Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью

Авторы патента:


Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью
Системы, устройства и способы для управления реактивной мощностью

 


Владельцы патента RU 2519636:

СИМЕНС ИНДАСТРИ, ИНК. (US)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления реактивной мощностью в системах питания таких устройств, как землеройные машины различного типа, используемые для добычи полезных ископаемых. Техническим результатом является улучшение массогабаритных показателей, повышение коэффициента мощности и качества электроэнергии. Определенные примерные варианты осуществления могут обеспечить систему, машину, устройство, изготовление, схему и/или пользовательский интерфейс, приспособленные для, и/или способ и/или машиночитаемый носитель, содержащий машино-реализуемые инструкции для действий, которые могут содержать, посредством предопределенного информационного устройства, для предопределенной землеройной машины, содержащей множество активных входных каскадов, причем каждый активный входной каскад электрически связан с сетью АС электропитания упомянутой землеройной машины, каждый активный входной каскад приспособлен, чтобы обеспечивать DC мощность в DC шину, упомянутая DC шина электрически связана с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на по меньшей мере один работающий двигатель, независимым образом управление реактивной мощностью, формируемой каждым активным входным каскадом.2 н. и 13 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Перекрестные ссылки на связанные заявки

Настоящая заявка испрашивает приоритет и содержит находящуюся на рассмотрении предварительную патентную заявку США 61/098958 (дело поверенного № 2008P09153 US (1009-402), поданную 22 сентября 2008 г., во всей ее полноте.

Краткое описание чертежей

Широкое разнообразие возможных практических и полезных осуществлений можно легко понять посредством следующего подробного описания определенных примерных осуществлений со ссылками на чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид сбоку примерного осуществления машины;

Фиг.2 - блок-схема примерного осуществления электрической системы машины;

Фиг.3 - схематичная диаграмма примерного осуществления системы;

Фиг.4 - блок-схема примерного осуществления электрической системы машины;

Фиг.5 - блок-схема примерного осуществления информационного устройства;

Фиг.6 - блок-схема примерного осуществления схемы управления;

Фиг.7 - блок-схема примерного осуществления сети управления и связи;

Фиг.8 - блок-схема примерного осуществления схем при управлении;

Фиг.9 - блок-схема примерного осуществления способа;

Фиг.10 - список переменных, которые могут использоваться в примерном алгоритме;

Фиг.11 - примерное вычисление мощности;

Фиг.12 - примерное вычисление мощности;

Фиг.13 - примерное вычисление мощности; и

Фиг.14 - примерное вычисление мощности.

Подробное описание

Определенные примерные осуществления могут включать в себя землеройные машины, используемые в добыче полезных ископаемых, такой как добыча угля, железа, меди или других полезных ископаемых или материалов. Землеройные машины могут включать в себя драглайновые машины выемки грунта, электрические одноковшовые экскаваторы, роторные экскаваторы, горные комбайны для проходки ствола и/или комбайны непрерывного действия и т.д. Землеройные машины могут содержать машинный отсек, обеспечивающий платформу, поддерживаемую для вращения. Для определенных машин машинный отсек может содержать стрелу, поддерживаемую кабелями или канатами, которые могут поддерживаться под углом наклона посредством стреловых полиспастов, продолжающихся от стрелы до портала, установленного наверху машинного отсека. Некоторые машины могут содержать ковш, который может подвешиваться от стрелы посредством подъёмных канатов, намотанных на подъемных барабанах лебедки в машинном отсеке. В некоторых примерных осуществлениях ковш может подтягиваться к скребковой землеройной машине скоординированным движением подъемных канатов и/или гайдропов. Подъемные канаты и/или гайдропы могут быть намотаны на барабаны, имеющиеся в машинном отсеке. Машинный отсек может содержать системы приводов для приведения в действие, например, двигателей подъема, тянущих двигателей, двигателей хода и/или двигателей поворота. Двигатели могут быть приспособлены, чтобы управлять выемкой грунта, поворачивать машинный отсек и/или перемещать конкретную землеройную машину. Мощность для управления землеройными машинами может быть получена через линии электроснабжения переменного тока (AC).

Подъемные и скреперные барабаны в драглайне (скребковом экскаваторе), однако, могут быть очень большими и/или могут потреблять существенное количество мощности из линий электроснабжения при их использовании. Кроме того, присущий циклический характер требований нагрузки драглайнов и других землеройных машин может оказывать возмущающее влияние на систему питания, такую как система электроснабжения AC и/или внутренняя система питания машины. Системы приводов для приведения в действие подъемных и скреперных барабанов, поэтому, могут быть выбраны, чтобы обеспечить достаточную мощность для управления барабанами, а также могут быть выбраны, чтобы ограничить воздействия на систему электроснабжения AC, включая гармоническое искажение и проблемы коэффициента мощности. Кроме того, чтобы адекватным образом обеспечивать процессы выемки грунта, система питания может иметь возможность управления барабанами на очень низкой скорости.

Таким образом, подъемные и скреперные барабаны типичных скребковых экскаваторов (драглайнов) могут управляться электродвигателями постоянного тока (DC) и/или ассоциированными системами мотор-генератор, соединенными с линией электроснабжения AC. Каждая из систем мотор-генератор может включать в себя большой синхронный электродвигатель АС, приводящий генераторы DC, и/или, как правило, выполняются в конфигурациях агрегата генератор-двигатель (Ward-Leonard), в которых большие синхронные двигатели способны управлять коэффициентом мощности, чтобы минимизировать эффекты системы питания.

Из-за величины силы, требуемой для привода барабанов, несколько приводных двигателей могут требоваться для каждого барабана. Эти двигатели могут требовать существенного объема пространства для размещения в корпусе машины и/или могут требовать существенного объема обслуживания. Для обеспечения привода барабанов на достаточно низкой скорости приводные двигатели DC могут быть связаны с барабанами посредством очень больших зубчатых передач, в некоторых случаях длиной более 25 футов. Эти большие зубчатые передачи также могут требовать существенного объема пространства для размещения в корпусе машины и/или могут вызвать трудности в точном выравнивании.

