[其他]發(fā)電機(jī)電制動裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86102307
• 申請日: 1986-04-10
• 公開（公告）號: CN86102307B
• 公開（公告）日: 1987-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 橫田浩
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: H02P3/00
• 分類號: H02P3/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東

本發(fā)明是關(guān)于利用發(fā)電制動（電制動）來停止無刷勵磁式發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)電制動裝置。

在無刷勵磁式發(fā)電機(jī)中，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)降低時，發(fā)電機(jī)磁場電流也同時減小，因此，發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電壓按轉(zhuǎn)數(shù)的平方減小，且因短路電流減小，無電制動效果，所以過去沒有采用電制動。本發(fā)明是為解決這個問題而研究出的發(fā)電機(jī)電制動裝置。

眾所周知，電制動是把發(fā)電機(jī)的電路短路，通以大約額定電流大小的短路電流，通過發(fā)電機(jī)的I²R損耗來使發(fā)電機(jī)制動的方式。在轉(zhuǎn)數(shù)小的水力發(fā)電站中，轉(zhuǎn)動部分所具有的轉(zhuǎn)動能量大，從而，如果用機(jī)械制動，就受到熱量的限制，不僅延長停機(jī)的時間，而且制動片的磨損也大，使維護(hù)很困難。所以，提出了一種設(shè)想，通常，發(fā)電機(jī)的停止用電制動進(jìn)行，而機(jī)械制動只在緊急情況下使用。

現(xiàn)將以往可控硅勵磁式電制動的一個例子，利用圖3加以說明。1為發(fā)電機(jī)，1A為其磁場線圈，2為電制動用斷路器，3為發(fā)電機(jī)用斷路器，4為主變壓器，5為儀表用變壓器，6為勵磁用變壓器，7為自動電壓調(diào)整器（AVR），8為觸發(fā)電路，9為可控硅橋路，10為磁場斷路器，11為磁場放電電阻，12為初始勵磁及電制動用接觸開關(guān)，13為初始勵磁及電制動用二極管橋路。

當(dāng)根據(jù)發(fā)電機(jī)的停止指令，將發(fā)電機(jī)用斷路器3及磁場斷路器10開路，消掉發(fā)電機(jī)1的磁場電流，即消磁后當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓只留下剩余電壓時，將電制動用斷路器2閉路。接著用接觸開關(guān)12接通電制動，通過二極管橋路13向發(fā)電機(jī)1的磁場通以發(fā)電機(jī)的額定電流大小的短路電流進(jìn)行勵磁、來產(chǎn)生電制動。

電制動時的電流由下式給出，

其中，

I：電制動時的電流

S：轉(zhuǎn)差

V：發(fā)電機(jī)電壓

R：電樞電阻

Xd：同步電抗。

這些過去的可控硅勵磁方式，即使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，由于確保了勵磁電源，而使上式的電流能繼續(xù)流動，因此，為了使電制動在發(fā)電機(jī)停止以前一直有效地起作用，一直被采用。

另外，把過去的無刷勵磁式勵磁電路的一個例子示于圖4.1為發(fā)電機(jī)，1A為此發(fā)電機(jī)的磁場線圈，3為發(fā)電機(jī)斷路器，4為主變壓器，5為儀表用變壓器，6為勵磁用變壓器，7為自動電壓調(diào)整器（AVR），8為觸發(fā)電路，9為由可控硅橋路構(gòu)成的整流電路，10為磁場斷路器，14為無刷交流勵磁機(jī)，15為旋轉(zhuǎn)整流器，16為初始勵磁用接觸開關(guān)，17為反向阻流二極管，18為調(diào)整電阻，19為電池。

過去的這種無刷勵磁裝置，雖然由于有不需要滑環(huán)和電刷，維護(hù)起來容易的優(yōu)點，所以多方面得到利用，但是由于無刷交流勵磁機(jī)直接連接到發(fā)電機(jī)上，當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)下降時失去勵磁能力，沒有電制動的效果，因此曾有不能采用電制動的缺點。本發(fā)明研究出一種電路，即使在無刷勵磁方式的情況下，也能產(chǎn)生電制動的效果，消除過去的那種缺點。

本發(fā)明所涉及的發(fā)電機(jī)電制動裝置，在結(jié)構(gòu)上至少在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，給提供發(fā)電機(jī)無刷勵磁裝置的磁場電流的整流電路始終加上勵磁電壓。

通過上述辦法，使過去不能采用電制動的無刷勵磁式發(fā)電機(jī)電路，也能發(fā)揮電制動的效果。

下面，按圖說明本發(fā)明的一個實施例。在圖1中，2為電制動用斷路器，20為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時與初始勵磁和電制動時切換的轉(zhuǎn)換電路，21為初始勵磁和電制動時的觸發(fā)角控制電路，22為轉(zhuǎn)數(shù)檢測電路。本發(fā)明一個實施例的圖1與過去裝置的圖4的區(qū)別，首先是設(shè)置了電制動用斷路器2，把勵磁用變壓器6聯(lián)接在發(fā)電機(jī)斷路器3與主變壓器4之間，始終向由可控硅橋路構(gòu)成的整流電路9加上電壓;再則，省去了初始勵磁電路，由通常的勵磁電路兼用;為了在初始勵磁和電制動時兼用勵磁電路，附加了進(jìn)行這時控制觸發(fā)角用的轉(zhuǎn)換電路20及控制電路21。

下面對工作情況進(jìn)行說明，當(dāng)發(fā)電機(jī)1由沒有圖示的原動機(jī)驅(qū)動而達(dá)到額定速度時，接通磁場斷路器10，控制由可控硅橋路構(gòu)成的整流電路9，使發(fā)電機(jī)的電壓從觸發(fā)角控制電路21經(jīng)轉(zhuǎn)換電路20，觸發(fā)電路8，達(dá)到適合于初始勵磁觸發(fā)角所要求建立起電壓，當(dāng)電壓、相位、頻率與系統(tǒng)一致時，接通發(fā)電機(jī)斷路器3，接著將轉(zhuǎn)換電路20轉(zhuǎn)接到自動電壓調(diào)整器AVR7一側(cè)，進(jìn)入發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。