發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置，包括：限制導(dǎo)通電路，用于在其兩端的電力參數(shù)超過限制值時導(dǎo)通；電力參數(shù)產(chǎn)生電路，與限壓導(dǎo)通電路串聯(lián)后，與發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)，用于在限制導(dǎo)通電路導(dǎo)通時產(chǎn)生電力參數(shù)；觸發(fā)導(dǎo)通電路，與發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)，且其控制端與電力參數(shù)產(chǎn)生電路的輸出端連接，用于接收電力參數(shù)產(chǎn)生電路的電力參數(shù)，并在接收到電力參數(shù)產(chǎn)生電路的電力參數(shù)時導(dǎo)通，以使所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組短路。本發(fā)明通過采用限制導(dǎo)通電路、電力參數(shù)產(chǎn)生電路和觸發(fā)導(dǎo)通電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)，避免在發(fā)電機(jī)輸出端故障時發(fā)電機(jī)勵磁繞組被燒損。
【專利說明】發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出端或輸出端整流器發(fā)生故障時，通常會引起發(fā)電機(jī)勵磁繞組上尖峰電壓過高，如果這種情況持續(xù)時間較長，則容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)勵磁繞組燒損，同時導(dǎo)致勵磁回路中的其他設(shè)備損壞。目前，發(fā)電機(jī)中通常不具有用于保護(hù)勵磁繞組的保護(hù)裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置，以解決發(fā)電機(jī)輸出端在發(fā)生故障時無法保護(hù)發(fā)電機(jī)勵磁繞組的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置，包括:限制導(dǎo)通電路，用于在其兩端的電力參數(shù)超過限制值時導(dǎo)通；
[0005]電力參數(shù)產(chǎn)生電路，與所述限壓導(dǎo)通電路串聯(lián)后，與發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)，用于在所述限制導(dǎo)通電路導(dǎo)通時產(chǎn)生電力參數(shù)；
[0006]觸發(fā)導(dǎo)通電路，與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)，且其控制端與所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路的輸出端連接，用于接收所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路的電力參數(shù)，并在接收到所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路的電力參數(shù)時導(dǎo)通，以使所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組短路。
[0007]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置還包括:
[0008]穩(wěn)定輸出電路，設(shè)置在所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路與所述觸發(fā)導(dǎo)通電路之間，用于將所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電力參數(shù)穩(wěn)定輸出給所述觸發(fā)導(dǎo)通電路。
[0009]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，該發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置還包括:
[0010]電力參數(shù)采集電路，與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組連接，用于采集所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電力參數(shù)；以及
[0011]發(fā)電機(jī)勵磁控制器，分別與所述電力參數(shù)采集電路、所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組連接，用于接收所述電力參數(shù)采集電路采集到的電力參數(shù)，并在所述電力參數(shù)采集電路采集到的電力參數(shù)超過比較閾值時，切斷所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組。
[0012]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述發(fā)電機(jī)勵磁控制器，還用于對所述電力參數(shù)采集電路采集到的電力參數(shù)超過比較閾值的情況進(jìn)行記錄。
[0013]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述限制導(dǎo)通電路包括正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路，所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路包括正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路和反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路，且所述觸發(fā)導(dǎo)通 電路包括正向觸發(fā)導(dǎo)通支路和反向觸發(fā)導(dǎo)通支路；
[0014]所述正向限制導(dǎo)通支路的第一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，第二端連接所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第一端，且所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第二端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端連接所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端，所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)；[0015]所述反向限制導(dǎo)通支路的第一端連接所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第二端，第二端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，且所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端連接所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端，所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)。
