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船用轴带恒频恒压发电机

浏览: 发表时间:2022-07-04 09:21:17 来源:http://www.xjishu.com/zhuanli/60/201720943046.html

背景技术:

船用轴带恒频恒压发电机是针对船舶主机作为动力而设计的专用发电机。它不仅具有其他普通发电机的一切优良性能,而且防护等级、转子平衡程度、防潮性能、低转数高电压及利用率更高。普通发电机工况必须固定为50HZ/1500rpm AC400V/230V,目前普通发电机和一些所谓的船用发电机无法在船舶主机工况25-70HZ可变区间内运行,即无法在该波动的频率内恒定输出与我国之前设定等电气正常运行参数的电源,导致多数电气无法正常使用。

船舶轴带发电机系统简称轴发系统或轴机系统,是由主机驱动船舶发电机,利用主机富裕功率达到节能的目的。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处,提供一种船用轴带恒频恒压发电机,该发电机能耗低、维修简单方便,周期短,改善工作环境,方便安装在机舱内部;并且当船舶主机工况在25HZ~70HZ可变区间运行时,经过整流、滤波、逆变、稳压、保护等控制,使船用轴带发电机恒定输出50HZ AC400V/230V电源,供我国主流常规用电设备连续使用,并且具有稳定可靠的抗干扰运行能力和带载抗冲击能力,发电利用率可达到90%以上。

本实用新型的技术解决方案是,提供一种船用轴带恒频恒压发电机,包括转子总成,所述转子总成安装在主轴上,所述主轴通过前后设置的轴承与机壳连接,所述机壳包括两端与主轴连接的前端盖和后端盖,所述轴承上还设有轴承盖,所述前端盖上设有前盖板,所述前端盖内的主轴上还设有风扇,所述机壳内设有定子,所述机壳上还设有控制箱,所述控制箱通过支架与壳体连接,所述主轴后端还设有电刷,所述电刷通过碳刷支架和支撑杆与后端盖连接,所述后端盖上设有后罩。

一种船用轴带恒频恒压发电机的控制系统,轴带电机发出的电源经过控制箱的整流模块、滤波模块、逆变模块、和变压模块输出恒定50HZ AC400V/230V的电源。

作为优选,所述轴带发电机发出三相交流电源,分别为U相、V相和W相,三相交流电源后均接有熔断保护器FU,所述熔断保护器FU后接联动开关QS,联动开关QS后接有继电器开关KM1,所继电器开关KM1后接有整流器,所述整流器将三相交流电源整流成直流电源,整流后的直流正负端接滤波器。

作为优选,所述滤波器为电容C1-C4相互连接而成,经过整流后的直流电源正极接电容C3的一端,电容C3的另一端接电容C1的一端,电容C1的另一端接经过整流后的直流电源负极,经过整流后的直流电源正极还接有电容C4的一端,电容C4的另一端接电容C2的一端,电容C2的另一端接经过整流后的直流电源负极,电容C3的另一端与电容C4的另一端连接。

作为优选,整流器将三相交流电源整流成直流电源政府两端还接有光电耦合器,所述光电耦合器将直流电流分三路输出,并与逆变器连接,经过逆变器作用,将直流电源变为三相交流电源,所述逆变器后接有变压器,所述边压器为平行边压,所述边压器后输出四路线路,其中三条火线,一条零线,所述三条火线分别为R线、S线和T线,一条零线为N线。

作为优选,所述整流器为型号6RI200G-160的三相整流器,所述逆变器为型号CM150TX-24S的IGBT逆变器,所述边压器为三相四线输出边压器,所述滤波器为型号HCG5A的电容滤波器,型号为3300UF/450V。

作为优选,输入逆变器的三路线路通过导线接有电流检测模块,所述电流检测模块后接有CUP运算控制部,所述CPU运算控制部还接有电压检测模块和频率检测模块,所述电流检测模块为显示电流大小的电流表,所述电压检测模块为显示电压大小的电压表,所述频率检测模块为显示频率的频率显示仪。

作为优选,所述CPU运算控制部为13脚控制器,其中1号接线脚为PLC端,接DC+24V电源,2号接线脚为FWDDUAN ,3号接线脚为CM端,2号接线脚与三号接线相连接后接运行、停止命令端,所述4号接线脚为RX(+)端,5号接线脚为RX(-)端,6号接线脚为TX(+)端,7号接线脚为TX(-)端,8号接线脚为SD(M)端,4-8号接线脚集成串行接口(RS485),9号接线脚为30A端,10号接线脚为30B端,11号接线脚为30C端,所述9-11号端为连接扬声器或报警灯的报警输出端,12号接线脚为CM端,13号接线脚为电流检测模块、电压检测模块和频率检测模块的接入端。

作为优选,所述CPU具体型号为TMS320F2812。

采用本技术方案的有益效果:

1、降低了燃油消耗量

通常船舶主机的功率都有10%以上的裕量,而船舶上所安装的发电机容量却不会超过这个数值,并且主机效率也比常规的柴油辅机发电机高,因此理所当然的优先考虑轴带发电机。燃油耗费大约占船舶营运费的5 3%左右,燃油的节约立即显示出巨大的经济效益。

