晶闸管起动装置制造方法及图纸

晶闸管起动装置(100)通过依次执行使直流输出电流(Id)断续地为零来进行逆变器(2)的转流的第一模式、以及通过同步机(20)的感应电压来进行逆变器(2)的转流的第二模式，使同步机(20)从停止状态加速到规定的旋转速度。第二控制部(13)基于位置检测器(7)的检测信号控制转换器中的晶闸管的点弧相位，以使转换器(1)的直流输出电流与电流指令值一致。在第一模式中，电流指令值被设定为随着同步机(20)的旋转速度变高而电流值变高。

Thyristor starter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶闸管起动装置
本专利技术涉及一种晶闸管起动装置。
技术介绍
正在开发用于使发电机以及电动机等同步机起动的晶闸管起动装置(例如参照国际公开2014/033849号说明书(专利文献1))。晶闸管起动装置具备将交流电力转换为直流电力的转换器、使直流电力平滑化的直流电抗器、以及将从转换器经由直流电抗器提供的直流电力转换为可变频率的交流电力并向同步机供给的逆变器。通过控制向同步机供给的交流电力，能够使停止状态的同步机起动并使其以规定的旋转速度驱动。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开2014/033849号说明书
技术实现思路
专利技术将要解决的课题作为用于冷却上述同步机的冷却构造，有如下构造：其构成为，将空气或者氢气等作为冷却介质，使冷却介质在形成于同步机内的转子以及定子的通风路径中循环。在这种冷却装置中，通常，使用安装于同步机的转子的旋转轴的风扇使冷却介质循环。然而，在上述的冷却装置中，在同步机的旋转速度低的情况下、即同步机的起动时或低速时，由于风扇的旋转速度也降低，因此产生冷却能力降低这一问题。其结果，存在同步机过热的可能性。为了抑制同步机的过热，在同步机的旋转速度低的情况下，减小向同步机提供的电流较为有效。然而，若减小向同步机提供的电流，则同步机的升速率(旋转速度上升的比率)降低，因此可能会产生同步机的起动花费时间这一不良情况。另外，若欲通过提高冷却构造的冷却能力来抑制同步机的过热，则不得不增大用于冷却冷却介质的冷却器的容量，有可能导致装置的大型化。本专利技术为了解决上述那样的课题而完成，其目的在于，提供能够在抑制同步机的过热的同时使同步机在短时间内起动的晶闸管起动装置。用于解决课题的手段根据本专利技术的某一方面，使同步机起动的晶闸管起动装置具备转换器、直流电抗器、逆变器、位置检测器、第一控制部以及第二控制部。转换器构成为将交流电力转换为直流电力。直流电抗器使直流电力平滑化。逆变器构成为将从转换器经由直流电抗器提供的直流电力转换为可变频率的交流电力并向同步机供给。位置检测器构成为检测同步机的转子位置。第一控制部构成为基于位置检测器的检测信号控制逆变器中的晶闸管的点火相位。第二控制部构成为基于位置检测器的检测信号控制转换器中的晶闸管的点火相位，以使转换器的直流输出电流与电流指令值一致。晶闸管起动装置构成为通过依次执行第一模式和第二模式使同步机从停止状态加速到规定的旋转速度，该第一模式通过使直流输出电流断续地为零来进行逆变器的换流，该第二模式通过同步机的感应电压来进行逆变器的换流。在第一模式中，电流指令值被设定为随着同步机的旋转速度变高而电流值变高。专利技术效果根据本专利技术，能够提供可在抑制同步机的过热的同时使同步机在短时间内起动的晶闸管起动装置。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的晶闸管起动装置的构成的电路框图。图2是表示同步机的冷却构造的一个例子的剖面图。图3是表示晶闸管起动装置的动作的时序图。图4是示意地表示断续换流模式时的逆变器的换流动作的时序图。图5是示意地表示断续换流模式时的同步机的旋转速度与转换器的直流输出电流的关系的时序图。图6是表示断续换流模式时的同步机的旋转速度与电流指令值的关系的图。图7是表示断续换流模式时的同步机的旋转速度与电流指令值的关系的图。图8是示意地表示断续换流模式时的同步机的旋转速度与转换器的直流输出电流的关系的时序图。具体实施方式以下，参照附图详细地说明本专利技术的实施方式。另外，对相同或者相当的部分标注相同的参照附图标记，不重复其说明。图1是表示本专利技术的实施方式的晶闸管起动装置的构成的电路框图。参照图1，本专利技术的实施方式的晶闸管起动装置100通过使停止的同步机20加速到规定的旋转速度，从而使同步机20起动。同步机20包含具有电枢绕组ATU、ATV、ATW的定子和具有励磁绕组22的转子。同步机20例如与火力发电厂的燃气轮机结合，由燃气轮机旋转驱动。在以下的说明中，也将规定的旋转速度称为“额定旋转速度”。例如在交流电源30的频率为60Hz的情况下，额定旋转速度被设定为3600rpm。晶闸管起动装置100连接于变压器TR的二次侧。变压器TR的一次侧连接于交流电源30。