[0016]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向限制導(dǎo)通支路包括:
[0017]第一 BOD管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，負(fù)極連接所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第一端；
[0018]所述反向限制導(dǎo)通支路包括:
[0019]第二 BOD管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，負(fù)極連接所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第二端。
[0020]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向限制導(dǎo)通支路還包括:第一電阻，與所述第一BOD管串聯(lián)；
[0021]所述反向限制導(dǎo)通支路還包括:第二電阻，與所述第二 BOD管串聯(lián)。
[0022]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向限制導(dǎo)通支路還包括:第一二極管，與所述第一 BOD管串聯(lián)；
[0023]所述反向限制導(dǎo)通支路還包括:第二二極管，與所述第二 BOD管串聯(lián)。
[0024]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路包括:第一 RC并聯(lián)電路，其一端分別連接所述正向限制導(dǎo)通支路的第二端、所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端，另一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端；
[0025]所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路包括:第二 RC并聯(lián)電路，其一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，另一端分別連接所述反向限制導(dǎo)通支路的第一端、所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端。
[0026]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路包括:
[0027]第一晶閘管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，負(fù)極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，且控制極連接所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端;
[0028]所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路包括:
[0029]第二晶閘管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，負(fù)極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，且控制極連接所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端。
[0030]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述穩(wěn)定輸出電路包括:
[0031]正向穩(wěn)定輸出支路，設(shè)置在所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間；
[0032]反向穩(wěn)定輸出電路，設(shè)置在所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間。
[0033]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向穩(wěn)定輸出支路包括:第一穩(wěn)壓二極管，設(shè)置在所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間；所述反向穩(wěn)定輸出支路包括:
[0034]第二穩(wěn)壓二極管，設(shè)置在所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間。
[0035]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述正向穩(wěn)定輸出支路包括:第三二極管，與所述第一
穩(wěn)壓二極管串聯(lián)；
[0036]所述反向穩(wěn)定輸出支路包括:第四二極管，與所述第二穩(wěn)壓二極管串聯(lián)。
[0037]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0038]1、本發(fā)明通過采用限制導(dǎo)通電路、電力參數(shù)產(chǎn)生電路和觸發(fā)導(dǎo)通電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)，避免在發(fā)電機(jī)輸出端故障時發(fā)電機(jī)勵磁繞組被燒損；
[0039]2、本發(fā)明通過采用穩(wěn)定輸出電路，能夠?qū)㈦娏?shù)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電力參數(shù)穩(wěn)定輸出給觸發(fā)導(dǎo)通電路，從而提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的穩(wěn)定性；
[0040]3、本發(fā)明在采用限制導(dǎo)通電路、電力參數(shù)產(chǎn)生電路和觸發(fā)導(dǎo)通電路的基礎(chǔ)上，還采用了電力參數(shù)采集電路和發(fā)電機(jī)勵磁控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)勵磁繞組的雙重保護(hù)；
[0041]4、本發(fā)明從正相序和反相序兩個方面，對發(fā)電機(jī)勵磁繞組進(jìn)行保護(hù)，考慮全面，提高了對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)力度；
