一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及同步電機(jī)勵(lì)磁控制領(lǐng)域，尤其是一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)為發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流。正常運(yùn)行時(shí)，提供的可調(diào)節(jié)的直流勵(lì)磁電流，勵(lì)磁電流一般小于額定勵(lì)磁電流，當(dāng)發(fā)電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流有可能達(dá)到額定電流的1.1倍。
[0003]勵(lì)磁系統(tǒng)還有一個(gè)重要功能，就是當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端或電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入強(qiáng)勵(lì)運(yùn)行工況需要提供較高的強(qiáng)勵(lì)電壓和電流，該電壓可能達(dá)到額定勵(lì)磁電壓的2-3倍，該電流有可能達(dá)到額定勵(lì)磁電流的1.6-2倍。為了滿足兩倍的勵(lì)磁電壓和兩倍的勵(lì)磁電流，就要求勵(lì)磁變壓器二次側(cè)繞組電壓高容量大，遠(yuǎn)高于額定運(yùn)行的要求，這樣一來(lái)便增加了設(shè)備成本，運(yùn)行工況也由于電壓高而變得惡劣。圖1示出了現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。
[0004]例如，現(xiàn)有的自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)通過(guò)勵(lì)磁變壓器接到發(fā)電機(jī)機(jī)端，勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)電壓設(shè)計(jì)較高。如一臺(tái)100Mff的發(fā)電機(jī)，其額定勵(lì)磁電壓約為500V，額定勵(lì)磁電流約為5000A，為了滿足強(qiáng)勵(lì)設(shè)計(jì)，勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)電壓將達(dá)到850V-950V，勵(lì)磁變壓器的容量達(dá)到7200KVA-7800KVA。正常運(yùn)行時(shí)，由于勵(lì)磁變壓器二次側(cè)電壓很高，整流橋控制角約為70。-80°之間，整流橋在深控狀態(tài)，諧波很大，換相尖峰很大，因而變壓器功率因數(shù)低，損耗大，而且成本高。由于整流橋深控，還會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁電流的諧波，從而引起發(fā)電機(jī)軸電壓。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，旨在將強(qiáng)勵(lì)功能從原有的勵(lì)磁系統(tǒng)中分離開(kāi)來(lái)，有效降低變壓器二次側(cè)繞組的電壓及容量，進(jìn)而降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:正常勵(lì)磁電源、N個(gè)整流橋及控制器;N個(gè)整流橋的第一輸入端均與正常勵(lì)磁電源的一端連接，N的整流橋的第二輸入端均與正常勵(lì)磁電源的另一端連接;控制器與各個(gè)整流橋具有信號(hào)連接;N為大于O的整數(shù)；
[0007]還包括強(qiáng)勵(lì)電源及第N+1個(gè)整流橋;第N+1個(gè)整流橋的第一輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的一端連接，第N+1個(gè)整流橋的第二輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的另一端連接；
[0008]N+1個(gè)整流橋的正相輸出端連接在一起，反相輸出端連接在一起;N+1個(gè)整流橋的正相輸出端與反相輸出端之間接有負(fù)載；
[0009]所述第N+1個(gè)整流橋也與控制器具有信號(hào)連接;所述控制器通過(guò)電壓采樣電路與發(fā)電機(jī)機(jī)端連接；
[0010]正常勵(lì)磁電源電壓低于所述強(qiáng)勵(lì)電源的電壓。
[0011]進(jìn)一步，所述正常勵(lì)磁電源為第一變壓器的勵(lì)磁繞組，所述強(qiáng)勵(lì)電源為第二變壓器的勵(lì)磁繞組。
[0012]進(jìn)一步，所述正常勵(lì)磁電源為勵(lì)磁變壓器的第一二次側(cè)繞組;所述勵(lì)磁變壓器還具有第二二次側(cè)繞組，強(qiáng)勵(lì)電源為第一二次側(cè)繞組與第二二次側(cè)繞組串聯(lián)。