AC приводы также могут применяться в применениях землеройных экскаваторов. Эти AC приводы могут использовать выпрямители SCR, которые могут испытывать высокие гармонические искажения и/или относительно низкий коэффициент мощности, что может иметь существенное неблагоприятное воздействие на питание от энергоснабжения AC, и/или что может повлиять на другие устройства, использующие энергоснабжение.

Примерная система АС привода может включать в себя любое число активных входных каскадов (AFE), которые могут функционировать как активные выпрямители IGBT, которые могут преобразовать вход линии переменного тока (АС) в управляемое напряжение DC линии. Это DC напряжение тогда может использоваться в качестве входа в инверторы IGBT, которые могут обеспечивать управляемое по частоте АС напряжение для питания, например, различных электродвигателей AC для выполнения движений добывающей машины (например, подъем, рабочий ход ковша, извлечение, поворот, продвижение (ход) и т.д.).

Система АС привода может включать в себя любое число активных входных каскадов (AFE), которые выпрямляют входную АС мощность и/или могут обеспечить частотно-модулированное управление инвертора, чтобы управлять двигателями подъема и извлечения. Активные входные каскады могут регулировать DC шину, управлять коэффициентом мощности и/или управлять полным гармоническим искажением на терминалах драглайна. Алгоритм управления AFE может регулировать целостность, запаздывающий коэффициент мощности или опережающий коэффициент мощности, чтобы скомпенсировать эффекты существующего оборудования в точке общей связи. Эта функция может быть использована, чтобы минимизировать флуктуации напряжения в электропитании шахты и/или системе распределения, сети, линии и/или энергетической системе. Кроме того, высокая частота следования импульсов AFE, как воспринимается системой электропитания AC, может привести к очень низкому полному гармоническому искажению (THD) - как правило, менее 5%. Эти особенности могут улучшить качество питания всей шахты. Кроме того, динамический отклик каждого AFE на изменения нагрузки может привести к системе, которая является чрезвычайно устойчивой по отношению к возмущениям в сети питания.

AFE может служить как самокоммутирующийся импульсный выпрямитель и/или блок с регенеративной обратной связью, который, в некоторых осуществлениях, может содержать инвертор с модулями IGBT и/или фильтр чистой мощности. При использовании инвертор может действовать в качестве интеллектуального конвертера. Каждый AFE может генерировать почти идеально синусоидальный выходной ток и/или напряжение, и/или результирующая активная мощность от AFE, как правило, находится в пределах от 37 кВт до 1200 кВт и может составлять до 6000 кВт.

AFE может регенерировать АС мощность назад в источник АС мощности, что может быть особенно полезно для слабых сетей АС мощности. В результате активного отключения, даже в регенеративной операции, не должны возникать ошибки коммутации и/или ассоциированные отказы плавкого предохранителя. Самокоммутирующийся конвертер привода, который может тактироваться, например, с частотой 3 кГц, может переключать ток независимо от источника AC мощности. Операция может поддерживаться во время кратких прерываний питания в диапазоне миллисекунд.

AFE может действовать в качестве контроллера пошагового повышения с напряжением DC линии, которое находится выше пикового напряжения AC питания. Для AC питания с существенными флуктуациями напряжения уровень напряжения DC линии, который может параметризироваться, может быть сохранен постоянным. Флуктуации напряжения до 65% напряжения AC питания могут быть скомпенсированы. Если напряжение падает ниже предела, AFE может быть отключен контролируемым способом. Для специальных применений, при соответствующем проектировании, могут допускаться еще более высокие флуктуации напряжения.

Когда нагрузка изменяется от -100% до +100% вращающего момента (или наоборот), для AFE в типовом случае возникают только чрезвычайно короткие времена задержки. Время задержки на ведущем вале может определяться исключительно инвертором, который может быть подсоединен между DC линией и двигателем, приводящим ведущий вал в действие.

Коэффициент мощности, генерируемый AFE, то есть фазовое положение между током и напряжением AC питания, может быть выбрано в зависимости от конкретного применения и, как правило, может находиться в пределах от 0,8 до 1,0 (емкостный или индуктивный). Настройка коэффициента мощности может непосредственно параметризироваться и/или динамически устанавливаться через, например, связанный промышленной шиной контроллер и/или систему удаленного доступа, такую как система удаленного доступа Siemens SIRAS, так что он может автоматически настраиваться на выбранное значение. Отметим, что SIRAS также может использовать обеспечиваемую посредством Интернета дистанционную диагностику, чтобы позволить сервисному техническому персоналу и/или другим экспертам входить в систему в глобальном масштабе и/или делать ту же самую работу как электрик на борту производящей земляные работы машины, за исключением затягивания винта.

Реактивная мощность, генерируемая AFE, может регулироваться на установленное значение, параметризироваться и/или динамически настраиваться, как описано выше, и/или реактивный ток может быть независимым от выхода двигателя.

AFE и/или инверторы могут использовать устройства коммутации мощности, такие как основанные на технологии IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), или IGCT (транзисторы с коммутируемым интегрированным затвором), или EEGT (транзистор с повышенной инжекцией затвора). В выпрямителе AFE эта технология может позволить управлять коэффициентами мощности соответствующим образом для использования в землеройной машине при генерации относительно низкого уровня гармоник. В инверторе эта технология может обеспечить источник переменного напряжения/переменной частоты для питания и/или управления двигателями эффективным образом и/или на очень низких скоростях с существенным разрешением.

