CN104712485A - 柴油机启动装置及柴油发电机组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种柴油机启动装置及柴油发电机组，该柴油机启动装置包括与柴油机连接的异步发电机，用于柴油机启动时作为电动机带动柴油机启动，还用于柴油机启动后在柴油机的带动下作为交流发电机发出三相交流电；整流器，与异步发电机连接，用于将三相交流电变换为稳定的直流电；电能存储装置，与整流器连接，用于储存直流电的电能，还用于柴油机启动时，给异步发电机提供电能。本发明的柴油机启动装置不需要专门的直流启动电机来带动柴油机启动，柴油发电机组采用异步发电机组可以去掉同步发电机所必须的励磁控制器，从而节省空间，节约成本。

Description

柴油机启动装置及柴油发电机组
技术领域
本发明涉及一种柴油机启动装置及柴油发电机组。
背景技术
柴油发电机组中的柴油机启动性能的好坏，对柴油机的使用性至关重要，启动性能差，费时费力，严重影响柴油机的正常使用。目前柴油机的启动一般都采用直流启动机，其主要工作过程为由蓄电池向直流电动机供电，带动柴油机启动，柴油机启动正常工作时，直流电动机作为直流发电机用，柴油机带动直流发电机发电，向蓄电池充电，已备下一次启动和用电装置用电。
目前以柴油发电机组为驱动动力的车辆普遍采用柴油机带动三相同步交流牵引发电机，发出的三相交流电通过整流器到达直流中间回路，中间回路中恒定的直流电压通过逆变器调节其振幅和频率，再将直流电逆变成三相变频调压交流电压，并供给三相异步牵引电动机驱动车辆运行。
以直流电机作为柴油机启动机的缺点是在功率比较大的应用中，柴油机启动后直流电机作为发电机给蓄电池和其它直流用电设备供电，其功率不能够满足设备需求，还需要额外的增加电源转换装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种柴油机启动装置及柴油发电机组，该柴油机启动装置在不需要增加电源转换装置的前提下，能满足柴油机启动电压需求，柴油机启动后各种用电设备的用电需求。
为实现上述目的，本发明提供一种柴油机启动装置，包括：
异步发电机，与柴油机连接，用于所述柴油机启动时作为电动机带动所述柴油机启动，还用于所述柴油机启动后在所述柴油机的带动下作为交流发电机发出三相交流电；
整流器，与所述异步发电机连接，用于将所述三相交流电变换为稳定的直流电；
电能存储装置，与所述整流器连接，用于储存所述直流电的电能，还用于所述柴油机启动时，给所述异步发电机提供电能。
优选地，还包括：
直流电源变换器，设置于所述限整流器与所述电能存储装置之间，并分别与所述整流器、电能存储装置连接，用于所述柴油机启动时，将所述电能存储装置的低电压转换为所述柴油机启动所需的直流工作电压。
优选地，所述直流电源变换器还用于所述柴油机启动后，将所述直流电的电压转换为所述电能存储装置储存电能时所需的电压。
优选地，所述整流器为四项四象限整流器。
优选地，所述电能存储装置为蓄电池。
为实现上述目的，本发明提供一种柴油发电机组，该柴油发电机组包括上述的柴油机启动装置。
本发明的技术效果是：
不需要专门的直流启动电机并通过机械变速箱带动柴油机启动，柴油发电机组不需要占用太大的空间，柴油发电机组采用异步发电机组可以去掉同步发电机所必须的励磁控制器，在同样功率等级下异步发电机的体积要远远小于同步发电机，从而节省空间，节约成本。
附图说明
图1为本发明实施例的柴油机启动装置的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本发明实施例的柴油机启动装置的原理框图，请参照图1，本发明的柴油发电机组启动装置，包括：
异步发电机2，该异步发电机2与柴油机1连接，有两个方面的用途。一是在柴油机1启动时作为电动机带动所述柴油机1启动，此时电流来源为蓄电池5；二是在柴油机1启动后在柴油机1的带动下作为交流发电机发出三相交流电。
