CN103378785B - 控制变速发电机的速度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一些实施例涉及控制变速发电机的速度的方法。该方法包括探测变速发电机的负载以及基于变速发电机提供的负载确定变速发电机的目标速度。该方法还包括使用控制器，以基于目标速度而调整变速发电机的速度。该方法还可以包括，通过基于变速发电机产生的电压来计算对目标速度进行校正的校正因子而校正目标速度。

Description

控制变速发电机的速度的方法
技术领域
本发明涉及控制发电机速度的方法，更具体地，涉及使用变速发电机的实测负载（measured load）来控制变速发电机的速度的方法。
背景技术
由于变速发电机的交流输出的频率变化，变速发电机通常用于提供直流功率。为了通过输出功率上相应的动态变化而维持恒定的输出电压，典型的变速发电机需要对变速发电机的速度进行动态调整。
图2是典型的现有技术的用于变速发电机101的控制系统100的示意图。通常基于变速发电机的输出电压来控制变速发电机的速度。既然期望恒定的输出电压，输出电压持续地被用作速度控制器的反馈。
基于输出电压调整变速发电机的速度的缺点之一是现有系统为维持稳定性而对速度的校正要比期望的慢。变速发电机有时难以维持稳定性，因为变速发电机的实际速度落后于变速发电机的目标速度，这导致了更慢、更迟钝的系统。
基于输出电压调整变速发电机的速度的另一个缺点是难以将变速发电机的负载限制到一个期望的设定点。通常可取的是限制变速发电机的负载以防止变速发电机损坏。
附图说明
图1示出了示例性的变速发电机关于电压、负载和速度的一些特性；
图2是现有技术的用于变速发电机的控制系统的示意图，其中基于电压反馈对速度进行控制；
图3是仅基于变速发电机提供的负载来控制变速发电机的速度的示例性的控制系统的示意图；
图4是另一个示例性的控制系统的示意图，该控制系统基于变速发电机的负载来控制变速发电机的速度并且包括基于变速发电机的输出电压的校正。
具体实施方式
以下描述和附图充分地说明了具体实施例，使得本领域技术人员能够实施它们。另外的实施例可以结合结构、逻辑、电气、工艺以及其它方面的改变。一些实施例的部分和特征可以包括在或者被代替到另一些实施例的部分和特征中。权利要求中阐述的实施例包括这些权利要求的全部可获得的等同方式。
现在参考图3描述控制变速发电机1的示例性方法。该方法包括探测变速发电机1提供的负载L以及基于变速发电机1提供的负载L确定变速发电机的目标速度S（t）。该方法还包括使用控制器2，以基于目标速度S（t）调整变速发电机的实际速度S（a）。
在一些实施例中，探测变速发电机1提供的负载L包括感测变速发电机1产生的交流电流。在其它实施例中，探测变速发电机1提供的负载L包括感测变速发电机1产生的直流电流。
还构想了以下的实施例：其中探测变速发电机1提供的负载L包括感测变速发电机产生的功率。此外应该注意，控制器2可以用于探测变速发电机1提供的负载L。
在一些实施例中，基于变速发电机1提供的负载确定变速发电机1的目标速度S（t）包括根据数据表确定目标速度S（t）。作为示例，根据数据表确定目标速度S(t)可以包括根据两点数据表（two-point data table）（例如，参看图1中的数据表4B）执行线性插值。还构想了以下的实施例：其中基于变速发电机1提供的负载确定变速发电机1的目标速度S（t）包括用因子F(k)乘以负载L并加上偏移量B（例如，参见图3）。
基于负载L计算目标速度允许在速度上对负载L的变化作出更快更稳定的响应。这种对负载变化的响应比基于实测电压的闭环控制系统相对更快、更稳定。
在图4示出的示例性实施例中，该方法可以进一步包括校正目标速度S（t）以创建正确的目标速度S（c）。在一些实施例中，通过用校正因子C（f）标定目标速度S（t）来计算正确的目标速度S（c）。
在图4示出的示例性实施例中，使用电压校正控制器5来计算校正因子C（f）。电压校正控制器5基于电压误差V（e）调整校正因子C（f），电压误差是目标电压V（t）和变速发电机1产生的输出电压V（o）之间的差。应该注意的是，构想了目标电压V（t）可调的实施例。在一些实施例中，电压校正控制器5包括基于电压误差V（e）对校正因子C（f）进行调整的比例微分控制器。
在一些实施例中，基于变速发电机1提供的负载L确定变速发电机1的目标速度S（t）包括随着增加负载而增加目标速度S（t）直到负载超过预定的水平。应该注意的是，构想了所述预定的水平可调的实施例。本实施例提供了控制变速发电机1的输出电压V（o）的示例。
在其它实施例中，基于变速发电机1提供的负载L确定变速发电机1的目标速度S（t）可以包括当负载L超过预定的水平时减小目标速度S（t）。应该注意的是，构想了所述预定的水平可调的实施例。本实施例提供了控制变速发电机1提供的负载L的示例。
在此描述的使用变速发电机提供的实测负载来控制变速发电机的速度的方法可以提供对变速发电机上变化的负载的改善的响应。此外，该方法可以提供变速发电机上改善的负载限制控制。
摘要的提供符合37C.F.R.第1.72（b）章节，该章节要求摘要将允许读者确定技术公开的本质和要点。应理解并承认其并不用来限制或者解释权利要求的范围或者意义。在此将权利要求合并到详细的描述中，每项权利要求作为单独的实施例而独立存在。

Claims (14)

1.一种控制变速发电机的速度的方法，包括：
探测所述变速发电机提供的负载；
基于所述变速发电机提供的负载确定所述变速发电机的目标速度；
使用控制器，以基于所述目标速度而调整所述变速发电机的速度，以及
校正所述目标速度，包括计算校正因子，基于由变速发电机产生的电压由校正因子校正目标速度，其中，“计算校正因子，基于由变速发电机产生的电压由校正因子校正目标速度”包括由校正因子标定目标速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中探测所述变速发电机提供的负载包括感测所述变速发电机产生的交流电流。
3.根据权利要求1所述的方法，其中探测所述变速发电机提供的负载包括感测所述变速发电机产生的直流电流。
4.根据权利要求1所述的方法，其中探测所述变速发电机提供的负载包括感测所述变速发电机产生的功率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中探测所述变速发电机提供的负载包括使用所述控制器探测所述变速发电机上的负载。
6.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述变速发电机提供的负载确定所述变速发电机的目标速度包括根据数据表确定目标速度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中根据数据表确定目标速度包括根据两点数据表执行线性插值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述变速发电机提供的负载确定所述变速发电机的目标速度包括用一因子乘以所述负载并加上偏移量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中校正所述目标速度包括：基于所述变速发电机产生的电压来计算对所述目标速度进行校正的校正因子。
10.根据权利要求1所述的方法，其中校正所述目标速度包括使用比例微分控制器校正所述目标速度。
11.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述变速发电机提供的负载确定所述变速发电机的目标速度包括随着增加负载而增加所述目标速度直到所述负载超过预定的水平。
12.根据权利要求11所述的方法，其中随着增加负载而增加所述目标速度直到所述负载超过预定的水平包括调整所述预定的水平。
13.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述变速发电机提供的负载确定所述变速发电机的目标速度包括当所述负载超过预定的水平时减小所述目标速度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中当所述负载超过预定的水平时减小所述目标速度包括调整所述预定的水平。
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