[發(fā)明專(zhuān)利]一種船用發(fā)電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)用的移動(dòng)式自控全特性負(fù)載裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210018155.9
• 申請(qǐng)日: 2012-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102539855A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃展明;李統(tǒng)安;任剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣新海事重工股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01R1/28;G01R31/34
• 代理公司: 中山市漢通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44255
• 代理人: 田子榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種船用發(fā)電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)用的移動(dòng)式自控全特性負(fù)載

背景技術(shù)

按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T13032-2010船用柴油發(fā)電機(jī)組》的要求，船用柴油發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試用負(fù)載須具有均勻可調(diào)、電流平衡穩(wěn)定且保持功率因數(shù)為0.8(滯后)恒定的特性。用于發(fā)電機(jī)檢測(cè)的全特性負(fù)載裝置包括阻性部分與感性部分，通常兩部分獨(dú)立設(shè)置并需進(jìn)行分別調(diào)節(jié)，因調(diào)節(jié)不同步而使調(diào)節(jié)過(guò)程繁瑣重復(fù)，難以做到一步到位，發(fā)電機(jī)達(dá)到穩(wěn)定所需的時(shí)間很長(zhǎng)，造成人力、時(shí)間和耗用物料的浪費(fèi)。

為解決同步調(diào)試的問(wèn)題，較為先進(jìn)的調(diào)節(jié)控制方案往往采用PLC聯(lián)動(dòng)控制方式，編寫(xiě)PLC程序?qū)崿F(xiàn)阻性負(fù)載與感性負(fù)載的同步調(diào)節(jié)，但因而裝置成本高企、編程復(fù)雜、操作需要專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，且常因環(huán)境或電網(wǎng)干擾丟失程序而不能正常使用。

再者，阻性負(fù)載大多采用水電阻負(fù)載，通過(guò)改變浸入水中電極的面積或改變電極的間距來(lái)調(diào)節(jié)電流大小(即有功負(fù)載的大小)。實(shí)際使用中，存在以下問(wèn)題：

(1)傳統(tǒng)電極組采用三片互成120°的不銹鋼片裝在柱芯上組成，通過(guò)“電動(dòng)機(jī)+減速器+鋼絲繩+滑輪組”的形式吊著電極組在水缸中升降以改變浸入水中的電極面積。此種方式因復(fù)雜的機(jī)械調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致調(diào)整不穩(wěn)定且需要經(jīng)常維護(hù)，故障率很高。另因120°扇形電場(chǎng)不均勻，靠近圓心處電流大發(fā)熱大，水易沸騰而造成電流不穩(wěn)定和極間不平衡度超過(guò)3％。

(2)很多大型水電阻采用大流量水泵不斷將水抽入負(fù)載缸，而通過(guò)控制負(fù)載缸溢流管的高度來(lái)控制電極組浸水水位，從而調(diào)節(jié)負(fù)載電流的方式。此方式同樣需要使用“電動(dòng)機(jī)+減速器+鋼絲繩+滑輪組”的復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)，調(diào)整時(shí)反應(yīng)遲緩且不穩(wěn)定、故障率也較高。另外，使用時(shí)水泵需要一直運(yùn)行，消耗電量較大費(fèi)用高，且水泵長(zhǎng)期輸送熱水易漏水及損壞。

傳統(tǒng)水電阻負(fù)載調(diào)節(jié)技術(shù)不但裝置制造成本高、調(diào)節(jié)精度差、穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，且使用過(guò)程因銹蝕、老化而故障頻繁，實(shí)際上不能做到電流無(wú)級(jí)連續(xù)平滑調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提出一種船用發(fā)電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)用的移動(dòng)式自控全特性負(fù)載裝置，利用智能化的控制器進(jìn)行有功電流、無(wú)功電流的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)精確、直接、穩(wěn)定無(wú)波動(dòng)的功率調(diào)整，同時(shí)也節(jié)省制造成本和操作成本。

