一种波浪能发电机输出切换电路的制作方法

1.本发明属于新能源发电技术领域，特别是涉及一种波浪能发电机输出切换电路。


背景技术：

2.为了实现波浪能发电机的输出在电能变换器及耗能电阻上的切换，传统的波浪能发电机输出电路通常为一套三刀双掷接触器实现，如图1所示，当接触器控制线圈得电时，接触器接通波浪能发电机与电能变换器，波浪能发电机与耗能电阻断开；当接触器控制线圈失电时，接触器接通波浪能发电机与耗能电阻，波浪能发电机与耗能电阻断开。该设计中一旦电能变换器或系统控制电源出现故障，波浪能发电机能够切换到与耗能电阻连接，将能量消耗到耗能电阻上。
3.由于波浪能发电系统中蓄能器的能量主要通过波浪能发电机泄放，因此无论是否对外供电，波浪能发电机均需要带载。波浪能发电机对外供电时，通过电能变换器将电能传输到外部电网；无需对外供电时，波浪能发电机的能量通常耗散在耗能电阻上。为了确保蓄能器压力能安全泄放，在外部系统（例如电能变换器或控制电源）故障情况下，波浪能发电机应能连接到耗能电阻上。
4.该设计依赖定三刀双掷接触器，是一种定制化的产品，结构复杂，可供选择的厂商及型号极少，在实际工程项目中该类型接触器故障率较高。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本发明专利提供了一种波浪能发电机输出切换电路。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种波浪能发电机输出切换电路，包括与波浪能发电机连接的接触器以及分别连接接触器的电能变换器和耗能电阻，接触器通过主触头输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，接触器通过主触头输出端与电能变换器三相交流输入端连接，其特征在于：所述的接触器通过辅助触点连接晶闸管组件的开关控制信号接口，所述晶闸管组件的三相交流输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，晶闸管组件的三相交流输出端与耗能电阻三相交流输入端连接，波浪能发电机三相交流输出端还连接电源模块交流三相输入端，电源模块直流输出端与晶闸管组件的驱动电源接口连接；波浪能发电机正常供电时，接触器主触头合闸连接波浪能发电机与电能变换器；接触器主触头合闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件关断将波浪能发电机与耗能电阻断开；波浪能发电机停止供电时，接触器主触头分闸断开波浪能发电机与电能变换器；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通；电能变换器故障时，接触器主触头分闸，波浪能发电机与电能变换器断开；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通；控制电源故障时，接触器控制电源失电，主触头自动分闸，波浪能发电机与电能变换器断开；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通。
7.所述的一种波浪能发电机输出切换电路，波浪能发电机正常输出，运行转速高于最小发电转速时，电源模块的输入来源于波浪能发电机，为晶闸管组件提供稳定的直流工作电压，作为驱动电源，接触器处于合闸/分闸状态时，辅助触点控制晶闸管组件处于关断/开通状态；波浪能发电机转速低于系统最小发电转速时，电源模块不工作，晶闸管组件没有驱动电源自动分闸。
8.所述的一种波浪能发电机输出切换电路，其波浪能发电机通常为永磁发电机。
9.本发明专利中选用标准的接触器和晶闸管组件实现波浪能发电机输出切换电路，达到的有益效果是：1，组成部件均为标准产品，有大量厂商及成熟的型号产品供选择；2，耗能电阻支路采用晶闸管投切，无机械触点投切方式相比接触器具有更好的可靠性及寿命，有利于波浪能发电系统的安全运行。
附图说明
10.图1为现有技术中的波浪能发电机输出切换电路示意图；图2为本发明电路示意图。
具体实施方式
11.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与解决问题的有效性易于理解，结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
12.参照图2所示，本发明公开的一种波浪能发电机输出切换电路，在波浪能发电机、电能变换器和耗能电阻的基础上，包括带辅助触点的接触器、晶闸管组件及电源模块。
13.电路连接时，带辅助触点的接触器主触头输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，带辅助触点的接触器输出端与电能变换器三相交流输入端连接，接触器的辅助触点与晶闸管组件开关控制信号接口连接；晶闸管组件三相交流输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，晶闸管组件三相交流输出端与耗能电阻三相交流输入端连接；电源模块交流三相输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，电源模块直流输出端与晶闸管组件驱动电源接口连接。
