一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，包括比較環(huán)節(jié)、檢測(cè)橋電路、穩(wěn)定環(huán)節(jié)、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)和低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)，比較環(huán)節(jié)包括發(fā)電機(jī)主繞組F、勵(lì)磁繞組L、整流橋Q2、電阻R10和電容C4，檢測(cè)橋電路包括電阻R12、電阻R13和二極管D9，穩(wěn)定環(huán)節(jié)包括電阻R14、電阻R15和電容C6，移相觸發(fā)環(huán)節(jié)包括三極管BT、MOS管BG2和電容C5，低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)包括繼電器J1和和可控硅KG1。本發(fā)明在勵(lì)磁調(diào)節(jié)電路中設(shè)計(jì)了低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)和恒壓保護(hù)環(huán)節(jié)，不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，而且能穩(wěn)定的為發(fā)電機(jī)提供恒壓保護(hù)，提升了發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
【專利說(shuō)明】 一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保護(hù)電路，具體是一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]因月球引力的變化引起海水潮汐現(xiàn)象，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量，稱為潮汐能。現(xiàn)代潮汐能的利用，主要是潮汐能發(fā)電。潮汐能發(fā)電是利用海灣、河口等有利地形，建筑水堤，形成水庫(kù)，以便于大量蓄積海水，并在壩中或壩旁建造水力發(fā)電廠房，通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。潮汐能發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似，差別在于海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大，并且呈間歇性，從而潮汐能發(fā)電的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點(diǎn)。利用潮汐能發(fā)電必須具備兩個(gè)條件:首先潮汐的幅度必須大，至少要有幾米；第二海岸地形必須能儲(chǔ)蓄大量海水。由于潮水的流動(dòng)與河水的流動(dòng)不同，它是不斷變換方向的，因此就使得潮汐能發(fā)電出現(xiàn)了不同的形式。
[0003]隨著人們對(duì)新能源的探索，海水潮汐發(fā)電其穩(wěn)定性也越來(lái)越受到當(dāng)代人們的重視，于是對(duì)海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)成為人們努力的一個(gè)方向，目前對(duì)于海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)有多種實(shí)現(xiàn)方式，但是大多穩(wěn)定性差且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)用中效果較差，不能很好的提高海水潮汐發(fā)電的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定性強(qiáng)且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，包括比較環(huán)節(jié)、檢測(cè)橋電路、穩(wěn)定環(huán)節(jié)、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)和低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)，所述比較環(huán)節(jié)包括發(fā)電機(jī)主繞組F、勵(lì)磁繞組L、整流橋Q2、電阻RlO和電容C4，所述檢測(cè)橋電路包括電阻R12、電阻R13和二極管D9，所述穩(wěn)定環(huán)節(jié)包括電阻R14、電阻R15和電容C6，所述移相觸發(fā)環(huán)節(jié)包括三極管BT、MOS管BG2和電容C5，所述低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)包括繼電器Jl和和可控硅KGl。