[0042]5、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路中均采用一個BOD管，由于BOD管具有迅速導(dǎo)通的優(yōu)點(diǎn)，能夠迅速實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)，提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)的及時性；此外，不同規(guī)格的BOD管的折返電壓不同，發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置可以根據(jù)實(shí)際情況來選擇BOD管的規(guī)格，從而提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的運(yùn)用范圍；
[0043]6、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路中均采用一個電阻，能夠保證在晶閘管導(dǎo)通時，BOD管迅速斷開，避免BOD管因過流而損壞；
[0044]7、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路中均采用一個二極管，能夠保證電流的單向流動性；
[0045]8、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路和反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路均采用一個RC并聯(lián)電路，由于RC并聯(lián)電路存在一個放電時間，因此在BOD管和晶閘管導(dǎo)通和斷開的交替過程中，存在一個時間延遲，由此，延長了電力參數(shù)產(chǎn)生電路中各個器件的使用壽命，提高了該發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的可靠性；
[0046]9、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，正向穩(wěn)定輸出電路和反向穩(wěn)定輸出電路均采用一個穩(wěn)壓二極管，能夠?qū)㈦娏?shù)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電力參數(shù)穩(wěn)定輸出給觸發(fā)導(dǎo)通電路，從而提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的穩(wěn)定性，并且均采用一個二極管，能夠保證電流的單向流動性；
[0047]10、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，采用上述器件，成本較低；
[0048]11、本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序和反相序保護(hù)時，將上述正反相序保護(hù)器件與發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器相結(jié)合，由于正相序保護(hù)器件和反相序保護(hù)器件中均包括一個RC并聯(lián)電路，RC并聯(lián)電路存在一個放電時間，因此在BOD管和晶閘管導(dǎo)通和斷開的交替過程中，存在一個時間延遲，在該時間延遲期間，發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器完全可以控制切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組，由此，本發(fā)明能夠及時自動地排除發(fā)電機(jī)輸出端故障，保護(hù)發(fā)電機(jī)勵磁繞組免受損壞；[0049]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0050]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0051]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路方框圖；
[0052]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路方框圖；
[0053]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例3提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路方框圖；
[0054]圖4是本發(fā)明的實(shí)施例4提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0056]實(shí)施例1
[0057]圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例1提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路方框圖。如圖1所示，該裝置包括限制導(dǎo)通電路100、電力參數(shù)產(chǎn)生電路200和觸發(fā)導(dǎo)通電路300，其中該限制導(dǎo)通電路100與該電力參數(shù)產(chǎn)生電路200串聯(lián)后，與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400并聯(lián)；該電力參數(shù)產(chǎn)生電路200的輸出端與該觸發(fā)導(dǎo)通電路300的控制端連接；該觸發(fā)導(dǎo)通電路300與該發(fā)電機(jī)勵磁繞組400并聯(lián)。
[0058]該限制導(dǎo)通電路100，用于在其兩端的電力參數(shù)超過限制值時導(dǎo)通；
[0059]該電力參數(shù)產(chǎn)生電路200，用于在限制導(dǎo)通電路100導(dǎo)通時產(chǎn)生電力參數(shù)；
[0060]該觸發(fā)導(dǎo)通電路300，用于接收該電力參數(shù)產(chǎn)生電路200產(chǎn)生的電力參數(shù)，并在接收到該電力參數(shù)產(chǎn)生電路200產(chǎn)生的電力參數(shù)時導(dǎo)通，以使發(fā)電機(jī)勵磁繞組400短路。
[0061]需要注意的是:上述電力參數(shù)包括但不限于電流、電壓和頻率。
[0062]以電力參數(shù)為電壓為例，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出端故障時，發(fā)電機(jī)勵磁繞組上的電動勢急劇增加，從而使得施加在限制導(dǎo)通電路上的電壓迅速增加并達(dá)到限制導(dǎo)通電路的限制值，限制導(dǎo)通電路導(dǎo)通。當(dāng)限制導(dǎo)通電路導(dǎo)通時，電力參數(shù)產(chǎn)生電路會產(chǎn)生一個電壓，并將該電壓發(fā)送給觸發(fā)導(dǎo)通電路。觸發(fā)導(dǎo)通電路在接收到該電壓時導(dǎo)通，由此觸發(fā)導(dǎo)通電路和發(fā)電機(jī)勵磁繞組近似構(gòu)成一個短路回路，發(fā)電機(jī)勵磁繞組兩端的電動勢迅速減小。
[0063]由此可見，本發(fā)明通過采用限制導(dǎo)通電路、電力參數(shù)產(chǎn)生電路和觸發(fā)導(dǎo)通電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)，避免在發(fā)電機(jī)輸出端故障時發(fā)電機(jī)勵磁繞組被燒損。