14.具体实施步骤如下：1），当需要波浪能发电机正常对外部供电时，外部系统给接触器合闸控制指令，接触器主触头合闸连接波浪能发电机与电能变换器，波浪能发电机通过电能变换器对外供电；接触器主触头合闸时接触器辅助触头打开，该辅助触头状态控制晶闸管组件关断将波浪能发电机与耗能电阻断开；2），当需要波浪能发电机停止对外部供电时，外部系统给接触器分闸控制指令，接触器主触头分闸断开波浪能发电机与电能变换器，停止对外供电；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，该辅助触头状态控制晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通；3），当系统出现故障，例如电能变换器故障，为保证波浪能发电机的安全，外部系统给接触器分闸控制指令，接触器主触头分闸，波浪能发电机与电能变换器断开停止对外供电；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，该辅助触头状态控制晶闸管组件开通将
波浪能发电机与耗能电阻接通；4），当系统出现故障，例如控制电源故障，接触器控制电源失电，主触头自动分闸，波浪能发电机与电能变换器断开，停止对外供电；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，该辅助触头状态控制晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通。
15.本专利申请晶闸管组件的驱动电源由波浪能发电机提供，波浪能发电机通过电源模块给晶闸管组件供电。电源模块的工作原理如下：当波浪能发电机转速高于系统最小发电转速，电源模块工作，晶闸管组件获得驱动电源，此时晶闸管开通或关断由接触器辅助触点状态控制；当波浪能发电机转速低于系统最小发电转速，电源模块不工作，晶闸管组件没有驱动电源，晶闸管处于关断状态。
16.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何本领域技术人员在本发明的启示下都可以得出其它变形及改进的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种波浪能发电机输出切换电路，包括与波浪能发电机连接的接触器以及分别连接接触器的电能变换器和耗能电阻，接触器通过主触头输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，接触器通过主触头输出端与电能变换器三相交流输入端连接，其特征在于：所述的接触器通过辅助触点连接晶闸管组件的开关控制信号接口，所述晶闸管组件的三相交流输入端与波浪能发电机三相交流输出端连接，晶闸管组件的三相交流输出端与耗能电阻三相交流输入端连接，波浪能发电机三相交流输出端还连接电源模块交流三相输入端，电源模块直流输出端与晶闸管组件的驱动电源接口连接；波浪能发电机正常供电时，接触器主触头合闸连接波浪能发电机与电能变换器；接触器主触头合闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件关断将波浪能发电机与耗能电阻断开；波浪能发电机停止供电时，接触器主触头分闸断开波浪能发电机与电能变换器；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通；电能变换器故障时，接触器主触头分闸，波浪能发电机与电能变换器断开；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通；控制电源故障时，接触器控制电源失电，主触头自动分闸，波浪能发电机与电能变换器断开；接触器主触头分闸时接触器辅助触头打开，晶闸管组件开通将波浪能发电机与耗能电阻接通。2.根据权利要求1所述的一种波浪能发电机输出切换电路，其特征在于，波浪能发电机运行转速高于最小发电转速时，电源模块为晶闸管组件提供稳定的直流工作电压，接触器处于合闸/分闸状态时，辅助触点控制晶闸管组件处于关断/开通状态；波浪能发电机转速低于系统最小发电转速时，电源模块不工作，晶闸管组件自动分闸。3.根据权利要求1或2所述的一种波浪能发电机输出切换电路，其特征在于，所述的波浪能发电机为永磁发电机。

技术总结
本发明公开了一种波浪能发电机输出切换电路，在波浪能发电机、电能变换器和耗能电阻的基础上，包括带辅助触点的接触器、晶闸管组件及电源模块。本发明专利中选用标准的接触器和晶闸管组件实现波浪能发电机输出切换电路，组成部件均为标准产品，有大量厂商及成熟的型号产品供选择；耗能电阻支路采用晶闸管投切，无机械触点投切方式相比接触器具有更好的可靠性及寿命，有利于波浪能发电系统的安全运行。行。行。


技术研发人员：龙飞 章勤 刘石 耿鹏
受保护的技术使用者：武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所）
技术研发日：2022.01.10
技术公布日：2022/5/31