IGBT могут быть идеальным коммутатором для управления AFE и/или инверторами. Характеристики IGBT могут включать высокие частоты переключения, что может улучшить качество тока для двигателей, отсутствие демпферов и/или меньшие, менее сложные возбудители затворов и/или способность к высокой перегрузке, что может позволить реализовывать электронные схемы защиты без плавких предохранителей.

Таким образом, типичный AFE может содержать конвертер возбудителя IGBT с блоком стробирования, фильтр чистой мощности, контактор предварительного заряда и/или главный контактор. AFE может конструироваться модульным образом и может быть установлен в стандартном отсеке управления, который может идеально подходить для суровой окружающей среды, характерной для горной промышленности. Отсек может быть сконструирован как отдельный блок, способный противостоять сильным ударам и вибрации. Отсек может использовать конструкцию с водяным охлаждением, которая не требует никакого внешнего воздуха и которая может позволить герметизацию отсека для поддержания компонентов защищенными от суровой окружающей среды.

Посредством информационного устройства, такого как программируемый логический контроллер и/или модульная система управления Siemens SIBAS, замкнутый контур управления может использоваться для регулирования выходного напряжения VDC каждого из блоков AFE, поддерживая баланс активной мощности в схеме с использованием цепей обратной связи, чтобы управлять активным током и/или реактивным током. Векторный модулятор может использоваться для генерации импульса запуска для мощных транзисторов в блоке AFE. В результате этого управления блок AFE может управлять коэффициентом мощности без дополнительных конденсаторов или пассивных фильтров. AFE может быть разработан для работы с коэффициентом мощности PF=1. Если требуется, может настраиваться опережающий коэффициент мощности с значением до 0.8 опережения. Управление выпрямлением AFE и/или схемами инвертора может быть обеспечено центральным контроллером, который может предоставить сигналы запуска для любой и/или всех схем коммутации мощности и/или который может быть связан линиями связи с различными другими рабочими станциям в машине, чтобы обеспечить обслуживание и/или другие функции.

Переменные, связанные с системой приводов, могут контролироваться и/или регистрироваться системой контроля характеристик и/или сбора данных в реальном времени, такой как система Siemens MIDAS, которая может собирать данные во время нормального функционирования и делает их доступными для анализа производительности, и/или обслуживания, и/или оптимизации, например, через интуитивный графический пользовательский интерфейс, визуализатор данных и/или генератор отчета.

Системы приводов для приведения двигателей подъема, перемещения, хода и/или двигателей поворота могут включать в себя одно или более устройств инверторов, которые могут включать в себя один или более выпрямителей AFE и/или схем инверторов, потенциально обеспечивая один выпрямитель AFE и одну схему инвертора для каждого двигателя. Устройства инверторов могут получать мощность через трансформатор и/или могут преобразовывать мощность в напряжение и/или управляемый по частоте сигнал для привода двигателей.

Во время действия двигателей инверторы могут получать мощность из DC линии, чтобы приводить двигатели землеройной машины. Во время регенеративного торможения инверторы могут посылать мощность из двигателей назад в DC линию. Общая DC линия может позволить обмен энергией между приводами в режиме двигателя и в режиме регенерации.

Система приводов может генерировать модулированное импульсным колебанием DC напряжение (PWM), имеющее скважность ("время включения"), которая может непрерывно изменяться, чтобы оказывать влияние на усредненное по времени выходное напряжение. Изменяющееся DC напряжение может обеспечивать питание и/или, через изменение скважности, управлять скоростью одного или более DC двигателей, таких как двигатель подъема, двигатель поворота, двигатель перемещения и/или двигатель продвижения и т.д.

На фиг.1 показан вид сбоку примерного варианта осуществления машины 1000, которая может содержать машинное отделение 1800. Машина 1000 может содержать стрелу 1600, выступающую вверх от нижнего переднего края машинного отделения 1800. Стрела 1600 может поддерживаться под углом наклона посредством стреловых полиспастов 1550, проходящих от стрелы 1600 к порталу 1300, который может быть установлен наверху машинного отделения 1800. Ковш 1700 может быть подвешен посредством подъемных канатов 1500, которые могут проходить над шкивом 1450 и наматываться на подъемный барабан 1100. Ковш 1700 может подтягиваться к канатному скребковому экскаватору (драглайну) 1000 посредством гайдропов 1650, которые могут проходить над шкивом 1350 вблизи опор 1400 стрелы и на скребковые барабаны 1200. Машина 1000 может быть смонтирована на механизме 1900 шагающего движения, который может позволить канатному скребковому экскаватору перемещаться с места на место.

На фиг.2 показана блок-схема примерного варианта осуществления электрической системы 2000 машины, которая может содержать синхронный двигатель 2100 подъема и/или синхронный тяговый двигатель 2110. В некоторых примерных вариантах осуществления двигатель 2100 подъема и/или тяговый двигатель 2110 могут содержать множество сегментов обмоток. Приведенная в действие схема может быть приспособлена, чтобы управлять каждым двигателем 2100 подъема и тяговым двигателем 2110, чтобы обеспечить движение для определенных частей машины. Например, двигатель 2100 подъема может быть приспособлен, чтобы обеспечить движущую силу для подъема, например, поворачивая барабан 1100 по фиг.l. Тяговый двигатель 2110 может быть приспособлен, чтобы обеспечить движущую силу для тягового движения, например, подавая мощность на тяговый барабан 1200 по фиг.1. Полевые возбудители, такие как полевой возбудитель 2360 и полевой возбудитель 2560, могут быть приспособлены для запуска вращения каждого из двигателя 2100 подъема и тягового двигателя 2110.

