[發明專利]勵磁式發電機故障模擬系統

有效

• 申請號: 201410333317.7
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104062587B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 周凱;那日沙;金寧治
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R31/02
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及一種勵磁式發電機故障模擬系統

背景技術：

發電機是電氣系統的主要電源, 使用過程中可能發生不發電、輸出電壓過低(高)和輸出電壓不穩等故障。其中輸出電壓過低現象是最為常見的故障之一, 而且通常是不發電故障的前兆, 其故障原因主要是發電機勵磁調節器出現故障、整流二極管出現故障、勵磁繞組部分短路、三相繞組出現故障和導線連接不良等。由于發電機在現場工作發生故障時, 拆卸較為困難，且外部只能測量輸出電壓的有效值, 只能評價發電機的總體技術狀況, 不能確定故障的部位和原因。因此，設計一套專門的發電機故障模擬系統，可以對整個發電系統進行臺架分析，通過人為設置故障與實際工作現象進行對比，快速實現檢測和判斷故障的功能, 進而提高故障檢測效率。在傳統勵磁式發電機故障模擬系統中，發電機的故障多以匝間短路和相間短路為主，而這些故障全都部是針對主發電機而言的。

發明內容：

本發明的目的是提供一種勵磁式發電機故障模擬系統。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種勵磁式發電機故障模擬系統，其組成包括：拖動電機，所述的拖動電機輸出端安裝彈性聯軸器A，所述的彈性聯軸器A連接主發電機輸入端，所述的主發電機上具有定子故障點接頭，所述的主發電機輸出端安裝滑環A，所述的滑環A上有主發電機轉子故障設置點接頭，所述的滑環A連接彈性聯軸器B一端，所述的彈性聯軸器B另一端連接滑環B，所述的滑環B有三相交流勵磁電壓及整流后直流電壓測試點接頭，所述的滑環B連接三相橋式旋轉整流器，所述的三相橋式旋轉整流器上具有整流二極管，所述的三相橋式旋轉整流器另一端接勵磁發電機的輸入端，所述的勵磁發電機上具有勵磁電流輸入端子，所述的勵磁發電機輸出端具有勵磁發電機轉子線圈故障設置點。控制面板與所述的拖動電機、所述的主電機、所述的勵磁發電機電連接，所述的控制面板左半部分具有變頻器，所述的控制面板右半部上方具有滑環A設置點和滑環B測試點，所述的控制面板右半部中間具有主發電機定子故障設置點，所述的控制面板右半部下方具有勵磁電流控制器，底座與所述的拖動電機、所述的主發電機、所述的滑環A、所述的滑環B、所述的勵磁發電機、所述的控制面板螺栓連接。

所述的主發電機輸出端有12個端子，端子通過插頭與導線引到控制面板上，在面板上進行定子故障設置，所述的主發電機轉子由于是旋轉部件，需要通過滑環將繞組引出才能進行故障點設置，滑環A為主發電機轉子故障設置點，通過插頭與導線引到控制面板上，面板上O點為三相繞組的星點，A2、B2、C2為三相繞組的中間抽頭。

所述的勵磁發電機轉子線圈故障設置點安裝于電機端部轉盤上，其中O點為三相繞組的星點，A1、B1、C1為三相繞組的中間抽頭。

所述的旋轉整流器為6個整流二極管以對稱方式固定于轉盤上，通過導線接為橋式結構，整流后輸出電壓測試點通過滑環B引到控制面板上，測試點為U+、U-。

所述的主發電機可額外配置偏心端蓋，由于轉子是通過軸承固定在電機兩側端蓋上的，在端蓋機械加工過程中使軸承固定點稍微偏離中心，勵磁機與主發電機的轉子輸出軸均為空心結構，各旋轉部件導線均布置在空心軸內。

本發明的有益效果：

1.本發明可以對整個發電系統進行臺架分析，通過人為設置故障與實際工作現象進行對比，快速實現檢測和判斷故障的功能, 進而提高故障檢測效率。在傳統勵磁式電機故障模擬系統中，電機的故障多以匝間短路和相間短路為主，而這些故障全都部是針對主發電機而言的。本故障模擬系統采取兩級發電模式，將勵磁發電機、主發電機和拖動電機三者通過聯軸器集成在同一軸上，不但能夠實現主發電機故障的模擬，還能實現勵磁機故障模擬，并且本故障模擬系統故障測試和設置均在控制面板上，僅勵磁發電機轉子線圈故障在輸出端轉盤上設置，操作方便，易于觀察和數據采集。

2.本發明為勵磁發電機提供勵磁電流，當變頻器控制拖動電機達到一定轉速時，勵磁發電機會產生三相交流電，三相交流電通過三相橋式旋轉整流器將交流電轉變為直流電，為主發電機提供勵磁電流，從而使主發電機產生三相交流電。在沒有設置故障的情況下，調節勵磁電流控制器輸出電流值就可以調節主發電機輸出的交流電壓。

3.本發明采取兩級發電模式，可設置的故障內容豐富，包括勵磁機轉子繞組匝間短路、主發電機定子繞組匝間短路、主發電機轉子繞組匝間短路、旋轉整流器開路故障以及主發電機轉子偏心故障，各故障點現象均可觀測。定子故障測試點通過導線直接引到控制面板上，轉子故障測試點則通過滑環引出到控制面板上。

附圖說明：