一种系统(50)包括涡电流制动器(74)。所述涡电流制动器(74)包括背板(76)和第一电感器(78)。所述第一电感器(78)包括连接到所述背板(76)的磁极(104)和安置在所述磁极(104)周围的绕组(108)，其中所述绕组(108)被配置成传导电流以产生磁场(120)。所述背板(76)和所述磁极(104)中的至少一个包括多个层压物(172)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用层压制动器部件进行发电机制动的系统和方法
本文中所公开的主题大体上涉及一种发电系统，且更确切地说涉及低压穿越(LVRT)事件期间发电系统的发电机的电磁制动。
技术介绍
电力网收集从多个发电机产生的电力，且将电力传输到不同位置。操作期间，可能发生电网干扰，这可能归因于故障且降低公用系统中的电压。发电机和电网的互连点处电压的突然减小可导致发电机的电力输出的突然减小。因此，与发电机的电力输出相比，可存在来自连接到发电机的发动机的较大机械功率输入。这可能致使发电机的转速加速，从而导致发电机和电网之间的同步的损失。此外，将发电机断开连接可能会降低电网的稳定性。因此，一些电网法规规定由电网故障事件所导致的发电机“穿越”的特定电压条件。如可能了解的，如本文所用的词组“穿越”可限定为继续操作而不从电网断开连接。此能力被称作LVRT或故障穿越(FRT)。不同类型的负载可施加到发电机以减小机械输入和来自发电机的电输出的差。令人遗憾的是，已知的电磁制动系统遭受制动响应时间的延迟。
技术实现思路
在范围方面与初始主张的专利技术相一致的某些实施例概述如下。这些实施例不希望限制所主张的专利技术的范围，相反，这些实施例仅希望提供本专利技术的可能形式的简要概述。实际上，本专利技术可涵盖可类似于或不同于下文阐述的实施例的多种形式。在一个实施例中，一种系统包括涡电流制动器。涡电流制动器包括背板和第一电感器。第一电感器包括连接到背板的磁极(pole)和安置在磁极周围的绕组，其中所述绕组被配置成传导电流以产生磁场。背板和磁极中的至少一个包括多个层压物。在另一实施例中，一种系统包括电磁制动系统。电磁制动系统包括涡电流制动器，所述涡电流制动器继而包括连接到发电机系统的轴的导电表面、背板和连接到背板的多个电感器。每一电感器包括连接到背板的磁极和安置在磁极周围的绕组，其中所述绕组被配置成传导电流以产生第一磁场。背板和每一相应磁极中的至少一个包括多个层压物。在另一实施例中，一种方法包括：监视发电系统的负载参数；至少部分地基于对负载参数的第一改变而确定穿越事件的开始；以及应用涡电流制动器以经历穿越事件期间对发电系统施加负载。应用涡电流制动器包括将电流供应到涡电流制动器的绕组，其中所述电流包括穿越事件的开始的阈值时间周期内的稳态电流值的至少70％。应用涡电流制动器还包括通过穿过绕组的电流在涡电流制动器的导电表面上引发电磁力。涡电流制动器包括所述导电表面、背板和连接到背板的磁极，且所述背板和所述磁极中的至少一个包括多个层压物。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解，其中在整个附图中相同的标号表示相同的部分，其中：图1是LVRT事件期间发电系统到电网的连接点处的电压极限曲线的曲线图；图2是具有电磁制动系统的发电系统的实施例的框图；图3是电磁制动系统的实施例的电感器部分的截面图；图4是电磁制动系统的实施例的实心背板的轴向视图；图5是电磁制动系统的实施例的层压背板的轴向视图；图6是电磁制动系统的实施例的另一层压背板的轴向视图；图7是电磁制动系统的实施例的层压磁极的轴向视图；图8是电磁制动系统的实施例的层压磁极的截面图；以及图9是示出电磁制动系统的各种实施例的响应时间的图表。具体实施方式将在下文描述本专利技术的一个或多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可能无法在本说明书中描述实际实施方案的所有特征。应当理解，随着如任何工程或设计项目中的任何这种实际实施方案的开发，大量的针对实施方案的决策都实现开发者的具体目标，例如遵守在实施方案之间可能不同的与系统相关和与商业相关的约束。此外，应了解，这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但对于受益于本专利技术的所属领域的一般技术人员来说，这些都是设计、制造和生产中的常规任务。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”和“所述”希望表示这些元件中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”希望为包括性的并且意味着可能存在除了所列元件之外的额外元件。需要例如分布式能源(DER)系统等发电机保持与电力网同步，“穿越”低压故障条件，且在故障被清除之后立即将电力馈送到电网中，这是归因于强制实行此些限制的电网法规。DER系统是通常在3kW到10,000kW范围内的小型发电机，其从各种源产生电力且将所产生的电力传递到连接的电力网。DER系统通常是对于传统电力系统的替代或增强。DER系统可减少传输电的过程中损失的能量的量，因为电可极其接近其使用地点而产生。如可能了解的，如本文所用的词组“穿越”可限定为继续操作而不从电网断开连接。此能力被称作低压穿越(LVRT)或故障穿越(FRT)。呈现用于LVRT事件期间发电机的电磁制动的系统和方法的各种实施例。