一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置的制作方法

1.本实用新型涉及到水轮发电机运行状态监测技术领域，尤其涉及一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置。


背景技术：

2.随着智慧电厂的建设需求越来越强烈，对水轮发电机转子绕组温度的实时监测已经非常迫切，而水轮发电机转动部件的监测系统如何供电一直是一个难点。目前存在的技术是使用导电滑环作为数据和电能的传输装置，然而传统带电刷的导电滑环在使用过程中会产生摩擦发热、刷头变形、滑环和碳刷材料磨损的问题。碳刷磨损产生的碳粉会对环境产生污染，同时附着在带电设备表面会降低其绝缘性，影响水轮发电机设备可靠性；同时碳刷摩擦发热可能会产生碳刷及滑环打火现象，危及设备安全，致使整套系统可靠性降低；最后这种接触式的取电方式需要定期对碳刷进行更换，增加了电厂的检修维护工作量，已经不能适应现在智慧化电厂的建设需求。
3.公开号为cn 112165182a，公开日为2021年01月01日的中国专利文献公开了一种线圈位置自适应调整式无线电能传输系统，其特征在于：所述线圈位置自适应调整式无线电能传输系统包括高频信号发生电路、功率放大电路、直流电源、发射线圈、接收线圈、线圈位置调整模块、电流信息采样电路和控制器；所述高频信号发生电路为无线电能传输系统提供信号，输出信号直接传递给功率放大电路；所述功率放大电路将直流电源提供的直流电转换成高频交流电，并将高频交流电传递给发射线圈，所转换的高频交流电的频率与高频信号发生电路输出信号的频率一致；所述发射线圈将功率放大电路输出的高频交流电转换为高频电磁能量并发射出去；接收线圈接收发射线圈发射出来的高频电磁能量并将其转换为高频交流电；发射线圈与接收线圈之间通过磁耦合谐振的形式进行能量传递；所述直流电源为功率放大电路提供直流电；所述电流信息采样电路由电流互感器及信号调理电路组成，电流互感器实时采集发射线圈内的电流信息并将采集到的电流信息传递给信号调理电路，信号调理电路将信息处理之后传递给控制器；所述线圈位置调整模块由电机及线圈固定板组成，线圈固定板直接固定在电机的转子上，发射线圈固定在线圈固定板上，发射线圈的转动是通过电机带动线圈固定板转动完成的，转动的角度及转动的方向由控制器控制；所述控制器根据电流信息采样电路采集到的电流信息来判断系统输出电流是否达到了最大值：如果输出电流达到了最大值，控制器输出信号，控制电机不转动，使得发射线圈保持当前位置不变；如果输出电流没有达到最大值，控制器输出信号，控制电机转动，调整发射线圈的位置，直到输出电流达到最大值；发射线圈调整的方向及角度由控制器根据电流信息采样电路的电流信息确定。
4.该专利文献公开的一种线圈位置自适应调整式无线电能传输系统，能够提高无线电能传输系统在线圈间存在偏移时的传输性能，提高无线电能传输系统使用的自由度。但是，供电稳定性欠佳，增加了电厂检修及维护频率。


