[其他]電反饋丟失檢測器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000005608
• 申請日: 1986-07-29
• 公開（公告）號: CN1006249B
• 公開（公告）日: 1989-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿吉特·庫坦奈爾
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 王忠忠;杜有文

在電氣動力系統(tǒng)中，從各種各樣的系統(tǒng)參量，例如電壓和電流等可分別導(dǎo)出大量的反饋信號并將其用作調(diào)整可控電源的輸出的控制器的輸入信號。為了檢測任何反饋信號的不正常的丟失，所以安置了控制器來估算可導(dǎo)出第一反饋信號的那個系統(tǒng)參量的預(yù)期值，將這一估算的預(yù)期值與同一參量（如由第一反饋信號所代表的）的真實值相比較，如果比較的結(jié)果表明第一反饋信號有故障時就發(fā)出運行不正常的信號。

本發(fā)明一般地涉及一種電力系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，響應(yīng)于給定的命令信號和分別代表各種系統(tǒng)參量的多個反饋信號的調(diào)整裝置控制一個可控電源，給電負(fù)載電路提供可變數(shù)量的電功率;本發(fā)明尤其涉及經(jīng)過改進(jìn)的裝置，這些裝置用來檢測反饋信號的任何不正常的丟失，這些反饋信號代表某些十分重要的系統(tǒng)參量。

本發(fā)明是從控制器的角度來敘述的，這種控制器用于諸如機(jī)車那樣的大型自推進(jìn)牽引車輛，用一臺熱原動機(jī)（一般為16缸渦輪增壓柴油發(fā)動機(jī)）來驅(qū)動包括一發(fā)電裝置的電氣傳動裝置，此發(fā)電裝置給多臺直流牽引電動機(jī)提供電流，這些直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子通過減速齒輪偶合到車輛上各自的軸-輪組，并驅(qū)動它們。發(fā)電裝置一般包括一臺三相牽引主交流發(fā)電機(jī)，它的轉(zhuǎn)子機(jī)械地連接到發(fā)動機(jī)的輸出軸。當(dāng)有激磁電流供給旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子繞組時，在交流發(fā)電機(jī)的三相定子的繞組中就產(chǎn)生交流電壓。這些電壓經(jīng)整流后即加予那些牽引電動機(jī)的電樞繞組上。

在“電動回轉(zhuǎn)”或“推進(jìn)”工作期間，不管機(jī)車的速度如何，機(jī)車的柴油發(fā)動機(jī)根據(jù)油門的位置和環(huán)境條件等具體情況傾向于發(fā)出恒定的功率。

歷史上曾經(jīng)設(shè)計了機(jī)車控制系統(tǒng)，以使駕駛員能在從零到最大值之間分級選擇預(yù)期的牽引功率，并使發(fā)動機(jī)能發(fā)出牽引和輔助負(fù)載所要求的各種大小的功率。

發(fā)動機(jī)的馬力與曲軸旋轉(zhuǎn)角速度和反抗此運動的轉(zhuǎn)矩的乘積成正比。為了改變和調(diào)整可資利用的功率量，常用的做法是在機(jī)車發(fā)動機(jī)上設(shè)置調(diào)速器，以調(diào)節(jié)噴射到每一發(fā)動機(jī)汽缸中經(jīng)加壓的柴油機(jī)燃料（即燃油）量，以使曲軸的真實速度（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)）與所預(yù)期的速度相當(dāng)。所需速度是通過油門的手動操縱桿或手柄在可允許的限度內(nèi)確定的。手柄可以在低功率位置（N₁）和最大功率位置（N₈）之間的八檔或“凹槽”處有選擇地移動。此油門手柄是位于機(jī)車駕駛室內(nèi)控制臺上的一個部件，其位置決定著調(diào)速器對發(fā)動機(jī)速度的設(shè)定。

對于油門所定的不同速度的八檔中的每一檔，發(fā)動機(jī)都能發(fā)出相應(yīng)的恒定數(shù)的馬力（假定在最大輸出轉(zhuǎn)矩下）。當(dāng)選擇油門凹槽8時，達(dá)到最大速度（例如1，050轉(zhuǎn)/分）和最大額定總馬力（例如4，000）。在正常條件下，在每一凹槽處的發(fā)動機(jī)功率，等于由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的主交流發(fā)電機(jī)供電的電氣推進(jìn)系統(tǒng)所要求的功率與某些電氣和機(jī)械驅(qū)動的輔助裝置所消耗的功率之和。

主交流發(fā)電機(jī)輸出的功率（千伏安（KVA））與其所發(fā)出的電壓和負(fù)載電流的方均根數(shù)值的乘積成正比。電壓大小隨發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速而變，也是分別流過交流發(fā)電機(jī)電樞和磁場繞組中電流量的函數(shù)。為了精確地控制和調(diào)整供給電負(fù)載電路的功率，通常的做法是調(diào)節(jié)牽引交流發(fā)電機(jī)的場強(qiáng)去補(bǔ)償負(fù)載的變化，并把真實伏安數(shù)和所需伏安數(shù)之間的誤差減至最小。預(yù)期電功率則視發(fā)動機(jī)具體速度確定情況的不同而不同。這樣的激勵控制將可造成一個平衡的穩(wěn)態(tài)條件，從而使每一油門手柄位置都有基本上是恒定的和最佳的電功率輸出。

借助于一輔助的控制器來完成交流發(fā)電機(jī)輸出的調(diào)整功能，此輔助控制器響應(yīng)于油門位置及多個分別代表電氣推進(jìn)系統(tǒng)的某些參量或量值（例如交流發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流的幅度）的反饋信號。如果由于輸出電壓或電流傳感器或其類似物的故障引起一個十分重要的反饋信號的丟失，調(diào)整器將會出現(xiàn)故障。在這種異常的情況下，調(diào)整器會使發(fā)電機(jī)向那些牽引電動機(jī)供給大于預(yù)期的千伏安值。從而出現(xiàn)一種“輪子打滑”的狀況。如果駕駛員沒有及時地對輪子附著力的喪失作出反應(yīng)而將油門手柄移到較低的凹槽處，則推進(jìn)裝置就可能會損壞。

本發(fā)明的總的目的是要提供一經(jīng)過改進(jìn)的能自動地檢測電反饋信號丟失的裝置。

更為具體的目的是要為電氣動力系統(tǒng)提供響應(yīng)于反饋信號引出裝置中的故障，用以快速而可靠地發(fā)出信號告知反饋信號丟失的裝置。這種電氣動力系統(tǒng)包括用來調(diào)整從一可控電源向電負(fù)載電路供給的功率量的裝置以及用來導(dǎo)出代表選定的電源與負(fù)載參量的大量反饋信號的裝置。