電流傳感器在風力渦輪機的應用

風是空氣團交換的結果，主要由太陽輻射效應形成的局部甚或大面積溫差而引起。諸如森林、高山和建筑等障礙物會產生影響風速持久變化的湍流。風力渦輪機的轉子將風中所含的能量轉換為轉動(動)能，從而驅動發電機產生電流。

風能以及由此可以使用的量與風速的立方成正比。在由轉子直徑而計算出的轉子面積和從流經該面積的風而產生的能量之間還存在著一個簡單的相關關系。當風速超出一個固定限值時，為了避免機械和/或電氣過載，風能渦輪機必須配有功率控制器。一般來說，發電機的額定功率是一個必須給予關注的閾值電平。

還有一個同樣重要的功率控制原因。為了給電網提供持續的電能，盡管風速每秒都在變化，使發電機以最佳狀態運行還是必要的。

渦輪機使用各種功率控制。控制程度可以通過轉子葉片被動或主動實現。被動限制可以通過一種特殊形狀的單轉子葉片而實現。在一定的風速下，使轉子轉動的氣流突然消失(所謂的失速)，轉子也停止轉動(失速控制)。

現在的大型風力渦輪機通常采用主動功率控制系統來調節轉子葉片處于其縱向軸內(節距控制)。通過調節與轉子平面有關的葉片角度，可能控制的不僅僅是發電機功率。在較高風速下，轉子葉片可以轉子快速停止的方式扭轉。小功率電氣驅動器通常用于這種用途。在某些逆變器內，小型和PCB安裝電流傳感器應用非常廣泛。這些傳感器是轉換器閉環控制的一部分，因此可以快速反應。當與發電機的智能功率控制同時使用時，可以確保在風能渦輪機(WET)啟動之后在一個很寬的風速范圍內為電網提供持續功率，直到渦輪機在上限風速時停機為止。

偏航控制

轉子一直與風向垂直很重要。有兩個原因，一是可以確保風流經過最大轉子面積，因而從風中獲得最多能量；第二個原因是通過確保轉子葉片在每次旋轉中不會來回伸縮，從而避免轉子葉片的非均勻負載。

商用大型風力渦輪機通常稱為迎風機，即轉子面對塔前面的風，但這是一個不穩定的狀態。因此，整流罩和轉子必須通過電動機的作用積極地轉到風的方向。此外，制動器還可用于確保整流罩不會由于風向小的短時間改變而發生扭轉。為了對驅動器進行最佳定位，各個轉換器內的傳感器對電流進行連續測量。電路控制器的質量和反應時間最終由電流傳感器的設計和性能而確定。這就是具有小電流額定值的閉環電流傳感器應用在這種場合的原因。

除了具有極好的線性度以及因此的極好精確度之外，閉環電流傳感器本身還具有高帶寬以及快速的反應時間等優點。閉環電流傳感器的原理在[3]中予以描述。

從風中獲得電能并將其送進主網。風力渦輪機制造商已經開發了用于該種用途的具有競爭力的系統。實際上，每臺風力渦輪機都配有一臺異步發電機或一臺同步發電機。

通過應用閉環原理，可實現一種快速反應傳感器，從而為逆變器內的功率半導體器件提供短路保護-對于維護困難而費用又昂貴的近海區風能渦輪機來說，這一優點不可估量。