同步電動機異步起動后的投勵控制方法及投勵控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種控制方法，具體涉及一種同步電動機異步起動后的投勵控制方法，屬于船舶控制領域。
【背景技術】
[0002]目前一些配備雙機雙槳類型的船舶，如救助船、海監船等，在執行巡航任務時有航速低時間長等特點。船舶在此工況下，作為主機用的柴油機負荷小效率低，不利于節能減排。為了降低能耗，船舶在此工況下可只開一臺主機并帶動與之相聯的發電機發電(PTO, POWER TAKE OFF)和螺旋槳推進，而將與另一側主機相聯的發電機脫開，使之當作電動機(PTI ,POWER TAKE IN)用并帶動此側的螺旋槳推進。在雙螺旋槳推動下，保證了船舶的操縱性和安全性。
[0003]船舶在巡航工況下，具有PTI功能的船舶比沒有PTI功能的船舶，燃油消耗大大降低，達到了節能減排的效果。因為PTI功能船舶在巡航時只需要開一臺主機，而沒有PTI功能的船舶是在雙主機下運行。
[0004]作為ΡΤ0/ΡΤΙ功能的電機，要求其電機本身構造及勵磁系統具備ΡΤ0/ΡΤΙ功能，PTO時是同步發電機，作為PTI時則為同步電動機。因其功率通常比較大，在船舶低壓供電系統中最大可達3150KVA.在作為PTI時，是異步起動同步運行。異步起動方式一般采用降壓起動，在達到亞同步轉速時(滑差小于5%)將PTI勵磁線路接通，以拉入同步。
[0005]PTI在異步起動完成后接通勵磁系統瞬時，如果轉子勵磁繞組磁場物理磁極與電樞旋轉繞組電磁場磁極不相匹配甚至相反，會產生很大的沖擊電流，對電機和供電系統產生很大危害。本發明的目的在于提供一種控制方法，用來檢測轉子繞組物理磁場磁極與電樞繞組電磁場磁極相對位置。在達到合適的位置時，投入PTI勵磁系統。
【發明內容】
[0006]本發明針對上述現有技術存在的問題作出改進，即本發明要解決的技術問題是提供一種同步電動機異步起動后的投勵控制方法，這種同步電動機異步起動后的投勵控制方法用來檢測轉子繞組物理磁場磁極與電樞繞組電磁場磁極相對位置，在達到合適的位置時,投入PTI勵磁系統。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案:
[0008]一種同步電動機異步起動后的投勵控制方法，在主發電機非驅動端設置一只測控發電機，測控發電機的磁極對數和額定電壓與主發電機相同。
[0009]在PTO工況下，調整測控發電機的轉子磁極位置與主發電機轉子磁極位置相同。
[0010]在PTO工況下，檢測測控發電機的轉子磁極位置與主發電機轉子磁極位置的方法是，在主發電機和測控發電機同時發電情況下，通過同步控制裝置比較測控發電機與主發電機的電壓相位，因是同軸運行，其頻率相同、相位差是不變的，如相位相同則表明測控發電機與主發電機的轉子磁極位置相同，如不滿足要求則調整測控發電機轉子與主發電機轉子相對位置。
[0011]在PTI工況下,測控發電機的電樞旋轉磁場的磁極位置與主發電機的轉子磁場磁極位置是相同的，檢測主發電機的電樞電壓相位與測控發電機電樞電壓相位差就是主發電機電樞繞組電磁場磁極位置與轉子勵磁繞組物理磁場磁極位置差。
[0012]一種實現權利要求1所述的同步電動機異步起動后的投勵控制方法的投勵控制裝置，包括主發電機、測控發電機以及同步控制裝置，所述主發電機與所述測控發電機機械連接，所述同步控制裝置通過電纜分別與所述主發電機與所述測控發電機相連接。
[0013]本發明的優點在于在PTI異步起動后，能精確控制投勵時刻，消除投勵沖擊，提高系統安全可靠性。
【附圖說明】
[0014]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例I 一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0015]圖1是本發明同步電動機異步起動后的投勵控制方法的投勵控制裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本發明公開一種同步電動機異步起動后的投勵控制方法及投勵控制
>J-U ρ?α裝直。
[0017]投勵控制裝置，包括主發電機1、測控發電機2以及同步控制裝置3，主發電機I與測控發電機2機械連接，同步控制裝置3通過電纜分別與主發電機I與測控發電機2相連接。
