專利名稱：一種發(fā)電機的負荷試驗的水電阻及發(fā)電機負荷試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶建造行業(yè)中發(fā)電機進行負荷試驗使用的水電阻，以及一種發(fā)電機負荷試驗裝置。
背景技術(shù)：
目前，船廠使用的發(fā)電機負荷試驗裝置的水電阻，其負荷的升降的控制方式主要有兩種，一種為動極式控制，另一種為氣壓式控制。其中，動極式控制是指通過卷揚機帶動極板在負荷缸內(nèi)上下運動來改變極板與水的接觸面積，以實現(xiàn)負荷的升降，從而給發(fā)電機提供不同的負荷工況進行試驗。其為機械式控制，受控制方式的制約，負荷調(diào)節(jié)過程中，負荷的跳動大。氣壓式控制則是通過改變與負荷缸連通的容器的氣壓，改變從容器中壓入負荷缸中的水量，以改變負荷缸的水位，從而改變極板與水的接觸面積，實現(xiàn)負荷的調(diào)節(jié)。其負荷調(diào)節(jié)過程中，負荷改變較為平緩。然而，該控制方式會受到氣壓的波動的影響，在氣壓不穩(wěn)定的情況下，其負荷也會跟隨產(chǎn)生波動。此外，上述兩種控制方式，都存在試驗過程中負荷缸內(nèi)的水份因過熱而氣化的問題，水份的氣化使負荷缸的負荷跟隨變化，從而影響負荷缸的負荷的穩(wěn)定，產(chǎn)生負荷飄移，給試驗發(fā)電機的負荷試驗帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠平穩(wěn)的調(diào)節(jié)負荷，且試驗過程中能夠維持負荷穩(wěn)定的發(fā)電機負荷試驗的水電阻。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用上述水電阻的發(fā)電機負荷試驗裝置。本發(fā)明所述的發(fā)電機負荷試驗的水電阻，包括底部的儲水箱和儲水箱上方插入有多塊電極板的工作水箱，工作水箱的入水管連通儲水箱，在入水管上安裝將水由儲水箱泵入工作水箱的給水泵；工作水箱的出水管連通噴淋管，在出水管上安裝將工作水箱內(nèi)的水泵出到噴淋管中的排水泵，噴淋管的下方設(shè)置能夠收集噴淋管噴灑出的水份的接水盆，接水盆的底部再通過回水通道與儲水箱連通。本發(fā)明所述的發(fā)電機負荷試驗的水電阻，其工作水箱的水位可通過給水泵和排水泵調(diào)節(jié)，水位需要升高時，可僅打開給水泵，對工作水箱補水，水位逐漸上升；水位需要降低時，可僅打開排水泵，進行排水，使水位逐漸降低。其水位變化均勻緩慢，負荷調(diào)節(jié)變化平穩(wěn)，不存在突變。另外，其通過在水位達到要求時，可同時啟動給水泵和排水泵，在同時進排水的情況下維持水位的穩(wěn)定，使工作水箱內(nèi)的水不停的循環(huán)，同時排出的水經(jīng)噴淋頭噴淋冷卻后，能由接水盤匯集，然后通過回水通道回到儲水箱，再由給水泵泵入工作水箱，其能夠?qū)⒇摵稍囼炛邢陌l(fā)電機功率產(chǎn)生的熱量及時向外界散發(fā)，避免工作水箱中的水在試驗過程中溫度不斷升高并沸騰氣化，而引起負荷的波動，試驗中能夠維持負荷的穩(wěn)定。本發(fā)明所述的發(fā)電機負荷試驗裝置，包括上述結(jié)構(gòu)的水電阻、可調(diào)節(jié)電抗值的電抗器和輸入端與發(fā)電機輸出電路連接的主配電板，所述水電阻和電抗器并聯(lián)在主配電板的輸出電路中，主配電板的輸出電路安裝信號采集箱，信號采集箱可采集輸出電路的主電流和主電壓，信號采集箱通過通信電纜連接主控電腦，可將采集的電流、電壓信號傳送給主控電腦，主控電腦通過通信電纜連接PLC控制器，PLC控制器連接水電阻給水泵和排水泵的變頻器，可通過變頻器控制給水泵和排水泵的頻率，PLC控制器還連接電抗器的轉(zhuǎn)子電機，可控制轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)動，從而控制轉(zhuǎn)子的角度。本發(fā)明所述的發(fā)電機負荷試驗裝置，通過PLC控制器控制水電阻的給水泵和排水泵的頻率，可改變工作水箱的液位高度，從而改變水電阻所消耗功率的大小，實現(xiàn)發(fā)電機負荷大小的調(diào)節(jié)，使發(fā)電機能夠進行不同負荷的試驗。通過PLC控制器控制電抗器轉(zhuǎn)子電子帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，可改變電抗器轉(zhuǎn)子的角度，調(diào)整電抗器的電抗值，改變電抗器支路無功電流的大小，從而實現(xiàn)對發(fā)電機功率因數(shù)的調(diào)整，使發(fā)電機能夠進行任意功率因數(shù)情況下的負荷試驗。根據(jù)發(fā)電機負荷試需要，主控電腦能自動計算試驗所需的水電阻和電抗器消耗的功率，并通過通信電纜將各設(shè)定值傳送到水電阻和電抗器的PLC控制器。PLC控制器根據(jù)該設(shè)定值，通過微積分調(diào)節(jié)給、排水泵的頻率，動態(tài)實時精確調(diào)節(jié)工作水箱的水位，控制水電阻消耗所需的功率；同樣，通過PLC控制器精確調(diào)節(jié)電抗器轉(zhuǎn)子的角度，控制電抗器消耗所需的無功功率；使用發(fā)電機負荷試驗裝置能夠精確消耗發(fā)電機試驗所需的功率并具有負荷試驗所需對應(yīng)的功率因素，從而完成發(fā)電機的負荷試驗。


