[发明专利]用于限制电负载所需的电功率的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及限制至少两个电负载所需的电功率。

背景技术

诸如船上或港口中的起重机应用的各种电力系统包括从同一电源供 电的多个电负载。图1示出了包括三个电负载21、22、23的这样的电力 系统的一个例子。该例子中的电负载21、22、23是电驱动器，其中每个 都包括由逆变器或变频器驱动的电动机。电负载每个都连接到诸如供电线 或供电网的同一电源10，取决于所讨论的应用，电源10可以是交流或直 流电源。

有时候，与当所有电负载(比如起重机的运动机构)同时以全功率使 用时所需的总功率相比，包括多个负载的这样的电力系统中的电源的可用 最大功率暂时或一直是有限的。在图1的例子中，电负载21、22和23各 自所需的最大功率可分别是例如20千瓦、10千瓦和5千瓦，而电源的最 大功率容量可能只有30千瓦，其小于各负载的总最大功率35千瓦。在这 种情况下，电源(例如馈线网络)不能向所有负载都馈送最大功率。这种 情况可能例如归因于功率不足的电源(可能有意限制最大功率)或电源的 暂时问题。在例如起重机应用的情形下，系统所需功率根据下式与起重机 运动机构中所用的速度范围相关：

P＝Q＊V＊g/效率   (1)

其中：

P＝所需的电动机功率(千瓦)

Q＝负荷(吨)

V＝速度(米/秒)

g＝标准重力加速度(≈9.81米/秒²)

在例如起重机应用的情形下，这意味着起重机操作员需要每次人工选 择一个起重机运动机构或者缓慢驱动以降低起重机所需的总功率，这可能 是有问题的。

US 4,117,537公开了一种用于限制能量消耗的方案。在该公开的方案 中，当期望功率消耗速率被超过时，降低调制负载的负荷。如果存在多于 一个的调制负载，可通过为不同的负载设定不同的降低速率来实现调制负 载降低的优先级系统。

上述方案所涉及的一个缺点是：所有调制负载的负荷虽然可能以不同 的速率、但是同时地降低。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种方法和一种用于实施该方法的设备以 便解决或至少缓解上述问题。本发明的目的是利用一种方法、一种计算机 程序产品、一种设备和一种电驱动器来实现的。此外，还提供了本发明的 多个优选实施例。

本发明基于以下思想：按照优先级以如下方式降低多个电负载各自所 需的电功率：首先降低最低优先级的一个或多个电负载各自所需的电功 率，然后每次一个优先级地朝着最高优先级前进，每次依次降低该优先级 的一个或多个电负载各自所需的电功率，直到监测到的总电功率不超过预 定阈值为止。

本发明的一个优点是：它使得较为重要的较高优先级负载能够尽可能 长时间地接收全功率，因为功率降低过程从一个或多个最低优先级负载开 始并朝着较高优先级负载逐个优先级地前进，直到达到所需的总功率水平 为止。对于包括电负载的任何应用都可使用本发明。此外，本发明实现了 自动的功率调整，这允许系统(比如起重机应用)的操作员专注于系统的 工作而不需要关心可能的功率问题。这改善了工作的安全性。

附图说明

下面，将参照附图结合优选实施例更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了其中可使用本发明的电系统的框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的框图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的信令图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的信令图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的流程图；以及

图6示出了根据本发明的一个实施例的流程图。

具体实施方式

本发明不限于应用于任何特定系统，而是可对于各种电系统加以使用 从而限制电负载所需的电功率。图1示出了其中可使用本发明的电系统的 简化框图。图1只示出了理解本发明所必需的部件。应当注意，该系统可 包括任意数目的负载21、22、23。电负载可属于任何类型，比如包含电 动机的电驱动器或其他受控负载。取决于所讨论的应用，电源10可以是 任何类型的交流或直流电源，比如供电线或供电网。而且，本发明不限于 应用于采用任何特定基波频率或任何特定电压电平的系统。