限变流器(2)的第二相电源输出端，所述控制器(5)的第三开关控制信号输出端和第四开关控制信号输出端分别连接第三晶闸管T3和第四晶闸管T4的门极。4.根据权利要求3所述的提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，其特征在于:所述第三相电子旁路开关(3.3)包括第五晶闸管T5和第六晶闸管T6，所述第五晶闸管T5的阳极连接无刷电励磁同步发电机(I)的第三相电源输出端，第五晶闸管T5的阴极连接四象限变流器(2)的第三相电源输出端，第六晶闸管T6的阴极连接无刷电励磁同步发电机(I)的第三相电源输出端，第六晶闸管T6的阳极连接四象限变流器(2)的第三相电源输出端，所述控制器(5)的第五开关控制信号输出端和第六开关控制信号输出端分别连接第五晶闸管T5和第六晶闸管T6的门极。5.根据权利要求4所述的提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，其特征在于:所述控制器(5)包括单片机(5.1)、第一光电隔离晶闸管Gl?第六光电隔离晶闸管G6，所述第一光电隔离晶闸管Gl输入端的阳极和阴极分别连接单片机(5.1)第一开关控制信号输出端和单片机(5.1)的接地端，第一光电隔离晶闸管Gl输出端的阴极连接第一晶闸管Tl的门极，第一光电隔离晶闸管Gl输出端的阳极连接第一晶闸管Tl的阳极； 所述第二光电隔离晶闸管G2输入端的阳极和阴极分别连接单片机(5.1)第二开关控制信号输出端和单片机(5.1)的接地端，第二光电隔离晶闸管G2输出端的阴极连接第二晶闸管T2的门极，第二光电隔离晶闸管G2输出端的阳极连接第二晶闸管T2的阳极； 所述第三光电隔离晶闸管G3输入端的阳极和阴极分别连接单片机(5.1)第三开关控制信号输出端和单片机(5.1)的接地端，第三光电隔离晶闸管G3输出端的阴极连接第三晶闸管T3的门极，第三光电隔离晶闸管G3输出端的阳极连接第三晶闸管T3的阳极； 所述第四光电隔离晶闸管G4输入端的阳极和阴极分别连接单片机(5.1)第四开关控制信号输出端和单片机(5.1)的接地端，第四光电隔离晶闸管G4输出端的阴极连接第四晶闸管T4的门极，第四光电隔离晶闸管G4输出端的阳极连接第四晶闸管T4的阳极； 所述第五光电隔离晶闸管G5输入端的阳极和阴极分别连接单片机(5.1)第五开关控制信号输出端和单片机(5.1)的接地端，第五光电隔离晶闸管G5输出端的阴极连接第五晶闸管T5的门极，第五光电隔离晶闸管G5输出端的阳极连接第五晶闸管T5的阳极； 所述第六光电隔离晶闸管G6输入端的阳极和阴极分别连接单片机(5.1)第六开关控制信号输出端和单片机(5.1)的接地端，第六光电隔离晶闸管G6输出端的阴极连接第六晶闸管T6的门极，第六光电隔离晶闸管G6输出端的阳极连接第六晶闸管T6的阳极。6.根据权利要求5所述的提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，其特征在于:控制器(5)还包括电阻Rl?电阻R12，所述第一光电隔离晶闸管Gl输入端的阴极通过电阻Rl连接单片机(5.1)的接地端，第一光电隔离晶闸管Gl输出端的阴极通过电阻R2连接第一晶闸管Tl的门极； 所述第二光电隔离晶闸管G2输入端的阴极通过电阻R3连接单片机(5.1)的接地端，第二光电隔离晶闸管G2输出端的阴极通过电阻R4连接第二晶闸管T2的门极； 所述第三光电隔离晶闸管G3输入端的阴极通过电阻R5连接单片机(5.1)的接地端，第三光电隔离晶闸管G3输出端的阴极通过电阻R6连接第三晶闸管T3的门极； 所述第四光电隔离晶闸管G4输入端的阴极通过电阻R7连接单片机(5.1)的接地端，第四光电隔离晶闸管G4输出端的阴极通过电阻R8连接第四晶闸管T4的门极； 所述第五光电隔离晶闸管G5输入端的阴极通过电阻R9连接单片机(5.1)的接地端，第五光电隔离晶闸管G5输出端的阴极通过电阻RlO连接第五晶闸管T5的门极； 所述第六光电隔离晶闸管G6输入端的阴极通过电阻RU连接单片机(5.1)的接地端，第六光电隔离晶闸管G6输出端的阴极通过电阻R12连接第六晶闸管T6的门极。