技术实现要素：

5.本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，本实用新型能够有效提高水轮发电机转子监测系统供电稳定性，减少电厂检修及维护频率，提高转子监测系统稳定性，保障机组安全稳定运行。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，包括固定在发电机固定件上的支撑架，其特征在于：还包括整流逆变器、整流滤波器、开关控制器和布置在发电机转子圆周上的接收线圈，所述整流逆变器和开关控制器固定在发电机固定件上，所述整流滤波器固定在发电机转子上，所述支撑架上固定连接有环形发射线圈，所述环形发射线圈与整流逆变器电连接，整流逆变器与开关控制器电连接，所述接收线圈与整流滤波器电连接。
8.所述接收线圈和发电机转子之间设置有第一屏蔽层，第一屏蔽层的大小与接收线圈的大小相同。
9.所述环形发射线圈与支撑架之间设置有第二屏蔽层，第二屏蔽层的大小与环形发射线圈的大小相同。
10.所述整流滤波器上固定有多个散热翅。
11.所述支撑架为碳钢钢板架或不锈钢钢板架。
12.所述接收线圈为多个，多个接收线圈沿发电机转子圆周均匀布置。
13.所述整流逆变器，用于将厂用电转变为高频交流电供环形发射线圈工作。
14.所述开关控制器，用于在发电机组启停机时自动开关，控制无线供电装置的启停。
15.所述整流滤波器，用于将接收线圈中感应的高频交流电进行整流、滤波和降压处理，得到稳定的直流电压后进行输出。
16.所述环形发射线圈，用于在空间产生与自身频率相同的交变磁场，引起接收线圈发生感应并产生同频率的交流电流。
17.本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：
18.1、本实用新型，整流逆变器和开关控制器固定在发电机固定件上，整流滤波器固定在发电机转子上，支撑架上固定连接有环形发射线圈，环形发射线圈与整流逆变器电连接，整流逆变器与开关控制器电连接，接收线圈与整流滤波器电连接，较现有技术而言，能够有效提高水轮发电机转子监测系统供电稳定性，减少电厂检修及维护频率，提高转子监测系统稳定性，保障机组安全稳定运行。
19.2、本实用新型，接收线圈和发电机转子之间设置有第一屏蔽层，第一屏蔽层的大小与接收线圈的大小相同，能够消除高频电磁场对水轮发电机组结构部件的影响，保障发电机机组可靠运行。
20.3、本实用新型，环形发射线圈与支撑架之间设置有第二屏蔽层，第二屏蔽层的大小与环形发射线圈的大小相同，能够有效屏蔽环形发射线圈与接收线圈中特定方向的高频交变电磁场，防止发电机固定件和发电机转子中的铁磁材料在高频交变电磁场的作用下发生发热现象，利于保障水轮发电机安全稳定运行。
21.4、本实用新型，整流滤波器上固定有多个散热翅，能够有效利用发电机冷却系统的冷风进行散热，防止整流滤波器温度过高，保障整流滤波器的工作稳定性。
22.5、本实用新型，支撑架为碳钢钢板架或不锈钢钢板架，保障了支撑架的整体结构
强度，使支撑架能够提供稳定的支撑。
23.6、本实用新型，接收线圈为多个，多个接收线圈沿发电机转子圆周均匀布置，能够保障稳定的接收环形发射线圈发射出来的高频电磁能量。
附图说明
24.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：
25.图1为本实用新型的结构示意图；
26.图2为本实用新型整流滤波器的结构示意图；
27.图中标记：1、支撑架，2、整流逆变器，3、整流滤波器，4、开关控制器，5、接收线圈，6、发电机转子，7、环形发射线圈，8、第一屏蔽层，9、第二屏蔽层，10、散热翅。
具体实施方式
28.实施例1
29.参见图1，一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，包括固定在发电机固定件上的支撑架1，还包括整流逆变器2、整流滤波器3、开关控制器4和布置在发电机转子6圆周上的接收线圈5，所述整流逆变器2和开关控制器4固定在发电机固定件上，所述整流滤波器3固定在发电机转子6上，所述支撑架1上固定连接有环形发射线圈7，所述环形发射线圈7与整流逆变器2电连接，整流逆变器2与开关控制器4电连接，所述接收线圈5与整流滤波器3电连接。
30.本实施例为最基本的实施方式，整流逆变器2和开关控制器4固定在发电机固定件上，整流滤波器3固定在发电机转子6上，支撑架1上固定连接有环形发射线圈7，环形发射线圈7与整流逆变器2电连接，整流逆变器2与开关控制器4电连接，接收线圈5与整流滤波器3电连接，较现有技术而言，能够有效提高水轮发电机转子6监测系统供电稳定性，减少电厂检修及维护频率，提高转子监测系统稳定性，保障机组安全稳定运行。
31.实施例2
