发电机组件制造技术

一种发电机组件，其包含发电机装置和第一转换器元件（１１），发电机装置被布置为将机械功率转换为电功率并包含ＡＣ发电机（２）、电压调节器（４）以及ＡＣ耦合，电压调节器（４）被布置为基于与发电机装置的ＡＣ耦合的电压相关联的数据调节ＡＣ发电机（２）的励磁，ＡＣ耦合被布置为将来自ＡＣ发电机（２）的电功率供到第一转换器元件（１１），第一转换器元件（１１）被布置为将经过ＡＣ耦合施加的电压整流为ＤＣ电压，该发电机组件的特征在于，第一转换器元件（１１）被布置为通过改变经过ＡＣ耦合的电流的与转矩相关联的分量（Ｉ↓［ｑ］）来调节ＡＣ发电机（２）的功率，从而从ＡＣ发电机（２）获得具有希望的大小的功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉;s^艮据独立权利要求i的一种发电才几组件。
技术介绍
已知的发电机组件包含由例如柴油发动机等可变速度动力发动机驱动 的交流发电机，且由此产生的电经由频率转换器被供给负载。频率转换器包含直流电压中间电路，其由AC发电机通过二极管桥供电。根据动力发 动机的旋转速度在AC发电机旋转速度中的变化具有这样的结果频率转 换器的直流电压中间电路的电压也倾向于变化。因此，发电机组件具有升 压斩波器，以便将直流电压中间电路中的电压保持为恒定。这种发电机组 件的问题在于以上面介绍的方式将直流电压中间电路中的电压保持为恒定 相对较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种包含交流发电机的发电机组件，在该組件 中，直流电压中间电路的电压能在没有斩波器的情况下并在AC发电机由 可变速度动力发动机驱动时被保持为实质上恒定。本专利技术的目的通过特征 如独立权利要求所述的发电机组件实现。本专利技术的优选实施例在从属权利 要求中公开。本专利技术基于这样的构思AC发电机的励磁基于其输出电压受到调节， 且AC发电机的功率通过改变经过发电机AC耦合的电流的转矩相关分量 受到调节。本专利技术的发电机组件具有这样的优点由被AC发电机供电的第一转 换器元件所产生的直流电压能在没有斩波器的情况下保持为实质上恒定。附图说明下面将联系优选实施例参照附图更为详细地介绍本专利技术，在附图中 图1示出了根据本专利技术一实施例的发电机组件；以及 图2示出了发电机组件的第一转换器元件的简化电路图。具体实施例方式图1的发电机组件包含动力发动机14、包含AC发电机2的发电机装 置、频率转换器18以及电动机16。动力发动机14用轴连接到AC发电机 2，以便用于动力发动机14与AC发电机2之间的机械功率传送。动力发 动机14可以为可变速度动力发动机，例如可变速度柴油发动机。发电机装置被布置为将来自动力发动机14的机械功率转换为AC功 率。除了AC发电机2以外，发电机装置包含AC耦合、电压调节器4以 及AC电压测量装置6。发电机装置的AC耦合被布置为输出来自AC发电 机2的AC功率，电压调节器4被布置为调节发电机装置的AC耦合的电 压，AC电压测量装置6被布置为测量发电机装置的AC耦合的电压。频率转换器18包含第一转换器元件11、第二转换器元件12以及直流 电压中间电路13。第一转换器元件11包含连接到发电机装置AC耦合的 AC耦合以及连接到直流电压中间电路13的DC耦合。第一转换器元件11 被布置为将被输入到其AC耦合的电压整流为DC电压并通过其DC耦合 将此DC电压供到直流电压中间电路13。第二转换器元件12包含连接到 直流电压中间电路13的DC耦合以及连接到电动机16的AC耦合。第二 转换器元件12被布置为将直流电压中间电路13的DC电压逆变为AC电 压并向电动机16供给AC电压。频率转换器18还包含DC电压测量装置8，其被布置为测量直流电 压中间电路13的电压；控制器IO，其被布置为控制第一转换器元件ll的 运行。在数据传输方面，DC电压测量装置8连接到控制器10，以便向控 制器10传输与直流电压中间电路13的电压相关联的数据。控制器10能够4调节经过第一转换器元件11的AC耦合的电流的与励磁相关联的分量Id以及与转矩相关联的分量Iq。控制器IO被布置为基于与直流电压中间电路13的电压相关联并从DC 电压测量装置8接收的数据来控制AC发电机2的功率。实现功率控制， 使得控制器10改变经过第一转换器元件11的AC耦合的电流的与转矩相 关联的分量Iq,从而获得来自AC发电机2的希望功率。发电机装置的电压调节器4被布置为基于与AC耦合的电压相关联并 从AC电压测量装置6接收的数据来调节AC发电机2的励磁。