这些各种实施例快速控制所要时间周期内发电系统的轴的转速，这继而通过使用电磁制动器(例如，涡电流制动器)的至少一个层压部分来提供发电系统中的有效穿越能力。涡电流制动器的所述至少一个层压部分可以是一个或多个电感器的磁极部分、背板(或磁轭)部分，或其任何组合。如下文进一步论述，层压涡电流制动器的一部分减少由于将电流供应到涡电流制动器的一个或多个绕组而在层压部分中产生的涡电流。减少层压部分中产生的涡电流可增加产生提供制动力的磁场的速度。益处可包括较快制动响应时间和因此制动过程中较少能量消耗。图1说明LVRT事件期间发电系统到电网的连接点(POC)处的电压极限曲线的曲线图10。举例来说，LVRT事件可由于雷电或风暴撞击或以其它方式损坏传输线而导致。这些故障可致使某一量值和持续时间的电压减小，取决于故障的类型和严重程度以及故障距POC的距离。电网法规可规定，如果POC处的电压减小具有特定量值和持续时间，则发电机保持连接。举例来说，电网法规可规定，当电压减小在75％和100％、80％和95％或85％和90％之间且持续时间在50ms和5秒、100ms和4秒或150ms和3秒之间时，发电机保持连接。确保发电机保持连接到电网防止因断开连接而增加电压减小量，而增加电压减小量可能另外增加系统不稳定性。曲线图10展示以毫秒表示时间的水平轴线12，和以预LVRT事件电压(例如，400V、690V)的百分比表示电压的垂直轴线14。LVRT事件在0ms处发生。在LVRT事件之前，系统处于稳态，且POC处(即，0ms之前)的预LVRT事件电压16为每单位100％或1。在稳态期间，发电系统的原动机(primemover)、轴和发电机与电网同步。当LVRT事件发生时，0ms处的电压18可下降到低至稳态电压的5％。在此实例中，电网法规规定，即使当电压下降95％而低至5％时，发电机仍保持与电网连接。应注意，POC处的电压至少部分地基于故障距POC的电气距离、故障的类型和严重程度等等。在一些实施例中，LVRT事件期间的电压减小可在75％和100％、80％和95％、或85％和90％之间。当LVRT事件发生时，如图1中0ms处所示，发电机递送到电网中的电力的量通常也减少。如果由原动机产生的机械功率不减少，那么由原动机递送到发电机的机械功率超出由发电机递送到电网中的电力。递送到发电机的机械功率与从发电机取出的电力的差可展现为原动机、将原动机连接到发电机的轴和发电机的加速度。增加发电机的速本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，其包括：涡电流制动器，其包括：背板；以及第一电感器，所述第一电感器包括：连接到所述背板的磁极和安置在所述磁极周围的绕组，其中所述绕组被配置成传导电流以产生磁场；其中所述背板和所述磁极中的至少一个包括多个层压物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，其包括：涡电流制动器，其包括：背板；以及第一电感器，所述第一电感器包括：连接到所述背板的磁极和安置在所述磁极周围的绕组，其中所述绕组被配置成传导电流以产生磁场；其中所述背板和所述磁极中的至少一个包括多个层压物。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述背板完全层压。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述背板包括第一多个层压物，且所述磁极包括第二多个层压物。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个层压物包括硅钢合金。5.根据权利要求1所述的系统，其中，包括连接到所述绕组的电源，其中所述电源被配置成在所述涡电流制动器的启动期间供应所述电流，所述电流包括所述涡电流制动器的启动的10ms内稳态电流值的至少70％，且所述磁场包括所述涡电流制动器的启动的50ms内稳态磁场强度的至少80％。6.根据权利要求1所述的系统，其中，包括连接到所述绕组的电源，其中所述电源被配置成在所述涡电流制动器的启动期间供应所述电流，所述电流包括所述涡电流制动器的启动的10ms内稳态电流值的至少70％，且所述磁场包括所述涡电流制动器的启动的50ms内稳态磁场强度的至少90％。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述涡电流制动器包括连接到发电机系统的轴的导电表面，且所述磁场被配置成在所述涡电流制动器的启动期间阻止所述导电表面和所述轴的旋转。8.根据权利要求7所述的系统，其包括所述发电机系统，其中所述发电机系统包括所述轴、连接到所述轴的原动机，和连接到所述轴的发电机，其中所述发电机连接到电力网。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述原动机包括往复式发动机。10.一种系统，其包括：电磁制动系统，其包括：涡电流制动器，其包括：导电表面，其连接到发电机系统的轴；背板和连接到所述背板的多个电感器，每一电感器包括：连接到所述背板的磁极和安...
【专利技术属性】
技术研发人员：C贝尔德，MA阿瓦尼索夫，S施勒德，A帕诺斯延，H邵姆贝尔格，U利布谢尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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