[发明专利]可作电动机使用的船舶轴带发电机启动装置及其启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将船舶轴带发电机作为电动机使用时的启动装置，特别涉及一种可作电动机使用的船舶轴带发电机的启动装置及其启动方法。

背景技术

 随着船舶节能技术的发展，在船舶主轴系统中开始使用轴带发电机，船舶上的轴带发电机一般采用无刷同步发电机作为发电机，船舶轴带主机的发电功能的挖掘，起到了充分地发挥船舶主机效率的作用，同时，本领域技术人员开始研究，当船舶主机出现紧急停机的故障时，能否将船舶轴带发电机用作电动机驱动螺旋桨转动，使船舶返回港口的问题，要使轴带发电机实现电动机功能，需要解决轴带发电机作为电动机运行时的启动难题，目前，解决启动的方法是在将轴带系统的主轴上通过联轴器同轴连接一个辅助启动异步电机，并断开轴带发电机的励磁电源，先启动辅助异步电动机，当辅助异步电动机转轴与同轴的轴带发电机的转轴的转速同步提高到一定转速后，再断开辅助异步电动机的供电源，同时闭合轴带发电机的励磁电流，完成启动，实施方案有两种：第一种，辅助异步电动直接与轴带系统的轴系同轴连接，由于轴带系统的转动惯量较大，一般选用较大功率的辅助异步电动机才能完成启动，存在整个轴带系统的体积较大的缺陷，而船舶轴带系统所占空间有限，尤其是辅助异步电动机与轴带发电机同轴连接增大了系统轴向深度，使轴带系统的空间布局特别困难。第二种，为了节省空间与轴向深度，可选用较小功率的辅助异步电动机，先将轴带系统的主轴与轴带发电机的转轴拖开，再将辅助异步电动机与轴带发电机通过联轴器同轴连接，起动辅助异步电动机，当异步电动机转轴与同轴的轴带发电机的转轴的转速同步提高到一定转速后，然后再将轴带发电机的转轴与轴带系统的主轴进行接拍，存在接拍瞬间的机械冲击力极大，不能平稳启动，容易损坏轴带系统，使其寿命缩短。

发明内容

本发明提供了一种可作电动机使用的船舶轴带发电机的启动装置及其启动方法，解决了现有轴带系统发电机做为电动机启动时不能实现平稳启动和启动装置结构不合理占用空间大的技术难题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种可作电动机使用的船舶轴带发电机的启动装置，包括船舶电站电源、励磁变频器、主变频器、可编程控制器和直流励磁电源模块，在电机机座上分别设置有电机接线盒和可同时提供三相交流励磁电流和直流励磁电流的励磁电源，励磁电源中的直流励磁电源模块的直流正接线端子与三极直流开关的三个输入端子中的其中两端子短接后连接在一起，励磁电源中的直流励磁电源模块的直流负接线端子与三极直流开关的三个输入端子中的未短接输入端子连接在一起，励磁变频器的输入端与船舶电站电源连接在一起，主变频器的输入端与船舶电站电源连接在一起，主变频器的输出端与电机接线盒的三相接线端子对应连接在一起，励磁变频器的输出端与三相交流开关的三个输入端对应连接，三相交流开关的三个输出端与励磁电源的三个交流端子对应连接，三相交流开关的三个输出端还与三极直流开关的三个输出端对应连接，在电机机座内分别设置有交流电机定子三相绕组和励磁机定子三相绕组，在电机驱动轴上从左向右依次设置有交流电机转子集中绕组、旋转整流器和励磁机转子三相绕组，交流电机定子三相绕组的三相绕组的三相引接线与电机接线盒中的三相接线端子对应连接在一起，交流电机转子集中绕组的正端引接线与旋转整流器的正接线端子连接在一起，交流电机转子集中绕组的负端引接线与旋转整流器的负接线端子连接在一起，励磁机转子三相绕组的三相绕组的三相引接线与旋转整流器的三相接线端子对应连接在一起，励磁机定子三相绕组中的三相绕组的三相引接线与三极直流开关的三个输出端子对应连接，励磁变频器的脉宽调制波控制端与可编程控制器连接在一起，主变频器的脉宽调制波控制端与可编程控制器连接在一起。

一种可作电动机使用的船舶轴带发电机的启动方法，包括以下步骤：

第一步、把励磁变频器的输入端与船舶电站电源连接在一起，主变频器的输入端与船舶电站电源连接在一起，主变频器的输出端与电机接线盒的三相接线端子对应连接在一起，励磁变频器的输出端与三相交流开关的三个输入端对应连接， 三相交流开关的三个输出端与励磁电源的三个交流端子对应连接，三相交流开关的三个输出端还与三极直流开关的三个输出端对应连接，励磁电源中的直流励磁电源模块的直流正接线端子与三极直流开关的三个输入端子中的其中两端子短接后连接在一起，励磁电源中的直流励磁电源模块的直流负接线端子与三极直流开关的三个输入端子中的未短接输入端子连接在一起，主变频器的脉宽调制波控制端和励磁变频器的脉宽调制波控制端分别与可编程控制器连接在一起；