变压器TR将从交流电源30供给的三相交流电压转换为规定的电压值的三相交流电压并提供给晶闸管起动装置100。晶闸管起动装置100具备转换器1、直流电抗器3、以及逆变器2。转换器1是至少包含六个晶闸管的三相全波整流器，将来自变压器TR的三相交流电力转换为可变电压的直流电力。直流电抗器3连接于转换器1的正侧输出端子1a与逆变器2的正侧输入端子2a之间。直流电抗器3使转换器1的直流输出电流Id平滑化。转换器1的负侧输出端子1b与逆变器2的负侧输入端子2b相互连接。另外，也可以在转换器1的负侧输出端子1b与逆变器2的负侧输入端子2b之间连接另一个直流电抗器3。逆变器2的三个输出端子2c、2d、2e分别连接于同步机20的三个电枢绕组ATU、ATV、ATW。逆变器2是至少包含六个晶闸管U、V、W、X、Y、Z的三相他励式逆变器。晶闸管U、V、W的阳极都连接于正侧输入端子2a，它们的阴极分别连接于输出端子2c、2d、2e。晶闸管X、Y、Z的阳极分别连接于输出端子2c、2d、2e，它们的阴极都连接于负侧输入端子2b。通过与三相交流电压Vu、Vv、Vw同步地使晶闸管U、V、W中的一个晶闸管和晶闸管X、Y、Z中的一个晶闸管导通，从而逆变器2将从转换器1经由直流电抗器3供给的直流电力转换为可变频率、可变电压的三相交流电力并提供给同步机20的定子(电枢绕组ATU、ATV、ATW)。由此，能够使同步机20的旋转速度上升。晶闸管起动装置100还具备变流器4、5、电压检测器6、位置检测器7、电流检测器9、逆变器控制部10、以及转换器控制部13。变流器4检测从变压器TR流到转换器1的三相交流电流，并将表示检测值的信号提供给电流检测器9。电流检测器9基于来自变流器4的信号，对从转换器1输出的直流电流Id进行运算，并将表示其运算值的信号提供给转换器控制部13。具体而言，电流检测器9具有全波整流型的二极管整流器，将检测到的三相交流电流转换为直流电流Id。变流器5检测从逆变器2流到同步机20的电枢绕组ATU、ATV、ATW的电流，并将表示检测值的信号提供给位置检测器7。电压检测器6检测从逆变器2向同步机20供给的三相交流电压Vu、Vv、Vw的瞬时值，并将表示检测值的信号提供给位置检测器7。具体而言，电压检测器6检测同步机20的电枢绕组ATU、ATV、ATW中的三相交流电压的线间电压中的两个线间电压(在图1中是U相－V相间的交流电压Vu－v以及V相－W相间的交流电压Vv－w)。如此，通过检测U相－V相间的交流电压Vu－v、V相－W相间的交流电压Vv－w以及W相－U相间的交流电压Vw－u中的至少两个线间电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶闸管起动装置，使同步机起动，具备：/n转换器，构成为将交流电力转换为直流电力；/n直流电抗器，使所述直流电力平滑化；/n逆变器，构成为将从所述转换器经由所述直流电抗器提供的所述直流电力转换为可变频率的交流电力并向所述同步机供给；/n位置检测器，构成为检测所述同步机的转子位置；/n第一控制部，构成为基于所述位置检测器的检测信号控制所述逆变器中的晶闸管的点火相位；以及/n第二控制部，构成为基于所述位置检测器的检测信号控制所述转换器中的晶闸管的点火相位，以使所述转换器的直流输出电流与电流指令值一致，/n所述晶闸管起动装置构成为通过依次执行第一模式和第二模式而使所述同步机从停止状态加速到规定的旋转速度，该第一模式通过使所述直流输出电流断续地为零来进行所述逆变器的换流，该第二模式通过所述同步机的感应电压来进行所述逆变器的换流，/n在所述第一模式中，所述电流指令值被设定为随着所述同步机的旋转速度变高而电流值变大。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种晶闸管起动装置，使同步机起动，具备：
转换器，构成为将交流电力转换为直流电力；
直流电抗器，使所述直流电力平滑化；
逆变器，构成为将从所述转换器经由所述直流电抗器提供的所述直流电力转换为可变频率的交流电力并向所述同步机供给；
位置检测器，构成为检测所述同步机的转子位置；
第一控制部，构成为基于所述位置检测器的检测信号控制所述逆变器中的晶闸管的点火相位；以及
第二控制部，构成为基于所述位置检测器的检测信号控制所述转换器中的晶闸管的点火相位，以使所述转换器的直流输出电流与电流指令值一致，
所述晶闸管起动装置构成为通过依次执行第一模式和第二模式而使所述同步机从停止状态加速到规定的旋转速度，该第一模式通过使所述直流输出电流断续地为零来进行所述逆变器的换流，该第二模式通过所述同步机的感应电压来进行所述逆变器的换流，
在所述第一模式中，所述电流指令值被设定为随着所述同步机的旋转速度变高而电流值变大。


2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本泰明，荻野宏之，川口裕敬，安藤彰修，
申请(专利权)人：东芝三菱电机产业系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP