[发明专利]可作电动机使用的船舶轴带发电机及其运行状态切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶轴带发电系统中的发电机，特别涉及一种可作电动机使用的船舶轴带发电机及其运行状态切换方法。

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起动难题，并实现该机的发电和电动的两种可逆运行状态的切换。

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及其运行状态切换方法，解决了现有的作为轴带发电机实现发电与电动两种功能切换的技术难题。

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，包括电机机座和电机驱动轴，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，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，三极直流开关的三个输入端子中的任意两个端子短接后与励磁电源的直流正接线端子连接在一起，三极直流开关的未短接输入端子与励磁电源的直流负接线端子连接在一起，励磁机定子三相绕组中的三相绕组的三相引接线还与三相交流开关的三个输出端对应连接，三相交流开关的三个输入端与励磁电源的三个交流端子对应连接。

 一种可作电动机使用的船舶轴带发电机运行状态切换方法，包括以下步骤：

第一步、在电机机座上分别设置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，在电机机座内分别设置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，三极直流开关的三个输入端子中的任意两个端子短接后与励磁电源的直流正接线端子连接在一起，三极直流开关的未短接输入端子与励磁电源的直流负接线端子连接在一起，励磁机定子三相绕组中的三相绕组的三相引接线还与三相交流开关的三个输出端对应连接，三相交流开关的三个输入端与励磁电源的三个交流端子对应连接；

第二步、将三相交流开关断开，将三极直流开关闭合，励磁电源为励磁机定子绕组提供直流励磁电流，船舶轴带发电机处于发电运行状态；

第三步、将三相交流开关闭合，将三极直流开关断开，励磁电源为励磁机定子绕组提供交流励磁电流，船舶轴带发电机处于电动机运行状态。

本发明解决了船舶轴带系统的发电机作为电动机使用的问题，特别是解决了船舶轴带系统的发电机的直接启动问题。在现有的技术中，在静止的转速下，励磁机转子是无法切割静止的定子磁场，因此，无法感应出电压，使同步电机没有自起动功能。本发明中励磁机的定子采用交流进行励磁，这样即使在零转速下，仍然可以产生旋转的磁场，这个旋转的磁场在切割转子绕组时会在转子绕组感应出交流电，进而为同步电机提供励磁，使同步电机有能力实现自起动。此外，本发明还减少了做为电动运行时的滑环装置，提高了系统运行的可靠性。

本发明实现了船舶轴带发电机的发电和电动二种方式的方便转换，解决了船舶轴带发电机的直接启动难题，结构简单，操作方便，并降低了整体设备的成本，实现了当船舶主机出现紧急停机的故障时，将轴带发电机用作电动机，用它驱动螺旋桨转动，使船舶能安全返回港口。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；