[其他]电反馈丢失检测器

说明书

在电气动力系统中，从各种各样的系统参量，例如电压和电流等可分别导出大量的反馈信号并将其用作调整可控电源的输出的控制器的输入信号。为了检测任何反馈信号的不正常的丢失，所以安置了控制器来估算可导出第一反馈信号的那个系统参量的预期值，将这一估算的预期值与同一参量（如由第一反馈信号所代表的）的真实值相比较，如果比较的结果表明第一反馈信号有故障时就发出运行不正常的信号。

本发明一般地涉及一种电力系统，在这种系统中，响应于给定的命令信号和分别代表各种系统参量的多个反馈信号的调整装置控制一个可控电源，给电负载电路提供可变数量的电功率;本发明尤其涉及经过改进的装置，这些装置用来检测反馈信号的任何不正常的丢失，这些反馈信号代表某些十分重要的系统参量。

本发明是从控制器的角度来叙述的，这种控制器用于诸如机车那样的大型自推进牵引车辆，用一台热原动机（一般为16缸涡轮增压柴油发动机）来驱动包括一发电装置的电气传动装置，此发电装置给多台直流牵引电动机提供电流，这些直流电动机的转子通过减速齿轮偶合到车辆上各自的轴-轮组，并驱动它们。发电装置一般包括一台三相牵引主交流发电机，它的转子机械地连接到发动机的输出轴。当有激磁电流供给旋转转子绕组时，在交流发电机的三相定子的绕组中就产生交流电压。这些电压经整流后即加予那些牵引电动机的电枢绕组上。

在“电动回转”或“推进”工作期间，不管机车的速度如何，机车的柴油发动机根据油门的位置和环境条件等具体情况倾向于发出恒定的功率。

历史上曾经设计了机车控制系统，以使驾驶员能在从零到最大值之间分级选择预期的牵引功率，并使发动机能发出牵引和辅助负载所要求的各种大小的功率。

发动机的马力与曲轴旋转角速度和反抗此运动的转矩的乘积成正比。为了改变和调整可资利用的功率量，常用的做法是在机车发动机上设置调速器，以调节喷射到每一发动机汽缸中经加压的柴油机燃料（即燃油）量，以使曲轴的真实速度（每分钟转数）与所预期的速度相当。所需速度是通过油门的手动操纵杆或手柄在可允许的限度内确定的。手柄可以在低功率位置（N₁）和最大功率位置（N₈）之间的八档或“凹槽”处有选择地移动。此油门手柄是位于机车驾驶室内控制台上的一个部件，其位置决定着调速器对发动机速度的设定。

对于油门所定的不同速度的八档中的每一档，发动机都能发出相应的恒定数的马力（假定在最大输出转矩下）。当选择油门凹槽8时，达到最大速度（例如1，050转/分）和最大额定总马力（例如4，000）。在正常条件下，在每一凹槽处的发动机功率，等于由发动机驱动的主交流发电机供电的电气推进系统所要求的功率与某些电气和机械驱动的辅助装置所消耗的功率之和。

主交流发电机输出的功率（千伏安（KVA））与其所发出的电压和负载电流的方均根数值的乘积成正比。电压大小随发动机的转速而变，也是分别流过交流发电机电枢和磁场绕组中电流量的函数。为了精确地控制和调整供给电负载电路的功率，通常的做法是调节牵引交流发电机的场强去补偿负载的变化，并把真实伏安数和所需伏安数之间的误差减至最小。预期电功率则视发动机具体速度确定情况的不同而不同。这样的激励控制将可造成一个平衡的稳态条件，从而使每一油门手柄位置都有基本上是恒定的和最佳的电功率输出。

借助于一辅助的控制器来完成交流发电机输出的调整功能，此辅助控制器响应于油门位置及多个分别代表电气推进系统的某些参量或量值（例如交流发电机输出电压和电流的幅度）的反馈信号。如果由于输出电压或电流传感器或其类似物的故障引起一个十分重要的反馈信号的丢失，调整器将会出现故障。在这种异常的情况下，调整器会使发电机向那些牵引电动机供给大于预期的千伏安值。从而出现一种“轮子打滑”的状况。如果驾驶员没有及时地对轮子附着力的丧失作出反应而将油门手柄移到较低的凹槽处，则推进装置就可能会损坏。

本发明的总的目的是要提供一经过改进的能自动地检测电反馈信号丢失的装置。

更为具体的目的是要为电气动力系统提供响应于反馈信号引出装置中的故障，用以快速而可靠地发出信号告知反馈信号丢失的装置。这种电气动力系统包括用来调整从一可控电源向电负载电路供给的功率量的装置以及用来导出代表选定的电源与负载参量的大量反馈信号的装置。