[发明专利]一种水轮发电机电气制动装置

说明书

本发明属于水轮发电机技术领域，具体涉及一种水轮发电机电气制动装置，解决水轮发电机的电气制动技术问题。其特征在于，水轮发电机电气制动装置包括定子和转子，转子包括转子铁芯、裸导条、连接环，其设置在水轮发电机的转轴(8)上，随转轴(8)同轴旋转，定子包括机座、定子铁芯、接线盒、三相对称定子绕组，其设置在转轴(8)的同轴方向，用螺栓固定在水轮发电机组的基础板上并平行于转子，定子和转子之间保持有空气间隙；本发明为无接触制动，不以摩擦耗能达到制动，没有粉尘、污染、烟雾和异味，通过控制电路的通断来控制制动的投切，也可通过控制电路电流的大小调整制动力矩，容易实现水电站停机制动的远程自动化控制。

技术领域

本发明属于水轮发电机技术领域，具体涉及一种水轮发电机电气制动装置。

背景技术

水电站的水轮发电机转动部分具有较大重量，因此其转动惯量也较大，在停机过程中，若不加以制动而任其自由惰转至全停，停机过程将会很长，其轴承轴瓦及镜板在低速下运转时间过长，造成轴瓦油膜破坏，烧坏轴瓦。传统的水电站机组采用机械制动的方式：压缩空气推动制动器活塞达到摩擦制动停机，当机组转速下降到一定程度时予以制动，加速停转。这种制动方式容易实施，制动时间短，但实践证明这种制动方式有难以克服的缺点：这是一种摩擦耗能制动，制动时制动片与制动环产生热能及机械应力，不仅制动片易磨损，制动环也会造成磨损、变形乃至龟裂；制动片磨损起尘，在轴承甩油的发电机中，粉尘与油雾粘合附着在发电机线圈、铁芯等处，堵塞通风沟，造成发电机散热困难，影响发电机绝缘；制动器有时不能自动复位，停机后，运行人员需要钻入机坑进行检查，甚至用撬棍撬落制动器活塞；制动时产生烟雾和异味，影响运行人员的健康，尤其在启停频繁的调峰机组中更为严重。因此，水电站的水轮发电机组应该寻找一种新的停机制动方法，例如电气制动。

发明内容

本发明所要解决的问题是：针对目前水电站水轮发电机组机械制动存在的问题，提供一种不采用摩擦耗能制动，没有粉尘、没有污染、没有烟雾和异味的电气制动装置。

为解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种水轮发电机电制动装置，利用电磁感应原理，在三相定子绕组中通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，当水轮发电机组的转动部分旋转时切割该旋转磁场，从而在转子绕组中产生感应电流，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在水轮发电机组的转动部分形成电磁转矩，当设定使该电磁转矩的旋转方向与水轮发电机组的旋转方向相反时，就能抵消停机时水轮发电机组的转动惯性，达到停机制动的目的。

其结构包括定子部分及转子部分，定子部分及转子部分互相平行放置，且保持一定的空气间隙。定子部分包括：机座、定子铁芯、定子绕组、接线盒等；转子部分包括：转子铁芯、裸导条、连接环等。其中，定子铁芯由导磁性能好的硅钢片叠成，属于导磁部分，定子铁芯内圆开槽；三相对称定子绕组放置于定子铁芯内圆所开的槽内，属于导电部分；定子铁芯固定在机座上；接线盒用于向三相对称定子绕组提供三相交流电源；转子铁芯由硅钢片叠成，也可以用铸钢代替，铁芯表面开有若干条对称均布的槽，每个槽内放入一根导电的裸导条，导条为铜棒、铝棒等，导条两端用金属连接环连接，形成对称短路绕组。

附图说明

附图1为本发明实施例结构示意图；

附图2为本发明定子绕组接线图；

附图3为本发明旋转磁场的形成；

附图4为本发明工作原理图；

附图5为本发明实施例转动部分结构示意图；

附图标注名称：旋转磁场1、闭合导体2、连接环2-1、裸导条2-2、转子铁芯(飞轮)2-3、机座3、定子铁芯4、接线盒5、三相对称定子绕组6、外罩7、转轴8。

具体实施方式