專利名稱：燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用燃?xì)廨啓C(jī)作動力源的發(fā)電系統(tǒng)的啟動裝置。
近年來，野外作業(yè)的油田開發(fā)和地質(zhì)勘探日益趨向采用航空燃?xì)廨啓C(jī)作為產(chǎn)生電力的驅(qū)動源泉。這不僅因?yàn)槔煤娇杖紮C(jī)發(fā)電的技術(shù)比較成熟，經(jīng)濟(jì)效能尚可，而且，特別是由于它可以做成移動式的車載電站，尤其適合野外作業(yè)，流動頻繁的特點(diǎn)。但是，這種供電系統(tǒng)必須采用一套啟動系統(tǒng)才能使燃?xì)廨啓C(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電，而目前采用的油馬達(dá)或和液力拖動裝置、柴油機(jī)拖動裝置和直流電機(jī)拖動裝置等三種常規(guī)啟動裝置都要配備各種附屬的機(jī)械電氣設(shè)備，機(jī)械龐雜。例如，液力拖動要設(shè)置各種泵、缸、閥、管道和箱體；柴油機(jī)拖動要設(shè)置柴油機(jī)和減速器；直流電機(jī)拖動除了直流電機(jī)外還要有各種控制設(shè)備。流動電站增添這些附屬裝備，造成重量和體積的增加尤感累贅，而且維護(hù)和管理的工作也會隨之大為增加，使用戶的負(fù)擔(dān)加重。
本實(shí)用新型的目的提供一種利用機(jī)電一體化技術(shù)，使主發(fā)電機(jī)同時兼作燃?xì)廨啓C(jī)啟動時的驅(qū)動動力源，從而簡化整個機(jī)組結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組啟動裝置。
本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)如附

圖1所示。它主要由燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組與控制機(jī)構(gòu)兩部分組成。其中1是燃?xì)廨啓C(jī)，通常選用航空燃機(jī)，2是兼作啟動驅(qū)動源的主發(fā)電機(jī)，3是啟動專用的真空開關(guān)，4是啟動電源，5是主電機(jī)的相位傳感器，6是隨機(jī)可控的換向器，7是中央控制器，通常選用微型計(jì)算機(jī)為中心組成，8是就地分布式工業(yè)控制界面(RTU)，9是發(fā)電機(jī)向外饋電的主開關(guān)。燃?xì)廨啓C(jī)1和主發(fā)電機(jī)2構(gòu)成燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，控制機(jī)構(gòu)則由在主發(fā)電機(jī)2鄰近處安裝有相位傳感器5，隨機(jī)可控 的換向器6和分布式工業(yè)控制界面(RTU)8和中央控制器7所構(gòu)成，前三者都通過電纜分別與中央控制器7連接，其中RTU8的輸出端還分別連到主發(fā)電機(jī)2的饋出電流的主開關(guān)9和對就之施加啟動電源4的專用真空開關(guān)3。由硬件結(jié)構(gòu)和專用的啟動軟件(存儲于中央控制器的微機(jī)存儲器中)構(gòu)成了本發(fā)明的機(jī)電一體化啟動裝置。而且，全部組成中，除了真空開關(guān)3、啟動電源4、相位傳感器5、隨機(jī)可控?fù)Q向器6和專用的啟動控制軟件外，其他設(shè)置均為機(jī)組系統(tǒng)本身就設(shè)有的。本實(shí)用新型的主要特征是主發(fā)電機(jī)為稀土永磁轉(zhuǎn)子的勵磁電機(jī)，和其兼作啟動動力源的驅(qū)動電機(jī)，不再另外再用啟動動力。
本實(shí)用新型的工作過程是這樣的，首先中央控制器按照啟動程序規(guī)定，通過就地分布式工業(yè)控制界面(RTU)指令操作真空開關(guān)3和主開關(guān)9，即使真空開關(guān)3閉合和主開關(guān)9斷開(兩個開關(guān)裝有機(jī)械和電器的互鎖保護(hù)機(jī)構(gòu))，讓主發(fā)電機(jī)2接通低壓啟動電源4，并向之饋電，同時，中央控制器控制隨機(jī)可控?fù)Q向器，使主電機(jī)以直流電動機(jī)的方式在低壓下運(yùn)行并逐漸升速。期間，中央控制器還按照程序的設(shè)定數(shù)據(jù)控制主電機(jī)的電流，并按照相位傳感器的信號來控制隨機(jī)換向器的動作，同時也對燃機(jī)的啟動運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)控。當(dāng)機(jī)組達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速時，就切斷真空開關(guān)3、關(guān)閉啟動電源；同時在達(dá)到供電條件時瞬間接通主開關(guān)9，發(fā)電機(jī)開始向外饋電，完成啟動過程。由于真空開關(guān)與主開關(guān)有繼電器式機(jī)械互鎖保護(hù)裝置，可確保外饋的高壓系統(tǒng)在任何情況下都不會反饋流入低壓啟動系統(tǒng)裝置。
