發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，適用于無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，該無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)包括用于生成勵(lì)磁磁場(chǎng)的勵(lì)磁回路，及設(shè)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上用于將勵(lì)磁交流電轉(zhuǎn)換為直流電的旋轉(zhuǎn)整流器;該檢測(cè)裝置包括諧波探測(cè)模塊及諧波分析儀;諧波探測(cè)模塊設(shè)于勵(lì)磁回路上，用于檢測(cè)勵(lì)磁回路感應(yīng)生成的諧波信號(hào);諧波分析儀，與諧波探測(cè)模塊的輸出端連接，用于根據(jù)諧波探測(cè)模塊檢測(cè)的諧波信號(hào)來判斷旋轉(zhuǎn)整流器的故障狀態(tài)。本實(shí)用新型檢測(cè)裝置通過利用諧波探測(cè)模塊檢測(cè)勵(lì)磁回路中的諧波信號(hào)，并利用該諧波信號(hào)諧波分量的次數(shù)來判定旋轉(zhuǎn)整流器是否出現(xiàn)故障，從而實(shí)現(xiàn)了無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)整流器故障狀態(tài)的在線檢測(cè)。
【專利說明】發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組采用專用的直流勵(lì)磁機(jī)，直流勵(lì)磁機(jī)與同步發(fā)電機(jī)是兩個(gè)單獨(dú)的部件，但需同軸安裝。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組通過裝在旋轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵(lì)磁機(jī)獲得直流電源，該發(fā)電機(jī)并未涉及到旋轉(zhuǎn)整流器。
[0003]改進(jìn)后的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組采用無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)實(shí)際上采用兩臺(tái)發(fā)電機(jī)構(gòu)成，其中，一臺(tái)作為交流勵(lì)磁機(jī)，另一臺(tái)作為發(fā)電機(jī)。交流勵(lì)磁機(jī)的電樞繞組、旋轉(zhuǎn)整流器以及發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組均設(shè)在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上且同軸旋轉(zhuǎn)，它們之間不需要任何滑環(huán)及電刷等接觸。由于旋轉(zhuǎn)整流器高速旋轉(zhuǎn)，作為旋轉(zhuǎn)整流器的核心部件的整流二極管需要承受很大的離心力作用，且工作在高速、高溫和振動(dòng)的工作場(chǎng)合下，還會(huì)遇到過電壓、過電流及其他非正常情況，整流二極管可能會(huì)遭受損壞，故障率較高。而一旦旋轉(zhuǎn)整流器出現(xiàn)故障又未及時(shí)處理，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)勵(lì)磁機(jī)燒毀，發(fā)電機(jī)無法正常工作。
[0004]由于旋轉(zhuǎn)整流器與交流勵(lì)磁機(jī)的電樞繞組均安裝在與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，與外部無直接電接觸，為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)整流器是否有故障時(shí)，傳統(tǒng)檢測(cè)方法需要停機(jī)，從發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上拆下整流二極管進(jìn)行檢測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，亟需提供一種在線的用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)整流器故障狀態(tài)的檢測(cè)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有的用于無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)整流器無法在線檢測(cè)的技術(shù)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，適用于無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，該無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)包括用于生成勵(lì)磁磁場(chǎng)的勵(lì)磁回路，及設(shè)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上用于將勵(lì)磁交流電轉(zhuǎn)換為直流電的旋轉(zhuǎn)整流器；該檢測(cè)裝置包括諧波探測(cè)模塊及諧波分析儀；
[0008]諧波探測(cè)模塊設(shè)于勵(lì)磁回路上，用于檢測(cè)勵(lì)磁回路感應(yīng)生成的諧波信號(hào)；
[0009]諧波分析儀，與諧波探測(cè)模塊的輸出端連接，用于根據(jù)諧波探測(cè)模塊檢測(cè)的諧波信號(hào)來判斷旋轉(zhuǎn)整流器的故障狀態(tài)。
[0010]進(jìn)一步地，諧波探測(cè)模塊為霍爾檢測(cè)線圈，霍爾檢測(cè)線圈用于檢測(cè)勵(lì)磁回路中的感應(yīng)電勢(shì)，并將感應(yīng)電勢(shì)輸出給諧波分析儀。
[0011]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)整流器為三相橋式整流電路。
[0012]進(jìn)一步地，無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)定子上設(shè)有發(fā)電機(jī)定子附加繞組，發(fā)電機(jī)定子附加繞組的輸出端與諧波探測(cè)模塊的供電端連接。
[0013]進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)定子附加繞組的輸出端經(jīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器連接有勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組構(gòu)成勵(lì)磁回路。
[0014]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，通過在交流勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁回路上設(shè)有用于檢測(cè)勵(lì)磁回路感應(yīng)生成的諧波信號(hào)的諧波探測(cè)模塊，諧波探測(cè)模塊將檢測(cè)得到的諧波信號(hào)輸出給諧波分析儀，諧波分析儀根據(jù)所述諧波信號(hào)中諧波分量的次數(shù)來判定旋轉(zhuǎn)整流器的故障狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)整流器故障狀態(tài)的在線檢測(cè)。
[0016]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0019]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)方法的步驟流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0021 ] 本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了 一種發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，適用于無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，參照?qǐng)D1，該無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)包括交流勵(lì)磁機(jī)10及發(fā)電機(jī)20。交流勵(lì)磁機(jī)10設(shè)有勵(lì)磁回路11及勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12，發(fā)電機(jī)20包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子21及發(fā)電機(jī)定子22，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子21上設(shè)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23，發(fā)電機(jī)定子22上設(shè)有發(fā)電機(jī)定子主繞組24。其中:
[0022]勵(lì)磁回路11用于生成勵(lì)磁磁場(chǎng)，以供勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12在勵(lì)磁磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電；
[0023]勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12，設(shè)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子21上并經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器30連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23;在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)整流器30為由整流二極管構(gòu)成的三相橋式整流電路，勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器30轉(zhuǎn)換為直流電并輸出給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23作為發(fā)電機(jī)20的勵(lì)磁繞組生成勵(lì)磁磁場(chǎng),設(shè)于發(fā)電機(jī)定子22上的發(fā)電機(jī)定子主繞組24在變化的勵(lì)磁磁場(chǎng)中生成三相交流電輸出電能。
[0024]由于旋轉(zhuǎn)整流器30是三相橋式全控整流結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)整流器30會(huì)在交流勵(lì)磁機(jī)10的勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12上產(chǎn)生諧波分量，通過空間感應(yīng)，在交流勵(lì)磁機(jī)10的勵(lì)磁回路11中也產(chǎn)生相應(yīng)的諧波分量。由于交流勵(lì)磁機(jī)10的勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12為Y形聯(lián)接，沒有中線，故不存在3次及其倍數(shù)次諧波電流。正常運(yùn)行時(shí)，電樞電流中沒有直流和偶數(shù)次諧波分量。因此三相橋式全控整流電路中只含有6K±1次諧波電流，高次諧波電流同基波電流一起在勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12中產(chǎn)生基波磁勢(shì)和6Κ± I次高次諧波磁勢(shì)。由于空間諧波磁勢(shì)切割其位于勵(lì)磁回路11中的勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組111,產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。正序基波磁勢(shì)不感應(yīng)產(chǎn)生電勢(shì)，6K土 I諧波磁勢(shì)感應(yīng)生成較強(qiáng)的6Κ次諧波電勢(shì)。且6Κ次感應(yīng)電勢(shì)隨著K增大逐漸減小，其中，K為自然數(shù)。因此6倍頻率電勢(shì)主要是由基波電流產(chǎn)生的五次、七次諧波磁勢(shì)及五次、七次諧波電流產(chǎn)生的基波磁勢(shì)所感應(yīng)而產(chǎn)生的。故旋轉(zhuǎn)整流器30正常工作時(shí)，在勵(lì)磁回路11上感應(yīng)生成的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)為6Κ次諧波信號(hào)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)整流器30中整流二極管發(fā)生故障時(shí)，整流電路的結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化，因此交流勵(lì)磁機(jī)10的勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12中的主要諧波分量將不再是6Κ± I次諧波，從而在勵(lì)磁回路11中感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)諧波電勢(shì)也不會(huì)再以6Κ為主。此時(shí)通過在勵(lì)磁回路11上沒置用于檢測(cè)勵(lì)磁回路11中諧波信號(hào)的諧波探測(cè)模塊50，諧波探測(cè)模塊50的輸出端連接諧波分析儀60，諧波分析儀60根據(jù)諧波探測(cè)模塊50檢測(cè)的諧波分量來判斷旋轉(zhuǎn)整流器30的故障狀態(tài)。當(dāng)最大次諧波分量為6Κ次時(shí)，判定旋轉(zhuǎn)整流器30工作正常；檢測(cè)的諧波分量為I或者2次，則說明旋轉(zhuǎn)整流器30出現(xiàn)單支路故障，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)整流器30故障狀態(tài)的在線檢測(cè)。
[0025]在本實(shí)施例中，諧波探測(cè)模塊50為霍爾檢測(cè)線圈，霍爾檢測(cè)線圈檢測(cè)勵(lì)磁回路11中的感應(yīng)電勢(shì)，并將感應(yīng)電勢(shì)輸出給諧波分析儀60。優(yōu)選地，發(fā)電機(jī)定子22上還設(shè)有發(fā)電機(jī)定子附加繞組25，發(fā)電機(jī)定子附加繞組25輸出端與諧波探測(cè)模塊50的供電端連接，從而省去了諧波探測(cè)模塊50的外加電源。發(fā)電機(jī)定子附加繞組25輸出端經(jīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器40連接勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組111，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器40及勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組111構(gòu)成本實(shí)施例的勵(lì)磁回路
