一种直流油泵快速启动装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种直流油泵快速启动装置，属于电机启动装置技术领域。


背景技术：

2.直流事故油泵系统是电厂发电设备安全运行的最后一道防线，担负着厂用电失却等情况下机组安全停机的重任。然而直流事故油泵系统由于停备时间较多，其运维检修等技术投入相对较少，导致事故油泵缺陷频繁。由于有刷直流电机本身需要较好的维护，才能保证正常运行，很多时候很难对事故油泵系统投入更多人力物力。
3.目前已有部分电厂，对直流事故油泵进行交流电机更换改造，取得了一定的效果，但更换交流电机需要变频器驱动，而直流220v供电的交流变频器技术不够成熟，且供货厂家极少，还需要完全报废既有直流电机启动柜，成本花费较大，如果能在合理地成本里，实现直流油泵的快速启动，防止启动接触器损坏，将能极大提升电厂安全保护效果。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种成本低廉、启动速度快，能够实现电机突变电流的抑制、短路电流的抑制与直流断路器灭弧能力提升的直流油泵快速启动装置。
5.本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
6.一种新型直流油泵快速启动装置，它包括续流二极管、磁敏记忆合金弹簧、环形磁性腔、辅助磁液腔；
7.所述续流二极管为大功率硅二极管；
8.所述磁敏记忆合金弹簧为多个中孔蝶形弹簧轴向连接组成，无磁场环境时为盆型结构，当磁场超过阈值后为水平圆盘结构；
9.所述环形磁性腔的一边穿越所述磁敏记忆合金弹簧的中孔，另一边设有辅助磁液腔，所述辅助磁液腔的容积为所述环形磁性腔的50％；
10.所述环形磁性腔与辅助磁液腔内部设有磁流体溶液，所述磁流体溶液中设有30％不高于10000目的三氧化二铁与单质铁粉末，以及10％的悬浮剂；
11.所述续流二极管并联在磁敏记忆合金弹簧的两端，并且与直流油泵动力回路串联，所述续流二极管的极性与直流油泵动力电流流向相反。
12.本实用新型的有益效果是：
13.(1)通过本实用新型，提供一种直流油泵快速启动装置，在不使用半导体器件与大功率电阻的条件下，实现了电机的快速启动，同时不需要直流接触器的频繁切换，极大降低了直流电机启动设备的成本；
14.(2)通过本实用新型，不需要接触器二次切换限流电阻，依靠记忆合金弹簧通过电流以后的形变来改变电阻，加上磁流体的电感限流效果，使电机启动过程中既有电阻又有电感限流，暂态与稳态限流元件的组合，优化了电机启动效果，使启动过程中换向火花小、
启动速度快；
15.(3)通过本实用新型，利用动态的磁流体液体，实现一个动态可变的电感，当电机运行中出现打的突变电流，由于记忆合金弹簧绕组的磁通量增加，辅助磁液腔的磁流体也参与形成磁链，使得电感量增加而增加突变电流的抑制；
16.(4)通过本实用新型，动态的磁流体液体可实现一个动态可变的电感，当电机运行中出现大的短路电流，由于记忆合金弹簧绕组的磁通量增加，辅助磁液腔的磁流体也参与形成磁链，一方面极大抑制了短路电流，当断路器跳闸后，由于直流短路电流灭弧慢，容易出现火灾，此时由于记忆合金弹簧绕组与磁流体的限流效果，短路电流上升较慢，断路器跳闸后，电感内部的储能通过续流二极管释放，从而将会路上的短路能量大部分吸收在电感中，使得断路器跳闸灭弧速度提高，大幅提升了短路保护与电路火灾防范能力。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例中直流油泵快速启动装置的电路结构示意图。
18.图中：1、续流二极管；2、磁敏记忆合金弹簧；3、环形磁性腔；4、辅助磁液腔；5、直流油泵。
具体实施方式
19.为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐述本实用新型。
20.实施例：
21.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种直流油泵快速启动装置，包括续流二极管1、磁敏记忆合金弹簧2、环形磁性腔3、辅助磁液腔4。
22.其中，续流二极管1为大功率硅二极管；
