一种用于风力发电箱的过电压保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及发电机励磁系统技术领域，更具体地说，涉及一种用于风力发电箱的过电压保护电路。


背景技术：

2.在发电机组正常运行时，由励磁系统的整流装置经灭磁开关向发电机转子提供励磁电源，在发电机组正常停机或事故停机时，由灭磁开关切断励磁电源，同时由灭磁开关的常闭辅助触头投入灭磁电阻，发电机转子绕组经灭磁电阻续流，释放转子绕组储能，完成机组降压快速停机。目前的大容量发电机组在运行的过程中，其磁场绕组两端具有很高的励磁电压，其通过的励磁电流也很大，从而在正常停机尤其是事故停机时，转子电感将有很大的剩余磁能，若不能及时将励磁电流释放，长时间运行时，导致转子绕组间过电压而烧坏发电机。
3.因此，如何有效释放转子中的励磁电流成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在正常停机尤其是事故停机时，转子电感将有很大的剩余磁能，若不能及时将励磁电流释放，长时间运行时，导致转子绕组间过电压而烧坏发电机的缺陷，提供一种励磁电流释放及时且安全的用于风力发电箱的过电压保护电路。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于风力发电箱的过电压保护电路，具备：
6.第一变压器，其初级绕组配置于过电压保护电路的电源输入侧，用于接收电压保护电路输入的电压，并将所述电压进行降压；
7.整流器，其输入端耦接于所述第一变压器的次级绕组，用于对输入的电压进行整流；
8.第二变压器，其初级绕组耦接于所述整流器的输出端；
9.第一灭磁电阻，其一端耦接于发电机的励磁绕组一端；
10.可控硅，其阴极与所述第一灭磁电阻的另一端连接，所述可控硅的控制极耦接于所述第二变压器的次级绕组的一端；
11.第一磁场断路器，其一端与所述可控硅的阳极连接，所述第一磁场断路器的另一端与发电机的励磁绕组的一端连接。
12.在一些实施方式中，还包括第一电感，所述第一电感的一端与所述发电机的励磁绕组的一端连接，所述第一电感的另一端与所述第一磁场断路器的一端连接。
13.在一些实施方式中，还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第一电感的一端连接，所述第五二极管的阴极与所述第一磁场断路器的一端连接。
14.在一些实施方式中，还包括第一稳压管及第一三极管，所述第一稳压管的阴极与所述整流器的输出端连接，
15.所述第一三极管的基极耦接于所述第一稳压管的阳极，所述第一三极管的集电极与所述第二变压器的初级绕组一端连接。
16.在一些实施方式中，所述第一三极管为pnp型三极管。
17.在本实用新型所述的用于风力发电箱的过电压保护电路中，包括第一变压器、整流器、第二变压器、第一灭磁电阻及第一磁场断路器，其中，第一灭磁电阻的一端耦接于发电机的励磁绕组一端；可控硅的阴极与第一灭磁电阻的另一端连接，可控硅的控制极耦接于第二变压器的次级绕组的一端；第一磁场断路器的一端与可控硅的阳极连接，第一磁场断路器的另一端与发电机的励磁绕组的一端连接。与现有技术相比，通过灭磁电阻配合第一磁场断路器，可及时释放转子的励磁电流，可有效解决在正常停机或事故停机时，转子电感将有很大的剩余磁能，导致转子绕组间过电压而烧坏发电机的问题。
附图说明
18.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
19.图1是本实用新型提供用于风力发电箱的过电压保护电路一实施例的原理图。
具体实施方式
20.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
21.如图1所示，在本实用新型的用于风力发电箱的过电压保护电路的第一实施例中，用于风力发电箱的过电压保护电路100包括第一变压器tr1、整流器d101、第二变压器tr2、第一灭磁电阻rv1、可控硅vs101及第一磁场断路器qf1。
22.具体地，第一变压器tr1的初级绕组配置于过电压保护电路的电源输入侧(即初级绕组的一端与电源的b相连接，初级绕组的另一端与电源的c相连接，)，用于接收电压保护电路输入的电压，并将电压进行降压，然后将电压输出至整流器d101。
23.整流器d101用于将输入的交流电转换为直流电。
24.整流器d101的输入端耦接于第一变压器tr1的次级绕组，用于对输入的电压进行整流，并通过第一稳压管vd101稳压后，再输出至第二变压器tr2的初级绕组侧。
25.第二变压器tr2的初级绕组耦接于整流器d101的输出端，具体为，第二变压器tr2的初级绕组与第一稳压管vd101的阳极连接，第一稳压管vd101的阴极与整流器d101的输出端连接。
26.进一步地，第一灭磁电阻rv1具有两方面的作用：一方面，同步电动机启动过程中，由于转子未达到同步转速，定子旋转磁场会在转子磁极绕组中产生感应电压，这个电压很高，而转子绕组的绝缘并不是按高压来设计制造的，所以如果不采取措施，会损坏转子绝缘。启动时投入励磁电压前，将励磁绕组用灭磁电阻短接可以降低励磁绕组上的电压；
27.另一方面，同步电动机停机时，由于励磁绕组中的磁场能量不能一下释放掉，会造成励磁绕组两端产生过电压，这不仅对励磁绕组的绝缘产生危害，而且对与其相通的电子元件也会造成危害。因此，停机时应尽快利用灭磁电阻将励磁绕组两端短接使转子磁场能
量释放掉。
28.进一步地，第一灭磁电阻rv1的一端耦接于发电机(对应f)的励磁绕组一端，其用于降低励磁绕组上的电压或释放励磁绕组两端短接使转子磁场能量，以保证转子及线圈的安全性。
29.进一步地，可控硅vs101的阴极与第一灭磁电阻rv1的另一端连接，可控硅vs101的控制极耦接于第二变压器tr2的次级绕组的一端。
30.第一磁场断路器qf1的一端与可控硅vs101的阳极连接，第一磁场断路器qf1的另一端与发电机(对应f)的励磁绕组的一端连接。
31.在一些实施方式中，还包括第一电感l101，第一电感l101的一端与发电机(对应f)的励磁绕组的一端连接，第一电感l101的另一端与第一磁场断路器qf1的一端连接。
32.使用本技术方案，通过灭磁电阻配合第一磁场断路器，可及时释放转子的励磁电流，可有效解决在正常停机或事故停机时，转子电感将有很大的剩余磁能，导致转子绕组间过电压而烧坏发电机的问题。
33.在一些实施方式中，为了提高第一磁场断路器qf1运行的安全性，可在电路中设置第五二极管d105，其中，第五二极管d105的阳极与第一电感l101的一端连接，第五二极管d105的阴极与第一磁场断路器qf1的一端连接。
34.在一些实施方式中，为了提高过压保护电路的稳定性，可在电路中设置第一稳压管vd101及第一三极管vt101，其中，第一三极管vt101为pnp型三极管。
35.具体地，第一稳压管vd101的阴极与整流器d101的输出端连接，
36.第一三极管vt101的基极耦接于第一稳压管vd101的阳极，第一三极管vt101的集电极与第二变压器tr2的初级绕组一端连接。
37.具体而言，发电机是风力电力系统的主要设备，它是将旋转形式的机械功率转换成电磁功率的设备，为完成这一转换，它本身需要一个直流磁场，产生这个磁场的直流电流称为同步发电机的励磁电流。专门为同步发电机提供励磁电流的有关设备，即励磁电压的建立、调整和使其电压消失的有关设备统称为励磁系统。同步发电机的励磁系统是由励磁调节器aer和励磁功率系统组成。励磁功率系统向同步发电机转子励磁绕组提供直流励磁电流。调节器根据发电机端电压变化控制励磁功率系统的输出，从而达到调节励磁电流的目的。
38.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。