一種船用發(fā)電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)用的移動(dòng)式自控全特性負(fù)載裝置，包括阻性負(fù)載和感性負(fù)載，其特征在于：所述的阻性負(fù)載為水電阻，其設(shè)有一智能電流測(cè)量控制器，所述智能電流測(cè)量控制器將實(shí)時(shí)檢測(cè)的電流值與設(shè)定值作比較，通過(guò)調(diào)節(jié)水電阻的電極浸水面積使得電路電流與設(shè)定值相等；所述的感性負(fù)載包括一智能功率因數(shù)測(cè)量控制器及可調(diào)電抗器，所述智能功率因數(shù)測(cè)量控制器自動(dòng)跟隨阻性負(fù)載的變化調(diào)節(jié)可調(diào)電抗器以保持負(fù)載的功率因數(shù)恒定。當(dāng)負(fù)載的有功電流被調(diào)整或出現(xiàn)變動(dòng)時(shí)，其功率因數(shù)必定發(fā)生改變，智能功率因數(shù)測(cè)量控制器測(cè)得電路的功率因數(shù)與設(shè)定值的差異后，通過(guò)控制可調(diào)電抗器的電機(jī)調(diào)節(jié)其電感量，從而調(diào)節(jié)電路的無(wú)功電流，維持負(fù)載的功率因數(shù)不變。

上述方案的優(yōu)點(diǎn)在于：所述的移動(dòng)式自控全特性負(fù)載裝置將阻性負(fù)載和感性負(fù)載整合為一整體，可實(shí)現(xiàn)有功電流和無(wú)功電流的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，省卻了分開(kāi)安裝和獨(dú)立調(diào)節(jié)的繁復(fù)過(guò)程，大大節(jié)省調(diào)試時(shí)間。同時(shí)，采用智能電流測(cè)量控制器與智能功率因數(shù)測(cè)量控制器對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，裝置制作成本低廉，操作過(guò)程簡(jiǎn)單。

本方案還對(duì)傳統(tǒng)水電阻的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、穩(wěn)定性差、相電流不平衡度大的存在問(wèn)題作出改進(jìn)，改進(jìn)內(nèi)容包括：壓氣式電流調(diào)節(jié)、固定式平板電極組、溫控式自動(dòng)換水。

所述水電阻包括有負(fù)載槽、水位調(diào)節(jié)箱、進(jìn)氣閥、排氣閥、電磁壓氣機(jī)以及平板電極組；

所述負(fù)載槽與水位調(diào)節(jié)箱為上下一體結(jié)構(gòu)，負(fù)載槽的底部與水位調(diào)節(jié)箱的底部通過(guò)特殊連接通道連通；水位調(diào)節(jié)箱上部設(shè)有電磁進(jìn)氣閥和電磁排氣閥，進(jìn)氣閥與電磁壓氣機(jī)或空壓機(jī)或貯氣瓶或空壓管道相連接；平板電極組固定置于負(fù)載槽中，并部分浸沒(méi)于水中；所述智能電流測(cè)量控制器對(duì)進(jìn)氣閥、排氣閥進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)電阻值的調(diào)節(jié)。

所述智能電流測(cè)量控制器通過(guò)將實(shí)時(shí)檢測(cè)的電流值與設(shè)定值作比較：當(dāng)電流值低于設(shè)定值時(shí)，智能電流測(cè)量控制器打開(kāi)電磁進(jìn)氣閥，使壓力空氣進(jìn)入水位調(diào)節(jié)箱，迫使箱內(nèi)的水向上流入負(fù)載槽，升高負(fù)載槽水位，增加電極板的浸沒(méi)面積從而提高電流值；當(dāng)電流值高于設(shè)定值時(shí)，智能電流測(cè)量控制器打開(kāi)電磁排氣閥，排出水位調(diào)節(jié)箱內(nèi)部分空氣，負(fù)載槽的水依重力流回水位調(diào)節(jié)箱內(nèi)，降低負(fù)載槽水位，減少電極板的浸沒(méi)面積從而降低電流值。