[0006]所述發(fā)電機(jī)主繞組F分別連接輸出端A、輸出端B、輸出端C和輸入端D，所述輸出端A還分別連接電感L1、電阻R3、二極管D3負(fù)極和可控硅KGl的K極，所述輸出端A還通過(guò)繼電器J2連接到輸出端C，所述輸入端D還分別連接電感LI另一端、二極管D2負(fù)極、可控硅KG2的K極和電阻R2，所述電阻R3另一端連接電容C3，所述電阻R2另一端連接電容C2，所述電容C3另一端分別連接可控硅KGl的A極、電容C2另一端、二極管Dl負(fù)極、電容Cl和繼電器Jl，電容Cl另一端連接電阻Rl，電阻Rl另一端分別連接熔斷器FR、二極管Dl正極、二極管D2正極、二極管D3正極、繼電器J2觸點(diǎn)J2-1和繼電器J2觸點(diǎn)J2-2，所述熔斷器FR另一端連接勵(lì)磁繞組L，勵(lì)磁繞組L另一端分別連接繼電器Jl另一端、繼電器J2觸點(diǎn)J2-3和繼電器J2觸點(diǎn)J2-4，繼電器J2觸點(diǎn)J2-4另一端分別連接繼電器J2觸點(diǎn)J2-3另一端和按鍵開(kāi)關(guān)Kl，按鍵開(kāi)關(guān)Kl另一端連接蓄電池E正極，學(xué)電池E負(fù)極連接電阻R6，電阻R6另一端分別連接繼電器J2觸點(diǎn)J2-1和繼電器J2觸點(diǎn)J2-2，所述可控硅KG2的G極連接MOS管BG2的D極，所述可控硅KGl的G極連接MOS管BGl的D極，MOS管BGl的S極分別連接變壓器Tl線圈L7、M0S管BG2的S極、二極管D4負(fù)極、二極管D5負(fù)極、線圈L2和線圈L3，所述線圈L2另一端連接電阻R4，電阻R4另一端分別連接二極管D4正極和MOS管BGl的G極，所述線圈L3另一端連接電阻R5，電阻R5另一端分別連接二極管D5正極和MOS管BG2的G極，所述可控硅KG2的A極連接變壓器Tl線圈L7另一端，所述變壓器Tl線圈L6分別連接二極管D7負(fù)極、三極管BT發(fā)射極、二極管D6正極、整流橋Ql引腳2、繼電器Jl觸點(diǎn)Jl-1和按鍵開(kāi)關(guān)K2，所述整流橋Ql引腳I通過(guò)電感L4連接到整流橋Ql引腳3，所述按鍵開(kāi)關(guān)K2另一端分別連接繼電器Jl觸點(diǎn)Jl-1、三極管BG4集電極、電阻R7、二極管D6負(fù)極和電阻R8，電阻R8另一端連接整流橋Ql引腳4，所述電阻R7另一端連接三極管BT集電極，所述三極管BT基極分別連接電阻R9和電容C5，電容C5另一端分別連接二極管D7正極和變壓器Tl線圈L6另一端，所述電阻R9另一端分別連接三極管BG4發(fā)射極、電容C6、電阻R16、電阻R12和二極管D9正極，所述電容C6另一端分別連接三極管BG4基極、電阻Rl5和電容C7，電容C7另一端分別連接電阻Rl5另一端、電阻R16另一端和電阻R14，電阻R14另一端分別連接電阻R13和二極管D8負(fù)極，二極管D8正極分別連接電阻R12另一端和電阻RlI，電阻Rll另一端分別連接電阻RlO和電容C4，電容C4另一端分別連接電阻R13另一端、二極管D9負(fù)極和整流橋Q2引腳2，整流橋Q2引腳I通過(guò)電感L5連接到整流橋Q2引腳3，整流橋Q2引腳4連接電阻RlO另一端。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述電容Cl、電容C2、電容C3、電阻Rl和電阻R2組成阻容保護(hù)電路。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述按鍵開(kāi)關(guān)K1、蓄電池E和電阻R6組成充磁和起勵(lì)環(huán)節(jié)，當(dāng)發(fā)電機(jī)無(wú)剩磁時(shí)，由蓄電池E充磁。