Система 2000 может содержать и/или быть связана с источником 1100 АС мощности, которая может находиться в диапазоне напряжений от приблизительно 110 В AC до приблизительно 60000 В АС, включая все значения и поддиапазоны между ними, такие как, например, приблизительно 3000, 6000, 7500 и/или 9000 В и т.д. АС мощность может быть подана на трансформатор 1200, который может изменять напряжение до требуемого значения и/или диапазона, такого как, например, приблизительно 240, 450, 600, 900 и/или 1200 В и т.д. Результирующая АС мощность может быть подана на блок активного входного каскада (AFE), который может содержать один или более активных выпрямителей IGBT, любой из которых может содержать входной реактор, 6 транзисторов IGBT и антипараллельные диоды в 6-импульсной мостовой конфигурации, низкоиндуктивные шинные соединения, схему запуска, чтобы включать/выключать IGBT, преобразователи тока и напряжения и/или цифровую схему управления и т.д. Активный блок входного каскада может получать АС напряжение и формировать существенно постоянное DC напряжение.

Некоторые примерные варианты осуществления могут содержать множество неуправляемых асинхронных трехфазных двигателя 2120, каждый из которых может содержать единственный сегмент обмотки. Система 2000 может содержать множество управляемых асинхронных трехфазных двигателей 2130, 2140. Двигатели 2120, 2130, 2140 могут циклически включаться и согласно потребностям, основанным на машинном движении и циклах выемки грунта. Например, множество асинхронных двигателей 2120, 2130, 2140 может быть приспособлено, чтобы обеспечивать движущую силу для поперечного перемещения машины, например, посредством механизма 1900 шагающего движения машины 1000 по фиг.1. Асинхронные двигатели 2120, 2130, 2140 могут быть приспособлены, чтобы обеспечивать движущую силу для устройств, обеспечивающих поворотное движение стрелы, такой как стрела 1600 машины 1000 по фиг.1.

Чтобы обеспечить мощность для двигателей, таких как двигатель 2100 подъема и/или тяговый двигатель 2110, множество индукторов 2380 могут ступенчато изменять АС напряжение, подаваемое через первичную АС шину 2150 и множество вторичных AC шин 2190 через множество трансформаторов 2200, 2240, 2270. Переменный ток, связанный с АС напряжением, может быть измерен во множестве трансформаторов 2390 тока, которые могут быть приспособлены, чтобы измерить значения полного, активного и/или реактивного тока. Каждый из трансформаторов 2200, 2240, 2270 может содержать соответствующий набор первичных обмоток 2210, 2245, 2275. Трансформатор 2200 может содержать вторичные обмотки 2220, 2230. Трансформатор 2240 может содержать вторичные обмотки 2250, 2260. Трансформатор 2270 может содержать вторичные обмотки 2280, 2290. Каждая из вторичных обмоток 2220, 2230, 2250, 2260, 2280, 2290 может быть электрически соединена с множеством DC шин 2320, 2420, 2520, 2620. АС напряжение, обеспечиваемое посредством трансформаторов 2200, 2240, 2270, может управляться и/или выпрямляться множеством блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600, чтобы обеспечить одно или более предопределенных DC напряжений в соответствующие DC шины 2320, 2420, 2520, 2620.

В некоторых примерных вариантах осуществления, для конкретной DC шины, такой как DC шина 2320, каждый из множества электрически связанных блоков активных входных каскадов 2300 может получать АС напряжение от предопределенной отдельной вторичной обмотки, содержащейся во множестве трансформаторов 2200, 2240, 2270. Получение АС напряжения из предопределенных отдельных вторичных обмоток может задержать постоянный ток, связанный с DC шиной 2320, от протекания на трансформаторы 2200, 2240, 2270, когда циклы АС напряжения ниже DC напряжения DC шины 2320.

Когда измерения, связанные с любой из множества DC шин 2320, 2420, 2520, 2620, определены как не находящиеся в пределах соответствующих предопределенных диапазонов, один или более соответствующих блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600 могут приложить напряжение к по меньшей мере одной из DC шин 2320, 2420, 2520, 2620 и/или могут удалить мощность из по меньшей мере одной из DC шин 2320, 2420, 2520, 2620. Например, когда электродвигатели 2100, 2110, 2120, 2130, 2140 работают для генерации электроэнергии, блоки активных входных каскадов могут действовать для подачи питания на AC шину 2150 через трансформаторы 2200, 2240, 2270.

DC шины 2320, 2420, 2520, 2620 могут быть электрически соединены с DC прерывателем. Например, DC прерыватель 2560 может быть электрически соединен с DC шиной 2500. DC прерыватель 2560 может быть приспособлен, чтобы уменьшить DC напряжение, связанное с DC шиной, в ответ на определение, что DC напряжение превышает предопределенный порог.

Переключение блоков активных входных каскадов может иметь место с некоторой частотой, чтобы отрегулировать значения DC напряжения, связанные с DC шинами 2320, 2420, 2520, 2620. Каждый из множества блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600 может включаться и выключаться с предопределенной частотой и/или переменной скважностью, любое из которых может быть основано на значениях напряжения и/или тока и/или формах волны, связанных с АС шиной 2150 и/или DC шинами 2320, 2420, 2520. В некоторых примерных вариантах осуществления предопределенная частота и/или переменная скважность могут быть основаны на запрограммированной потребности в VAR линии. В определенных примерных вариантах осуществления предопределенная частота и переменная скважность могут быть основаны на количестве блоков активных входных каскадов и нагрузке от устройств, электрически содержащихся и/или связанных с системой 2000. Множество блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600 может быть приспособлено, чтобы обеспечить относительно быстрый отклик на изменения в нагрузке в системе 2000. В определенных примерных вариантах осуществления множество блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600 может реагировать на изменение нагрузки в системе 2000 с частотой, равной 7,5-кратной линейной частоты, связанной с АС шиной 2150. Например, для линейной частоты 60 Гц, множество блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600 может реагировать на изменение нагрузки в системе 2000 за 1/450-ую секунды.

