DE3431760A1 - Spannungsregler - Google Patents
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Description
Sundstrand Corporation Rockford, Illinois 61125 V.St.A.
Spannungsregler
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsregler für einen Mehrphasengenerator.
In einem typischen elektrischen System eines mehrmotorigen Flugzeugs, wofür die Erfindung besonders geeignet ist, treibt
jeder Motor einen Generator über einen Konstantdrehzahlantrieb. Jeder motorgetriebene Generator speist eine Gruppe von Verbraucherkreisen,
und diese können über einen elektrischen Verteilerbus miteinander verbunden sein. Ein Außenstromaggregat
treibt einen Hilfsgenerator, der die motorgetriebenen Generatoren
im Fall eines Motor- oder Generatorausfalls unterstützt. Das Außenstromaggregat dient ferner der Erzeugung von elektrischer
Energie, wenn sich das Flugzeug auf dem Boden befindet, die Motoren abgestellt sind und eine externe Stromversorgung
nicht ohne weiteres verfügbar ist.
Eine Generator-Steuereinheit für jeden Generator überwacht den elektrischen Zustand des zugehörigen Generators sowie die
Betriebszustände des mechanischen Antriebs zum Generator. Eine Busleistungssteuereinheit überwacht die Energieverteilung durch
das System und den Betriebszustand der Generatoren und steuert
Verbraucher- und Buskoppelschalter, die den elektrischen Verteilerbus mit den Generatoren, den Verbrauchern und dem
Hilfsgenerator verbinden. Ein Verbraucher bzw. beide Verbraucher
werden von einem der verfügbaren Generatoren gespeist. Dabei sind die beiden Generatoren jedoch nicht parallelgeschaltet.
Die Steuereinheiten dienten bisher dazu, Block— schleifen-Information unter Verwendung einer Vielzahl von
festverdrahteten Stromkreisen zu koordinieren.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Spannungsreglers
unter Verwendung von IS-Mikroprozessoren für die Generator-Steuereinheiten und die Busleistungssteuereinheit,
wobei sich diverse Vorteile einschließlich funktioneller Flexibilität und verbesserter Betriebszuverlässigkeit einstellen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung spricht der Mikroprozessor der Generator-Steuereinheit auf Generatorkreiszustände an und
erzeugt Fehler- und Steuersignale für den Generator-Spannungsregler.
Ferner wird im Spannungsregler ein Mittelwert der Generator-Phasenspannungen
durch ein Fehlersignal so korrigiert, daß er die Stromversorgung des Generator-Feldstromkreises steuert, und
es sind Glieder vorgesehen, die eine abnormal hohe Phasenspannung erfassen und das Summierglied sperren und die Stromversorgung
des Feldstromkreises durch das Fehlersignal regeln.
Weiterhin sind Mittel vorgesehen zur Subtraktion der Niedrigphasenspannung
von der Hochphasenspannung und zur Erzeugung eines Steuersignals, wenn die Differenzen einen vorbestimmten
Pegel übersteigen. Der Verstärkungsfaktor des Spannungsfehler-Kreises
wird bei Auftreten des Steuersignals verringert.
Der Spannungsregler nach der Erfindung für ein Stromerzeugungssystem mit einem Mehrphasengenerator, der einen Feldstromkreis
sowie eine Stromversorgung für diesen aufweist, ist gekenn-
zeichnet durch eine Signalquelle, die ein die gemittelte
Generatorphasen-Ausgangsspannung darstellendes Signal liefert, Glieder, die das geraittelte Ausgangsspannungs-Signal mit einem
Bezugswert vergleichen und ein einen Spannungsfehler bezeichnendes Signal bilden, ein Summierglied, das das gemittelte
Ausgangsspannungs-Signal und das Fehlersignal addiert, Glieder, die entsprechend der Summe dieser Signale den Strom von der
Stromversorgung zum Generator-Feldstromkreis bestimmen, und Glieder, die aufgrund einer Generatorphasenstörung das Addierglied
für das gemittelte Ausgangsspannungssignal sperren.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
ein vereinfachtes Systemschema;
ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Teils der
Generator-Steuereinheit;
ein der Fig. 1 ähnliches Blockschaltbild mit weiteren Einzelheiten;
ein Blockschaltbild des Generator-Spannungsreglers; und
ein Blockschaltbild, das die Mikroprozessor-Funktionen in bezug auf den Spannungsregler zeigt.
