一種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體變流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，大型同步發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)為了產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，采取的做法是在轉(zhuǎn)子繞組外加直流勵(lì)磁電流，直流勵(lì)磁電流的原理是將交流電經(jīng)過(guò)晶閘管全橋整流后輸出直流電供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組。目前，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁整設(shè)備不斷提出更高的要求:功率密度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于更換維護(hù)等。采用在轉(zhuǎn)子繞組外加直流勵(lì)磁電源，對(duì)于百萬(wàn)千瓦機(jī)組的勵(lì)磁來(lái)說(shuō)，容量較大，需要多臺(tái)勵(lì)磁功率柜并聯(lián)，這樣做不但設(shè)備龐大，而且故障率高。所以，研制新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置成為趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了有效控制器件溫升，提出一種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置；該裝置包括柜體，柜體具有左側(cè)支撐板，右側(cè)支撐板和柜體底板；
[0004]柜體內(nèi)部前方從下至上分為三部分:下部風(fēng)機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)域、中部整流模塊工作區(qū)域和上部阻容吸收區(qū)域；
[0005]下部風(fēng)機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)域包括:兩個(gè)風(fēng)機(jī)底板，兩臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，兩個(gè)蓋板和中間隔板；
[0006]兩個(gè)風(fēng)機(jī)底板固定在柜體上；兩臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)分別固定在風(fēng)機(jī)底板上，每個(gè)冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)口上安有一個(gè)蓋板；
[0007]中間隔板由三塊絕緣板拼接而成，平行放置在兩個(gè)風(fēng)口的后方，中間隔板略高于蓋板，卡在風(fēng)口與柜體之間；用于阻擋冷卻風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)，使冷風(fēng)向上進(jìn)入中部整流模塊工作區(qū)。
[0008]中部整流模塊工作區(qū)域包括:整流模塊，晶閘管脈沖功放板，集風(fēng)器和元器件安裝板；
[0009]集風(fēng)器為上面、左面、右面和前面四面蓋板組成的箱體結(jié)構(gòu)，用于收集冷卻風(fēng)機(jī)的冷風(fēng)，對(duì)整流模塊進(jìn)行冷卻；
[0010]整流模塊位于冷卻風(fēng)機(jī)上方，卡在左側(cè)支撐板和右側(cè)支撐板中間；整流模塊由六只晶閘管和九只散熱器組成三相六脈波整流回路，每?jī)芍簧崞髦虚g壓接一只晶閘管，集風(fēng)器中的冷風(fēng)經(jīng)過(guò)散熱器，帶走晶閘管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量；
[0011]集風(fēng)器左面和右面兩側(cè)蓋板內(nèi)部各安有一塊晶閘管脈沖功放板，用來(lái)觸發(fā)六只晶閘管，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、放大、整形和高低壓隔離。
[0012]集風(fēng)器上面蓋板的上方安有元器件安裝板，用于安裝控制系統(tǒng)模板、PLC可編程控制器、繼電器、開(kāi)關(guān)電源和斷路器；元器件安裝板上方是上部阻容吸收區(qū)域。
[0013]上部阻容吸收區(qū)域包括上下兩塊絕緣板，每塊絕緣板上等間距分別安裝有三個(gè)電阻，下面的絕緣板還安裝有六只電容。六個(gè)電阻和六只電容，分別并聯(lián)接在六只晶閘管的兩端；阻容吸收的作用是吸收晶閘管在換相時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓尖峰，有效防止晶閘管過(guò)壓故障。
[0014]柜體的內(nèi)部后方從上至下分為三相交流母排區(qū)域、快熔區(qū)域和直流母排區(qū)域。
