一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路及装置的制作方法

本实用新型涉及汽轮机技术领域，特别涉及一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路及装置。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

直流润滑油泵是润滑油泵系统的最后一道防线，全厂停电或者油压不足的情况下直流润滑油泵必须快速可靠启动，其电动机的启动控制既要考虑润滑油系统的工艺特点和要求，又要考虑限制启动电流避免给容量有限的蓄电池系统带来过大冲击，还要保证恶劣条件下极高的可靠性。目前直流润滑油泵启动控制方式有传统串电阻启动(限流电阻式)、电力电子装置启动(buck变换方式)以及限流电阻式启动和buck变换方式相结合的方式。

本实用新型发明人发现，现有的启动方式存在如下问题：(1)限流电阻式直流电机启停装置的电流浪涌仍然偏大，对回路中元器件冲击仍无法忽视，同时在电机关断时电机电枢绕组剩余磁能会导致接触器触点产生燃弧和烧损，有时还会产生触点抖动问题；(2)buck变换式电机启停装置抗过载能力有限，容易导致buck变换电路的过流损坏；(3)针对限流电阻式启动和buck变换式相结合的方式，当buck变换故障时，无法快速的进行限流电阻式启动的转换；(4)当直流润滑油泵停止时，无法实现对剩余电流的安全和快速泄放，对启停装置的安全存在较大的威胁。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路及装置，解决了接通和关断时的冲击电流导致的配电装置烧毁问题以及buck变换出现故障的启动转换问题，极大的提高了配电装置的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型第一方面提供了一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路。

一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路，包括依次连接的第一开关、限流电阻单元、buck电路单元和直流电机，直流电压的正极端与第一开关的正极端连接，直流电机的输出端与直流电压的负极端连接；

所述限流电阻单元包括第一短路开关，buck电路单元包括第二短路开关，通过控制两个短路开关的通断实现限流电阻单元和buck电路单元的接入和断开，所述buck电路单元上还并联有串接的第二开关和功率电阻。

作为可能的一些实现方式，所述第一开关的两端分别与直流电压的正极端和限流电阻单元的输入端连接，所述限流电阻单元包括并联的第一短路开关和第一电阻，当第一短路开关断开时，所述第一电阻接入。

作为进一步的限定，包括至少两组串联的限流电阻单元。

作为可能的一些实现方式，所述buck电路单元包括第二短路开关以及与第二短路开关并联的晶体管，还包括母线电容、续流二极管和保险丝，所述母线电容的一端与第一短路开关和第二短路开关之间的连线连接，另一端与直流电压输入的负极端连接；

所述直流电机的输入端与第二短路开关的输出端连接，直流电机的输出端与直流电压输入的负极端连接；

所述续流二极管的阳极端与第二短路开关与直流电机的输入端之间的连线连接，续流二极管的阴极端与直流电压输入的负极端连接。

本实用新型第二方面提供了一种汽轮机危急润滑油泵复合启停装置，包括本实用新型实施例1所述的汽轮机危急润滑油泵复合启停电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述的复合启停电路及装置，通过在buck电路单元上并联上相互串接的第二开关和功率电阻，能够在buck变换出现故障时，通过并联的电阻式电机启停装置自动立刻启动，极大的提高了安全性。

2、本实用新型所述的复合启停电路及装置，通过第二开关和功率电阻与限流电阻单元的配合，能够进一步的保证在buck变换出现故障时的电机正常启动。

3、本实用新型所述的复合启停电路及装置，包括至少两组串联的限流电阻单元，从而使得启动过程更平滑，极大的提高了启动过程的稳定性。

4、本实用新型所述的复合启停电路及装置，还包括串接的第三开关和第二电阻，所述第三开关的输入端与续流二极管的阴极端和第二短路开关之间的连线连接，能够对油泵停止时的残余电流进行快速安全的泄放，有效的保证了复合启停电路及装置的安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的汽轮机危急润滑油泵复合启停电路的示意图。

图2为本实用新型实施例1提供的汽轮机危急润滑油泵复合启停电路的示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

如图1所示，本实用新型实施例1提供了一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路，包括依次连接的第一开关k1、限流电阻单元、buck电路单元和直流电机m1，220v直流电压的正极端与第一开关k1的正极端连接，直流电机m1的输出端与直流电压的负极端连接；

所述限流电阻单元包括第一短路开关k2，buck电路单元包括第二短路开关k3，通过控制两个短路开关的通断实现限流电阻单元和buck电路单元的接入和断开，所述buck电路单元上还并联有串接的第二开关k4和功率电阻r3。