圖1為本發(fā)明所述發(fā)電機負荷試驗的水電阻的正面示意圖； 圖2為本發(fā)明所述發(fā)電機負荷試驗的水電阻的俯視圖3為本發(fā)明所述發(fā)電機負荷試驗的水電阻僅顯示排水管路的側(cè)視圖； 圖4為本發(fā)明所述發(fā)電機負荷試驗的水電阻僅顯示給水管路的側(cè)視圖； 圖5為一種發(fā)電機負荷試驗裝置的原理圖。
具體實施例方式一種發(fā)電機負荷試驗的水電阻，如圖1、圖2、圖3、圖4，包括底部的儲水箱1和儲水箱上方插入有多塊電極板的工作水箱2，工作水箱的入水管3連通儲水箱1，在入水管上安裝將水由儲水箱泵入工作水箱的給水泵5 ；工作水箱的出水管6連通噴淋管7，在出水管上安裝將工作水箱內(nèi)的水泵出到噴淋管中的排水泵8，噴淋管的下方設(shè)置能夠收集噴淋管噴灑出的水份的接水盆9，接水盆的底部再通過回水通道10與儲水箱1連通。為了能夠在試驗中更加平緩的控制工作水箱中水位的變換，給水泵和排水泵可安裝變頻器，通過變頻器控制其轉(zhuǎn)速，可控制給水泵和排水泵的流量，從而能夠控制給水泵和排水泵之間的流量差，其使得工作水箱中水量的變化率，不再只能是給水泵的流量或者排水泵的流量，而可以為兩個水泵流量的差值，而且兩水泵流量的差值還可通過變頻器對其轉(zhuǎn)速的控制進行精確調(diào)節(jié)，因而其工作水箱水量的變化率能夠精確控制到更低，負荷的變化能夠更加的緩慢與平穩(wěn)。一種發(fā)電機負荷試驗裝置，如圖5，包括上述結(jié)構(gòu)的水電阻11、可調(diào)節(jié)電抗值的電抗器12和輸入端與發(fā)電機輸出電路連接的主配電板20，所述水電阻的工作水箱和電抗器相并聯(lián)，并與主配電板的輸出電路連接，主配電板的輸出電路安裝信號采集箱13，信號采集箱可采集發(fā)電機輸出電路的主電流和主電壓，信號采集箱通過通信電纜連接主控電腦14， 可將采集的電流、電壓信號傳送給主控電腦，主控電腦通過通信電纜連接PLC控制器15， PLC控制器連接水電阻中工作水箱的給水泵5和排水泵8的變頻器，可通過變頻器控制給水泵和排水泵的頻率，從而調(diào)節(jié)工作水箱的水位；PLC控制器還連接電抗器的轉(zhuǎn)子電機，可控制轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的角度，從而調(diào)節(jié)電抗器的電抗值。所述發(fā)電機負荷試驗的水電阻，如圖2，其在儲水箱上可設(shè)置多個工作水箱，各工作水箱的入水管3均連通儲水箱4，各入水管上均安裝將水由儲水箱泵入工作水箱的給水泵5 ；各工作水箱的出水管6均連通噴淋管7，在各出水管上均安裝有將工作水箱內(nèi)的水泵出到噴淋管中的排水泵8，噴淋管的下方設(shè)置能夠收集噴淋管噴灑出的水份的接水盆9，接水盆的底部再通過回水通道10與儲水箱1連通。所述發(fā)電機負荷試驗裝置，包括上述水電阻、與上述水電阻的工作水箱數(shù)量相一致的可調(diào)阻抗值的電抗器和輸入端與發(fā)電機輸出電路連接的主配電板，各電抗器分別與各工作水箱并聯(lián)，并聯(lián)后分別通過開關(guān)接入主配電板的輸出電路，其PLC控制器分別連接各工作水箱的給水泵和排水泵的變頻器，可分別通過變頻器控制各工作水箱的給水泵和排水泵的頻率，從而調(diào)節(jié)各工作水箱的水位；PLC控制器還分別連接各電抗器的轉(zhuǎn)子電機，可控制各電抗器的轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)各電抗器轉(zhuǎn)子的角度，從而調(diào)節(jié)各電抗器的電抗值。所述水電阻的儲水箱上設(shè)置的工作水箱為多個，各工作水箱均并聯(lián)有電抗器，并聯(lián)后分別通過開關(guān)接入發(fā)電機輸出電路，通過操作開關(guān)，選擇接入輸出電路的工作水箱和電抗器的數(shù)量，可控制發(fā)電機負荷試驗裝置的負載。當(dāng)接入的工作水箱和電抗器數(shù)量發(fā)生變化時，發(fā)電機的負荷會出現(xiàn)突變，從而實現(xiàn)對發(fā)電機進行負荷突變試驗。通過依次增加接入的工作水箱和電抗器的數(shù)量可完成發(fā)電機的逐級負荷突加試驗。通過依次減少介入的工作水箱和電抗器的數(shù)量，可完成發(fā)電機的逐級負荷突減試驗。