[0064]實(shí)施例2
[0065]圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施例2提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路方框圖。圖2中標(biāo)號與圖1中相同的電路具有相同的功能，為簡明起見，省略對這些電路的詳細(xì)描述。
[0066]如圖2所示，圖2所示裝置與圖1所示裝置的主要區(qū)別在于，還包括穩(wěn)定輸出電路500、電力參數(shù)采集電路600和發(fā)電機(jī)勵磁控制器700，該穩(wěn)定輸出電路500設(shè)置在電力參數(shù)產(chǎn)生電路200與觸發(fā)導(dǎo)通電路300之間，用于將電力參數(shù)產(chǎn)生電路200產(chǎn)生的電力參數(shù)穩(wěn)定輸出給觸發(fā)導(dǎo)通電路300。
[0067]本發(fā)明通過采用穩(wěn)定輸出電路，能夠?qū)㈦娏?shù)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電力參數(shù)穩(wěn)定輸出給觸發(fā)導(dǎo)通電路，從而提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的穩(wěn)定性。
[0068]該電力參數(shù)采集電路600，與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400連接，用于采集發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電力參數(shù)。發(fā)電機(jī)勵磁控制器700，分別與電力參數(shù)采集電路600、發(fā)電機(jī)勵磁繞組連接，用于接收電力參數(shù)采集電路600采集到的電力參數(shù)，并在電力參數(shù)采集電路600采集到的電力參數(shù)超過比較閾值時，切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組400。其中，比較閾值是指發(fā)電機(jī)勵磁繞組上的電力參數(shù)超過該閾值時，勵磁繞組可能會被燒損。
[0069]由此可見，本發(fā)明在采用限制導(dǎo)通電路、電力參數(shù)產(chǎn)生電路和觸發(fā)導(dǎo)通電路的基礎(chǔ)上，還采用了電力參數(shù)采集電路和發(fā)電機(jī)勵磁控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)勵磁繞組的雙重保護(hù)。
[0070]需要注意的是:上述電力參數(shù)采集電路包括但不限于電流互感器和電壓互感器。當(dāng)電力參數(shù)采集電路采用電流互感器時，其與發(fā)電機(jī)勵磁繞組串聯(lián)；當(dāng)電力參數(shù)采集電路采用電壓互感器時，其與發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)。此外，穩(wěn)定輸出電路包括但不限于穩(wěn)壓電路和穩(wěn)流電路。
[0071]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器700,還用于對電力參數(shù)米集電路采集到的電力參數(shù)超過比較閾值的情況進(jìn)行記錄，以便為后續(xù)的故障分析提供依據(jù)。
[0072]實(shí)施例3
[0073]圖3示出了本發(fā)明的實(shí)施例3提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路方框圖。圖3中標(biāo)號與圖2中相同的電路具有相同的功能，為簡明起見，省略對這些電路的詳細(xì)描述。
[0074]如圖3所示，圖3所示裝置與圖2所示裝置的主要區(qū)別在于，該限制導(dǎo)通電路100包括正向限制導(dǎo)通支路110和反向限制導(dǎo)通支路120，該電力參數(shù)產(chǎn)生電路200包括正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路210和反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路220，該觸發(fā)導(dǎo)通電路300包括正向觸發(fā)導(dǎo)通支路310和反向觸發(fā)導(dǎo)通支路320，該穩(wěn)定輸出電路500包括正向穩(wěn)定輸出支路510和反向穩(wěn)定輸出支路520。
[0075]正向限制導(dǎo)通支路110的第一端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢正極輸出端，第二端連接正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路210的第一端，正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路210的第二端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢負(fù)極輸出端，且正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路210的輸出端通過正向穩(wěn)定輸出支路510連接正向觸發(fā)導(dǎo)通支路310的控制端。正向觸發(fā)導(dǎo)通支路310與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400并聯(lián)。
[0076]反向限制導(dǎo)通支路120的第一端連接反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路220的第二端，第二端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢負(fù)極輸出端，反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路220的第一端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢正極輸出端，且反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路220的輸出端通過反向穩(wěn)定輸出支路520連接反向觸發(fā)導(dǎo)通支路320的控制端。反向觸發(fā)導(dǎo)通支路320與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400并聯(lián)。
[0077]由于發(fā)電機(jī)除了可能出現(xiàn)正相序輸出故障，還可能出現(xiàn)反相序輸出故障，本發(fā)明從正相序和反相序兩個方面，對發(fā)電機(jī)勵磁繞組進(jìn)行保護(hù)，考慮全面，提高了對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)力度。
[0078]實(shí)施例4[0079]圖4示出了本發(fā)明的實(shí)施例4提供的發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的電路圖。
