[发明专利]同步发电机灭磁电路

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及为了减少过负荷或瞬时有害影响的发电机的控制装置，具体地说是同步发电机灭磁电路。 

背景技术

近年来，同步发电机灭磁方式从传统的耗能型逐渐向移能型转变，为了提高灭磁的快速性，使用的灭磁电阻也从线性电阻过渡到非线性电阻以及线性与非线性电阻相结合的多种组合方式。非线性电阻以其独特非线性特征提高了灭磁速度，但其相对较高的造价和使用过程中存在易于爆裂和燃弧的危险性长期以来没能够得到有效解决。随着在建发电机组的单机容量逐渐提高，发电机额定励磁电压和励磁电流越来越大，这就对发电机灭磁过程提出了更高的要求。因此，通过对现有的灭磁方案作对比研究，结合当代计算机技术和电力电子技术，提出一种兼顾灭磁过程的经济性、高效性和快速性的高可靠性智能发电机灭磁方案是必要而可行的。 

CN98100812公开了一种发电机灭磁电路，存在使用的灭磁开关辅助触头较多，机械操作结构复杂，市场上没有这类多触头开关，实施起来需要多组开关配合，既不方便，也不可靠的缺点。CN200920256506披露了采用电容器参与灭磁的发电机灭磁电路，其存在当机组容量较大时，要求电容器的容量很大，难以找到合适的高耐压值电容，需要多组电容串、并联才能满足要求，可靠性难于得到保障，另外其介入时容易和一次回路产生谐振而引发故障的缺点。CN200920256519报道了大型发电机组合灭磁电路，其采用线性非线性组合灭磁方式，其存在的缺点是，首先在灭磁电路的构成上比较复杂，其次是不能智能介入/介出，只能选择一个固定阻值的线性电阻，简单地增加阻值，无法协调快速性、安全性和可靠性，所以仅适用于初始灭磁电流较小的工况。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供同步发电机灭磁电路，通过该电路中的智能控制装置获得灭磁过程中励磁电流，找到最佳介入时机，通过控制回路驱动可控电力电子器件门极可关断晶闸管GTO使得二级线性电阻适时介入，克服了现有发电机灭磁电路技术中存在的灭磁回路复杂，构成原件昂贵且不易获得，无法协调快速性、安全性和可靠性的缺陷。 

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：同步发电机灭磁电路，其构成包括励磁功率源励磁变压器LB、可控硅整流桥SCR，灭磁开关FMK、灭磁开关常闭接点FMK-1、一级线性电阻R1、二级线性电阻R2、门极可关断晶闸管GTO、发电机转子WF和智能控制装 置；上述构成部件的连接方式是，可控硅整流桥SCR与灭磁开关FMK串联，灭磁开关常闭接点FMK-1与一级线性电阻R1和二级线性电阻R2串联后与SCR及FMK串联构成闭合回路，门极可关断晶闸管GTO并联在R2两端，FMK-1、R1、R2以及门极可关断晶闸管GTO所形成的支路并联接入发电机转子WF，门极可关断晶闸管GTO控制极与智能控制装置的输出相连接，所述智能控制装置的构成包括，控制芯片dsPIC30F6014A及其存储的控制程序、开关量信号处理电路、信号调理电路和霍尔器件，开关量处理电路与控制芯片dsPIC30F6014A相应的I/O接口相连，信号调理电路与控制芯片dsPIC30F6014A相应的A/D接口相连，霍尔器件和信号调理电路相连，该智能控制装置的工作流程是，灭磁开关状态检测信息和机组运行状态检测信息分别经开关量处理电路输入控制芯片dsPIC30F6014A，控制芯片dsPIC30F6014A完成对灭磁开关状态以及机组运行状态的检测，励磁电流经过霍尔器件再经信号调理电路输入控制芯片dsPIC30F6014A，控制芯片dsPIC30F6014A完成对励磁电流检测及处理工作，控制芯片dsPIC30F6014A在综合逻辑分析上述输入信息的基础上产生GTO驱动控制信号，并将该信号输出到门极可关断晶闸管GTO控制极，由此控制并驱动门极可关断晶闸管GTO在励磁电流衰减的斜率变化最大处接入二级线性电阻R2，此时一级线性电阻R1和二级线性电阻R2串联共同承担灭磁任务，以实现安全快速灭磁。 

上述同步发电机灭磁电路，所述控制芯片dsPIC30F6014A存储的控制程序所实现的控制程序流程是：灭磁开关FMK跳变灭磁开始一级线性电阻R1和二级线性电阻R2串联共同承担灭磁任务；导通信号→一级线性电阻R1承担灭磁任务→返回变化最大处？返回关断信号→一级线性电阻R1和二级线性电阻R2串联共同承担灭磁任务；