23.磁敏记忆合金弹簧2为多个中孔蝶形弹簧轴向连接组成，磁敏记忆合金弹簧2无磁场环境为盆型结构，当磁场超过阈值后为水平圆盘结构；
24.环形磁性腔3的一边穿越磁敏记忆合金弹簧2的中孔，另一边设有辅助磁液腔4，辅助磁液腔4的容积为环形磁性腔3的50％，环形磁性腔3与辅助磁液腔4内部设有磁流体溶液；
25.磁流体溶液中设有30％不高于10000目的三氧化二铁与单质铁粉末，以及10％的悬浮剂；
26.续流二极管1并联在磁敏记忆合金弹簧2的两端，并且与直流油泵5动力回路串联，续流二极管1的极性与直流油泵5动力电流流向相反。
27.如图1所示，本实用新型实施例原理是，其依靠记忆合金弹簧通过电流以后的形变的来改变电阻，当初始状态时，记忆合金弹簧为膨胀状态，通过的直流电阻较大，当电机启动后，因较大的直流电阻起到启动限流作用。由于弹簧内部的直流磁场，使得弹簧迅速压缩形变，直至压缩为平的圆盘形，这样导通电阻大幅降低，完成启动过程，磁流体液体中的磁性粉末原来沉淀在底部，线圈电感较小，当线圈通电后，磁粉沿着环形磁性腔3分布，弹簧的电感量迅速增加，又起到电感限流效果，使电机启动过程中既有电阻又有电感限流，暂态与稳态限流元件的组合，优化了电机启动效果，使启动过程中换向火花小、启动速度快，可实
现几十千瓦电机的2秒左右快速启动。
28.本实用新型利用动态的磁流体液体，实现一个动态可变的电感，当电机运行中出现打的突变电流，由于记忆合金弹簧绕组的磁通量增加，辅助磁液腔4的磁流体也参与形成磁链，使得电感量增加而增加突变电流的抑制。
29.当电机回路发生短路，动态的磁流体液体可实现一个动态可变的电感，当电机运行中出现打的短路电流，由于记忆合金弹簧绕组的磁通量增加，辅助磁液腔4的磁流体也参与形成磁链，一方面极大抑制了短路电流，当断路器跳闸后，由于直流短路电流灭弧慢，容易一发火灾，此时由于记忆合金弹簧绕组与磁流体的限流效果，短路电流上升较慢，断路器跳闸后，电感内部的储能通过续流二极管1释放，从而将会路上的短路能量大部分吸收在电感中，使得断路器跳闸灭弧速度提高，大幅提升了短路保护与电路火灾防范能力。
30.以上文字描述和显示了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应当了解，本实用新型不被上述实施例的限制，在不脱离本实用新型核心内容和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种直流油泵快速启动装置，用于启动直流油泵(5)，其特征在于，包括续流二极管(1)、磁敏记忆合金弹簧(2)、环形磁性腔(3)以及辅助磁液腔(4)；所述续流二极管(1)并联在所述磁敏记忆合金弹簧(2)的两端，所述续流二极管(1)用于与直流油泵(5)动力回路串联，所述续流二极管(1)的极性与直流油泵(5)动力电流的流向相反；所述环形磁性腔(3)的一侧贯穿所述磁敏记忆合金弹簧(2)的中部圆孔，另一侧设置并连通有辅助磁液腔(4)；所述环形磁性腔(3)以及所述辅助磁液腔(4)内部均设置有磁流体溶液，且所述辅助磁液腔(4)的容积为所述环形磁性腔(3)的50％。2.根据权利要求1所述的一种直流油泵快速启动装置，其特征在于，所述续流二极管(1)采用硅二极管。3.根据权利要求1所述的一种直流油泵快速启动装置，其特征在于，所述磁敏记忆合金弹簧(2)由多个具有中孔的蝶形弹簧轴向连接组成。

技术总结
本实用新型公开了一种直流油泵快速启动装置，属于电机启动装置技术领域。包括续流二极管、磁敏记忆合金弹簧、环形磁性腔以及辅助磁液腔；所述续流二极管并联在所述磁敏记忆合金弹簧的两端，所述续流二极管用于与直流油泵动力回路串联，所述续流二极管的极性与直流油泵动力电流的流向相反；所述环形磁性腔的一侧贯穿所述磁敏记忆合金弹簧的中部圆孔，另一侧设置并连通有辅助磁液腔；所述环形磁性腔以及所述辅助磁液腔内部均设置有磁流体溶液，且所述辅助磁液腔的容积为所述环形磁性腔的50％。通过本实用新型，提供了一种成本低廉、启动速度快，能够实现电机突变电流的抑制、短路电流的抑制与直流断路器灭弧能力提升的直流油泵快速启动装置。快速启动装置。快速启动装置。


技术研发人员：张波 曹颖华 许卫东
受保护的技术使用者：上海申能临港燃机发电有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/3/13