權(quán)利要求
1.一種負發(fā)電機負荷試驗的水電阻，包括底部的儲水箱和儲水箱上方插入有多塊電極板的工作水箱，其特征在于工作水箱的入水管連通儲水箱，在入水管上安裝將水由儲水箱泵入工作水箱的給水泵；工作水箱的出水管連通噴淋管，在出水管上安裝將工作水箱內(nèi)的水泵出到噴淋管中的排水泵，噴淋管的下方設(shè)置能夠收集噴淋管噴灑出的水份的接水盆， 接水盆的底部再通過回水通道與儲水箱連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機負荷試驗的水電阻，其特征在于給水泵和排水泵安裝變頻器，通過變頻器控制其轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機負荷試驗的水電阻，其特征在于在儲水箱上的工作水箱設(shè)置有多個，各工作水箱的入水管均連通儲水箱，各入水管上均安裝將水由儲水箱泵入工作水箱的給水泵；各工作水箱的出水管均連通噴淋管，在各出水管上均安裝有將工作水箱內(nèi)的水泵出到噴淋管中的排水泵。
4.一種發(fā)電機負荷試驗裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1或2所述的水電阻、可調(diào)節(jié)電抗值的電抗器和輸入端與發(fā)電機輸出電路連接的主配電板，所述水電阻的工作水箱和電抗器相并聯(lián)，并與主配電板的輸出電路連接，主配電板的輸出電路安裝信號采集箱，信號采集箱可采集發(fā)電機輸出電路的主電流和主電壓，信號采集箱通過通信電纜連接主控電腦， 可將采集的電流、電壓信號傳送給主控電腦，主控電腦通過通信電纜連接PLC控制器，PLC 控制器連接水電阻的給水泵和排水泵的變頻器，可控制變頻器的頻率，從而通過變頻器控制給水泵和排水泵的頻率，PLC控制器還連接電抗器的轉(zhuǎn)子電機，可控制轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)動，從而控制轉(zhuǎn)子的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電機負荷試驗裝置，其特征在于包括水電阻，所述水電阻在儲水箱上設(shè)置多個工作水箱，各工作水箱的入水管均連通儲水箱，各入水管上均安裝將水由儲水箱泵入工作水箱的給水泵，各工作水箱的出水管均連通噴淋管，在各出水管上均安裝有將工作水箱內(nèi)的水泵出到噴淋管中的排水泵；其還包括與所述水電阻的工作水箱數(shù)量相一致的可調(diào)阻抗值的電抗器和輸入端與發(fā)電機輸出電路連接的主配電板，各電抗器分別與各工作水箱并聯(lián)，并聯(lián)后分別通過開關(guān)接入主配電板的輸出電路，其PLC控制器分別連接各工作水箱的給水泵和排水泵的變頻器，通過控制各變頻器，可分別控制各工作水箱的給水泵和排水泵的頻率；PLC控制器還分別連接各電抗器的轉(zhuǎn)子電機，可控制各電抗器的轉(zhuǎn)子電機轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)各電抗器轉(zhuǎn)子的角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了發(fā)電機負荷試驗的水電阻，其工作水箱的入水管設(shè)置給水泵將儲水箱水份泵入，出水管設(shè)置排水泵將水箱中的水份泵向噴淋管，噴淋管的下方設(shè)置能夠接水盆收集噴出的水份，在接水盆的底部再設(shè)置回水通道將收集的水分倒回到儲水箱中。其工作水箱連接給水泵和排水泵，通過調(diào)節(jié)給水泵和排水泵的流量可調(diào)節(jié)工作水箱內(nèi)的水位，從而調(diào)節(jié)負荷。由于水位變化均勻緩慢，因而其負荷調(diào)節(jié)變化平穩(wěn)，不存在突變。此外，其工作水箱排出的水份經(jīng)噴淋冷卻后再回到儲水箱，水在循環(huán)過程中能夠?qū)⒇摵稍囼炛邢陌l(fā)電機功率產(chǎn)生的熱量及時向外界散發(fā)，工作水箱中的水在試驗過程不會氣化，因而能夠維持負荷的穩(wěn)定。
文檔編號G01R31/34GK102495369SQ20111045678
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者徐濤, 林九悅 申請人:廣州中船龍穴造船有限公司