本實(shí)用新型的中央控制器可根據(jù)予先設(shè)定的啟動程序，通過標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制介面(RTU)和相位傳感器，隨機(jī)可控?fù)Q向器發(fā)出不同的指令對直流電動機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制和勵磁控制，也即控制其工況，以便其適時轉(zhuǎn)換為發(fā)電狀態(tài)。RTU中還可以插有其他的不同模塊，完成不同的功能。如溫度測量模塊、轉(zhuǎn)速測量模塊等等，使整個發(fā)電機(jī)組實(shí)行機(jī)電一體化的群控或整體自動控制，既大大減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度和降低了技術(shù)專業(yè)性的難度，基本上不用人工干予操作和維護(hù)，也以專用軟件替代了相當(dāng)數(shù)量的硬件配置，使機(jī)組機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、重量輕、占用空間小，更加適宜移動電站的機(jī)動性，并且，降低了生產(chǎn)成本，減少了故障率。
本實(shí)用新型啟動時間快，不需專門的準(zhǔn)備時間，有利于機(jī)組在緊急狀態(tài)下投入運(yùn)行并網(wǎng)發(fā)電。所有上述特點(diǎn)，將有效地改善輕型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組的市場竟?fàn)幠芰Α?br> 權(quán)利要求1.一種機(jī)電一體化的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組啟動裝置，是由燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組和控制機(jī)構(gòu)兩大部分組成，其特征是與燃?xì)廨啓C(jī)同軸安裝的主發(fā)電機(jī)是稀土永磁轉(zhuǎn)子勵磁電機(jī)和兼為其動力源的驅(qū)動電機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組啟動裝置，其特征是控制機(jī)構(gòu)包括有在主發(fā)電機(jī)鄰近處安裝的相位傳感器，隨機(jī)可控的換向器和就地分布式工業(yè)控制介面(RTU)，這三者又分別與中央控制器相連接，其中RTU的輸出端還分別連接主發(fā)電機(jī)的饋出電流的電機(jī)主開關(guān)與施加啟動電源的專用真空開關(guān)。
專利摘要一種機(jī)電一體化的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的啟動裝置，由燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組和控制機(jī)構(gòu)兩部分組成，其特征是與燃?xì)廨啓C(jī)同軸安裝的主發(fā)電機(jī)是稀土永磁轉(zhuǎn)子的勵磁電機(jī)和兼作其動力源的驅(qū)動電機(jī)。該裝置能按照設(shè)定程序發(fā)出指令控制相應(yīng)部件對主電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和勵磁進(jìn)行控制，使其適時轉(zhuǎn)換成發(fā)電狀態(tài)。整套裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的工業(yè)過程控制，基本上不用人工干預(yù)操作和維護(hù)。機(jī)組機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、占空間小，尤其適宜移動電站的需求。
文檔編號H02P9/00GK2066638SQ89220648
公開日1990年11月28日 申請日期1989年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月9日
發(fā)明者石行, 尤裝 申請人:北京市西城新開通用試驗(yàn)廠