Каждый из множества блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600 может быть приспособлен, чтобы преобразовывать АС напряжение в DC напряжение на фиксированном уровне напряжения. DC напряжение, передаваемое в DC шины 2320, 2420, 2520, 2620, может быть преобразовано в переменную АС частоту посредством множества инверторов 2340, 2440, 2540, 2640. Переменная АС частота может быть приспособлена для возбуждения АС электродвигателей и изменения скорости и/или вращающего момента АС электродвигателей. Такие инверторы могут быть приспособлены, чтобы обеспечивать АС сигналы на частоте приблизительно 29,9, Гц, 40 Гц, 48,75 Гц, 54,2 Гц, 60 Гц, 69,2 Гц, 77,32 Гц, 85,9 Гц, 99,65 Гц, 120 Гц, 144,2 Гц, 165,54 Гц, 190,3 Гц, 240 Гц и/или любом значении или поддиапазоне значений между ними.

Гармоническим искажением, связанным с АС шиной 2150, можно управлять и/или противодействовать ему посредством использования множества блоков активных входных каскадов для каждой DC шины. Множество блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600, электрически соединенных с отдельными предопределенными обмотками трансформатора, такими как вторичные обмотки 2220, 2240, 2270, могут изолировать АС шину 2150 от обратной связи, ассоциированной с переключением множества блоков активных входных каскадов 2300, 2400, 2500, 2600. Определенные примерные варианты осуществления могут содержать "минимальный коэффициент" блоков активных входных каскадов. Например, в системе 2000, восемнадцать блоков активных входных каскадов могут быть связаны с двигателем 2100 подъема и тяговым двигателем 2110.

Результатом управления и/или противодействия гармоническому искажению может быть меньшее количество тепла, испускаемого от трансформаторов 2200, 2240, 2270, больший K-фактор для трансформаторов 2200, 2240, 2270 и/или меньшее количество трансформаторов 2200, 2240, 2270 для определенных машин горной промышленности. В определенных примерных вариантах осуществления размеры трансформатора могут быть увеличены по сравнению с системами, содержащими только один блок активного входного каскада, электрически соединенный с каждой DC шиной.

В определенных примерных вариантах осуществления множество инверторов 2340, 2440, 2540, 2640 может быть электрически соединено с соответствующими DC шинами 2320, 2420, 2520, 2620. Каждый из множества инверторов 2340, 2440, 2540, 2640 может получать DC напряжение и преобразовывать DC напряжение в АС напряжение с предопределенной и/или избирательно переменной частотой.

Синхронные двигатели, такие как двигатель 2100 подъема и тяговый двигатель 2110, могут быть трехфазными двигателями и могут содержать 3 сегмента на каждую обмотку. Асинхронные двигатели, такие как множество асинхронных двигателей 2120, 2130, 2140, могут быть трехфазными двигателями и могут содержать один сегмент на каждую обмотку. Асинхронные двигатели 2120, 2130, 2140 могут быть приспособлены, чтобы получать переменный ток, имеющий переменную частоту и переменное напряжение.

На фиг.3 показана схематичная диаграмма примерного варианта осуществления системы 3000, которая может содержать источник 3100 переменного тока. Датчик 3650 напряжения может быть приспособлен, чтобы измерять АС напряжение переменного тока 3100, такое как на АС шине, на первичной стороне трансформатора напряжения и/или на вторичной стороне трансформатора напряжения. Переменный ток, текущий из источника 3100 переменного тока, может быть измерен посредством трансформатора 3200 тока, который может быть расположен на первичной стороне трансформатора напряжения и/или на вторичной стороне трансформатора напряжения. Система 3000 может содержать индуктор 3300, который может быть приспособлен, чтобы ступенчато изменять АС напряжение, подаваемое на транзисторы 3400, 3500, которые могут быть устройствами переключения мощности, такими как основанные на технологии IGBT, IGCT и/или IEGT и т.д.

Транзисторы 3400, 3500 могут быть приспособлены, чтобы выпрямлять АС напряжение для обеспечения DC напряжения в DC шине 3600. Датчик 3675 может быть приспособлен, чтобы измерять значение переменной, такой как напряжение или ток, связанный с DC шиной 3600. Трансформатор 3200 тока, датчик 3650 напряжения и/или датчик 3675 могут быть коммуникативно связаны с информационным устройством 3700. Информационное устройство 3700 может быть приспособлено, чтобы переключать транзисторы 3400, 3500 в ответ на сигналы от трансформатора 3200 тока, датчиков 3650 напряжения и/или датчика 3675. Например, транзисторы 3400, 3500 могут включаться в ответ на значение напряжения, обнаруженное датчиком 3675, ниже предопределенного порога. Информационное устройство 3700 может изменить скважность (рабочий цикл) транзисторов 3400, 3500 в ответ на обеспеченное, полученное, вычисленное и/или определенное значение полного, активного и/или реактивного тока, значение напряжения, такое как напряжение, измеренное датчиком 3650 напряжения, и/или электрическое значение, такое как напряжение и/или ток, измеренный датчиком 3675.

На фиг.4 показана блок-схема примерного варианта осуществления системы 4000, которая может содержать источник АС мощности, электросеть, сеть энергоснабжения и/или линию и т.д. 4100, такую как источник АС мощности шахты. Поступающее напряжение АС питания может вводиться через главный контактор 4200 в силовой трансформатор 4300 двигателя. Вторичное напряжение (например, 900 вольт переменного тока) от силового трансформатора 4300 двигателя может водиться через реактивный элемент 4400 в любое число AFE 4500. AFE 4500 могут преобразовывать АС напряжение в 1800 вольт постоянного тока и подавать его в DC шину или линию 4600 (которая может содержать любое желаемое число конденсаторов). DC линия 4600 может обеспечить постоянное DC питание для любого числа инверторов 4720, 4740, 4760, которые могут преобразовывать постоянное DC напряжение в напряжение переменного тока переменной частоты (например, (0-1400V3AC) для любого числа двигателей 4820 подъема, тяговых двигателей 4840, двигателей 4860 поворота и/или двигателей 4880 продвижения (или хода) и т.д. Эта модульная конструкция может быть запараллелена, чтобы возбуждать машины с различными требованиями по мощности. Та же самая базовая структура и электроника питания может использоваться, чтобы управлять традиционными асинхронными двигателями для редукторных применений, а также синхронными двигателями для безредукторных применений.