[0080]如圖4所示，針對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的正相序保護(hù)，正向限制導(dǎo)通支路110包括串聯(lián)的第一電阻R1、第一二極管Dl和第一B0D(Break Over Diode,擊穿二極管)管BDl,正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路210包括第一 RC并聯(lián)電路，該第一 RC并聯(lián)電路由并聯(lián)的第三電阻R3和第一電容Cl組成,正向穩(wěn)定輸出支路510包括串聯(lián)的第一穩(wěn)壓二極管DWl和第三二極管D3,正向觸發(fā)導(dǎo)通支路310包括第一晶閘管VI。
[0081]具體地，第一 BOD管BDl的正極連接第一二極管Dl的負(fù)極，第一二極管Dl的正極通過第一電阻Rl與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢正極輸出端連接；第一 RC并聯(lián)電路的一端分別連接第一 BOD管BDl的負(fù)極、第一穩(wěn)壓二極管DWl的負(fù)極，另一端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢負(fù)極輸出端。第一穩(wěn)壓二極管DWl的正極連接第三二極管D3的正極，且第三二極管D3的負(fù)極連接第一晶閘管Vl的控制極。
[0082]第一晶閘管Vl的正極連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢正極輸出端，負(fù)極連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢負(fù)極輸出端連接。
[0083]上述正相序保護(hù)器件的工作原理是:當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出端故障時，發(fā)電機(jī)勵磁繞組上產(chǎn)生的電動勢急劇增加，從而使得施加在第一BOD管BDl上的電壓迅速增加并達(dá)到第一 BOD管BDl的折返電壓,第一 BOD管BDl導(dǎo)通,第一電容Cl開始充電。由于發(fā)電機(jī)輸出端故障時，發(fā)電機(jī)勵磁繞組上產(chǎn)生的電動勢上升速度快且上升值較大，因此第一電容Cl上的充電電壓能夠迅速地增加至第一晶閘管Vl的控制極電壓以上，以使第一晶閘管Vl導(dǎo)通。
[0084]當(dāng)?shù)谝痪чl管Vl導(dǎo)通時，第一晶閘管Vl與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400構(gòu)成一個短路回路，發(fā)電機(jī)勵磁繞組400上的電動勢急劇減小，從而起到保護(hù)發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的作用。
[0085]由此，由于BOD管具有迅速導(dǎo)通(通常只需要3至5微秒)的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明在正向限制導(dǎo)通支路中采用BOD管，能夠迅速實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)，提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)的及時性；此外，不同規(guī)格的BOD管的折返電壓不同，發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置可以根據(jù)實(shí)際情況來選擇BOD管的規(guī)格，從而提高了發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的運(yùn)用范圍。優(yōu)選地，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，勵磁繞組過電壓動作值(即BOD管的折返電壓)不得低于勵磁繞組對地絕緣電壓峰值的50%，不得高于勵磁繞組對地絕緣電壓峰值的70%。
[0086]當(dāng)?shù)谝痪чl管Vl導(dǎo)通時，第一晶閘管Vl還與第一電阻R1、第一二極管D1、第一BOD管BD1、第一 RC并聯(lián)電路構(gòu)成一個短路回路,在第一電阻Rl的限流作用下，施加在第一BOD管BDl上的電壓迅速降低至其折返電壓以下，第一 BOD管Vl迅速斷開，從而保證第一BOD管不會因過流而損壞。與此同時，第一 RC并聯(lián)電路開始放電，當(dāng)?shù)谝?RC并聯(lián)電路上的放電電壓小于第一晶閘管Vl的控制極電壓時，第一晶閘管Vl斷開。
[0087]在第一晶閘管Vl斷開之后，如果發(fā)電機(jī)輸出端故障排除，發(fā)電機(jī)勵磁繞組上的電動勢恢復(fù)正常，則第一 BOD管BDl不再導(dǎo)通，該發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置恢復(fù)至初始狀態(tài)；如果發(fā)電機(jī)輸出端故障尚未排除，發(fā)電機(jī)勵磁繞組上的電動勢仍然很高，則循環(huán)執(zhí)行以上過程。
[0088]由此，本發(fā)明在正向限制導(dǎo)通支路中采用第一電阻，能夠保證在第一晶閘管導(dǎo)通時，第一 BOD管迅速斷開，不會因過流而損壞；在正向限制導(dǎo)通支路中采用第一二極管，能夠保證正向限制導(dǎo)通電路中電流的單向流動性。
[0089]此外，如果正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路僅采用電阻，雖然通過電阻分壓的方式，也能向第一晶閘管Vl的控制極提供一個電壓,但是在發(fā)電機(jī)輸出故障尚未排除之前,第一 BOD管和第一晶閘管將會在持續(xù)不間斷地執(zhí)行斷開和導(dǎo)通操作，這樣會大大縮短了正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路中各個器件的使用壽命。
[0090]本發(fā)明在正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路中采用第一 RC并聯(lián)電路，由于RC并聯(lián)電路存在一個放電時間，因此在第一 BOD管和晶閘管導(dǎo)通和斷開的交替過程中，存在一個時間延遲，由此，延長了電力參數(shù)產(chǎn)生電路中各個器件的使用壽命，提高了該發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置的可靠性。
[0091]綜上所述，本發(fā)明在進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁繞組正相序保護(hù)時，采用上述器件，易于采購且成本較低。
[0092]同樣地，針對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的反相序保護(hù)，反向限制導(dǎo)通支路120包括串聯(lián)的第二電阻R2、第二二極管D2和第二 BOD管BD2，反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路220包括第二 RC并聯(lián)電路，該第二 RC并聯(lián)電路由并聯(lián)的第四電阻R4和第二電容C2組成，反向穩(wěn)定輸出支路520包括串聯(lián)的第二穩(wěn)壓二極管DWl和第四二極管D4，反向觸發(fā)導(dǎo)通支路320包括第二晶閘管V2。
