[發明專利]一種水輪發電機電氣制動裝置

在審

• 申請號: 201711497101.4
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN108110991A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 龍勝和;黃鶴高;黃宏升
• 申請（專利權）人: 廣西凱悅新源電力科技有限公司
• 主分類號: H02K49/02
• 分類號: H02K49/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于水輪發電機技術領域，具體涉及一種水輪發電機電氣制動裝置，解決水輪發電機的電氣制動技術問題。其特征在于，水輪發電機電氣制動裝置包括定子和轉子，轉子包括轉子鐵芯、裸導條、連接環，其設置在水輪發電機的轉軸(8)上，隨轉軸(8)同軸旋轉，定子包括機座、定子鐵芯、接線盒、三相對稱定子繞組，其設置在轉軸(8)的同軸方向，用螺栓固定在水輪發電機組的基礎板上并平行于轉子，定子和轉子之間保持有空氣間隙；本發明為無接觸制動，不以摩擦耗能達到制動，沒有粉塵、污染、煙霧和異味，通過控制電路的通斷來控制制動的投切，也可通過控制電路電流的大小調整制動力矩，容易實現水電站停機制動的遠程自動化控制。

技術領域

本發明屬于水輪發電機技術領域，具體涉及一種水輪發電機電氣制動裝置。

背景技術

水電站的水輪發電機轉動部分具有較大重量，因此其轉動慣量也較大，在停機過程中，若不加以制動而任其自由惰轉至全停，停機過程將會很長，其軸承軸瓦及鏡板在低速下運轉時間過長，造成軸瓦油膜破壞，燒壞軸瓦。傳統的水電站機組采用機械制動的方式：壓縮空氣推動制動器活塞達到摩擦制動停機，當機組轉速下降到一定程度時予以制動，加速停轉。這種制動方式容易實施，制動時間短，但實踐證明這種制動方式有難以克服的缺點：這是一種摩擦耗能制動，制動時制動片與制動環產生熱能及機械應力，不僅制動片易磨損，制動環也會造成磨損、變形乃至龜裂；制動片磨損起塵，在軸承甩油的發電機中，粉塵與油霧粘合附著在發電機線圈、鐵芯等處，堵塞通風溝，造成發電機散熱困難，影響發電機絕緣；制動器有時不能自動復位，停機后，運行人員需要鉆入機坑進行檢查，甚至用撬棍撬落制動器活塞；制動時產生煙霧和異味，影響運行人員的健康，尤其在啟停頻繁的調峰機組中更為嚴重。因此，水電站的水輪發電機組應該尋找一種新的停機制動方法，例如電氣制動。

發明內容

本發明所要解決的問題是：針對目前水電站水輪發電機組機械制動存在的問題，提供一種不采用摩擦耗能制動，沒有粉塵、沒有污染、沒有煙霧和異味的電氣制動裝置。

為解決上述問題，本發明采用下述技術方案：

一種水輪發電機電制動裝置，利用電磁感應原理，在三相定子繞組中通入三相對稱交流電后，將產生一個旋轉磁場，當水輪發電機組的轉動部分旋轉時切割該旋轉磁場，從而在轉子繞組中產生感應電流，載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在水輪發電機組的轉動部分形成電磁轉矩，當設定使該電磁轉矩的旋轉方向與水輪發電機組的旋轉方向相反時，就能抵消停機時水輪發電機組的轉動慣性，達到停機制動的目的。

其結構包括定子部分及轉子部分，定子部分及轉子部分互相平行放置，且保持一定的空氣間隙。定子部分包括：機座、定子鐵芯、定子繞組、接線盒等；轉子部分包括：轉子鐵芯、裸導條、連接環等。其中，定子鐵芯由導磁性能好的硅鋼片疊成，屬于導磁部分，定子鐵芯內圓開槽；三相對稱定子繞組放置于定子鐵芯內圓所開的槽內，屬于導電部分；定子鐵芯固定在機座上；接線盒用于向三相對稱定子繞組提供三相交流電源；轉子鐵芯由硅鋼片疊成，也可以用鑄鋼代替，鐵芯表面開有若干條對稱均布的槽，每個槽內放入一根導電的裸導條，導條為銅棒、鋁棒等，導條兩端用金屬連接環連接，形成對稱短路繞組。

附圖說明

附圖1為本發明實施例結構示意圖；

附圖2為本發明定子繞組接線圖；

附圖3為本發明旋轉磁場的形成；

附圖4為本發明工作原理圖；

附圖5為本發明實施例轉動部分結構示意圖；

附圖標注名稱：旋轉磁場1、閉合導體2、連接環2-1、裸導條2-2、轉子鐵芯(飛輪)2-3、機座3、定子鐵芯4、接線盒5、三相對稱定子繞組6、外罩7、轉軸8。

具體實施方式