На фиг.5 показана блок-схема примерного варианта осуществления информационного устройства 5000, которое в определенных операционных вариантах осуществления может содержать, например, информационное устройство 3700 по фиг.3 и/или центральный контроллер 8300 и/или 8400 по фиг.7 и/или 8. Информационное устройство 5000 может содержать любой из многочисленных компонентов, таких как, например, один или более сетевых интерфейсов 5100, один или более процессоров 5200, один или более блоков памяти 5300, содержащих инструкции 5400, одно или более устройств 5500 ввода/вывода и/или один или более пользовательских интерфейсов 5600, соединенных с устройством 5500 ввода/вывода, и т.д.

В определенных примерных вариантах осуществления через один или более пользовательских интерфейсов 5600, таких как графический пользовательский интерфейс, пользователь может просматривать предоставление информации, связанной с контролем, управлением и/или переключением множества блоков активных входных каскадов, электрически соединенных с DC шиной и/или источником АС мощности.

Согласно фиг.6, управление в замкнутом контуре может использоваться, чтобы регулировать выходное напряжение VDC каждой из схем AFE 6000, поддерживая баланс активной мощности через схему, используя цепи обратной связи 6100 и/или 6200, чтобы управлять активным током I d 6300 и/или реактивным током I q 6400. Векторный модулятор 6500 может использоваться, чтобы генерировать запускающие импульсы для мощных транзисторов в схеме AFE 6000. В результате этого управления схема AFE 6000 может управлять коэффициентом мощности без дополнительных конденсаторов или пассивных фильтров.

Согласно фиг.7 и 8, управление схемами AFE 8100 и/или схемами инвертора 8200 может быть обеспечено центральным контроллером 8300 и/или 8400, который может обеспечить запускающие сигналы для всех схем IGBT и/или может также быть связан через линии связи с различными другим рабочими станциями в машине, чтобы обеспечить обслуживание и/или другие функции. Хотя один или более приводов переменной скорости могут быть созданы конкретно для применения, подходящие АС приводы переменной скорости могут быть коммерчески получены, например, от компании Siemens AG, Эрланген, Германия, продаваемые под торговыми марками, такими как Simovert® Masterdrives, Simovert® ML, Transvektor® controls, и/или другие бренды. Будучи коммерчески доступными, как правило, эти двигатели конструируются и рассчитываются для определенного применения.

На фиг.9 показана блок-схема примерного варианта осуществления способа 9000, который может быть выполнен посредством предопределенного информационного устройства, такого как информационное устройство 3700 по фиг.3 и/или центральный контроллер 8300 и/или 8400 по фиг.7 и/или 8. На этапе 9100 может быть идентифицирован оказавший (и/или отбракованный) AFE из множества наборов AFE. Также могут быть идентифицированы исправные (или выбранные) AFE. На этапе 9200 может быть идентифицирован и/или определен необходимый коэффициент мощности для сети питания АС мощностью. На этапе 9300 может быть определена необходимая активная мощность для землеройной машины и/или любой одной или более DC шин и/или ее двигателей. На этапе 9400 может быть определена необходимая активная мощность для DC шины, связанной с отказавшим (и/или отбракованным) AFE. На этапе 9500 может быть определена активная мощность и/или реактивная мощность, которая будет вызывать перегрузку одного или более исправных (и/или выбранных) AFE. На этапе 9600 может быть определена активная мощность и/или реактивная мощность, требуемая от одного или более исправных (и/или выбранных) AFE. На этапе 9700 активная мощность, подававшаяся в DC шину отказавшего (и/или отбракованного) AFE до отказа AFE, может поддерживаться в этой DC шине, например, через исправные (и/или выбранные) AFE, обслуживающие эту DC шину. На этапе 9800 реактивная мощность, подававшаяся в сеть питания АС мощности до отказа AFE, может поддерживаться для сети питания АС мощности через один или более исправных (и/или выбранных) AFE, которые потенциально могут включать в себя исправные (и/или выбранные) AFE, обслуживающие DC шину, иную, чем DC шина, ассоциированная с неисправными (и/или отбракованными) AFE.

Как в целом показано на фиг.10-14, некоторые примерные варианты осуществления могут обеспечить один или более примерных алгоритмов, которые могут использоваться, чтобы предотвратить и/или скомпенсировать спады напряжения, регулировать реактивную мощность и/или поддерживать коэффициент мощности.

Фиг.10 идентифицирует и/или определяет примерные переменные, которые могут использоваться в одном или более примерных алгоритмах.

Информационное устройство, контроллер и/или процессор могут определить необходимую активную мощность, реактивную мощность и/или видимую или полную мощность для каждого из исправных блоков AFE и/или наборов исправных блоков AFE машины. На основе одного или более из этих определенных значений соответствующая реактивная мощность для каждого из исправных AFE может быть сформирована, чтобы получить необходимый коэффициент мощности.

Например, как показано на Фиг.11, перед отказом любых AFE, полная мощность, требуемая от наборов AFE 1-6, 7-12 и 13-18 может быть определена при каждой из ожидаемых нагрузок (например, 22 kw (кВт) и 13 kw (кВт)). Кажущаяся мощность (kVA), которая является векторной суммой реальной или активной мощности (kw) и реактивной мощности (kVAR), для каждого из наборов AFE может быть определена путем деления активной мощности на известный коэффициент мощности для AC питания, который может зависеть от того, находятся ли двигатели в режиме двигателя или регенерации. Тогда, применяя определение, показанное на Фиг.10, реактивная мощность (kVAR) для каждого из наборов AFE может быть определена.