[0093]具體地，第二 BOD管BD2的正極連接第二二極管D2的負(fù)極，第二二極管D2的正極通過第二電阻R2與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電動勢負(fù)極輸出端連接；第二 RC并聯(lián)電路的第一端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，第二端分別連接第二 BOD管BD2的負(fù)極、第二穩(wěn)壓二極管DW2的負(fù)極，第二穩(wěn)壓二極管DW2的正極連接第四二極管D4的正極，第四二極管D4的負(fù)極連接第二晶閘管V2的控制極。
[0094]第二晶閘管V2的正極連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，負(fù)極連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端。
[0095]由于上述反相序保護(hù)器件的工作原理與正相序器件的工作原理和達(dá)到的有益效果相同，因而，在此不再對反向側(cè)器件的工作原理及有益效果進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0096]上述正相序保護(hù)器件和反相序保護(hù)器件雖然能夠及時地保護(hù)發(fā)電機(jī)勵磁繞組，但是這種保護(hù)是暫時的、不斷循環(huán)的，如果要徹底切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組，仍然需要人為參與干涉。
[0097]為此，如圖4所示，該發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置還包括電流互感器SI和發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器700，電流互感器SI與發(fā)電機(jī)勵磁繞組400連接，用于采集發(fā)電機(jī)勵磁繞組400的電流，并將該電流發(fā)送給發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器700。發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器700將該電流與比較閾值進(jìn)行比較:如果該電流超過比較閾值，則自動切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組400。
[0098]雖然采用發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器來控制切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)勵磁繞組的保護(hù)，但是，事實(shí)上，從電流互感器采集電流到發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器采取相應(yīng)的動作之間，存在一定的時間延遲。而在發(fā)電機(jī)輸出端故障時，發(fā)電機(jī)勵磁繞組上產(chǎn)生的電動勢上升速度非?？?，以至于采用發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器來控制切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組，仍然可能造成發(fā)電機(jī)勵磁繞組損壞。
[0099]由于正相序保護(hù)器件和反相序保護(hù)器件中均包括一個RC并聯(lián)電路，RC并聯(lián)電路存在一個放電時間，因此在BOD管和晶閘管導(dǎo)通和斷開的交替過程中，存在一個時間延遲，在該時間延遲期間，發(fā)電機(jī)勵磁繞組控制器完全可以控制切斷發(fā)電機(jī)勵磁繞組，由此，本發(fā)明能夠及時自動地排除發(fā)電機(jī)輸出端故障，保護(hù)發(fā)電機(jī)勵磁繞組免受損壞。[0100]正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路除了可以采用實(shí)施例4提供的電路之外，還可以采用由比較器和二極管組成的電路。比較器的第一輸入端連接發(fā)電機(jī)勵磁繞組的輸出端，比較器的第二輸入端連接限制值，比較器的輸出端連接二極管。當(dāng)然，正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路包括但不限于上述兩種電路。
[0101]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0102]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電機(jī)勵磁繞組保護(hù)裝置，包括: 限制導(dǎo)通電路，用于在其兩端的電力參數(shù)超過限制值時導(dǎo)通； 電力參數(shù)產(chǎn)生電路，與所述限壓導(dǎo)通電路串聯(lián)后，與發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)，用于在所述限制導(dǎo)通電路導(dǎo)通時產(chǎn)生電力參數(shù)； 觸發(fā)導(dǎo)通電路，與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)，且其控制端與所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路的輸出端連接，用于接收所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路的電力參數(shù)，并在接收到所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路的電力參數(shù)時導(dǎo)通，以使所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括: 穩(wěn)定輸出電路，設(shè)置在所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路與所述觸發(fā)導(dǎo)通電路之間，用于將所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的電力參數(shù)穩(wěn)定輸出給所述觸發(fā)導(dǎo)通電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括: 電力參數(shù)采集電路，與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組連接，用于采集所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電力參數(shù)；以及 