在本专利技术 一实施例中，AC发电机2的励磁完全由电压调节器4来提供。在一替代性实施例中，AC发电机2的励磁的有限部分借助第一转换 器元件11通过产生经过发电机组件AC耦合的电流中的希望量的励磁相关 分量Id来获得。由第一转换器元件11提供的励磁相关分量Id的量在这种 情况下是有限的，使得电压调节器4能够在所有使用情况下保持在其正常 运行范围内。由第一转换器元件11所提供的励磁相关分量Id的量由控制 器10进行控制。用第一转换器元件ll产生励磁相关分量Id增大了发电机组件的损耗， 作为其附加的是，在第一转换器元件11的设计中必须考虑励磁相关分量 Id。AC发电机2的励磁量影响AC发电机2的输出电压，并因此影响发 电机组件的AC耦合中的电压。根据上述原因，取决于实施例，可以通过 单独使用电压调节器4或通过使用第一转换器元件14与电压调节器二者来 调节发电机组件的AC耦合的电压。第一转换器元件11的控制器10和电压调节器4在没有相互数据交换 的情况下独立运行。因此，电压调节器4倾向于根据其目标值调节发电机 组件的AC耦合的电压，而与第一转换器元件ll的运行无关。图2示出了第一转换器元件11的筒化电路图。由图2可见，第一转换 器元件11包含六个绝缘栅型双极型晶体管SI至S6以及六个二极管Dl至 D6， 二极管Dl至D6中的每一个与对应的双极型晶体管反并联耦合。绝缘栅型双极型晶体管即IGB晶体管以及由此构成的桥式连接在本领域是公 知的，因此这里不再详细介绍。第二转换器元件12的结构可以与图2所示第一转换器元件11的相同。 在这种情况下，发电机组件为四象限电驱动器(electric drive)，其中，电 可从AC发电机供到电动机16,反之亦然。在四象限电驱动器中，电机的 旋转速度和转矩方向可自由变化。四象限驱动器可在例如起重机应用中使 用。在替代性实施例中，第二转换器元件的结构可以与第一转换器元件的 不同。代替四象限驱动器的是，发电机组件也可被布置为一象限或二象限 驱动器。另外，发电机組件可包含制动电阻器装置。发电机组件的直流电压中间电路可对一个以上的电动机供电。除了多 种AC电动机以外，由发电机组件供电的电动机也可包含DC电动机。各 个AC电动机可由对应的逆变器供电。各个DC电动机可直接由DC电压 中间电路供电，或通过对应的DC转换器供电。另外，发电机组件的直流 电压中间电路可被布置为对除电动机以外的某些其它类型的负载供电。在本专利技术一实施例中，AC发电机为无刷同步发电机，其需要的励磁 能量由设置在其轴上的永磁体辅助发电机产生。也可使用其它类型的AC 发电机。另外，多个AC发电机可以连接到发电机组件的直流电压中间电 路，其中的每一个可借助特定的整流器连接到直流电压中间电路。对本领域技术人员而言，显然，本专利技术的基本构思可以以多种方式实 现。因此，本专利技术及其实施例不限于上面介绍的实例，它们可在权利要求 的范围内变化。权利要求1.一种发电机组件，其包含发电机装置和第一转换器元件(11)，发电机装置被布置为将机械功率转换为电功率并包含AC发电机(2)、电压调节器(4)以及AC耦合，电压调节器(4)被布置为基于与发电机装置的AC耦合的电压相关联的数据来调节AC发电机(2)的励磁，AC耦合被布置为将来自AC发电机(2)的电功率供到第一转换器元件(11)，第一转换器元件(11)被布置为将经过AC耦合施加的电压整流为DC电压，该发电机组件的特征在于，第一转换器元件(11)被布置为通过改变经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机组件，其包含发电机装置和第一转换器元件（１１），发电机装置被布置为将机械功率转换为电功率并包含ＡＣ发电机（２）、电压调节器（４）以及ＡＣ耦合，电压调节器（４）被布置为基于与发电机装置的ＡＣ耦合的电压相关联的数据来调节ＡＣ发电机（２）的励磁，ＡＣ耦合被布置为将来自ＡＣ发电机（２）的电功率供到第一转换器元件（１１），第一转换器元件（１１）被布置为将经过ＡＣ耦合施加的电压整流为ＤＣ电压，该发电机组件的特征在于，第一转换器元件（１１）被布置为通过改变经过ＡＣ耦合的电流的与转矩相关联的分量（Ｉ↓［ｑ］）来调节ＡＣ发电机（２）的功率，从而从ＡＣ发电机（２）获得具有希望的大小的功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P瓦伊诺宁，M波玛，J桑塔拉，
申请(专利权)人：科恩起重机有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[]