Как показано в вычислениях на фиг.12, 13 и 14, когда по меньшей мере один AFE отказал, так как требование мощности, как правило, остается тем же самым для всех DC линий, может возникнуть потребность для остающихся исправных AFE, чтобы генерировать больше мощности. Но если опорная реактивная мощность поддерживалась постоянной для всех DC линий, то AFE могли бы достигнуть их предела мощности. Поэтому исправные наборы AFE могут генерировать больше реактивной мощности, чтобы скомпенсировать уменьшенную реактивную мощность набора AFE, содержащего неисправный AFE. Таким образом, необходимая активная мощность от каждого AFE в наборе, содержащем неисправный AFE, может быть пересчитана. Аналогично, необходимая реактивная мощность от каждого AFE в наборе, содержащем неисправный AFE, и/или одном или более наборов, не содержащих неисправного AFE, может быть пересчитана. Эти вычисления могут быть основаны на желаемом коэффициенте мощности, который может быть измерен в выводах питания машины и/или который может соответствовать режиму работы двигателей.

Информационное устройство может выдать пропорциональную долю реактивной мощности на каждый блок и/или набор AFE. Даже если AFE отбракован, та же самая активная мощность может поставляться в каждую DC линию. Так как требование активной мощности может остаться тем же самым для всех DC связей, если AFE отбракован, остающиеся AFE должны будут выработать большую активную мощность, чтобы удовлетворить потребности. Если опорная реактивная мощность поддерживается той же самой для всех DC линий, то блоки AFE могут достигнуть своего предела кажущейся мощности. Поэтому следующее управление может использоваться, чтобы другие DC линии формировали больше реактивной мощности для обеспечения компенсации.

Посредством этой схемы управления кажущаяся мощность (kVA) по каждой DC линии может остаться равной и/или уравновешенной независимо от того, сколько AFE отбраковано, но активная мощность индивидуальных AFE (kw) может повыситься по мере того как AFE отбраковываются. Большая активная мощность и большая кажущаяся мощность могут довести блок и/или набор AFE до его пределов, но путем уменьшения опорной реактивной мощности, основываясь на количестве выбранных AFE, таких пределов можно избежать.

Определенные примерные варианты осуществления могут обеспечить систему, машину, устройство, изготовление, схему и/или пользовательский интерфейс, приспособленные для, и/или способ и/или машиночитаемый носитель, содержащий машино-реализуемые инструкции для действий, которые могут содержать, посредством предопределенного информационного устройства, следующее:

для предопределенной землеройной машины, содержащей множество активных входных каскадов, причем каждый активный входной каскад электрически соединен с сетью АС электропитания упомянутой предопределенной землеройной машины, каждый активный входной каскад приспособлен, чтобы обеспечивать DC мощность в DC шину, упомянутая DC шина электрически соединена с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на по меньшей мере один работающий двигатель:

для предопределенной землеройной машины, содержащей множество наборов активных входных каскадов, причем каждый набор активных входных каскадов электрически соединен с сетью АС электропитания упомянутой предопределенной землеройной машины, каждый набор активных входных каскадов приспособлен, чтобы обеспечивать необходимую DC мощность в предопределенную DC шину из множества DC шин, причем каждая DC шина из упомянутого множества DC шин электрически соединена с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на множество работающих двигателей, в ответ на идентификацию неисправного адаптивного входного каскада из первого набора активных входных каскадов: и/или

посредством предопределенного информационного устройства, для предопределенной землеройной машины, содержащей множество наборов активных входных каскадов, причем каждый набор активных входных каскадов электрически соединен с сетью АС электропитания упомянутой предопределенной землеройной машины, каждый набор активных входных каскадов приспособлен, чтобы обеспечивать соответствующую требуемую мощность DC шины в соответствующую DC шину из множества DC шин, каждая DC шина из упомянутого множества DC шин электрически соединена с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на множество работающих двигателей:

независимым образом управление реактивной мощностью, формируемой каждым активным входным каскадом;

обеспечение снабжения упомянутой требуемой мощностью DC шины, чтобы поддерживаться при адаптивном управлении реактивной мощностью, формируемой каждым исправным активным входным каскадом из упомянутого первого набора активных входных каскадов, чтобы поддерживать предопределенный коэффициент мощности для упомянутой сети АС электропитания;

в ответ на идентификацию неисправного адаптивного входного каскада из первого набора активных входных каскадов, обслуживающих первую DC шину из упомянутого множества DC шин, обеспечение снабжения соответствующей требуемой мощностью DC шины для упомянутой первой DC шины, чтобы поддерживаться при адаптивном управлении реактивной мощностью, формируемой каждым исправным активным входным каскадом из каждого набора активных входных каскадов, чтобы поддерживать предопределенный коэффициент мощности для упомянутой сети АС электропитания, без перегрузки любых из упомянутых исправных активных входных каскадов;

идентификация упомянутого неисправного адаптивного входного каскада;

идентификация упомянутых исправных адаптивных входных каскадов;

определение упомянутого необходимого коэффициента мощности упомянутой сети АС электропитания;

определение требуемой полной мощности машины для подачи в упомянутое множество DC шин;

для каждой шины из упомянутого множества DC шин определение соответствующей требуемой мощности DC шины;

определение кривой VAR/Watt для каждого исправного активного входного каскада;

определение активной мощности, требуемой для подачи от каждого исправного активного входного каскада;

определение реактивной мощности, требуемой для подачи от каждого исправного активного входного каскада;

определение активной мощности перегрузки для каждого исправного активного входного каскада и/или

определение реактивной мощности перегрузки для каждого исправного активного входного каскада.