[0013]進(jìn)一步，所述正常勵(lì)磁電源為勵(lì)磁變壓器的第一二次側(cè)繞組;所述變壓器還具有第二二次側(cè)繞組，強(qiáng)勵(lì)電源為第二二次側(cè)繞組。
[0014]綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型將強(qiáng)勵(lì)功能從原來(lái)的勵(lì)磁系統(tǒng)中分離出來(lái)，即本實(shí)用新型中的勵(lì)磁裝置包括正常勵(lì)磁部分及強(qiáng)勵(lì)部分，使得正常勵(lì)磁部分的電源降了幾乎一半，使勵(lì)磁變壓器容量降低了近一半的容量，降低成本，減少損耗，提高運(yùn)行的功率因數(shù)，減少正常運(yùn)行時(shí)的諧波和尖峰過(guò)電壓，給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁帶來(lái)很大優(yōu)越性。當(dāng)發(fā)電機(jī)需要強(qiáng)勵(lì)時(shí)，由獨(dú)立整流橋完成強(qiáng)勵(lì)功能，并聯(lián)的N個(gè)整流橋被阻斷運(yùn)行，由于強(qiáng)勵(lì)工況最多持續(xù)幾十秒，短時(shí)間內(nèi)獨(dú)立整流橋和強(qiáng)勵(lì)電源都具有提供強(qiáng)勵(lì)電壓和電流的能力。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。
[0017]圖2是本實(shí)用新型中的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。
[0018]圖中標(biāo)記:
[0019]I?N+1為第I?N+1個(gè)整流橋。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型提供的勵(lì)磁裝置包括正常勵(lì)磁電源、N+1個(gè)整流橋及控制器；第1~N個(gè)整流橋的第一輸入端均與正常勵(lì)磁電源的一端連接，第整流橋的第二輸入端均與正常勵(lì)磁電源的另一端連接;控制器與各個(gè)整流橋具有信號(hào)連接;N為大于O的整數(shù)。
[0023]還包括強(qiáng)勵(lì)電源；第N+1個(gè)整流橋的第一輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的一端連接，第N+1個(gè)整流橋的第二輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的另一端連接。
[0024]N+1個(gè)整流橋的正相輸出端連接在一起，反相輸出端連接在一起;N+1個(gè)整流橋的正相輸出端與反相輸出端之間接有負(fù)載。
[0025]所述控制器通過(guò)電壓采樣電路與發(fā)電機(jī)機(jī)端連接。
[0026]在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述第一設(shè)定值為發(fā)電機(jī)額定電壓的75%，第二設(shè)定值為發(fā)電機(jī)額定電壓的85%。
[0027]所述強(qiáng)勵(lì)電源電壓高于正常勵(lì)磁電源電壓，以滿足發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)要求。在其他實(shí)施例中，強(qiáng)勵(lì)電源電壓為正常勵(lì)磁電源電壓的兩倍。
[0028]本實(shí)用新型中的整流橋與現(xiàn)有勵(lì)磁系統(tǒng)中的整流橋相同，其作用是將交流電轉(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電。
[0029]本實(shí)用新型中的正常勵(lì)磁電源與強(qiáng)勵(lì)電源可以是同一勵(lì)磁變壓器的兩個(gè)相互獨(dú)立的二次側(cè)繞組，也可以用勵(lì)磁變壓器的第一二次側(cè)繞組作為正常勵(lì)磁電源，將第一二次側(cè)繞組與第二二次側(cè)繞組串聯(lián)作為強(qiáng)勵(lì)電源。也可以使用一個(gè)獨(dú)立的變壓器的二次側(cè)繞組作為強(qiáng)勵(lì)電源，使用另一個(gè)獨(dú)立的變壓器二次側(cè)繞組作為正常勵(lì)磁電源。
[0030]下面結(jié)合工作原理進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型。
[0031]所述控制器檢測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，若發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓大于第一設(shè)定值，如發(fā)電機(jī)額定電壓的85%，時(shí)向第I?N個(gè)整流橋輸出脈沖控制信號(hào)同時(shí)停止向第N+1個(gè)整流橋輸出脈沖控制信號(hào)，使發(fā)電機(jī)處于正常勵(lì)磁工況。