Das Stromerzeugungs- und -Verteilersystem ist im vorliegenden
Fall in einem System für ein zweimotoriges Flugzeug mit Außenstromaggregat enthalten. Selbstverständlich können Merkmale der
Steuerung sowohl mit Stromerzeugungs- und -Verteilersystemen anderer Flugzeuge als auch mit anderen Arten von Stromerzeugungs-
und -Verteilersystemen verwendet werden.
Das vereinfachte System gemäß Fig. 1 verwendet eine einzige Leitung, die etwa Vielfachverbindungen zwischen Elementen
bezeichnet. Zwei motorgetriebene Generatoren 15, 16 sind mit GEN L und GEN R bezeichnet. Die Ausgänge beider Generatoren
sind an einen gemeinsamen Betriebserdungspunkt 17 gelegt und
Fig. | 1 |
Fig. | 2 |
Fig . | 3 |
Fig. | 4 |
Fig. | 5 |
71 "" : 3431780
über Ausgangskreise, die Generator-Leistungsschalter 18, 19,
die mit GCBL bzw. GCBR bezeichnet sind, an Verbraucher 20 bsw.
21 geführt. Ein elektrischer Verteilerbus 22 kann selektiv mit den Generator-Ausgangskreisen und Verbrauchern 20, 21 über
Buskoppelschalter 23, 24, die mit BTBL bzw. BTBR bezeichnet sind, gekoppelt sein.
Ein Ausgang eines Hilfsgenerators 26 ist ebenfalls an Betriebserde 17 gelegt, und der Hilfsgenerator ist über einen Ausgangskreis,
der einen Hilfs-Leistungsschalter 27 bzw. APB umfaßt,
mit der elektrischen Verteilerschiene 22 verbunden. Weitere Einzelheiten eines Außenstromaggregats, das den Hilfsgenerator
enthält, sind z. B. aus der eigenen US-Patentanmeldung Serial-Nr. 18 739 vom 8. März 1979 ersichtlich.
Eine externe Stromversorgung (nicht gezeigt) kann, wenn sich das Flugzeug auf dem Boden befindet, mit dem elektrischen
System über ein Schaltschütz 28 bzw. EPC gekoppelt sein.
Das elektrische System des Flugzeugs ist typischerweise ein Dreiphasen- bzw. Drehstromsystem, das bei 400 Hz mit einem
Vierleiter-Verteilersystem arbeitet. Infolgedessen stellen die oben beschriebenen Einzelleitungsanschlüsse und Einzelschaltschütze
vier Leiter und drei Polrelais dar, wobei das neutrale Relais geschlossen bleibt.
Jedem Generator ist eine Steuereinheit 30, 31 bzw. 32 zugeordnet. Dabei ist die Steuereinheit für den linken
Generator mit GCUL, für den rechten Generator mit GCuR und für
den Hilfsgenerator mit APGCU bezeichnet. Wie noch im einzelnen erläutert wird, steuern die Generator-Steuereinheiten 30, 31
und 32 die Betriebsbedingungen der jeweils zugehörigen Generatoren und den Betrieb der Feldstromversorgungen 34, 35 und 36
sowie der Generator-Steuerrelais 37, 38 und 39. Die Feldstromversorgungen sind mit I1,,-. und die Steuerrelais mit GCR
Γ LiJu
bezeichnet. Die Feldstromversorgung und das Generator-Steuerrelais
können einen Teil der Steuereinheit bilden.