發(fā)電機(jī)勵磁控制器，分別與所述電力參數(shù)采集電路、所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組連接，用于接收所述電力參數(shù)采集電路采集到的電力參數(shù)，并在所述電力參數(shù)采集電路采集到的電力參數(shù)超過比較閾值時，切斷所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)勵磁控制器，還用于對所述電力參數(shù)采集電路采集到的電力參數(shù)超過比較閾值的情況進(jìn)行記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述限制導(dǎo)通電路包括正向限制導(dǎo)通支路和反向限制導(dǎo)通支路，所述電力參數(shù)產(chǎn)生電路包括正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路和反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路，且所述觸發(fā)導(dǎo)通電路包括正向觸發(fā)導(dǎo)通支路和反向觸發(fā)導(dǎo)通支路； 所述正向限制導(dǎo)通支路的第一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，第二端連接所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第一端，且所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第二端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端連接所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端，所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)； 所述反向限制導(dǎo)通支路的第一端連接所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第二端，第二端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，且所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端連接所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端，所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路與所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述正向限制導(dǎo)通支路包括: 第一 BOD管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，負(fù)極連接所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第一端； 所述反向限制導(dǎo)通支路包括: 第二 BOD管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，負(fù)極連接所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的第二端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述正向限制導(dǎo)通支路還包括:第一電阻，與所述第一 BOD管串聯(lián)； 所述反向限制導(dǎo)通支路還包括:第二電阻，與所述第二 BOD管串聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述正向限制導(dǎo)通支路還包括--第一二極管，與所述第一 BOD管串聯(lián)； 所述反向限制導(dǎo)通支路還包括:第二二極管，與所述第二 BOD管串聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路包括:第一RC并聯(lián)電路，其一端分別連接所述正向限制導(dǎo)通支路的第二端、所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端，另一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端； 所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路包括:第二 RC并聯(lián)電路，其一端連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，另一端分別連接所述反向限制導(dǎo)通支路的第一端、所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路包括: 第一晶閘管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，負(fù)極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，且控制極連接所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端； 所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路包括: 第二晶閘管，其正極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢負(fù)極輸出端，負(fù)極連接所述發(fā)電機(jī)勵磁繞組的電動勢正極輸出端，且控制極連接所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述穩(wěn)定輸出電路包括: 正向穩(wěn)定輸出支路，設(shè)置在所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間； 反向穩(wěn)定輸出電路，設(shè)置在所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述正向穩(wěn)定輸出支路包括:第一穩(wěn)壓二極管，設(shè)置在所述正向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述正向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間； 所述反向穩(wěn)定輸出支路包括: 第二穩(wěn)壓二極管，設(shè)置在所述反向電力參數(shù)產(chǎn)生支路的輸出端與所述反向觸發(fā)導(dǎo)通支路的控制端之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述正向穩(wěn)定輸出支路包括:第三二極管，與所述第一穩(wěn)壓二極管串聯(lián)； 所述反向穩(wěn)定輸出支路包括:第 四二極管，與所述第二穩(wěn)壓二極管串聯(lián)。
【文檔編號】H02H9/04GK103904617SQ201410163408
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】趙軍偉, 劉松柏, 劉智聰, 周少云, 張文輝, 賀云香, 饒萬勇 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司