[0018]在主發電機I非驅動端安裝一只測控發電機2，測控發電機2的要求是磁極對數和額定電壓與主發電機I相同，而功率很小，只需10VA。
[0019]首先在PTO工況下，調整測控發電機2的轉子磁極位置與主發電機I轉子磁極位置相同。檢查方法是:在主發電機I和測控發電機2同時發電情況下，通過同步控制裝置3比較測控發電機2與主發電機I的電壓相位。因是同軸運行，其頻率相同、相位差是不變的。如相位相同則表明測控發電機2與主發電機I的轉子磁極位置相同，如不滿足要求則調整測控發電機2轉子與主發電機I轉子相對位置。
[0020]在PTI工況時，測控發電機2的電樞旋轉磁場的磁極位置與主發電機I的轉子磁場磁極位置是相同的，檢測主發電機I的電樞電壓相位與測控發電機2電樞電壓相位差就是主發電機I電樞繞組電磁場磁極位置與轉子勵磁繞組物理磁場磁極位置差。
[0021]相位差和轉速差由同步控制裝置3檢測，因主發電機I轉子轉速與電樞磁場轉速不同，所以這個相位差是變化的。當轉速差和相位差達到要求時，由同步控制裝置3送一投勵命令給PTI，使PTI勵磁系統投入工作。
[0022]實施例1:在主發電機I非驅動端安裝一測控發電機2，測控發電機2的轉子由主發電機I的轉子驅動旋轉。
[0023]主發電機I作為PTI方式運行起動時，其控制為:
[0024]斷開主發電機I勵磁系統，圖1中繼電器K斷開；
[0025]主發電機I電樞電纜通電，主發電機I開始異步起動；
[0026]主發電電樞電壓通過取樣電纜送至同步控制裝置3 ；
[0027]測控發電機2由主發電機I驅動發電并通過取樣電纜送到同步控制裝置3 ；
[0028]同步控制裝置3對主發電機I電樞電壓相位及頻率和測控發電機2電壓相位和頻率進行比較；
[0029]當主發電機I電樞磁場轉速(即頻率)和電壓相位與測控發電機2電樞磁場轉速(即頻率)和電壓相位差達到要求時，接通繼電器K;繼電器常開觸點閉合，接通主發電機勵磁系統，將主發電機拉入同步運行。
[0030]綜上，本發明PTI異步起動后，能精確控制投勵時刻，消除投勵沖擊，提高系統安全可靠性。
[0031]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種同步電動機異步起動后的投勵控制方法，其特征在于:在主發電機非驅動端設置一只測控發電機，測控發電機的磁極對數和額定電壓與主發電機相同。
2.根據權利要求1所述的同步電動機異步起動后的投勵控制方法，其特征在于:在PTO工況下，調整測控發電機的轉子磁極位置與主發電機轉子磁極位置相同。
3.根據權利要求2所述的同步電動機異步起動后的投勵控制方法，其特征在于:ΡΤ0工況下，檢測測控發電機的轉子磁極位置與主發電機轉子磁極位置的方法是，在主發電機和測控發電機同時發電情況下，通過同步控制裝置比較測控發電機與主發電機的電壓相位，因是同軸運行，頻率相同、相位差是不變的，如相位相同則則表明測控發電機與主發電機的轉子磁極位置相同，如不滿足要求則調整測控發電機轉子與主發電機轉子相對位置。
4.根據權利要求1所述的同步電動機異步起動后的投勵控制方法，其特征在于:在PTI工況下，測控發電機的電樞旋轉磁場的磁極位置與主發電機的轉子磁場磁極位置是相同的，檢測主發電機的電樞電壓與測控發電機電樞電壓相位差就是主發電機電樞繞組電磁場磁極位置與轉子勵磁繞組物理磁場磁極位置差。
5.一種實現權利要求1所述的同步電動機異步起動后的投勵控制方法的投勵控制裝置，其特征在于:包括主發電機、測控發電機以及同步控制裝置，所述主發電機與所述測控發電機機械連接，所述同步控制裝置通過電纜分別與所述主發電機與所述測控發電機相連接。
【專利摘要】本發明提供了一種同步電動機異步起動后的投勵控制方法及投勵控制裝置，在主發電機非驅動端設置一只測控發電機，測控發電機的磁極對數和額定電壓與主發電機相同。本發明在PTI異步起動后，能精確控制投勵時刻，消除投勵沖擊，提高系統安全可靠性。
【IPC分類】H02P6-00
【公開號】CN104767428
【申請號】CN201410004230
【發明人】王雙喜
【申請人】鎮江賽爾尼柯電器有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年1月3日