可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法，解決了現(xiàn)有的作為軸帶發(fā)電機實現(xiàn)發(fā)電與電動兩種功能切換的技術難題。包括電機機座（2）、電機驅動軸（1）、電機接線盒（7）、勵磁電源（6）、交流電機定子三相繞組（3）、勵磁機定子三相繞組（9）、交流電機轉子集中繞組（4）、旋轉整流器（5）和勵磁機轉子三相繞組（8），交流電機轉子集中繞組（4）與旋轉整流器（5）連接在一起，勵磁機定子三相繞組（9）與勵磁電源（6）連接，實現(xiàn)了當船舶主機出現(xiàn)緊急停機的故障時，將軸帶發(fā)電機用作電動機，用它驅動螺旋槳轉動，使船舶能安全返回港口。
【專利說明】可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種船舶軸帶發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機，特別涉及一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法。
【背景技術】
[0002]隨著船舶節(jié)能技術的發(fā)展，在船舶主軸系統(tǒng)中開始使用軸帶發(fā)電機，船舶上的軸帶發(fā)電機一般采用無刷同步發(fā)電機作為發(fā)電機，船舶軸帶主機的發(fā)電功能的挖掘，起到了充分地發(fā)揮船舶主機效率的作用。同時，本領域技術人員開始研究，當船舶主機出現(xiàn)緊急停機的故障時，能否將船舶軸帶發(fā)電機用作電動機驅動螺旋槳轉動，使船舶返回港口的問題，要使軸帶發(fā)電機實現(xiàn)電動機功能，需要解決軸帶發(fā)電機作為電動機運行時的起動難題，并實現(xiàn)該機的發(fā)電和電動的兩種可逆運行狀態(tài)的切換。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明提供了一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機及其運行狀態(tài)切換方法，解決了現(xiàn)有的作為軸帶發(fā)電機實現(xiàn)發(fā)電與電動兩種功能切換的技術難題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術方案解決以上技術問題的:
一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機，包括電機機座和電機驅動軸，在電機機座上分別設置有電機接線盒和可同時提供三相交流勵磁電流和直流勵磁電流的勵磁電源，在電機機座內分別設置有交流電機定子三相繞組和勵磁機定子三相繞組，在電機驅動軸上從左向右依次設置有交流電機轉子集中繞組、旋轉整流器和勵磁機轉子三相繞組，交流電機定子三相繞組的三相繞組的三相引接線與電機接線盒中的三相接線端子對應連接在一起，交流電機轉子集中繞組的正端引接線與旋轉整流器的正接線端子連接在一起，交流電機轉子集中繞組的負端引接線與旋轉整流器的負接線端子連接在一起，勵磁機轉子三相繞組的三相繞組的三相引接線與旋轉整流器的三相接線端子對應連接在一起，勵磁機定子三相繞組中的三相繞組的三相引接線與三極直流開關的三個輸出端子對應連接，三極直流開關的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源的直流正接線端子連接在一起，三極直流開關的未短接輸入端子與勵磁電源的直流負接線端子連接在一起，勵磁機定子三相繞組中的三相繞組的三相引接線還與三相交流開關的三個輸出端對應連接，三相交流開關的三個輸入端與勵磁電源的三個交流端子對應連接。
[0005]一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機運行狀態(tài)切換方法，包括以下步驟: 第一步、在電機機座上分別設置電機接線盒和可同時提供三相交流勵磁電流和直流
勵磁電流的勵磁電源，在電機機座內分別設置交流電機定子三相繞組和勵磁機定子三相繞組，在電機驅動軸上從左向右依次設置交流電機轉子集中繞組、旋轉整流器和勵磁機轉子三相繞組，交流電機定子三相繞組的三相繞組的三相引接線與電機接線盒中的三相接線端子對應連接在一起，交流電機轉子集中繞組的正端弓丨接線與旋轉整流器的正接線端子連接在一起，交流電機轉子集中繞組的負端引接線與旋轉整流器的負接線端子連接在一起，勵磁機轉子三相繞組的三相繞組的三相引接線與旋轉整流器的三相接線端子對應連接在一起，勵磁機定子三相繞組中的三相繞組的三相引接線與三極直流開關的三個輸出端子對應連接，三極直流開關的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源的直流正接線端子連接在一起，三極直流開關的未短接輸入端子與勵磁電源的直流負接線端子連接在一起，勵磁機定子三相繞組中的三相繞組的三相引接線還與三相交流開關的三個輸出端對應連接，三相交流開關的三個輸入端與勵磁電源的三個交流端子對應連接；