Die Pfeilspitzen am jedem Ende der Leitungen, die die Generator-Steuereinheit mit der zugehörigen Feldstromversorgung
und dem Generator-Steuerrelais verbinden, bedeuten, daß Status- und SteuerInformation in beide Richtungen übertragen wird. Die
nur eine Pfeilspitze aufweisende Leitung zwischen dem Generator und den Verteilerbus-Koppelschaltern (z. B. 18, 27) und der
Generator-Steuereinheit (z. B. 30) bedeutet, daß die Leistungsschalter-Zustandsinformation
der Generator-Steuereinheit als Eingangsinformation zugeführt wird. Die übrigen Figuren sind
ebenfalls entsprechend diesem System gezeichnet.
Eine Verteilerbus-Leistungssteuereinheit 42 (BPCU) ist zur
Übertragung von Systemzustandsinformation geschaltet und bildet mit jeder Generator-Steuereinheit eine Blockschleife und, wie
noch im einzelnen erläutert wird, steuert den Betrieb der Leistungsschalter, so daß eine optimale Energieverteilung von
den verfügbaren Versorgungen zu den Verbrauchern 20, 21 aufrechterhalten wird. Jede Steuereinheit verwendet einen Mikroprozessor,
der die den Generatorbetrieb und die Stromkreiszustände betreffende Information sammelt und organisiert sowie
geeignete Steuersignale erzeugt und verteilt.
Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild der hauptsächlichen
Generator- und Verteilersystem-Eingänge zur Generator-Steuereinheit GCU. Der Mikrorechner kann ein Mikroprozessor Typ
8085 von Intel Corporation sein. Die Generator-Ausgangsspannung für jede der drei Phasen wird an einem Regelpunkt POR abgenommen,
der eine Klemme des Generator-Leistungsschalters GCB sein kann. Die Phasenspannungen werden über Spitzenspeicher 56 an
einen Analogsignal-Multiplexer und Analog-Digital-Umsetzer bzw. ADU 57 geführt. Die Phasenspannungen werden zusammen mit
weiteren noch zu erläuternden Eingängen vom Multiplexer ausgewählt, in Digitalinformation umgesetzt und dem Mikroprozessor
über den Datenbus und Eingabe/Ausgabe- bzw. E/A-Bausteine 58 zugeführt.
Phasenströme werden von Stromwandlern CTS (in Fig. 3 nicht
gezeigt) erfaßt und über Spitzenspeicher 60 dem Multiplexer und
ADU 57 zugeführt. Verteilerkreisleitungsströme werden ebenfalls von Stromwandlern erfaßt und zusammen mit den Generator-Stromsignalen
einem Stromdifferenz-Vergleicher 61 zugeführt, der dem Mikroprozessor ein geeignetes Eingangssignal zuführt, wenn ein
übergroßes Stromungleichgewicht auftritt.
Der Ausgang des Dauermagnet-Generators PMG wird mit Unter-und überfrequenzerfassern 63, 64 erfaßt, die dem Mikroprozessor
Signale zuführen, wenn die Frequenz außerhalb vorbestimmter Grenzwerte liegt. Alternativ kann der Ausgang des Dauermagnet-Generators
PMG in ein Digitalsignal umgesetzt und direkt mit dem Mikroprozessor gekoppelt werden. Ein dem Konstantdrehzahlantrieb
46 zugeordneter magnetischer Geber MPU liefert ein Signal an einen Unterdrehzahl-Erfasser 65, der dem Mikroprozessor
ebenfalls Eingangsinformation zuführt. Weitere Generator-Zustandssignale werden von einem Generator-Steuerschalter
GCS, einer Cockpitsteuerwerk-Aktivierung des Generator-Steuerrelais beim Anlassen des Motors sowie von Hilfskontakten
des Generator-Leistungsschalters GCB und des Verteilerbus-Koppelschalters BTB erzeugt.
Der Ausgang des Dauermagnet-Generators PMG wird auch für die
internen Stromversorgungen 67 der Generator-Steuereinheit genutzt. Die Stromversorgungen werden, wenn kein Generator in
Betrieb ist, von der Flugzeugbatterie aktiviert.
Die Generator-Phasenspannungen vom Regelpunkt POR werden einem Spannungsregler 7 0 zugeführt, in dem, wie noch näher erläutert
wird, eine gemittelte Dreiphasenspannung gebildet und über den Multiplexer/ADU 57 dem Mikroprozessor zugeführt wird. Ein vom
Mikroprozessor erzeugtes Spannungsfehlersignal wird über einen Digital-Analog-Umsetzer bzw. DAU 71 ausgekoppelt und dem
Spannungsregler zugeführt. Ein geregelter Feldstrom für den Erregerkreis ist über das Generator-Steuerrelais 72 mit der
Feldwicklung des Erregerkreises 49 gekoppelt. Ein Niederspannungs-Monitor
73 (Fig. 5) und ein Drehgleichrichter-Kurzschlußdetektor 74, der mit dem Feldstromkreis gekoppelt ist, liefern
weitere Eingangsinformation zum Mikroprozessor.
Die Phasenströme werden an verschiedenen Punkten im System erfaßt, z. B. durch Stromwandler, und den Generator-Steuereinheiten
und der Verteilerbus-Leistungssteuereinheit zugeführt. Diese Generator- und Systemzustands-Eingänge zu den
Steuereinheiten bilden die Basis für Steuerfunktionen und liefern redundante Information, die zur Prüfung der Systemoperationsabläufe
genutzt wird.
Fig. 3 zeigt mehr im einzelnen die Eingänge zu und die Ausgänge von der Generator-Steuereinheit. Soweit praktikabel, werden in
Fig. 5 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3 verwendet. Die verschiedenen Analogsignale, die Generatorzustände bezeichnen,
werden durch den Analogmultiplexer 57a und den ADU 57b zum Mikroprozessor 55 geleitet. Diese Signale umfassen die POR-Phasenspannungen,
die von Spitzenspeichergliedern 56 erfaßt werden, und die Leitungs-und Generatorströme von den entsprechenden
Stromwandlern, die von Spitzenspeichergliedern 60 erfaßt werden. Ein Drehzahlsignal für den Konstantdrehzahlantrieb
46 vom magnetischen Geber wird über einen Frequenz-Spannungs-Wandler 87 geführt. Die Temperatur des im Konstantdrehzahlantrieb
verwendeten und zur Kühlung des Generators dienenden Öls wird sowohl am Eintritt als auch am Austritt des
Gehäuses erfaßt. Analoge Temperatursignale bilden weitere
Eingänge zum Multiplexer. Unter Steuerung durch den Mikroprozessor tastet der Analogmultiplexer 57a sequentiell die
Generatorzustands-Eingänge ab, und die Signale werden über den ADU 57b einem Eingang des Mikroprozessors zugeführt. Die
Drehzahlsignale vom magnetischen Geber und vom Dauermagnetgenerator können direkt in Digitalsignale umgesetzt und dem
Mikroprozessor 55 zugeführt werden, wie durch die Strichlinien angedeutet ist.
Digitale Eingänge, ζ. B. Schalter, sind über Eingabepuffer 92
gekoppelt. Diese Eingänge umfassen Hilfskontakte an dem Generator-Steuerrelais GCR, Generator-Leistungsschalter GCB und
Verteilerbus-Koppelschalter BTB. Der Generatorsteuerschalter GCS, eine Cockpit-Steuerung, liefert diskrete Eingangssignale
sowohl in der Schließ- als auch in der Offenstellung. Ein Öldruckschalter liefert einen weiteren Eingang, der die Verfügbarkeit
von Öl zum Betrieb des Konstantdrehzahlantriebs und zur Kühlung des Generators anzeigt.
Es wird nun speziell auf den Spannungsreglerteil 70 der Steuereinheit
Bezug genommen. Die Mittelwert-Phasenspannung des Generators wird in einem Mittelwerterfasser 95 gebildet und
über ein Filter 96 mit dem Analogmultiplexer gekoppelt. Das in Verbindung mit Fig. 3 erläuterte Fehlersignal wird über den DAU
71 einem Summierglied 97 zugeführt, wo es der gemittelten Phasenspannung hinzuaddiert wird, und die Summe wird einem
Impulsbreitenmodulator PWM 98 zugeführt, der einen Ausgangsverstärker 99 ansteuert, der der Erregerfeldwicklung Feldstrom
zuführt. Die Leistung des Feldstromkreises wird vom Dauermagnetgenerator über das Generator-Steuerrelais 72 zugeführt. Die
Ausgänge des DAU 71 und des Ausgangsverstärkers 99 werden Eingängen des Analogmultiplexers 57a zugeführt und vom Mikroprozessor
55 mit den Sollgrößen verglichen, so daß eine Prüfung hinsichtlich der Operation des Systems erfolgt. Die kurzgeschlossene
umlaufende Diode 74 erfaßt einen Diodenausfall und liefert ein Eingangssignal zum Mikroprozessor zur Aktivierung
des Generator-Steuerrelais 72.
Ausgänge vom Mikroprozessor 55 führen über Ausgabepuffer 100.
Die Hauptausgänge umfassen Signale, die den Betrieb des Generator-Steuerrelais GCR sowie das Schließen oder Öffnen der
Leistungsschalter GCB und BTB steuern. Ein Licht-abschalten-Ausgang
liefert eine Sichtanzeige im Cockpit, die einen Zustand bezeichnet, in dem der Generator abzuschalten ist. Zur weiteren
Prüfung der Systemoperation sind die Ausgabepuffer-Signale über
einen Mehrleiter-Anschlußpunkt 101 mit dem Analogsignaleingang des Multiplexers 57a verbunden.
Die Verbindung zwischen dem Mikroprozessor 55 und der Verteilerbus-Leistungssteuereinheit
geht über ein Interface 103 und einen Seriendaten-Übermittlungsabschnitt 104, der ein verdrilltes
Zweidraht-Leitungspaar aufweisen kann. Während der seriellen Übermittlung von Information zwischen den Steuereinheiten
wird nur eine Zweidrahtleitung benötigt, obwohl die Information eine Vielzahl verschiedener Schaltkreiszustände
oder Steuersignale umfassen kann. Bei dem gezeigten Drei-Generator-System kann die Verteilerbus-Leistungssteuereinheit
eine Zyklusdauer von 4 ms haben. Während jedes Zyklus wird über
den Übermittlungsabschnitt Systeminformation ausgetauscht und verifiziert.
Ein Zeitgeber (nicht gezeigt) bewirkt die zeitliche Steuerung des Mikroprozessors, des Multiplexers und Demultiplexers sowie
anderer taktgesteuerter Kreise. Über den Datenbus 104 von der Verteilerbus-Leistungssteuereinheit übermittelte Synchronisiersignale
koordinieren die Operation der System-Steuereinheiten. Die Zeitgebersignale werden gezählt, um exakte Taktperioden zu
erhalten, die einen gemeinsamen Bezugs-oder Startzeitpunkt haben können.
Die Fig. 4 und 5 zeigen im einzelnen die kombinierte Abwicklung von Analog- und Mikroprozessorsignalen im Spannungsregler. Nach
Fig. 4 sind die drei Phasenspannungen φΑ, φΒ und φθ an den
Mittelwerterfasser 95 gekoppelt, und das analoge Mittelwertsignal gelangt über einen Tiefpaß 110, ein Filter 96 und den
ADU 57b zum Mikroprozessor. Fig. 5 zeigt in Form eines Funktionsblocks
die den Spannungsregler betreffenden Signalwege im Mikroprozessor. Bei normaler Generator-Spannungsregelung· wird
die gemittelte Dreiphasenspannung mit einem Bezugswert am Summierglied 111 verglichen. Die Differenz wird in einem
Integrierer 112 integriert unter Bildung eines Spannungs-
fehlers, der einem Eingang des Summierglieds 97 über die Logikstufe
113, den DAü 71 und ein Analogschaltglied 114 zugeführt
wird. Die gemittelte Phasenspannung vom Filter 110 wird einem
weiteren Eingang des Summierglieds 97 über ein Analogschaltglied 115 zugeführt. Der Ausgang des Summierglieds 97 ist über
ein Filter 116 mit dem Impulsbreitenmodulator 98 und dem Ausgangsverstärker 9 9 von Fig. 3 verbunden, so daß dem Erregerfeld
ein geregelter Strom zugeführt wird.
Der Mikroprozessor erhält weitere Eingänge, die den Höchstphasenstrom
120, die Höchstphasenspannung 121 und die Niedrigstphasenspannung 122 bezeichnen. Dadurch ergeben sich
weitere Betriebsarten des Spannungsreglers zur Anpassung an abnormale Bedingungen. Der Hochphasenstrom und eine Funktion
der Höchstphasenspannung, die durch das Funktionsglied 123 gebildet ist, werden am Summierglied 124 summiert unter Bildung
eines Feldwicklungsstrom-Grenzwerts der Art, wie er in der US-PS 4 044 296 beschrieben ist, der über die Logikstufe 113
dem DAU 71 und dem Summierglied 97 zugeführt wird.
Im Fall der Störung einer Phase im Generator enthält das Mittelwert-Phasensignal des Filters 110 Oberwellen, die nicht
mit der Erregerfeldstromsteuerung gekoppelt werden sollten. Dieser Zustand bedingt auch die Erfassung eines Hochphasenstroms
durch den Vergleicher 126, der ein Betriebsartsteuersignal erzeugt, so daß das Analogschaltglied 115 geöffnet wird.
Dadurch wird der Spannungsmittelwert-Eingang vom Summierglied 97 entfernt. Das System arbeitet weiter, wobei der Spannungsfehler vom Summierglied 125 den Feldstrom bestimmt.
Wenn eine Phasenspannung niedrig ist, versucht der Spannungsregler,
einen zu hohen Feldstrom auszubilden. Dieser Zustand wird festgestellt durch Vergleich der Höchstphasenspannung mit
einem Bezugswert am Summierglied 127 unter Bildung eines Signals zur Logikstufe 113 und Begrenzung des Steuersignals zum
Erregerfeld.
Die Höchstphasenspannung und die Niedrigstphasenspannung werden am Sumrnierglied 129 verglichen. Wenn die Differenz zu groß ist,
erzeugt der Vergleicher 130 ein Ausgangssignal, das das Analogschaltglied 114 öffnet, wodurch der Verstärkungsfaktor des
Spannungsfehlersignals durch Einschalten eines Widerstands 131 in den Kreis verringert wird. Die Logikstufe 113 koppelt
aufgrund des Ausgangs vom Vergleicher 130 den Ausgang des Summierglieds 127 mit dem DAU 71 und dem Summierglied 97.
Dadurch wird verhindert, daß der Spannungsregler einen zu hohen Feldstrom auszubilden versucht.
Claims (5)
1. ^Spannungsregler für ein Stromerzeugungssystera mit einem
Mehrphasengenerator, der einen Feldstromkreis sowie eine Stromversorgung für diesen aufweist,
gekennzeichnet durch eine Signalquelle (95), die ein die gemittelte Generatorphasen-Ausgangsspannung
darstellendes Signal liefert; Glieder (111, 112), die das gemittelte Ausgangsspannungssignal
mit einem Bezugswert vergleichen und ein einen Spannungsfehler bezeichnendes Signal bilden;
- ein Summierglied (97), das das gemittelte Ausgangsspannungssignal
und das Fehlersignal addiert; Glieder (98, 99), die entsprechend der Summe dieser Signale
den Strom von der Stromversorgung zum Generator-Feldstromkreis bestimmen; und
Glieder (126, 115), die aufgrund einer Generatorphasen-störung
das Addierglied (97) für das gemittelte Ausgangsspannungssignal sperren.
2. Spannungsregler nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
einen Erfasser (120), der den Pegel des Hochphasenstroms erfaßt; und
572-BO1276-Schö
ein Glied (115), das aufgrund eines zu hohen Phasenstroms die
Zuführung des gemittelten Ausgangsspannungssignals zum Addierglied
(97) sperrt.
3- Spannungsregler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Glied zur Addition des Mittelwert- und des Fehlersignals ein Summierglied (97) ist, das Eingänge für jedes dieser
Signale hat und aufweist:
ein Schaltglied (115), das zwischen die Signalquelle (95) für das gemittelte Spannungsausgangssignal und den Eingang
des Summierglieds (97) geschaltet ist; einen Mikroprozessor (55) mit einem Hochphasenstrom-Eingang;
ein im Mikroprozessor vorhandenes Glied (126), das aufgrund eines einen vorbestimmten Pegel übersteigenden Hochphasenstroms
ein Steuersignal erzeugt; und ein Glied, das aufgrund des Steuersignals das Schaltglied
(115) bei Auftreten eines zu hohen Phasenstroms öffnet.
4. Spannungsregler für ein elektrisches Stromerzeugungssystem mit einem Mehrphasengenerator, der einen Feldstromkreis sowie
eine Stromversorgung für diesen aufweist, gekennzeichnet durch eine Signalquelle (95) für ein die gemittelte Generatorphasen-Ausgangsspannung
bezeichnendes Signal;
- ein Glied (127), das das gemittelte Ausgangsspannungssignal
mit einem Bezugswert vergleicht unter Bildung eines einen Spannungsfehler darstellenden Signals;
einen auf das Fehlersignal ansprechenden Schaltkreis, der ein Signal zur Steuerung des Stroms zum Generatorfeldstromkreis
erzeugt; und
- Glieder (114, 131), die aufgrund einer zu hohen Phasenspannungs-Differenz
den Verstärkungsfaktor des Spannungsfehlersignalkreises
reduzieren.
5. Spannungsregler nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
einen Mikroprozessor (55) mit Phasenspannungseingängen; ein im Mikroprozessor (55) befindliches Glied (129), das die
Niedrigphasenspannung von der Hochphasenspannung subtrahiert unter Bildung einer Phasenspannungs-Differenz; und
im Mikroprozessor befindliche Glieder (114, 131), die aufgrund einer einen vorbestimmten Pegel übersteigenden Phasenspannungs-Differenz
den Verstärkungsfaktor des Fehlersignal-Schaltkreises verringern.
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Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4559487A (en) * | 1984-09-07 | 1985-12-17 | Sundstrand Corporation | Voltage regulator with independent peak and average voltage sensing |
US5006781A (en) * | 1988-05-09 | 1991-04-09 | Onan Corporation | Microprocessor based integrated generator set controller apparatus and method |
US5168208A (en) * | 1988-05-09 | 1992-12-01 | Onan Corporation | Microprocessor based integrated generator set controller apparatus and method |
CA2005093A1 (en) * | 1988-12-29 | 1990-06-29 | David A. Fox | Circuit and method for voltage regulation of electric power sources |
US5013995A (en) * | 1989-10-30 | 1991-05-07 | Sundstrand Corporation | Programmable current limit curve |
US5285147A (en) * | 1989-11-02 | 1994-02-08 | Sundstrand Corporation | Digital voltage regulator |
US5153498A (en) * | 1989-11-07 | 1992-10-06 | Sundstrand Corporation | Generic control unit |
US5315229A (en) * | 1991-09-30 | 1994-05-24 | Westinghouse Electric Corp. | Minimum time delay filtering method for automatic voltage regulators |
US5294879A (en) * | 1991-11-01 | 1994-03-15 | Basler Electric Company | Microprocessor-controlled regulator |
US5497332A (en) * | 1993-10-01 | 1996-03-05 | Automatic Terminal Information Systems, Inc. | Method and apparatus for metering and monitoring AC generators |
US5497069A (en) * | 1994-06-24 | 1996-03-05 | Sundstrand Corporation | Shock load stabilization circuit and voltage regulator having same |
DE69530828T2 (de) * | 1994-12-16 | 2004-01-22 | Delphi Technologies, Inc., Troy | Drehmoment- und Ausgang-Steuerung einer Brennkraftslichtmaschine |
US5734255A (en) * | 1996-03-13 | 1998-03-31 | Alaska Power Systems Inc. | Control system and circuits for distributed electrical power generating stations |
US5731688A (en) * | 1996-03-13 | 1998-03-24 | Alaska Power Systems Inc. | Control system and circuits for distributed electrical-power generating stations |
US5754033A (en) * | 1996-03-13 | 1998-05-19 | Alaska Power Systems Inc. | Control system and circuits for distributed electrical-power generating stations |
US6701221B1 (en) | 2000-10-24 | 2004-03-02 | Kohler Co. | Method and apparatus for preventing excessive heat generation in a alternator of a generator set |
US6351692B1 (en) | 2000-10-24 | 2002-02-26 | Kohler Co. | Method and apparatus for configuring a genset controller for operation with particular gensets |
US6700356B1 (en) | 2000-10-24 | 2004-03-02 | Kohler Co. | Method and apparatus for regulating the excitation of an alternator of a genset |
US6555929B1 (en) | 2000-10-24 | 2003-04-29 | Kohler Co. | Method and apparatus for preventing excessive reaction to a load disturbance by a generator set |
US6798627B2 (en) | 2002-02-05 | 2004-09-28 | Onan Corporation | Engine generator set systems and methods providing load power fault protection |
US6850043B1 (en) * | 2003-01-30 | 2005-02-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Excessive voltage protector for a variable frequency generating system |
GB2486426B (en) * | 2010-12-13 | 2013-12-11 | Cummins Generator Technologies | Protection of generator windings |
US10698430B2 (en) * | 2012-12-19 | 2020-06-30 | Intel Corporation | Method and apparatus of current balancing for multiple phase power converter |
TWI499193B (zh) * | 2013-08-16 | 2015-09-01 | Univ Nat Cheng Kung | 電力轉換裝置及其控制方法 |
CN107529677A (zh) * | 2017-07-11 | 2018-01-02 | 清华大学 | 一种可再生能源消纳能力的评估方法及装置 |
US11705719B1 (en) | 2022-05-10 | 2023-07-18 | Hamilton Sundstrand Corporation | Fast disconnects for generator systems |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4044296A (en) * | 1976-01-14 | 1977-08-23 | Sundstrand Corporation | Electronic voltage regulator for three-phase generators |
DE3008478A1 (de) * | 1979-05-30 | 1980-12-11 | Sundstrand Corp | Steueranordnung und -verfahren fuer elektrisches generator- und verteilungssystem |
US4406984A (en) * | 1980-02-07 | 1983-09-27 | Southern California Edison Company | Current responsive devices for synchronous generators |
US4410848A (en) * | 1981-06-08 | 1983-10-18 | Basler Electric Company | System for maintaining excitation of an alternator during excessive output current conditions |
US4409635A (en) * | 1981-06-18 | 1983-10-11 | Westinghouse Electric Corp. | Electrical power system with fault tolerant control unit |
-
1983
- 1983-09-01 US US06/528,729 patent/US4477765A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-07-05 CA CA000458234A patent/CA1206199A/en not_active Expired
- 1984-08-02 FR FR8412258A patent/FR2551600A1/fr active Pending
- 1984-08-29 DE DE19843431760 patent/DE3431760A1/de not_active Withdrawn
- 1984-08-29 JP JP59178544A patent/JPS6071000A/ja active Pending
- 1984-08-31 GB GB08422027A patent/GB2145854A/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CA1206199A (en) | 1986-06-17 |
US4477765A (en) | 1984-10-16 |
GB2145854A (en) | 1985-04-03 |
JPS6071000A (ja) | 1985-04-22 |
FR2551600A1 (fr) | 1985-03-08 |
GB8422027D0 (en) | 1984-10-03 |
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