一种自动并联的发电装置的制作方法

本发明涉及发电装置领域，尤其涉及一种自动并联的发电装置。

背景技术：

我国船舶领域下一步发展重点：一是实现产品绿色化、智能化，二是实现产品结构的高端化，大力发展高技术船舶，环保型船舶以及智能型船舶。轴带发电机和恒频柜组成的发电装置，可有效降低主柴油机燃油消耗率，同时减小辅机工作时间，从而具有良好的经济性，充分体现了绿色环保的概念。当船舶上负载功率较大时，有时这种发电装置装置功率难以满足其需求，因此需要启动备用机组与之并联使用，满足船舶上负载用电需求，目前机组之间可通过并机控制器实现自动并联并自动完成负载分配。

而轴带发电机和恒频柜组成的发电装置需要通过并机柜手动与发电机组并联，使用很不方便，因此需要该发电装置具有类似机组并机控制器一样的功能，可自动并联并进行负载分配。船舶上的负载主要为电动机，电动机在制动时会将动能转为电能，发电装置在并联时由于逆功也会产生反向电流，输入到变频器，使变频器直流母线电压上升，容易烧坏变频器。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种自动并联的发电装置，可自动与备用机组并联于负载上，同时可以将负载制动或备用机组并联时逆功产生的能量消耗掉，使得变频器不易损坏。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种自动并联的发电装置，包括轴带发电机和恒频柜，所述恒频柜中设置有变频器，所述轴带发电机的电能输出端与所述变频器输入端电性连接；还包括备用机组，备用机组与所述恒频柜并联于负载上，变频器的正负端子上连接有制动单元，制动单元连接有制动电阻，以将负载制动或所述备用机组并联时逆功产生的能量消耗掉。

本发明优选地技术方案在于，所述恒频柜的电源输出线路上设置有电流互感器和电量采集模块，所述电流互感器采集电流信息输送至所述电量采集模块，所述电量采集模块同步采集电源输出线路的的电压信息。可以方便采集负载的情况，判断发电装置输出是否能满足要求。

本发明优选地技术方案在于，所述恒频柜中设置有控制器，所述控制器与所述电量采集模块通讯连接，所述控制器的一个输出端口连接有第一继电器，所述第一继电器与所述备用机组电性连接；当所述电量采集模块检测负载超过预设值时，所述控制器控制所述备用机组启动。检测到负载过大、恒频柜不足以带动时，自动控制并联接入备用机组，控制方便。

本发明优选地技术方案在于，所述变频器设置有并机模块，所述并机模块与所述备用机组的电源输出端电性连接，所述并机模块与所述备用机组通讯连接。并机模块检测备用机组电压，自动调整发电装置电压和频率使其与备用机组一致，同步后自动与备用机组并联通讯，分配负载功率。

本发明优选地技术方案在于，所述轴带发电机与所述变频器连接的线路上设置有断路器，所述控制器的另一个端口设置有第二继电器，所述第二继电器控制所述断路器的通断。当电压、电流、频率和功率超过设定的停机值时，自动控制恒频柜断开输入电源。

本发明优选地技术方案在于，所述控制器的另一个端口设置有蜂鸣器。当电压、电流和频率超过设定的报警值时，自动报警提示。

本发明优选地技术方案在于，所述变频器输入端的单相交流线路上设置有变压器，所述变压器的输出端与所述控制器以及所述电量采集模块均电性连接。利用轴带电机的输出电源供电，连接方便不需要额外供电。

本发明优选地技术方案在于，所述控制器设置有24v输出端，所述24v输出端连接有触摸屏，所述触摸屏与所述控制器电信号连接。将电压、电流、频率、功率、功率因数及报警等信息显示在触摸屏上。

本发明优选地技术方案在于，所述变频器的输出端设置有正弦滤波器。滤除高频谐波后转化为纯净的正弦波输出给负载供电。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种自动并联的发电装置，包括轴带发电机和恒频柜，所述恒频柜中设置有变频器，所述轴带发电机的电能输出端与所述变频器输入端电性连接；还包括备用机组，所述备用机组与所述恒频柜并联于负载上，所述变频器的正负端子上连接有制动单元，制动单元上连接有制动电阻，以将负载制动或所述备用机组并联时逆功产生的能量消耗掉，从而可以保护变频器在负载制动或备用机组并联时不易损坏。通过变频器将备用机组的电源与恒频柜的输出电源并联带动负载，提高带负载能力。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的自动并联的发电装置整体线路原理示意图；

图中：

1、轴带发电机2、恒频柜3、断路器4、变频器5、制动单元6、制动电阻7、备用机组8、正弦滤波器9、电流互感器10、电量采集模块11、触摸屏12、控制器13、蜂鸣器14、第二继电器15、第一继电器16、变压器71、并机模块

