一种Crowbar装置和电机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种Crowbar装置及电机，其中Crowbar装置包括：作为承载体的散热器；贴合设置在散热器上的Crowbar电路，其用于实现电网故障时对电机的保护；与Crowbar电路电连接的信号转换模块，其用于接收外部信号并进行转换，然后将转换后的信号输送给所述Crowbar电路。本发明专利技术集成了散热器、Crowbar电路和信号转换模型，具有更高的集成度。同时，本发明专利技术通过合理地布局各个电路及零部件的位置，不仅使得本装置的结构更加紧凑，还使得本装置具有更好的电子性能和散热性能，从而保证了本装置的可靠性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种Crowbar装置和电机
本专利技术涉及电子电力应用
，具体地说，涉及一种Crowbar装置和电机。
技术介绍
随着并网风电机组的增加，风电机组与电网的相互影响也日渐明显。当电网发生故障时，电网电压会发生跌落或电压过高。而在电网电压发生跌落或者电压过高时，双馈异步风力发电机在定子侧会出现定子侧电压中含有直流或者负序分量的现象，从而产生较大滑差，引起转子绕组的过电压以及过电流。转子绕组的过电压以及过电流会对转子绕组以及转子侧变流器的器件造成损坏。并且，因为变流器中转子侧的能量输入大于变流器电网侧的能量输出，这样就导致了中间直流电压也急剧提升。而变流器中的正常的斩波电路容量不能将中间直流电压的多余能量释放。所以为了在电网故障期间保护转子侧变流器和发电机转子绕组，双馈风力发电机都需要具有低压穿越能力，所以双馈风力发电机大都装有Crowbar装置(即撬棍装置)。目前大部分双馈风力发电机组采用的是被动式Crowbar装置。然而被动式Crowbar装置在投入后不能自动退出，只能在被动能量释放到比较低后才能关断从而退出。同时，被动式Crowbar装置中电阻的选型范围普遍偏小。所以，被动式Crowbar装置已经无法满足最新的低压穿越标准的要求。主动式Crowbar装置是近年来发展起来的新的Crowbar装置，其能够很好的满足低压穿越标准的要求。但是，现有的主动式Crowbar装置存在集成度不高、布局不合理、体积较大、安装以及维护困难等问题。所以，基于上述情况，亟需一种集成度高、结构合理的Crowbar装置。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种Crowbar装置，包括：作为承载体的散热器；贴合设置在所述散热器上的Crowbar电路，其用于实现故障时对电机的保护；与所述Crowbar电路电连接的信号转换模块，其用于接收外部信号并进行转换，然后将转换后的信号输送给所述Crowbar电路。根据本专利技术的一个实施例，所述散热器作为第一层，所述Crowbar电路作为第二层，所述信号转换模块设置在所述Crowbar电路之上作为第三层。根据本专利技术的一个实施例，所述Crowbar电路包括：整流电路，其输入端与电机转子的输出端连接，用于将电机转子输出的交流电能转换为直流电能；制动电阻，其作为所述直流电能的负载，用于将流过的直流电能转换为热能；开关电路，其电连接于所述整流电路和制动电阻之间，用于根据外部信号相应地断开或闭合。根据本专利技术的一个实施例，所述整流电路与开关电路相邻设置。根据本专利技术的一个实施例，所述Crowbar电路还包括：支撑电容，其并联在所述整流电路的输出端之间，用于减小所述开关电路的关断过电压。根据本专利技术的一个实施例，所述Crowbar电路还包括：支撑电容，其并联在所述整流电路的输出端之间，用于减小所述开关电路的关断过电压；放电电阻，其与所述支撑电容并联。根据本专利技术的一个实施例，所述整流电路包括三相桥式不可控整流电路。根据本专利技术的一个实施例，所述开关电路包括若干并联的绝缘栅双极型晶体管和若干与所述制动电阻反并联的二级管。根据本专利技术的一个实施例，所述信号转换模块包括：屏蔽板，其设置在上述开关电路上方；光电转换板，其通过支架固定在所述屏蔽板上，用于将接收到的外部光信号转换为电信号；门极驱动板，其设置在所述屏蔽板与光电转换板之间，电连接于所述光电转换板与Crowbar电路之间，用于将接收到的电信号进行电量转换后输出给所述Crowbar电路。本专利技术还提供了一种电机，所述电机包括：转子；如上所述的Crowbar装置，所述Crowbar装置与所述转子连接，用于实现对所述转子的过电流保护。本专利技术提供的Crowbar装置集成了散热器、Crowbar电路和信号转换模块，相较于现有的Crowbar装置，该装置具有更高的集成度。