新型魔方電壓跌落發(fā)生器是一種典型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)規(guī)范，當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落故障，但是跌落幅度在粗實(shí)線以上的范圍之內(nèi)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)必須保持與電網(wǎng)連接。電壓跌落發(fā)生器即要產(chǎn)生粗實(shí)線以上范圍的電壓跌落模擬電網(wǎng)的故障以檢測風(fēng)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力。
        它由上位機(jī)、DSP、調(diào)壓器、IGBT雙向開關(guān)、IGBT驅(qū)動(dòng)與電、電流霍爾傳感器、風(fēng)電機(jī)組構(gòu)成。工作時(shí)，上位機(jī)通過DSP向IGBT驅(qū)動(dòng)與電輸出電壓跌落與恢復(fù)指令信號，控制IGBT雙向開關(guān)I、IGBT雙向開關(guān)II輪流導(dǎo)通，使電壓跌落發(fā)生器輸出電壓在調(diào)壓器的原邊和副邊之間切換，從而模擬各種對稱與不對稱電網(wǎng)電壓跌落故障。電壓跌落信號除可來自DSP外也可以由手動(dòng)開關(guān)給出。
        從主電獲取電壓跌落發(fā)生器輸出的三相電流信號，判斷電壓跌落發(fā)生器是否過流，進(jìn)而決定是否采取過流。調(diào)壓器采用Y-Δ接法。原邊輸入為電網(wǎng)電壓，副邊輸出電壓可調(diào)，即為跌落電壓。若3個(gè)單相調(diào)壓器副邊輸出電壓相等，則產(chǎn)生三相電壓對稱跌落故障；若3個(gè)單相調(diào)壓器副邊輸出電壓不相等，則產(chǎn)生三相電壓不對稱跌落故障。
IGBT雙向開關(guān)采用橋式結(jié)構(gòu)。單相整流橋DIGBT單管T的集電極與發(fā)射極之間電壓Vce為正。緩沖電阻R和緩沖電容C降低IGBT單管T兩端的電壓變化率，浪涌電壓，減小開關(guān)損耗。壓敏電阻Rv用于吸收線電感在IGBT單管關(guān)斷時(shí)儲(chǔ)存的能量，防止IGBT單管T兩端出現(xiàn)較大的過電壓。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是只需要1個(gè)IGBT，并且Vce一直為正，使得驅(qū)動(dòng)電、緩沖電與電減少一半且設(shè)計(jì)更加簡單。系統(tǒng)的IGBT驅(qū)動(dòng)與電包括IGBT驅(qū)動(dòng)電、IGBT開通死區(qū)電和IGBT過流電。
        IGBT開通死區(qū)電的作用是在IGBT雙向開關(guān)I、II的開通和關(guān)斷動(dòng)作之間造成死區(qū)，防止2個(gè)IGBT雙向開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通造成調(diào)壓器的原、副邊短。IGBT雙向開關(guān)I、II的開通死區(qū)時(shí)間可以通過改變死區(qū)電中的電阻值或者電容值來調(diào)節(jié)。電壓跌落與恢復(fù)指令信號DIP既可來自DSP，也可以來自手動(dòng)開關(guān)。IGBT過流電使用電流檢測法以機(jī)組系統(tǒng)的安全。由電流傳感器檢測電壓跌落發(fā)生器的輸出電流，若出現(xiàn)瞬時(shí)過流，則驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)入軟關(guān)斷狀態(tài)以避免IGBT過流損壞。