第二步、將三相交流開關斷開，將三極直流開關閉合，勵磁電源為勵磁機定子繞組提供直流勵磁電流，船舶軸帶發(fā)電機處于發(fā)電運行狀態(tài)；
第三步、將三相交流開關閉合，將三極直流開關斷開，勵磁電源為勵磁機定子繞組提供交流勵磁電流，船舶軸帶發(fā)電機處于電動機運行狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明解決了船舶軸帶系統(tǒng)的發(fā)電機作為電動機使用的問題，特別是解決了船舶軸帶系統(tǒng)的發(fā)電機的直接啟動問題。在現(xiàn)有的技術中，在靜止的轉速下，勵磁機轉子是無法切割靜止的定子磁場，因此，無法感應出電壓，使同步電機沒有自起動功能。本發(fā)明中勵磁機的定子采用交流進行勵磁，這樣即使在零轉速下，仍然可以產生旋轉的磁場，這個旋轉的磁場在切割轉子繞組時會在轉子繞組感應出交流電，進而為同步電機提供勵磁，使同步電機有能力實現(xiàn)自起動。此外，本發(fā)明還減少了做為電動運行時的滑環(huán)裝置，提高了系統(tǒng)運行的可靠性。
[0007]本發(fā)明實現(xiàn)了船舶軸帶發(fā)電機的發(fā)電和電動二種方式的方便轉換，解決了船舶軸帶發(fā)電機的直接啟動難題，結構簡單，操作方便，并降低了整體設備的成本，實現(xiàn)了當船舶主機出現(xiàn)緊急停機的故障時，將軸帶發(fā)電機用作電動機，用它驅動螺旋槳轉動，使船舶能安全返回港口。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的電路連接關系的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明:
一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機，包括電機機座2和電機驅動軸1，在電機機座2上分別設置有電機接線盒7和可同時提供三相交流勵磁電流和直流勵磁電流的勵磁電源6，在電機機座2內分別設置有交流電機定子三相繞組3和勵磁機定子三相繞組9，在電機驅動軸I上從左向右依次設置有交流電機轉子集中繞組4、旋轉整流器5和勵磁機轉子三相繞組8，交流電機定子三相繞組3的三相繞組的三相引接線與電機接線盒7中的三相接線端子U、V、W對應連接在一起，交流電機轉子集中繞組4的正端引接線與旋轉整流器5的正接線端子連接在一起，交流電機轉子集中繞組4的負端引接線與旋轉整流器5的負接線端子連接在一起，勵磁機轉子三相繞組8的三相繞組的三相引接線與旋轉整流器5的三相接線端子對應連接在一起，勵磁機定子三相繞組9中的三相繞組的三相引接線與三極直流開關11的三個輸出端子對應連接，三極直流開關11的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源6的直流正接線端子Fl連接在一起，三極直流開關11的未短接輸入端子與勵磁電源6的直流負接線端子F2連接在一起，勵磁機定子三相繞組9中的三相繞組的三相引接線還與三相交流開關10的三個輸出端對應連接，三相交流開關10的三個輸入端與勵磁電源6的三個交流端子UF、VF、WF對應連接。
[0010]一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機運行狀態(tài)切換方法，包括以下步驟: 第一步、在電機機座2上分別設置電機接線盒7和可同時提供三相交流勵磁電流和直
流勵磁電流的勵磁電源6，在電機機座2內分別設置交流電機定子三相繞組3和勵磁機定子三相繞組9，在電機驅動軸I上從左向右依次設置交流電機轉子集中繞組4、旋轉整流器5和勵磁機轉子三相繞組8，交流電機定子三相繞組3的三相繞組的三相引接線與電機接線盒7中的三相接線端子U、V、W對應連接在一起，交流電機轉子集中繞組4的正端引接線與旋轉整流器5的正接線端子連接在一起，交流電機轉子集中繞組4的負端引接線與旋轉整流器5的負接線端子連接在一起，勵磁機轉子三相繞組8的三相繞組的三相引接線與旋轉整流器5的三相接線端子對應連接在一起，勵磁機定子三相繞組9中的三相繞組的三相引接線與三極直流開關11的三個輸出端子對應連接，三極直流開關11的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源6的直流正接線端子Fl連接在一起，三極直流開關11的未短接輸入端子與勵磁電源6的直流負接線端子F2連接在一起，勵磁機定子三相繞組9中的三相繞組的三相引接線還與三相交流開關10的三個輸出端對應連接，三相交流開關10的三個輸入端與勵磁電源6的三個交流端子UF、VF、WF對應連接；
第二步、將三相交流開關10斷開，將三極直流開關11閉合時，勵磁電源6為勵磁機定子繞組9提供直流勵磁電流，船舶軸帶發(fā)電機處于發(fā)電運行狀態(tài)；
第三步、將三相交流開關10閉合，將三極直流開關11斷開，勵磁電源6為勵磁機定子繞組9提供交流勵磁電流，船舶軸帶發(fā)電機處于電動機運行狀態(tài)。