[0032]若發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓小于第二設(shè)定值，如發(fā)電機(jī)額定電壓的75%，時(shí)停止向第整流橋輸出脈沖控制信號(hào)同時(shí)向第N+1個(gè)整流橋輸出脈沖控制信號(hào)，使發(fā)電機(jī)處于強(qiáng)勵(lì)磁工況。
[0033]考慮到強(qiáng)勵(lì)時(shí)間一般只持續(xù)幾十秒，一般為1s?20s，在強(qiáng)勵(lì)工況時(shí)，控制器在檢測(cè)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的同時(shí)還對(duì)強(qiáng)勵(lì)工況的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷持續(xù)時(shí)間是否滿足設(shè)定值，如1s?20s。當(dāng)這兩個(gè)條件(發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓大于第一設(shè)定值及強(qiáng)勵(lì)工況持續(xù)時(shí)間大于設(shè)定值)任意一個(gè)滿足時(shí)，控制器停止向第N+1個(gè)整流橋輸出脈沖控制信號(hào)，向第1~N個(gè)整流橋輸出脈沖控制信號(hào)。
[0034]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，包括正常勵(lì)磁電源、N個(gè)整流橋及控制器;N個(gè)整流橋的第一輸入端均與正常勵(lì)磁電源的一端連接，N的整流橋的第二輸入端均與正常勵(lì)磁電源的另一端連接;控制器與所述N個(gè)整流橋具有信號(hào)連接;N為大于O的整數(shù);其特征在于， 還包括強(qiáng)勵(lì)電源及第N+1個(gè)整流橋;第N+1個(gè)整流橋的第一輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的一端連接，第N+1個(gè)整流橋的第二輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的另一端連接； N+1個(gè)整流橋的正相輸出端連接在一起，反相輸出端連接在一起;N+1個(gè)整流橋的正相輸出端與反相輸出端之間接有負(fù)載； 所述控制器也與第N+1個(gè)整流橋具有信號(hào)連接;所述控制器還通過(guò)電壓采樣電路與發(fā)電機(jī)機(jī)端連接； 正常勵(lì)磁電源電壓低于所述強(qiáng)勵(lì)電源電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于，所述正常勵(lì)磁電源為第一變壓器的勵(lì)磁繞組，所述強(qiáng)勵(lì)電源為第二變壓器的勵(lì)磁繞組。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于，所述正常勵(lì)磁電源為勵(lì)磁變壓器的第一二次側(cè)繞組;所述勵(lì)磁變壓器還具有第二二次側(cè)繞組，強(qiáng)勵(lì)電源為第一二次側(cè)繞組與第二二次側(cè)繞組串聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，其特征在于，所述正常勵(lì)磁電源為勵(lì)磁變壓器的第一二次側(cè)繞組;所述變壓器還具有第二二次側(cè)繞組，強(qiáng)勵(lì)電源為第二二次側(cè)繞組。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，涉及同步電機(jī)勵(lì)磁控制領(lǐng)域，旨在將強(qiáng)勵(lì)功能從原有的勵(lì)磁系統(tǒng)中分離開(kāi)來(lái)，有效降低變壓器二次側(cè)繞組的電壓及容量，進(jìn)而降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。本實(shí)用新型技術(shù)要點(diǎn)包括：正常勵(lì)磁電源、N個(gè)整流橋及控制器；N個(gè)整流橋的第一輸入端均與正常勵(lì)磁電源的一端連接，N的整流橋的第二輸入端均與正常勵(lì)磁電源的另一端連接；N為大于0的整數(shù)；還包括強(qiáng)勵(lì)電源及第N+1個(gè)整流橋；第N+1個(gè)整流橋的第一輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的一端連接，第N+1個(gè)整流橋的第二輸入端與強(qiáng)勵(lì)電源的另一端連接；N+1個(gè)整流橋的正相輸出端連接在一起，反相輸出端連接在一起；控制器與各個(gè)整流橋具有信號(hào)連接等。
【IPC分類(lèi)】H02P9/30, H02P103/20
【公開(kāi)號(hào)】CN205304667
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】汪大衛(wèi), 李宇俊, 王金榮
【申請(qǐng)人】東方電機(jī)控制設(shè)備有限公司, 東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日