[其他]電反饋丟失檢測器

在審

• 申請號: 101986000005608
• 申請日: 1986-07-29
• 公開（公告）號: CN1006249B
• 公開（公告）日: 1989-12-27
• 發明（設計）人: 阿吉特·庫坦奈爾
• 申請（專利權）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

在電氣動力系統中，從各種各樣的系統參量，例如電壓和電流等可分別導出大量的反饋信號并將其用作調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出第一反饋信號的那個系統參量的預期值，將這一估算的預期值與同一參量（如由第一反饋信號所代表的）的真實值相比較，如果比較的結果表明第一反饋信號有故障時就發出運行不正常的信號。

本發明一般地涉及一種電力系統，在這種系統中，響應于給定的命令信號和分別代表各種系統參量的多個反饋信號的調整裝置控制一個可控電源，給電負載電路提供可變數量的電功率;本發明尤其涉及經過改進的裝置，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參量。

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

在“電動回轉”或“推進”工作期間，不管機車的速度如何，機車的柴油發動機根據油門的位置和環境條件等具體情況傾向于發出恒定的功率。

歷史上曾經設計了機車控制系統，以使駕駛員能在從零到最大值之間分級選擇預期的牽引功率，并使發動機能發出牽引和輔助負載所要求的各種大小的功率。

發動機的馬力與曲軸旋轉角速度和反抗此運動的轉矩的乘積成正比。為了改變和調整可資利用的功率量，常用的做法是在機車發動機上設置調速器，以調節噴射到每一發動機汽缸中經加壓的柴油機燃料（即燃油）量，以使曲軸的真實速度（每分鐘轉數）與所預期的速度相當。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車駕駛室內控制臺上的一個部件，其位置決定著調速器對發動機速度的設定。

對于油門所定的不同速度的八檔中的每一檔，發動機都能發出相應的恒定數的馬力（假定在最大輸出轉矩下）。當選擇油門凹槽8時，達到最大速度（例如1，050轉/分）和最大額定總馬力（例如4，000）。在正常條件下，在每一凹槽處的發動機功率，等于由發動機驅動的主交流發電機供電的電氣推進系統所要求的功率與某些電氣和機械驅動的輔助裝置所消耗的功率之和。

主交流發電機輸出的功率（千伏安（KVA））與其所發出的電壓和負載電流的方均根數值的乘積成正比。電壓大小隨發動機的轉速而變，也是分別流過交流發電機電樞和磁場繞組中電流量的函數。為了精確地控制和調整供給電負載電路的功率，通常的做法是調節牽引交流發電機的場強去補償負載的變化，并把真實伏安數和所需伏安數之間的誤差減至最小。預期電功率則視發動機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態條件，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電機輸出的調整功能，此輔助控制器響應于油門位置及多個分別代表電氣推進系統的某些參量或量值（例如交流發電機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，調整器將會出現故障。在這種異常的情況下，調整器會使發電機向那些牽引電動機供給大于預期的千伏安值。從而出現一種“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而將油門手柄移到較低的凹槽處，則推進裝置就可能會損壞。

本發明的總的目的是要提供一經過改進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提供響應于反饋信號引出裝置中的故障，用以快速而可靠地發出信號告知反饋信號丟失的裝置。這種電氣動力系統包括用來調整從一可控電源向電負載電路供給的功率量的裝置以及用來導出代表選定的電源與負載參量的大量反饋信號的裝置。