同时，通过合理地布局各个电路及零部件的安装位置，不仅使得整个装置的结构更加紧凑，还使得整个装置具有更加良好的电子性能和散热性能，从而保证了装置的可靠性和实用性。同时，相较于现有的Crowbar装置，本专利技术提供的Crowbar装置中整流电路与开关电路的位置更为靠近，从而使得连接二者的铜排也就更短，这有助于降低Crowbar装置整流部分的杂散电感。此外，针对现有的Crowbar装置瞬时关断过电压较大而使得过电压吸收电路较为复杂的问题。本专利技术通过在Crwobar电路中加入支撑电容和放电电阻，有效减小了开关电路关断瞬间的过电压。这不仅有利于过电压吸收电路的简化，还有利于降低对Crowbar电路中各个器件的性能要求，有助于扩大元器件的选型范围，从而减小了整个装置的体积和成本。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术一个实施例的Crowbar装置的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的Crowbar电路的电路图；图3是根据本专利技术一个实施例的Crowbar装置的俯视图；图4是图3所示的Crowbar装置的正视图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。现有的主动式Crowbar装置的集成度不高、结构不合理，这使得现有的Crowbar装置体积较大，设备的安装和维护困难。本专利技术通过对Crowabr装置各个部分进行合理布局，提供了一种集成度高、结构合理的Crowbar装置。图1示出了本实施例中Crowbar装置的结构示意图。如图1所示，本实施例所提供的Crowbar装置包括散热器101、Crowbar电路102和信号转换模块103。其中，散热器101处于整个装置的第一层(即底层)，并作为Crowbar电路102和信号转换模块103的承载体。Crowbar电路102作为Crowbar装置的功能单元。当大功率风力发电系统的电网发生故障时，Crowbar电路102能够保证风力发电机不脱网，并且还能够为故障电网提供无功电流。同时，Crowbar电路102还能够在电网发生故障时实现对风力发电机转子和变流器的保护。当风力发电机转子侧的电流过大时，Crowbar装置102能将风力发电机转子侧的输出电能转换为热能释放掉，从而抑制了变流器直流侧电压继续升高。因为Crowbar电路102工作时会产生大量的热量，所以为了能够有效地进行散热，从而保证各个器件的可靠性和使用寿命，本实施例中，Crowbar电路102作为整个装置的第二层贴合设置在散热器101上。信号转换模块103作为整个装置的第三层，设置在Crowbar电路上。信号转换模块103与Crowbar电路102电连接，能够接收外部信号并将外部信号进行转换，然后将转换后的信号输送给Crowbar电路102。现有的主动式Crowbar装置瞬时关断电流(即过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Crowbar装置，包括：作为承载体的散热器；贴合设置在所述散热器上的Crowbar电路，其用于实现电网故障时对电机的保护；与所述Crowbar电路电连接的信号转换模块，其用于接收外部信号并进行转换，然后将转换后的信号输送给所述Crowbar电路。

【技术特征摘要】
1.一种Crowbar装置，包括：作为承载体的散热器；贴合设置在所述散热器上的Crowbar电路，其用于实现电网故障时对电机的保护；与所述Crowbar电路电连接的信号转换模块，其用于接收外部信号并进行转换，然后将转换后的信号输送给所述Crowbar电路；其中，所述Crowbar电路包括：整流电路，其输入端与电机转子的输出端连接，用于将电机转子输出的交流电能转换为直流电能；制动电阻，其作为所述直流电能的负载，用于将流过的直流电能转换为热能；开关电路，其电连接于所述整流电路和制动电阻之间，用于根据外部信号相应地断开或闭合；所述信号转换模块包括：屏蔽板，其设置在所述开关电路上方；光电转换板，其通过支架固定在所述屏蔽板上，用于将接收到的外部光信号转换为电信号；门极驱动板，其设置在所述屏蔽板与光电转换板之间，电连接于所述光电转换板与Crowbar电路之间，用于将接收到的电信号进行电量转换后输出给所述Crowbar电路。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述散热器作为第一层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨印博，杨林，许浩，马伯乐，蒋耀生，吴顶峰，刘兴平，张东辉，邬冬临，吴春冬，杨乐乐，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43