调制也就是具有定脉冲宽度的方波组成。是在的基础上用正弦波来调制合成的具有正弦波规律变化的方波。电流波形的跟踪控制即把期望得到的波形作为指令，把实际输出的波形作为反馈，将两者瞬时值相比较，利用比较得来的结果来控制逆变器当中开关的开合状态，使实际输出波形能随规定指令做出相应的变化。滞环的比较原理将指令电流规定为反馈电流规定为，将两者之间的差值为滞环的比较器的输入，利用滞环比较器的输出结果来控制逆变器开关的开合状态。如图。设比较器的滞环的宽度为。当给反馈电流比规定电流大时，且误差大于，比较器输出负电平，开关器件断开闭合，使实际输出电流减少。当实际输出电流减少到和指令电流值相同时，滞环比较器仍然输出负电平，持续断开状态持续闭合状态，实际输出电流直减少，直到误差大于，滞环控制器翻转，比较器输出正电平，转换为导通状态转换为断开状态，使反馈电流增大，直增大到比规定电流高。过程无限重复，实际输出电流与指令电流的误差保持在之间，而且输出电流随反馈电流上下做锯齿状变化，实现对电流的跟踪。如图所示。图电流滞环跟踪控制原理图图电流滞环跟踪控制波形图滞环电流控制特点较快的瞬间响应较高的稳定性有快速限流能力，但开关损耗大。驱动电路驱动电路主电路和控制电路之间，对控制电路的信号进行放大处理的中间电路即放大控制电路的信号使其能够驱动功率晶体管。按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件分为电流驱动型和电压驱动型两类。晶闸管是半控型器件，般其驱动电路成为触发电路，下面分别分析晶闸管的触发电路，电力和的驱动电路。驱动电路特点驱动电路既能保证器件的充分导通又能可靠关断以减低器件的导通和开关损耗具有可靠的保护能力，当主电路或驱动电路自身出现故障时，驱动电路应迅速封锁输出正向驱动信号并正确关断器件以保障器件的安全实现与主电路的电隔离具有较强的抗干扰能力，目的是防止器件在各种外扰下的误开关。本文采用的是驱动电路。驱动电路是主电路与控制电路之间的接口，是逆变装置的重要环节，对整个装置的性能有很大影响。采用性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的状态，缩短开关时间，减少开关损耗，对装置的运行效率。可靠性和安全性都有重要的意义。驱动电路的基本任务，就是按照控制目标的要求，将单片机输出的脉冲进行功率放大,转换为加在控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号，从而驱动，保证其可靠工作。对驱动电路的基本要求如下提供适当的正向和反向输出电压使可靠的开通和关断。提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使能迅速建立栅控电场而导通。尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。具有灵敏的过流保护能力。目前，在的栅极驱动电路中广泛采用的是集成电路。其典型接线方法如图。图集成电路注意如下几点栅射极驱动回路往返接线不能太长般应该小于,并且应该采用双绞线法,防止干扰。由于集电极产生较大的电压尖脉冲,增加栅极串联电阻有利于其安全作。但是栅极电阻不能太大也不能太小,如果增大,则开通关断时间延长,使得开通能耗增加相反,如果小,则使得增加,容易产生误导通。图中电容用来吸收由电源连接阻抗引起的供电电压变化,并不是电源的供电滤波容,般取值为。脚过电流保护取样信号连接端,通过快恢复二极管接集电极。接驱动信号,般脚接脉冲形成部分的地,脚接输入信号的正端,端的输入流般应该小于,故在脚前加限流电阻。为了保证可靠的关断与导通,在栅射极加稳压二极管。结论本论文研究了小型运行风力发电系统的构成及其运行状况，提出了系统构成的具体解决方案，论文的重点在于电气设计部分，因此作者对电气设计各部分进行了具体的论证分析，用编程软件对系统进行了逻辑电路的设计及仿真，证明电路的逻辑性正确无误，做到了按照作者的设计要求切换电路。然后用对整个实际电路进行了详细的仿真，结果表明，在接入仿真三相交流电的情况下，各个输出端的输出达到了预期的要求，证明了方案的切实可行和正确无误。将该电气设计接入风机组和逆变电路之间，即可实现将风能转化为标准户用型交电。参考文献张源风力发电中国电力出版社王兆安,黄俊电力电子技术机械工业出版社李发海,王岩电机与拖动基础清华大学出版社苏绍禹风力发电机设计与运行维护中国电力出版社王长贵，王淳，等小型新能源和可再生能源发电系统建设与管理中国电力出版社付文华，田俊梅小型风力发电机组的应用太阳能李亚西，武鑫，赵斌，许洪华世界风力发电现状及发展趋势太阳能电力工业部西北电力设计院编电力工程电气设计手册北京中国电力出版社，苑舜，韩水编著配电网无功优化及无功补偿装置北京中国电力出版社，何仰赞温增银主编电力系统分析上下册武汉华中科技大学出版社，熊信银发电厂电气部分第三版北京中国电力出版社，中国电力出版社编城市电力网规划设计导则北京中国电力出版社，靳龙章电网无功补偿实用技术北京中国电力出版社，杨德星主编电气设计手册机械工业出版社，李天友主编配电技术中国电力出版社中国电力出版社张保会,尹项根电力系统继电保护北京中国电力出版社,致谢在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师李有安老师的热情关怀和悉指导。在我撰写论文的过程中，李有安老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了李老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识深厚的学术素养严谨的治学精神和丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。在论文的设计过程中还得到了身边同学们的不少帮助，在这里并表示感谢。最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位老师表功率密度在以上。如台山平潭东山南鹿大陈嵊泗南澳马祖马公东沙等,可利用小时数约在至。这地区特别是东南沿海,由海岸向内陆丘陵连绵,风能丰富地区仅在距海岸之内。风力发电的原