CN104595025B - 活塞发动机发电系统 - Google Patents
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Abstract
一种活塞发动机发电系统，包括活塞式主发动机、主发电机和尾气发电机。所述活塞式主发动机用于驱动所述主发电机发电。所述尾气发电机利用所述主发动机的尾气的热能发电，所述主发电机包括励磁系统，所述励磁系统的电流是由所述尾气发电机发出的电力提供的。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电系统，特别是涉及一种活塞发动机发电系统。
背景技术
发电机组一般包括发动机和由发动机带动的发电机。发电机部分又包括主发电机和励磁电机。励磁电机对发电机的励磁系统进行供电。主发电机和励磁电机共同接收发动机的主轴动力。即，励磁电机也会消耗发动机的主轴动力。另一方面，当发动机输出发生变化时，也会造成励磁电机的输出变化，这也增加了励磁调节的困难度。
发明内容
有鉴于此，本文提出一种活塞发动机发电系统，以解决至少一种前述问题。
本文提出的一种活塞发动机发电系统包括活塞式主发动机、主发电机和尾气发电机。所述活塞式主发动机用于驱动所述主发电机发电。所述尾气发电机利用所述主发动机的尾气的热能发电，所述主发电机包括励磁系统，所述励磁系统的电流是由所述尾气发电机发出的电力提供的。
在一实施例中，所述尾气发电机包括透平、永磁发电机和逆变器。所述透平用以接收所述主发动机的尾气以被所述尾气驱动旋转。所述永磁发电机被所述透平的旋转驱动用以发电。所述逆变器与所述永磁发电机电连接以将所述永磁发电机发出的电力转换成所需要的电力。
在一实施例中，所述励磁系统包括励磁绕组和励磁调节器，所述励磁绕组设置在所述主发动机上，所述励磁调节器设置在所述尾气发电机上。
综上所述，本文提供了一种活塞发动机发电系统，其主发电机的励磁系统的电力是由尾气发电机供应的。由于励磁系统的电力不再消耗主发电机的功率，因此可以提高发电机组的效率。同时，由于为励磁系统提供电力的尾气发动机是独立于主发电机的，因此励磁系统的电流调节将变得更加容易，因此可以简化励磁调节器的设计。
附图说明
图1是活塞发动机发电系统的一个实施例的系统示意图。
图2是图1的活塞发动机发电系统中尾气发电机的一个实施例的示意图。
具体实施方式
在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
图1是活塞发动机发电系统的一个实施例的系统示意图。如图1，活塞发动机发电系统包括活塞式主发动机10、主发电机12和尾气发电机14。
活塞式主发动机10驱动主发电机12发电。在现有的发电机中，发电机的励磁系统通常由一个与发电机主轴同轴的励磁发电机提供，因此现有设计的励磁系统需要消耗发电机的功率。但在本发明中，主发电机12的励磁系统的电力是由尾气发电机14提供的。励磁系统包括励磁绕组16和励磁调节器26。励磁绕组16设置在主发动机12里面。励磁调节器26可设置在尾气发电机14中，具体在后面描述。
尾气发电机14利用主发动机10的尾气的热能发电。如图2所示，在一个实施例中，尾气发电机14包括透平18、减速器20、发电机22和逆变器24。
透平18用以从主发动机10接收尾气以被所述尾气驱动旋转。在发动机10未装备增压器的情况下，透平18接收的尾气可以是从发动机10的排气门直接获取；在发动机10装备有增压器的情况下，透平18接收的尾气可以是从增压器的排气口获取。
透平18的旋转动能通过减速器20之后驱动发电机22以进行发电。在本实施例中，发电机为永磁发电机。逆变器24与永磁发电机22电连接以将永磁发电机22发出的电力转换成所需要的电力带动负载。例如，逆变器24将永磁发电机22发出的电力转换成恒频恒压的电力以进行并网。
励磁系统的励磁调节器26根据主发电机的负载调节励磁绕组的电流。在本发明中，主发电机12的励磁系统的电力是由尾气发电机14提供的。尾气发电机14是利用主发动机10的尾气进行发电的，通常能够发出相当于主发电机5-10％的电力。这个数量的电力通常足够保证励磁系统的电力需求。而且，由于为励磁系统提供电力的尾气发动机14是独立于主发电机12的，因此励磁系统的电流调节将变得更加容易，因此可以简化励磁调节器的设计。尾气发电机多余的电力可以并网或用于其它用途。在一些实施例中，励磁调节器26可以设计于尾气发电机14的控制系统中。
综上所述，本文提供了一种活塞发动机发电系统，其主发电机的励磁系统的电力是由尾气发电机供应的。由于励磁系统的电力不再消耗主发电机的功率，因此可以提高发电机组的效率。同时，由于为励磁系统提供电力的尾气发动机是独立于主发电机的，因此励磁系统的电流调节将变得更加容易，因此可以简化励磁调节器的设计。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。
Claims (2)
1.一种活塞发动机发电系统，包括活塞式主发动机和主发电机，所述活塞式主发动机用于驱动所述主发电机发电，其特征在于，所述活塞发动机发电系统还包括尾气发电机，所述尾气发电机包括透平以及发电机，所述透平用以接收所述主发动机的尾气以被所述尾气驱动旋转，所述发电机被所述透平的旋转驱动用以发电，所述主发电机包括励磁系统，所述励磁系统的电流是由所述尾气发电机发出的电力提供的，所述励磁系统包括励磁绕组和励磁调节器，所述励磁绕组设置在所述主发动机上，所述励磁调节器设计于所述尾气发电机的控制系统中。
2.如权利要求1所述的活塞发动机发电系统，其特征在于，所述发电机为永磁发电机，所述尾气发电机还包括逆变器，所述逆变器与所述永磁发电机电连接以将所述永磁发电机发出的电力转换成所需要的电力。
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