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例提供一种自动并联的发电装置，包括轴带发电机1和恒频柜2，所述恒频柜2中设置有变频器4，所述轴带发电机1的电能输出端与所述变频器4输入端电性连接；还包括备用机组7，所述备用机组7与所述恒频柜2并联于负载上，所述变频器4的正负端子上连接有制动单元5，制动单元5连接有制动电阻6，以将负载制动或所述备用机组7并联时逆功产生的能量消耗掉。从而可以保护变频器4在备用机组7并联时、在负载制动时均不易损坏。

优选的，所述恒频柜2的电源输出线路上设置有电流互感器9和电量采集模块10，所述电流互感器9采集电流信息输送至所述电量采集模块10，所述电量采集模块10同步采集电源输出线路的的电压信息。恒频柜2输出端每相穿入电流互感器9，电量采集模块10通过电流互感器9检测输出端电流，同时检测输出端电压，并计算出功率和功率因数，可以方便采集负载的情况，判断发电装置输出是否能满足要求。

为了可以在负载过大情况下自动与备用机组7并联，所述恒频柜2中设置有控制器12，所述控制器12与所述电量采集模块10通讯连接，所述控制器12的一个输出端口连接有第一继电器15，所述第一继电器15与所述备用机组7电性连接；当所述电量采集模块10检测负载超过预设值时，所述控制器12控制所述备用机组7启动。检测到负载过大、恒频柜2不足以带动时，自动控制并联接入备用机组7，控制方便。

优选的，所述变频器4设置有并机模块71，所述并机模块71与所述备用机组7的电源输出端电性连接，所述并机模块71与所述备用机组7通讯连接。并机模块71检测检测备用机组7电压，自动调整发电装置电压和频率使其与备用机组7一致，同步后自动与备用机组7并联通讯，分配负载功率。

优选的，所述轴带发电机1与所述变频器4连接的线路上设置有断路器3，所述控制器12的另一个端口设置有第二继电器14，所述第二继电器14控制所述断路器3的通断。当电压、电流、频率和功率超过设定的停机值时，自动控制恒频柜2断开输入电源。

优选的，所述控制器12的另一个端口设置有蜂鸣器13。当电压、电流和频率超过设定的报警值时，自动报警提示。

参见图1，所述变频器4输入端的单相交流线路上设置有变压器16，所述变压器16的输出端与所述控制器12以及所述电量采集模块10均电性连接。利用轴带电机的输出电源供电，连接方便不需要额外供电。

优选的，所述控制器12设置有24v输出端，所述24v输出端连接有触摸屏11，所述触摸屏11与所述控制器12电信号连接。将电压、电流、频率、功率、功率因数、报警等信息显示在触摸屏11上。

进一步地，所述变频器4的输出端设置有正弦滤波器8。滤除高频谐波后转化为纯净的正弦波输出给负载供电。

轴带发电机1输出端与断路器3连接，断路器3与变频器4连接，变频器4与正弦滤波器8连接，正弦滤波器8与输出端连接。变频器4还与制动单元5连接，制动单元5与制动电阻6连接。轴带发电机1由船舶上主柴油机驱动，输出电压和频率随转速变化的三相交流电，该三相交流电接入恒频柜2内，先经过断路器3流入变频器4，经变频器4整流逆变后转化为恒定电压恒定频率的三相交流电，再经过正弦滤波器8滤除高频谐波后转化为纯净的正弦波输出给负载供电。

在变频器4输入端取单相交流电源，经变压器16转化为220v交流电给电量采集模块10、控制器12供电。触摸屏11由控制器12输出的24vdc供电。

恒频柜2输出端每相穿入电流互感器9，电量采集模块10通过电流互感器9检测输出端电流，同时检测输出端电压，并计算出功率和功率因数，与控制器12通过rs485通讯线通讯，控制器12与触摸屏11通过网线连接通讯，将电压、电流、频率、功率、功率因数、报警等信息显示在触摸屏11上。

当发电装置所带的负载超过90％时，控制器12会输出动作信号给第一继电器15，启动备用机组7工作，变频器4内的并机模块71会检测备用机组7电压，自动调整发电装置电压和频率使其与备用机组7一致，同步后自动与备用机组7并联通讯，分配负载功率。

变频器4内设有过压、过流、欠压、欠流、过频、低频、过载保护等报警功能，变频器4与控制器12通过rs485通讯线连接通讯，当电压、电流、频率和功率超过设定的报警值，控制器12输出口ш会输出报警信号，使蜂鸣器13报警；超过设定的停机值，控制器12输出口ⅱ输出信号，第二继电器14动作，断路器3会自动分闸，切断恒频柜2输入电源停机。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。