[0011]當三極直流開關11斷開和三相交流開關10閉合時，勵磁電源6的三個交流端子將勵磁機定子三相繞組9接交流電，勵磁機定子繞組9中的交變的電磁場切割勵磁機轉子三相繞組8，從而在勵磁機轉子三相繞組8中產生勵磁電流，勵磁機轉子三相繞組8中的產生電流，經旋轉整流器5整流成直流電流后，為交流電機轉子集中繞組4提供直流勵磁電流，從而實現(xiàn)同步電機的自起動，軸帶系統(tǒng)發(fā)電機運行于電動狀態(tài)。
[0012]當三極直流開關11閉合和三相交流開關10斷開時，三極直流開關11的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源6的直流正接線端子Fl連接在一起，三極直流開關11的未短接輸入端子與勵磁電源6的直流負接線端子F2連接在一起，勵磁電源6為勵磁機定子三相繞組9提供直流勵磁電流，使勵磁機轉子三相繞組8旋轉切割磁場產生電流，從而實現(xiàn)軸帶系統(tǒng)發(fā)電機運行于發(fā)電狀態(tài)。
[0013]三極直流開關11的三個輸入端子中的其中兩端子短接。
【權利要求】
1.一種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機，包括電機機座(2)和電機驅動軸(I)，在電機機座(2)上分別設置有電機接線盒(7)和同時提供三相交流勵磁電流和直流勵磁電流的勵磁電源(6)，其特征在于，在電機機座(2)內分別設置有交流電機定子三相繞組(3)和勵磁機定子三相繞組(9)，在電機驅動軸(I)上從左向右依次設置有交流電機轉子集中繞組(4)、旋轉整流器(5)和勵磁機轉子三相繞組(8)，交流電機定子三相繞組(3)的三相繞組的三相引接線與電機接線盒(7)中的三相接線端子(U、V、W)對應連接在一起，交流電機轉子集中繞組(4)的正端引接線與旋轉整流器(5)的正接線端子連接在一起，交流電機轉子集中繞組(4)的負端引接線與旋轉整流器(5)的負接線端子連接在一起，勵磁機轉子三相繞組(8)的三相繞組的三相引接線與旋轉整流器(5)的三相接線端子對應連接在一起，勵磁機定子三相繞組(9)中的三相繞組的三相引接線與三極直流開關(11)的三個輸出端子對應連接，三極直流開關(11)的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源(6)的直流正接線端子(Fl)連接在一起，三極直流開關(11)的未短接輸入端子與勵磁電源(6)的直流負接線端子(F2)連接在一起，勵磁機定子三相繞組(9)中的三相繞組的三相引接線還與三相交流開關(10)的三個輸出端對應連接，三相交流開關(10)的三個輸入端與勵磁電源(6)的三個交流端子(UF、VF、WF)對應連接在一起。
2.—種可作電動機使用的船舶軸帶發(fā)電機運行狀態(tài)切換方法，包括以下步驟: 第一步、在電機機座(2)上分別設置電機接線盒(7)和同時提供三相交流勵磁電流和直流勵磁電流的勵磁電源(6)，在電機機座(2)內分別設置交流電機定子三相繞組(3)和勵磁機定子三相繞組(9)，在電機驅動軸(I)上從左向右依次設置交流電機轉子集中繞組(4)、旋轉整流器(5)和勵磁機轉子三相繞組(8)，交流電機定子三相繞組(3)的三相繞組的三相引接線與電機接線盒(7)中的三相接線端子(U、V、W)對應連接在一起，交流電機轉子集中繞組(4)的正端引接線與旋轉整流器(5)的正接線端子連接在一起，交流電機轉子集中繞組(4)的負端引接線與旋轉整流器(5)的負接線端子連接在一起，勵磁機轉子三相繞組(8)的三相繞組的三相引接線與旋轉整流器(5)的三相接線端子對應連接在一起，勵磁機定子三相繞組(9)中的三相繞組的三相引接線與三極直流開關(11)的三個輸出端子對應連接，三極直流開關(11)的三個輸入端子中的任意兩個端子短接后與勵磁電源(6)的直流正接線端子(Fl)連接在一起，三極直流開關(11)的未短接輸入端子與勵磁電源(6)的直流負接線端子(F2)連接在一起，勵磁機定子三相繞組(9)中的三相繞組的三相引接線還與三相交流開關(10)的三個輸出端對應連接，三相交流開關(10)的三個輸入端與勵磁電源(6)的三個交流端子(UF、VF、WF)對應連接； 第二步、將三相交流開關(10)斷開，將三極直流開關(11)閉合，勵磁電源(6)為勵磁機定子繞組(9)提供直流勵磁電流，船舶軸帶發(fā)電機處于發(fā)電運行狀態(tài)； 第三步、將三相交流開關(10)閉合，將三極直流開關(11)斷開，勵磁電源(6)為勵磁機定子繞組(9)提供交流勵磁電流，船舶軸帶發(fā)電機處于電動機運行狀態(tài)。
【文檔編號】H02K19/36GK104038005SQ201410187887
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】蘭建軍, 李保來, 樊雙英, 烏云翔, 邵詩逸, 郭晨曦 申請人:北京賽思億電氣科技有限公司, 山西汾西重工有限責任公司