[0015]三相交流母排區(qū)域包括三相交流母排，在垂直方向上按照等間距平行布置，通過(guò)母排框架和絕緣子固定在柜體上；同時(shí)，在三相交流母排上分別套裝3個(gè)電流互感器，用以檢測(cè)交流側(cè)電流信號(hào)。
[0016]三相交流母排通過(guò)三個(gè)軟接導(dǎo)電帶連接到整流模塊的三只散熱器，快熔區(qū)域通過(guò)六個(gè)軟接導(dǎo)電帶連接到整流模塊的剩余六只散熱器；快熔區(qū)域同時(shí)連接直流母排區(qū)域，實(shí)現(xiàn)電氣連接。
[0017]具體為:三相交流母排經(jīng)過(guò)整流模塊整流后，形成6個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂直流側(cè)各串聯(lián)一個(gè)快熔，形成6個(gè)直流母排，分別為3個(gè)直流正母排和3個(gè)直流負(fù)母排，快熔區(qū)域的6個(gè)快熔分別連接直流正母排和直流負(fù)母排，兩組直流母排分別穿插到中間隔板的絕緣板之間，由母線支架和絕緣子固定在柜體內(nèi)；直流正母排連接分流器用以檢測(cè)直流側(cè)電流。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019](1)、一種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，柜內(nèi)布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，冷卻風(fēng)機(jī)一用一備，功率密度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于更換維護(hù)，方便快捷提高裝置輸出能力。
[0020](2)、一種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，發(fā)熱元器件如整流模塊、交、直流母排、分流器、電流互感器和快熔等均在風(fēng)道里，及時(shí)帶走熱量，散熱能力強(qiáng)，使裝置輸出能力強(qiáng)。
[0021](3)、一種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，由于采用銅散熱器技術(shù)，使得結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，集風(fēng)器、整流模塊、中間隔板和左、右側(cè)支撐板組成出風(fēng)通道，冷卻空氣由柜體頂部后部排出；通風(fēng)道設(shè)計(jì)合理，出力大，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置結(jié)構(gòu)正視圖；
[0023]圖2為本發(fā)明新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置結(jié)構(gòu)后視圖；
[0024]圖3為本發(fā)明新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置整流模塊的電路原理圖。
[0025]其中，1-柜體；2_左側(cè)支撐板；3_風(fēng)機(jī)底板；4_柜體底板；5_螺釘孔；6_冷卻風(fēng)機(jī)；7-風(fēng)口 ；8-蓋板；9_整流模塊；10_晶閘管脈沖功放板；11_集風(fēng)器；12_元器件安裝板；13-電阻；14-電流互感器；15-交流母排；16-母排框架；17-絕緣子；18_快熔；19-分流器；20-右側(cè)支撐板；21_中間隔板；22_軟接導(dǎo)電帶；23_直流母線支架；24_直流母排。
[0026]V1-V6為晶閘管，F(xiàn)1-F6為快熔，R1-R6為電阻，C1-C6為電容，RS51為分流器，T51-T53為電流互感器；QK51-QK52為開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]—種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，為晶閘管大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁整流裝置，通過(guò)將三相交流電通過(guò)晶閘管半導(dǎo)體器件整流輸出直流電，為大型發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)提供直流電源，該新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置輸出能力為1500V/3300A，可廣泛應(yīng)用于水電、火電、核電發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)以及直流電氣傳動(dòng)領(lǐng)域。
[0029]—種新型大功率發(fā)電機(jī)勵(lì)磁裝置，如圖1和圖2所示，整體外型尺寸，高*寬*深為2200mm*1000mm*1000mm ;該裝置整體外部包括柜體1，柜體1具有左側(cè)支撐板2，右側(cè)支撐板20和柜體底板4 ;柜體1內(nèi)部前方從下至上分為三部分:下部風(fēng)機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)域、中部整流模塊工作區(qū)域和上部阻容吸收區(qū)域；內(nèi)部后方從上至下分為三相交流母排區(qū)域、快熔區(qū)域和直流母排區(qū)域。
[0030]下部風(fēng)機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)域包括:2個(gè)風(fēng)機(jī)底板3，2臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)6，兩個(gè)風(fēng)口 7，2個(gè)蓋板8和中間隔板21 ；
[0031 ] 每個(gè)風(fēng)機(jī)底板3上各有4個(gè)螺釘孔5，通過(guò)螺釘固連柜體底板4。兩臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)6安裝在柜體1的前下方，分別固定在2個(gè)風(fēng)機(jī)底板3上；兩臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)6上方分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)風(fēng)口 7，兩臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)6分別設(shè)置成一用一備，兩個(gè)風(fēng)口 7上分別安有2個(gè)蓋板8 ;當(dāng)冷卻風(fēng)機(jī)6不工作時(shí)，每臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)6的風(fēng)口 7被蓋板8蓋住，當(dāng)需要通風(fēng)時(shí)，其中一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)6工作，該冷卻風(fēng)機(jī)6對(duì)應(yīng)的風(fēng)口 7內(nèi)的蓋板8被冷卻空氣頂開(kāi)，進(jìn)入中部整流模塊工作區(qū)域；
[0032]中間隔板21由3塊絕緣板拼接而成，平行放置在兩個(gè)風(fēng)口 7的后方，與柜體底板4平行，中間隔板21略高于蓋板8，卡在風(fēng)口 7與柜體1之間。當(dāng)冷卻風(fēng)機(jī)6中吹進(jìn)冷風(fēng)，頂開(kāi)蓋板8后，冷風(fēng)被中間隔板21擋住，向上進(jìn)入中部整流模塊工作區(qū)進(jìn)行冷卻。
[0033]中部整流模塊工作區(qū)域包括:整流模塊9;晶閘管脈沖功放板10 ;集風(fēng)器11和元器件安裝板12 ;
[0034]集風(fēng)器11具有上面、左面、右面和前面四面蓋板，組成箱體結(jié)構(gòu)；集風(fēng)器11位于冷卻風(fēng)機(jī)6正上方，前面蓋板擋住兩個(gè)風(fēng)口 7，負(fù)責(zé)收集冷卻風(fēng)機(jī)6吹出的冷風(fēng)對(duì)后面的整流模塊9進(jìn)行冷卻。
[0035]整流模塊9位于中間隔板21正上方，直接固定在柜體1的左側(cè)支撐板2和右側(cè)支撐板20上。整流模塊9由六只晶閘管和九只銅散熱器組成三相六脈波整流回路，且九只銅散熱器和六只晶閘管位于整流模塊9的前方，每?jī)芍簧崞髦虚g壓接一只晶閘管，集風(fēng)器11中的冷風(fēng)經(jīng)過(guò)散熱器，帶走晶閘管工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。
[0036]集風(fēng)器11左面和右面兩側(cè)蓋板內(nèi)部各安有一塊晶閘管脈沖功放板10 ;晶閘管脈沖功放板10是觸發(fā)6只晶閘管的電子線路板，有驅(qū)動(dòng)、放大、整形和高低壓隔離等作用。
[0037]集風(fēng)器11上面蓋板上方安有元器件安裝板12，元器件安裝板12直接固定在柜體1上，元器件安裝板12用于安裝控制系統(tǒng)模板、PLC可編程控制器、繼電器、開(kāi)關(guān)電源、斷路器等器件。
[0038]元器件安裝板12上方是上部阻容吸收區(qū)域。
[0039]上部阻容吸收區(qū)域，分布上下2塊絕緣板，等間距固定在柜體1的左側(cè)支撐板2和右側(cè)支撐板20上，平行于柜體底板4 ;上面的絕緣板上等間距分別安裝有3個(gè)電阻13，下面的絕緣板除了等間距安裝3個(gè)電阻13外，右邊還安裝有6只電容。6個(gè)電阻和6只電容，分別并聯(lián)接在6只晶閘管的兩端。阻容吸收的作用是吸收晶閘管在換相時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓尖峰，有效防止晶閘管過(guò)壓故障。
[0040]柜體的內(nèi)部后方從上至下分為三相交流母排區(qū)域、快熔區(qū)域和直流母排區(qū)域。
[0041]整流模塊9的九只銅散熱器上分別