整流器3，与所述异步发电机2连接，作用是将所述三相交流电变换为稳定的直流电。其中，所述整流器3为四象限整流器。
电能存储装置，该电能存储装置为蓄电池5，蓄电池5与所述整流器3连接，用于储存所述直流电的电能，还用于柴油机1启动时，给异步发电机2提供电能。
本发明的柴油机启动装置不需要专门的直流启动电机来带动柴油机启动，柴油发电机组不需要占用太大的空间，柴油发电机组采用异步发电机组可以去掉同步发电机所必须的励磁控制器，在同样功率等级下异步发电机的体积要远远小于同步发电机，从而节省空间，节约成本。
作为本发明的优选实施方式，柴油发电机组启动装置还包括直流电源变换器4，该直流电源变换器4设置于整流器3与蓄电池5之间，并分别与所述整流器3、蓄电池5连接，也有两个方面的用途：一是用于所述柴油机启动时，将蓄电池5中的低电压转换为柴油机1启动时所需的直流工作电压，以便给异步发电机2提供电流，使得异步发电机2带动柴油机1启动；二是用于异步发电机2发出的三相交流电经整流器3转化为直流电后，将该直流电的电压转换为蓄电池5储存电能时所需的电压。
以上装置的工作原理如下：当柴油机1起动时，直流电源变换器4、整流器3（工作在逆变工况）、异步发电机2（工作在异步电动机工况）构成一套变频启动装置，启动柴油机。在柴油机1起动过程中，直流电源变换器4工作在升压斩波工况，将蓄电池5的低电压经过升压斩波后变换为柴油机1起动所需的直流工作电压。柴油机1启动后，带动异步发电机2旋转发电得到三相交流电，经过整流器3将三相交流电整流为稳定的直流电，通过直流电源变换器4得到蓄电池5组所需要的直流电，为以柴油发电机组为驱动动力的设备的直流负载供电。在柴油机正常运行过程中，直流电源变换器4工作在降压斩波工况，将整流器3整流得到的直流电经过降压斩波后变换为可以为蓄电池5充电、维持低压用电设备6工作的低电压。
综上所述，本发明的柴油机启动装置采用异步发电机组可以去掉同步发电机所必须的励磁控制器，不需要专门的直流启动电机并通过机械变速箱带动柴油机启动，柴油发电机组不需要占用太大的空间，使以柴油发电机组为驱动动力的设备布局更加合理方便。同时还节省空间，节约成本。
本发明还提供一种柴油发电机组，该柴油发电机组包括上述的柴油发电机组启动装置。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种柴油机启动装置，其特征在于，包括：
异步发电机，与柴油机连接，用于所述柴油机启动时作为电动机带动所述柴油机启动，还用于所述柴油机启动后在所述柴油机的带动下作为交流发电机发出三相交流电；
整流器，与所述异步发电机连接，用于将所述三相交流电变换为稳定的直流电；
电能存储装置，与所述整流器连接，用于储存所述直流电的电能，还用于所述柴油机启动时，给所述异步发电机提供电能。
2.根据权利要求1所述的柴油机启动装置，其特征在于，还包括：
直流电源变换器，设置于所述限整流器与所述电能存储装置之间，并分别与所述整流器、电能存储装置连接，用于所述柴油机启动时，将所述电能存储装置的低电压转换为所述柴油机启动所需的直流工作电压。
3.根据权利要求2所述的柴油机启动装置，其特征在于，所述直流电源变换器还用于所述柴油机启动后，将所述直流电的电压转换为所述电能存储装置储存电能时所需的电压。
4.根据权利要求1所述的柴油机启动装置，其特征在于，所述整流器为四项四象限整流器。
5.根据权利要求1所述的柴油机启动装置，其特征在于，所述电能存储装置为蓄电池。
6.一种柴油发电机组，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的柴油机启动装置。
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