[0009]作為本發(fā)明再一步的方案:所述MOS管BGl和MOS管BG2組成脈沖分配環(huán)節(jié)，MOS管BGl和MOS管BG2的導(dǎo)通由變壓器Tl控制。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明海水發(fā)電系統(tǒng)電路中設(shè)計(jì)了低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)和恒壓保護(hù)環(huán)節(jié)，不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，而且能穩(wěn)定的為發(fā)電機(jī)提供恒壓保護(hù)，提升了海水潮汐發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例中，一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，包括比較環(huán)節(jié)、檢測(cè)橋電路、穩(wěn)定環(huán)節(jié)、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)和低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)，比較環(huán)節(jié)包括發(fā)電機(jī)主繞組F、勵(lì)磁繞組L、整流橋Q2、電阻RlO和電容C4，檢測(cè)橋電路包括電阻R12、電阻R13和二極管D9，穩(wěn)定環(huán)節(jié)包括電阻R14、電阻R15和電容C6，移相觸發(fā)環(huán)節(jié)包括三極管BT、MOS管BG2和電容C5，低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)包括繼電器Jl和和可控硅KGl。
[0014]發(fā)電機(jī)主繞組F分別連接輸出端A、輸出端B、輸出端C和輸入端D，輸出端A還分別連接電感L1、電阻R3、二極管D3負(fù)極和可控硅KGl的K極，輸出端A還通過(guò)繼電器J2連接到輸出端C，輸入端D還分別連接電感LI另一端、二極管D2負(fù)極、可控硅KG2的K極和電阻R2，電阻R3另一端連接電容C3，電阻R2另一端連接電容C2，電容C3另一端分別連接可控硅KGl的A極、電容C2另一端、二極管Dl負(fù)極、電容Cl和繼電器Jl，電容Cl另一端連接電阻R1，電阻Rl另一端分別連接熔斷器FR、二極管Dl正極、二極管D2正極、二極管D3正極、繼電器J2觸點(diǎn)J2-1和繼電器J2觸點(diǎn)J2-2，熔斷器FR另一端連接勵(lì)磁繞組L，勵(lì)磁繞組L另一端分別連接繼電器Jl另一端、繼電器J2觸點(diǎn)J2-3和繼電器J2觸點(diǎn)J2-4，繼電器J2觸點(diǎn)J2-4另一端分別連接繼電器J2觸點(diǎn)J2-3另一端和按鍵開(kāi)關(guān)Kl，按鍵開(kāi)關(guān)Kl另一端連接蓄電池E正極，學(xué)電池E負(fù)極連接電阻R6，電阻R6另一端分別連接繼電器J2觸點(diǎn)J2-1和繼電器J2觸點(diǎn)J2-2，可控硅KG2的G極連接MOS管BG2的D極，可控硅KGl的G極連接MOS管BGl的D極，MOS管BGl的S極分別連接變壓器Tl線圈L7、MOS管BG2的S極、二極管D4負(fù)極、二極管D5負(fù)極、線圈L2和線圈L3，線圈L2另一端連接電阻R4，電阻R4另一端分別連接二極管D4正極和MOS管BGl的G極，線圈L3另一端連接電阻R5，電阻R5另一端分別連接二極管D5正極和MOS管BG2的G極，可控硅KG2的A極連接變壓器Tl線圈L7另一端，變壓器Tl線圈L6分別連接二極管D7負(fù)極、三極管BT發(fā)射極、二極管D6正極、整流橋Ql引腳2、繼電器Jl觸點(diǎn)Jl-1和按鍵開(kāi)關(guān)K2，整流橋Ql引腳I通過(guò)電感L4連接到整流橋Ql引腳3，按鍵開(kāi)關(guān)K2另一端分別連接繼電器Jl觸點(diǎn)Jl-1、三極管BG4集電極、電阻R7、二極管D6負(fù)極和電阻R8，電阻R8另一端連接整流橋Ql引腳4，電阻R7另一端連接三極管BT集電極，三極管BT基極分別連接電阻R9和電容C5，電容C5另一端分別連接二極管D7正極和變壓器Tl線圈L6另一端，電阻R9另一端分別連接三極管BG4發(fā)射極、電容C6、電阻R16、電阻R12和二極管D9正極，電容C6另一端分別連接三極管BG4基極、電阻R15和電容C7，電容C7另一端分別連接電阻R15另一端、電阻R16另一端和電阻R14，電阻R14另一端分別連接電阻R13和二極管D8負(fù)極，二極管D8正極分別連接電阻R12另一端和電阻R11，電阻Rll另一端分別連接電阻RlO和電容C4，電容C4另一端分別連接電阻R13另一端、二極管D9負(fù)極和整流橋Q2引腳2，整流橋Q2引腳I通過(guò)電感L5連接到整流橋Q2引腳3，整流橋Q2引腳4連接電阻RlO另一端。
[0015]電容Cl、電容C2、電容C3、電阻Rl和電阻R2組成阻容保護(hù)電路。
[0016]按鍵開(kāi)關(guān)K1、蓄電池E和電阻R6組成充磁和起勵(lì)環(huán)節(jié)，當(dāng)發(fā)電機(jī)無(wú)剩磁時(shí)，由蓄電池E充磁。
[0017]MOS管BGl和MOS管BG2組成脈沖分配環(huán)節(jié)，MOS管BGl和MOS管BG2的導(dǎo)通由變壓器Tl控制。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:本發(fā)明將發(fā)電機(jī)主繞組F輸出的交流電經(jīng)整流橋Q2、電阻RlO和電容C4后變?yōu)橹绷麟姡ㄟ^(guò)電阻Rll加到由電阻R12、電阻Rl3、二極管D8和二極管D9組成的對(duì)稱橋式比較回路，二極管D8和二極管D9作為標(biāo)準(zhǔn)比較電壓。
[0019]請(qǐng)參閱圖1，當(dāng)電壓U1〈U2時(shí)，二極管D8和二極管D9尚未被擊穿，電流很小，因此電阻R2和電阻R3上的電壓壓降很??；當(dāng)U1>U2時(shí)，二極管D8和二極管D9工作，電阻R2、電阻R3上壓降為U1-U2。從檢測(cè)比較環(huán)節(jié)輸出電壓控制三極管BG4對(duì)電容C5充電的快慢進(jìn)行移相，移相后的脈沖經(jīng)變壓器Tl加到脈沖分配環(huán)節(jié)，變壓器Tl的極性保證三極管BG4承受正向電壓時(shí)MOS管BGl導(dǎo)通，這樣觸發(fā)脈沖就通過(guò)BGl加到可控硅KGl控制極上，使得可控硅KGl在承受反向電壓時(shí)不送入脈沖。
[0020]由于發(fā)電機(jī)剩磁電壓很低，因而控制回路無(wú)法工作，這樣可控硅KGl就得不到觸發(fā)脈沖而無(wú)法導(dǎo)通，所以必須另加他勵(lì)環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)發(fā)電機(jī)起勵(lì)。具體過(guò)程如下:按下起勵(lì)按鍵開(kāi)關(guān)K1，這時(shí)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組由蓄電池E充磁，這樣就有交流電壓輸出。開(kāi)始電壓較低，其輸出電壓Ul隨著發(fā)電機(jī)電壓上升而增加，使三極管BG4等效內(nèi)阻減少，觸發(fā)脈沖就前移，可控硅KGl開(kāi)放角逐漸增加，這樣有助于起勵(lì)。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓升至一定數(shù)值，這時(shí)隨著發(fā)電機(jī)電壓上升，其輸出電壓U2反而減少。因而可控硅KGl開(kāi)放角也減少，一直升到額定電壓就穩(wěn)定工作。繼電器J2在發(fā)電機(jī)電壓升至大約90%額定電壓時(shí)動(dòng)作，將蓄電池E切斷，以免繼續(xù)充磁使發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高而損壞可控硅。由于J2觸點(diǎn)容量較小，所以利用兩對(duì)常閉觸點(diǎn)J2-l~J2-4串并聯(lián)使用。
[0021]所以當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓偏離額定值時(shí)，本發(fā)明電路通過(guò)上述過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定。
【權(quán)利要求】
1.一種海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，包括比較環(huán)節(jié)、檢測(cè)橋電路、穩(wěn)定環(huán)節(jié)、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)和低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)，其特征在于，所述比較環(huán)節(jié)包括發(fā)電機(jī)主繞組F、勵(lì)磁繞組L、整流橋Q2、電阻RlO和電容C4，所述檢測(cè)橋電路包括電阻R12、電阻R13和二極管D9，所述穩(wěn)定環(huán)節(jié)包括電阻R14、電阻R15和電容C6，所述移相觸發(fā)環(huán)節(jié)包括三極管BT、MOS管BG2和電容C5，所述低速過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)包括繼電器Jl和和可控硅KGl ; 所述發(fā)電機(jī)主繞組F分別連接輸出端A、輸出端B、輸出端C和輸入端D，所述輸出端A還分別連接電感L1、電阻R3、二極管D3負(fù)極和可控硅KGl的K極，所述輸出端A還通過(guò)繼電器J2連接到輸出端C，所述輸入端D還分別連接電感LI另一端、二極管D2負(fù)極、可控硅KG2的K極和電阻R2，所述電阻R3另一端連接電容C3，所述電阻R2另一端連接電容C2，所述電容C3另一端分別連接可控硅KGl的A極、電容C2另一端、二極管Dl負(fù)極、電容Cl和繼電器J1，電容Cl另一端連接電阻R1，電阻Rl另一端分別連接熔斷器FR、二極管Dl正極、二極管D2正極、二極管D3正極、繼電器J2觸點(diǎn)J2-1和繼電器J2觸點(diǎn)J2-2，所述熔斷器FR另一端連接勵(lì)磁繞組L，勵(lì)磁繞組L另一端分別連接繼電器Jl另一端、繼電器J2觸點(diǎn)J2-3和繼電器J2觸點(diǎn)J2-4，繼電器J2觸點(diǎn)J2-4另一端分別連接繼電器J2觸點(diǎn)J2-3另一端和按鍵開(kāi)關(guān)Kl，按鍵開(kāi)關(guān)Kl另一端連接蓄電池E正極，學(xué)電池E負(fù)極連接電阻R6，電阻R6另一端分別連接繼電器J2觸點(diǎn)J2-1和繼電器J2觸點(diǎn)J2-2，所述可控硅KG2的G極連接MOS管BG2的D極，所述可控硅KGl的G極連接MOS管BGl的D極，MOS管BGl的S極分別連接變壓器Tl線圈L7、M0S管BG2的S極、二極管D4負(fù)極、二極管D5負(fù)極、線圈L2和線圈L3，所述線圈L2另一端連接電阻R4，電阻R4另一端分別連接二極管D4正極和MOS管BGl的G極，所述線圈L3另一端連接電阻R5，電阻R5另一端分別連接二極管D5正極和MOS管BG2的G極，所述可控硅KG2的A極連接變壓器Tl線圈L7另一端，所述變壓器Tl線圈L6分別連接二極管D7負(fù)極、三極管BT發(fā)射極、二極管D6正極、整流橋Ql引腳2、繼電器Jl觸點(diǎn)Jl-1和按鍵開(kāi)關(guān)K2，所述整流橋Ql引腳I通過(guò)電感L4連接到整流橋Ql引腳3，所述按鍵開(kāi)關(guān)K2另一端分別連接繼電器Jl觸點(diǎn)Jl-1、三極管BG4集電極、電阻R7、二極管D6負(fù)極和電阻R8，電阻R8另一端連接整流橋Ql引腳4，所述電阻R7另一端連接三極管BT集電極，所述三極管BT基極分別連接電阻R9和電容C5，電容C5另一端分別連接二極管D7正極和變壓器Tl線圈L6另一端，所述電阻R9另一端分別連接三極管BG4發(fā)射極、電容C6、電阻R16、電阻R12和二極管D9正極，所述電容C6另一端分別連接三極管BG4基極、電阻Rl5和電容C7，電容C7另一端分別連接電阻Rl5另一端、電阻R16另一端和電阻R14，電阻R14另一端分別連接電阻R13和二極管D8負(fù)極，二極管D8正極分別連接電阻R12另一端和電阻RlI，電阻Rll另一端分別連接電阻RlO和電容C4，電容C4另一端分別連接電阻R13另一端、二極管D9負(fù)極和整流橋Q2引腳2，整流橋Q2引腳I通過(guò)電感L5連接到整流橋Q2引腳3，整流橋Q2引腳4連接電阻RlO另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，其特征在于，所述電容Cl、電容C2、電容C3、電阻Rl和電阻R2組成阻容保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，其特征在于，所述按鍵開(kāi)關(guān)K1、蓄電池E和電阻R6組成充磁和起勵(lì)環(huán)節(jié)，當(dāng)發(fā)電機(jī)無(wú)剩磁時(shí)，由蓄電池E充磁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水發(fā)電系統(tǒng)保護(hù)電路，其特征在于，所述MOS管BGl和MOS管BG2組成脈沖分配環(huán)節(jié)，MOS管BGl和MOS管BG2的導(dǎo)通由變壓器Tl控制。
【文檔編號(hào)】H02P9/10GK104467585SQ201410701151
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】魏紹宏, 韓榮忠 申請(qǐng)人:魏紹宏