2、减少了昂贵的轻柴油消耗

船舶主机一般都采用价格较低的重油,而柴油发电机大多使用轻柴油作燃料,轻柴油要比重油贵2倍以上,使用轴发后,使轻柴油的用量大为减少。

3.降低了维修费用和延长了维修周期

船舶在海上航行时,由轴带发电机供给全船所需电能,仅在停泊或在复杂航道中才需要辅助发电机组投入运行,轴发的维修工作量要比辅助柴油发电机组要少得多,维修周期又长得多,使船舶的运行管理得到了简化。

4.改善了工作环境和条件

装有轴发装置的船舶能配备较小容量的辅机,有利于扩大机舱的空间、降低机舱温度并减少了机舱的噪声。

5.减少滑油消耗

船舶在航行中不使用辅柴油发电机组,减少其消耗的滑油。

6.有利于机舱布置

由于辅助柴油发电机组总工作时间缩短,故可以选用较高速的柴油发电机组;使用轴带发电机时,往往会减少一台辅机,故节省了占用机舱空间。

7.控制系统可以在船舶主机工况25HZ~70HZ可变区间运行时,经过整流、滤波、逆变、稳压、保护等控制,将船用轴带恒频恒压发电机恒定输出50HZ AC400V/230V电源,供我国主流常规用电设备连续使用,并且具有稳定可靠的抗干扰运行能力和带载抗冲击能力,发电利用率可达到90%以上。

附图说明

图1为船用轴带恒频恒压发电机结构总装图。

图2为图1的左视图。

图3为船用轴带恒频恒压发电机控制系统的电路电器连接示意图。

图中所示:1、转子总成,2、主轴,3、轴承,4、机壳,5、前端盖,6、后端盖,7、轴承盖,8、前盖板,9、风扇,10、定子,11、控制箱,12、支架,13、电刷,14、碳刷支架,15、支撑杆,16、后罩。

具体实施方式

为便于说明,下面结合附图,对实用新型的船用轴带恒频恒压发电机控制系统做详细说明。

如图1-2中所示,一种船用轴带恒频恒压发电机,其特征是:包括转子总成1,所述转子总1成安装在主轴2上,所述主轴2通过前后设置的轴承3与机壳4连接,所述机壳4包括两端与主轴2连接的前端盖5和后端盖6,所述轴承2上还设有轴承盖7,所述前端盖上设有前盖板8,所述前端盖内的主轴上还设有风扇9,所述机壳内设有定子10,所述机壳上还设有控制箱11,所述控制箱通过支架12与壳体连接,所述主轴后端还设有电刷13,所述电刷通过碳刷支架14和支撑杆15与后端盖连接,所述后端盖上设有后罩16。

如图3中所示:一种船用轴带恒频恒压发电机控制系统,轴带电机发出的电源经过整流模块、滤波模块、逆变模块、和变压模块输出恒定50HZ AC400V/230V的电源;所述轴带发电机发出三相交流电源,分别为U相、V相和W相,三相交流电源后均接有熔断保护器FU,所述熔断保护器FU后接联动开关QS,联动开关QS后接有继电器开关KM1,所继电器开关KM1后接有整流器,所述整流器将三相交流电源整流成直流电源,整流后的直流正负端接滤波器;所述滤波器为电容C1-C4相互连接而成,经过整流后的直流电源正极接电容C3的一端,电容C3的另一端接电容C1的一端,电容C1的另一端接经过整流后的直流电源负极,经过整流后的直流电源正极还接有电容C4的一端,电容C4的另一端接电容C2的一端,电容C2的另一端接经过整流后的直流电源负极,电容C3的另一端与电容C4的另一端连接。

整流器将三相交流电源整流成直流电源政府两端还接有光电耦合器,所述光电耦合器将直流电流分三路输出,并与逆变器连接,经过逆变器作用,将直流电源变为三相交流电源,所述逆变器后接有变压器,所述边压器为平行边压,所述边压器后输出四路线路,其中三条火线,一条零线,所述三条火线分别为R线、S线和T线,一条零线为N线。

所述整流器为型号6RI200G-160的三相整流器,所述逆变器为型号CM150TX-24S的IGBT逆变器,所述边压器为三相四线输出边压器,所述滤波器为型号HCG5A的电容滤波器,型号为3300UF/450V;输入逆变器的三路线路通过导线接有电流检测模块,所述电流检测模块后接有CUP运算控制部,所述CPU运算控制部还接有电压检测模块和频率检测模块,所述电流检测模块为显示电流大小的电流表,所述电压检测模块为显示电压大小的电压表,所述频率检测模块为显示频率的频率显示仪;所述CPU运算控制部为13脚控制器,其中1号接线脚为PLC端,接DC+24V电源,2号接线脚为FWDDUAN ,3号接线脚为CM端,2号接线脚与三号接线相连接后接运行、停止命令端,所述4号接线脚为RX(+)端,5号接线脚为RX(-)端,6号接线脚为TX(+)端,7号接线脚为TX(-)端,8号接线脚为SD(M)端,4-8号接线脚集成串行接口(RS485),9号接线脚为30A端,10号接线脚为30B端,11号接线脚为30C端,所述9-11号端为连接扬声器或报警灯的报警输出端,12号接线脚为CM端,13号接线脚为电流检测模块、电压检测模块和频率检测模块的接入端;CPU型号为:TMS320F2812。

在上述实施例中,对本实用新型的***实施方式做了描述,很显然,在本实用新型的发明构思下,仍可做出很多变化,在此,应该说明,在本实用新型的发明构思下所做出的任何改变都将落入本实用新型的保护范围内。



   

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