[發明專利]用于確定磁極轉子角的方法和系統

有效

• 申請號: 201410081778.X
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104038131B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: H·尼德里斯特
• 申請（專利權）人: GE延巴赫兩合無限公司
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,劉春元

1.用于確定與供電網（1）電連接的且具有轉子（3）的同步發電機（2）的磁極轉子角（δ）的方法，其中，設置有至少一個轉數測量裝置（4），該轉數測量裝置在轉子（3）轉一圈期間向分析處理單元（6）報告至少一個轉數信號（5）；設有頻率測量裝置（7），該頻率測量裝置在供電網（1）電壓信號（9）的每個周期時間（τ）向所述分析處理單元（6）報告一個頻率信號（10），由該分析處理單元（6）確定轉數信號（5）的報告與頻率信號（10）的報告之間的持續時間（T），根據所確定的持續時間（T）推斷出磁極轉子角（δ），其特征在于，為了校準該方法，在完成同步發電機（2）與供電網（1）的同步后并且在同步發電機（2）未被加載負載時將所求得的持續時間（T）作為空轉持續時間（T_L）存儲于分析處理單元（6）中，為了測定磁極轉子角（δ），用所求得的持續時間（T）減去空轉持續時間（T_L）得到時間差（T_D），根據該時間差（T_D）推斷出磁極轉子角（δ）。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于，所述轉子（3）與內燃機（12）的發動機軸（11）機械剛性連接，其中，所述至少一個轉數測量裝置（4）在內燃機（12）的發動機軸（11）或凸輪軸每轉一圈向分析處理單元（6）報告所述至少一個轉數信號（5）。

3.根據權利要求2的方法，其特征在于，所述至少一個轉數測量裝置（4）具有傳感器（4a），該傳感器（4a）能沿轉子（3）的圓周或沿該發動機軸（11）的圓周任意設置。

4.根據權利要求3的方法，其特征在于，所述至少一個轉數測量裝置（4）具有與傳感器（4a）共同作用的信號發送器（4b），該信號發送器（4b）能沿同步發電機（2）的定子（15）的圓周或在該內燃機（12）的殼體上任意設置。

5.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，所述時間差（T_D）成比例地換算為單位為度的磁極轉子角（δ），并且值為0秒的時間差（T_D）對應0度的磁極轉子角（δ）而值為供電網（1）電壓信號（9）的四分之一周期時間（τ）的時間差（T_D）對應90度的磁極轉子角（δ）。

6.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，在所確定的磁極轉子角（δ）大于5度時，由分析處理單元（6）發出報警信號（14）以便用信號通知即將出現的磁極轉差。

7.根據權利要求1或2的方法，其特征在于，為了考慮供電網（1）的電壓信號（9）的電網頻率波動，在確定轉數信號（5）的報告與頻率信號（10）的報告之間的持續時間（T）時或期間確定電壓信號（9）的實際周期時間，其中，通過用可預規定的理論周期時間除以該實際周期時間來確定至少一個修正因數，將所求得的持續時間（T）與所述至少一個修正因數相乘。

8.根據權利要求7的方法，其特征在于，電壓信號（9）的實際周期時間通過測量兩個相繼的頻率信號（10）之間的時間差來確定。

9.根據權利要求7的方法，其特征在于，在確定空轉持續時間（T_L）時或期間求出一個修正因數，其中，將空轉持續時間（T_L）與該修正因數相乘并且作為標準化的空轉持續時間存儲于分析處理單元（6）中。

10.根據權利要求9的方法，其特征在于，在確定時間差（T_D）時或期間求出一個修正因數，其中，通過將所求得的持續時間（T）與該修正因數相乘而得出標準化的持續時間，為了測定磁極轉子角（δ），用標準化的持續時間減去標準化的空轉持續時間而得出標準化的時間差，并且根據該標準化的時間差推斷出磁極轉子角（δ）。

11.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述轉數測量裝置在轉子（3）每轉一圈期間向分析處理單元（6）報告所述至少一個轉數信號（5）。

12.根據權利要求2的方法，其特征在于，所述內燃機（12）是燃氣發動機。

13.根據權利要求6的方法，其特征在于，在所確定的磁極轉子角（δ）大于7度時，由分析處理單元（6）發出報警信號（14）以便用信號通知即將出現的磁極轉差。