所述第一开关k1的两端分别与直流电压的正极端和限流电阻单元的输入端连接，所述限流电阻单元包括并联的第一短路开关k2和第一电阻r1，当第一短路开关k2断开时，所述第一电阻r1接入。

所述buck电路单元包括第二短路开关k3以及与第二短路开关k3并联的晶体管q1，还包括母线电容c1和续流二极管d1，所述母线电容c1的一端与第一短路开关k2和第二短路开关k3之间的连线连接，另一端与直流电压输入的负极端连接；buck变换具斩波功能，可通过控制q1占空比来控制buck电路的输出电压均值；

所述直流电机m1的输入端与第二短路开关k3的输出端连接，直流电机m1的输出端与直流电压输入的负极端连接；

所述续流二极管d1的阳极端与第二短路开关k3与直流电机m1的输入端之间的连线连接，续流二极管d1的阴极端与直流电压输入的负极端连接。

还包括串接的第三开关k5和第二电阻r2，所述第三开关k5的输入端与续流二极管d1的阴极端和第二短路开关k3之间的连线连接，当关闭油泵时，将k3闭合，实现对油泵剩余电流的快速泄放，从而有效的保护配电装置的安全。

所述第一开关、第二开关、第三开关、第一短路开关和第二短路开关均为受通电延时继电器控制的直流接触开关，能够根据控制指令进行开关，极大的提高了启停电路的自动化程度。

所述续流二极管d1的阴极端通过保险丝e1与直流电压输入的负极端连接，当q1关断期间为m1提供续流回路，当d1因过流或过压导致其短路时，保险丝f1熔断，避免整个回路出现短路而崩溃。

所述晶体管为绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管为fd650r17ie4型号，其采用铜基板的标准防装，具有较好的爬电距离和电气间隙，具有稳定和优质的电气特性，直流电压稳定高，电流密度高，能够高效和快速的实现开启和关断。

具体工作原理如下：

(1)当限流电阻单元和buck电路单元均没有发生故障时，第二开关断开，此时有如下三种工作模式：

1)限流电阻模式

k3保持闭合，则buck电路单元被短路，变位单纯的限流电阻模式；

t0时刻开机指令到达，随之k1吸合，电机供电回路串入r1接通；

s秒后(t1时刻)k2吸合，r1被短路，电机启动过程完成；

t2时刻关机指令到达，k2释放，电机供电回路重新串入r1，电机转速下降；r秒后(t3时刻)k1断开，电机彻底断电，此时闭合k5，实现电流的完全泄放。

2)buck变换模式

k2保持闭合，变为单纯的buck变换模式：

t0时刻开机指令到达，k1吸合，串入q1的电机供电回路接通，随之q1逐渐由断态→通态，电机平滑启动；t秒后(t1时刻)k3吸合，启动过程完成；

t2时刻关机指令到达，k3释放，电机供电回路重新串入q1，随之q1逐渐由通态→断态，电机平滑关断，r秒后(t3时刻)k1断开，电机彻底断电，此时闭合k5，实现电流的完全泄放。

3)复合模式

t0时刻开机指令到达，k1吸合，k2/k3保持释放，串入r1和q1的电机供电回路接通，随之q1逐步由断态→通态，电机平滑启动；

t1时刻，k3吸合，q1被短路；t1’时刻k2吸合，r1被短路，启动过程完成；

t2时刻关机指令到达，k2/k3同时释放，随之q1逐步由通态→断态，电机平滑关断；

t3时刻，k1断开，电机彻底断电，此时闭合k5，实现电流的完全泄放。

(2)当前状态为复合模式，且当buck变换单元发生故障时，断开k2，闭合k4，转换到限流电阻模式；

当前状态为buck变换模式，且当buck变换单元发生故障时，直接通过闭合k4的方式，转换到限流电阻模式极大的提高转换速度；

当前状态为buck变换模式，且当buck变换单元发生故障时，也可以闭合k3，断开k2，转换到限流电阻模式。

实施例2：

如图2所示，本实用新型实施例2提供了一种汽轮机危急润滑油泵复合启停电路，包括两组串联的限流电阻单元，分别有k2和r1以及k6和r4组成，其他电路结构与实施例1中的相同，通过设置两组限流电阻单元，能够实现更平稳的启动，同时提高了启动时的安全性。

实施例3：

本实用新型实施例3提供了一种汽轮机危急润滑油泵复合启停装置，包括实施例1或实施例2所述的汽轮机危急润滑油泵复合启停电路。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。