11。這樣，利用勵(lì)磁調(diào)節(jié)器40對(duì)發(fā)電機(jī)定子22的輸出側(cè)的電壓信號(hào)的采集，使得勵(lì)磁調(diào)節(jié)器40跟隨發(fā)電機(jī)20輸出側(cè)的電壓調(diào)整勵(lì)磁回路11上的電壓，保證了發(fā)電機(jī)20輸出電壓的恒定，從而保護(hù)正常的用電設(shè)施，避免了因欠壓或者過壓燒毀電器設(shè)施。
[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)方法，用于對(duì)使用在無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)上的旋轉(zhuǎn)整流器30的故障檢測(cè)。參照?qǐng)D1，該無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)包括交流勵(lì)磁機(jī)10及發(fā)電機(jī)20，交流勵(lì)磁機(jī)10設(shè)有勵(lì)磁回路11及勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12，發(fā)電機(jī)20包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子21及發(fā)電機(jī)定子22，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子21上設(shè)有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23，發(fā)電機(jī)定子22上設(shè)有發(fā)電機(jī)定子主繞組24;勵(lì)磁機(jī)電樞繞組12設(shè)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子21上并經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流器30連接發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組23。參照?qǐng)D2，該檢測(cè)方法包括以下步驟:
[0027]步驟SIO，檢測(cè)勵(lì)磁回路11中的諧波信號(hào)；
[0028]在本實(shí)施例中，采用諧波探測(cè)模塊50檢測(cè)勵(lì)磁回路11中的諧波信號(hào)，優(yōu)選地，諧波探測(cè)模塊50為霍爾感應(yīng)線圈，用于檢測(cè)勵(lì)磁回路11中的感應(yīng)電勢(shì)。
[0029]步驟S20，判斷諧波信號(hào)的諧波分量是否為6Κ次，其中，K為自然數(shù)；
[0030]在本實(shí)施例中，諧波分析儀接收來自霍爾檢測(cè)線圈的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)，并分析該感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)是否為6Κ次，其中，K為自然數(shù)。
[0031]步驟S30，若是則判定旋轉(zhuǎn)整流器30正常工作；
[0032]當(dāng)勵(lì)磁回路11中的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)為6Κ次，諧波分析儀60判定旋轉(zhuǎn)整流器30正
常工作。
[0033]步驟540，若否則判定旋轉(zhuǎn)整流器30出現(xiàn)故障。
[0034]當(dāng)勵(lì)磁回路11中的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)不為6Κ次時(shí)，諧波分析儀60判定旋轉(zhuǎn)整流器30出現(xiàn)故障，并啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)和/或控制發(fā)電機(jī)組停機(jī)工作。
[0035]本實(shí)用新型實(shí)施例中發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)方法，通過利用諧波探測(cè)模塊50檢測(cè)勵(lì)磁回路11中的諧波信號(hào)，并利用諧波分析儀60判斷該諧波信號(hào)諧波分量的次數(shù)來判定旋轉(zhuǎn)整流器30是否出現(xiàn)故障，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)中旋轉(zhuǎn)整流器30故障狀態(tài)的在線檢測(cè)，以保障發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。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、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)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，適用于無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，所述無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)包括用于生成勵(lì)磁磁場(chǎng)的勵(lì)磁回路(11)，及設(shè)于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(21)上用于將勵(lì)磁交流電轉(zhuǎn)換為直流電的旋轉(zhuǎn)整流器(30);其特征在于，該檢測(cè)裝置包括諧波探測(cè)模塊(50)及諧波分析儀(60); 所述諧波探測(cè)模塊(50)設(shè)于所述勵(lì)磁回路(11)上，用于檢測(cè)所述勵(lì)磁回路(11)感應(yīng)生成的諧波信號(hào)； 所述諧波分析儀(60)，與所述諧波探測(cè)模塊(50)的輸出端連接，用于根據(jù)所述諧波探測(cè)模塊(50)檢測(cè)的諧波信號(hào)來判斷所述旋轉(zhuǎn)整流器(30)的故障狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述諧波探測(cè)模塊(50)為霍爾檢測(cè)線圈，所述霍爾檢測(cè)線圈用于檢測(cè)所述勵(lì)磁回路(II)中的感應(yīng)電勢(shì)，并將所述感應(yīng)電勢(shì)輸出給所述諧波分析儀(60)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)整流器(30)為三相橋式整流電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述無刷勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)定子(22)上設(shè)有發(fā)電機(jī)定子附加繞組(25)，所述發(fā)電機(jī)定子附加繞組(25)的輸出端與所述諧波探測(cè)模塊(50)的供電端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整流器檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述發(fā)電機(jī)定子附加繞組(25)的輸出端經(jīng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(40)連接有勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組(III)，所述勵(lì)磁調(diào)節(jié)器(40)及所述勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組(111)構(gòu)成所述勵(lì)磁回路(11)。
【文檔編號(hào)】G01R23/16GK203396916SQ201320401180
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】鄒紅梅 申請(qǐng)人:株洲南方燃?xì)廨啓C(jī)成套制造安裝有限公司