7.根据权利要求5所述的提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，其特征在于:单片机(5.1)的六个开关控制信号输出端分别输出对应的晶闸管脉冲控制信号。8.—种利用权利要求1所述提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置进行过载保护的方法，其特征在于，它包括如下步骤: 步骤1:负载电流检测器(4)实时监测负载电流，当负载电流检测器(4)监测到负载电流达到1.2倍负载额定电流后，控制器(5)向四象限变流器(2)的控制端发送关断信号，令四象限变流器(2)的所有绝缘栅双极型晶体管关断，禁止四象限变流器(2)输出电流； 步骤2:控制器(5)同时发送六路开关控制信号触发六个晶闸管导通，使第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)导通，无刷电励磁同步发电机(I)输出的电压通过第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)直接向负载(6)供电；在此期间，控制器(5)向无刷电励磁同步发电机(I)发出控制信号使无刷电励磁同步发电机(I)的励磁电流提高； 步骤3:当负载电流检测器(4)检测到无刷电励磁同步发电机(I)通过第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)输出电流达到三倍负载额定电流后，控制器(5)向无刷电励磁同步发电机(I)发出控制信号对无刷电励磁同步发电机(I)的励磁电流进行限制，使无刷电励磁同步发电机(I)输出的电流保持在三倍负载额定电流，保证了第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)中晶闸管的安全。9.根据权利要求8所述的过载保护的方法，其特征在于:所述步骤3后还包括步骤4:当负载电流检测器(4)检测到的负载电流小于1.2倍负载额定电流时，控制器(5)停止输出六个晶闸管脉冲控制信号，同时控制器(5)发送控制信号给四象限变流器(2)，使四象限变流器(2)中的所有绝缘栅双极型晶体管重新工作，由四象限变流器(2)向负载(6)供电，六个晶闸管由于无触发信号，在输出电压过零点后会自动由导通变为截止状态，即第一相电子旁路开关(3.1)、第二相电子旁路开关(3.2)和第三相电子旁路开关(3.3)处于断开状态，发电系统恢复了正常供电。10.根据权利要求8所述的过载保护的方法，其特征在于:所述步骤2中，六个晶闸管触发导通时刻与无刷电励磁同步发电机(I)输出电压的相位一致。
【专利摘要】本发明公开了一种提高无刷电励磁轴带发电系统短路过载能力的装置，它的无刷电励磁同步发电机的三相电源输出端通过四象限变流器连接负载，负载电流检测器置在负载的三相电源接口；三相电子旁路开关的两端分别连接无刷电励磁同步发电机的电源输出端和四象限变流器相电源输出端；负载电流检测器的信号输出端连接控制器的负载电流监测信号输入端，控制器的四象限变流器控制信号输出端连接四象限变流器的控制端，控制器的开关控制信号输出端连接三相电子旁路开关的控制端，控制器的发电机控制信号输出端连接无刷电励磁同步发电机的控制端。本发明在船舶电气设备发生局部短路时，使轴带发电机通过电子旁路开关提供三倍负载额定输出电流的过载能力。
【IPC分类】H02P9/00, H02P101/35
【公开号】CN105515476
【申请号】CN201610090130
【发明人】黄声华, 林珍君, 彭斌
【申请人】南京海广缘新能源技术有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年2月17日