32.参见图1，一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，包括固定在发电机固定件上的支撑架1，还包括整流逆变器2、整流滤波器3、开关控制器4和布置在发电机转子6圆周上的接收线圈5，所述整流逆变器2和开关控制器4固定在发电机固定件上，所述整流滤波器3固定在发电机转子6上，所述支撑架1上固定连接有环形发射线圈7，所述环形发射线圈7与整流逆变器2电连接，整流逆变器2与开关控制器4电连接，所述接收线圈5与整流滤波器3电连接。
33.所述接收线圈5和发电机转子6之间设置有第一屏蔽层8，第一屏蔽层8的大小与接收线圈5的大小相同。
34.本实施例为一较佳实施方式，接收线圈5和发电机转子6之间设置有第一屏蔽层8，第一屏蔽层8的大小与接收线圈5的大小相同，能够消除高频电磁场对水轮发电机组结构部件的影响，保障发电机机组可靠运行。
35.实施例3
36.参见图1，一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，包括固定在发电机固定件
上的支撑架1，还包括整流逆变器2、整流滤波器3、开关控制器4和布置在发电机转子6圆周上的接收线圈5，所述整流逆变器2和开关控制器4固定在发电机固定件上，所述整流滤波器3固定在发电机转子6上，所述支撑架1上固定连接有环形发射线圈7，所述环形发射线圈7与整流逆变器2电连接，整流逆变器2与开关控制器4电连接，所述接收线圈5与整流滤波器3电连接。
37.所述接收线圈5和发电机转子6之间设置有第一屏蔽层8，第一屏蔽层8的大小与接收线圈5的大小相同。
38.所述环形发射线圈7与支撑架1之间设置有第二屏蔽层9，第二屏蔽层9的大小与环形发射线圈7的大小相同。
39.本实施例为又一较佳实施方式，环形发射线圈7与支撑架1之间设置有第二屏蔽层9，第二屏蔽层9的大小与环形发射线圈7的大小相同，能够有效屏蔽环形发射线圈7与接收线圈5中特定方向的高频交变电磁场，防止发电机固定件和发电机转子6中的铁磁材料在高频交变电磁场的作用下发生发热现象，利于保障水轮发电机安全稳定运行。
40.实施例4
41.参见图1和图2，一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，包括固定在发电机固定件上的支撑架1，还包括整流逆变器2、整流滤波器3、开关控制器4和布置在发电机转子6圆周上的接收线圈5，所述整流逆变器2和开关控制器4固定在发电机固定件上，所述整流滤波器3固定在发电机转子6上，所述支撑架1上固定连接有环形发射线圈7，所述环形发射线圈7与整流逆变器2电连接，整流逆变器2与开关控制器4电连接，所述接收线圈5与整流滤波器3电连接。
42.所述接收线圈5和发电机转子6之间设置有第一屏蔽层8，第一屏蔽层8的大小与接收线圈5的大小相同。
43.所述环形发射线圈7与支撑架1之间设置有第二屏蔽层9，第二屏蔽层9的大小与环形发射线圈7的大小相同。
44.所述整流滤波器3上固定有多个散热翅10。
45.所述支撑架1为碳钢钢板架。
46.本实施例为又一较佳实施方式，整流滤波器3上固定有多个散热翅10，能够有效利用发电机冷却系统的冷风进行散热，防止整流滤波器3温度过高，保障整流滤波器3的工作稳定性。
47.实施例5
48.参见图1和图2，一种水轮发电机转子监测系统无线供电装置，包括固定在发电机固定件上的支撑架1，还包括整流逆变器2、整流滤波器3、开关控制器4和布置在发电机转子6圆周上的接收线圈5，所述整流逆变器2和开关控制器4固定在发电机固定件上，所述整流滤波器3固定在发电机转子6上，所述支撑架1上固定连接有环形发射线圈7，所述环形发射线圈7与整流逆变器2电连接，整流逆变器2与开关控制器4电连接，所述接收线圈5与整流滤波器3电连接。
49.所述接收线圈5和发电机转子6之间设置有第一屏蔽层8，第一屏蔽层8的大小与接收线圈5的大小相同。
50.所述环形发射线圈7与支撑架1之间设置有第二屏蔽层9，第二屏蔽层9的大小与环
形发射线圈7的大小相同。
51.所述整流滤波器3上固定有多个散热翅10。
52.所述支撑架1为不锈钢钢板架。
53.所述接收线圈5为多个，多个接收线圈5沿发电机转子6圆周均匀布置。
54.所述整流逆变器2，用于将厂用电转变为高频交流电供环形发射线圈7工作。
55.所述开关控制器4，用于在发电机组启停机时自动开关，控制无线供电装置的启停。
56.所述整流滤波器3，用于将接收线圈5中感应的高频交流电进行整流、滤波和降压处理，得到稳定的直流电压后进行输出。
57.所述环形发射线圈7，用于在空间产生与自身频率相同的交变磁场，引起接收线圈5发生感应并产生同频率的交流电流。
58.本实施例为最佳实施方式，接收线圈5为多个，多个接收线圈5沿发电机转子6圆周均匀布置，能够保障稳定的接收环形发射线圈7发射出来的高频电磁能量。