Определения

Когда следующие термины использованы по существу здесь, применяются представленные ниже определения. Эти термины и определения представлены без предубеждения, и, в соответствии с заявкой, право переопределить эти термины во время рассмотрения настоящей заявки или любой заявки, испрашивающей ее приоритет, сохраняется. С целью интерпретации пункта формулы изобретения любого патента, который испрашивает приоритет настоящей заявки, каждое определение (или переопределенный термин, если исходное определение было изменено в ходе рассмотрения такого патента), действует как ясное и однозначное отрицание предмета за пределами такого определения.

- указание единственного числа (англ. “a”) - по меньшей мере один.

- активное - схема и/или устройство, которое использует транзисторы, интегральные схемы и/или электронные лампы, чтобы выполнить действие на электрическом источнике.

- активный входной каскад (AFE) - самокоммутируемый, активно управляемый выпрямитель, конвертер линии и/или блок с регенеративной обратной связью.

- деятельность - действие, акт, этап и/или процесс или его часть.

- приспособленный для - подходящий, пригодный, и/или способный к выполнению указанной функции.

- переменный ток (AC) - электрический ток, который реверсирует направление в схеме с регулярными интервалами.

- генератор АС, синхронный генератор - устройство, приспособленное, чтобы преобразовывать механическую энергию в электроэнергию. В целях этой заявки термин "генератор AC" также включает в себя генераторы.

- и/или - или во взаимосвязи с чем-либо, или в альтернативе.

- устройство - аппарат и/или прибор для конкретной цели.

- приблизительно - почти то же самое.

- ассоциировать - присоединять, связывать вместе и/или иметь отношение.

- асинхронный двигатель - вращающееся устройство, питаемое электричеством, в котором разность фаз между тремя фазами электропитания создает вращающееся электромагнитное поле в устройстве. Устройство содержит ротор и статор. Через электромагнитную индукцию вращающееся магнитное поле вызывает поток в статорных обмотках, который в свою очередь создает магнитное поле уравновешивания, которое заставляет ротор поворачиваться в направлении, в котором вращается поле. Ротор вращается медленнее, чем вращающееся магнитное поле, создаваемое электропитанием.

- автоматический - выполняемый посредством информационного устройства способом, по существу, независимым от влияния и/или управления пользователем. Например, автоматический выключатель света может включаться при "наблюдении" человека в своем поле зрения, без человека, вручную управляющего выключателем света.

- вспомогательное устройство - устройства без силового привода, ассоциированные с транспортным средством, такие как вентиляторы, воздуходувки, стеклоочистители, кондиционирование воздуха, нагреватели и/или насосы и т.д.

- вспомогательная система питания - множество электрически связанных компонентов, приспособленных для доставки электроэнергии вспомогательным устройствам.

- Булева логика - полная система логических операций.

- шина - электрический проводник, который создает общее соединение по меньшей мере между двумя схемами.

- мочь - быть способным к чему-либо, по меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления.

- вызвать - влечь за собой, побуждать, форсировать, производить, извлекать, быть причиной, приводить в результате к чему-либо и/или осуществлять.

- схема - физическая система, включающая электропроводный тракт и/или коммуникационное соединение, установленное через переключающее устройство (такое как логические схемы); и/или электропроводный тракт и/или коммуникационное соединение, установленное через два или более переключающих устройств, входящих в состав сети, и между соответствующими концевыми системами, соединенными с сетью, но не входящими в состав сети.

- содержащий - включающий, но не ограниченный.

- конфигурировать - сделать подходящим или пригодным для определенного использования или ситуации.

- соединять - присоединять или закреплять вместе.

- постоянный - происходящий непрерывно; устойчивый и/или неизменный.

- вмещающий - включающий, но не ограниченный.

- непрерывно - беспрерывно во времени, последовательности, по сути и/или степени.

- управлять - исполнять авторитетное и/или доминирующее влияние; направлять; приспосабливать к требованию и/или регулировать.

- преобразовывать - трансформировать, приспосабливать и/или изменять.

- охлаждать - отводить тепловую энергию.

- охлаждающая жидкость - жидкость, приспособленная, чтобы переносить тепловую энергию.

- коррекция - изменение до более желательного значения.

- соответствующий - связанный, ассоциированный, сопровождающий, подобный по назначению и/или положению, совпадающий во всех отношениях и/или эквивалентный и/или согласующийся в объеме, количестве, величине, качестве и/или степени.

- связывать - присоединять, соединять и/или связывать две вещи.

- связываемый - способный к тому, чтобы быть присоединенным, связанным и/или соединенным.

- создавать - вводить в действие.

- уплотнять - сжимать, переполнять и/или спрессовывать плотно.

- кривая - график и/или графическое представление данных.

- данные - отдельные части информации, обычно отформатированные специальным или предопределенным способом и/или организованные, чтобы выразить понятия, и/или представленные в форме, подходящей для обработки информационным устройством.

- структура данных - организация коллекции данных, которая позволяет манипулировать данными эффективным образом, и/или логическое отношение среди элементов данных, которое предназначено, чтобы поддерживать определенные функции манипулирования данными. Структура данных может содержать метаданные, чтобы описывать свойства структуры данных. Примеры структур данных могут включать следующее: массив, словарь, граф, хип («куча»), связанный список, матрица, объект, очередь, кольцо, стек, дерево и/или вектор.

- характеризовать - установить схему, форму и/или структуру.

- доставить - опубликовать, произвести и/или передать владение предметом.

- снижать номинальные значения - снижать номинальную электрическую способность электрического аппарата.

- определять - узнавать, получать, вычислять, решать, выводить, устанавливать и/или приходить к решению, как правило, исследованием, рассуждением и/или вычислением.

- устройство - машина, производство и/или коллекция этого.

- цифровой - неаналоговый и/или дискретный.

- постоянный ток (DC) - непеременный электрический ток.

- двойная статорная обмотка - стационарная часть двигателя, динамо, турбины или другой рабочей электрической машины с двумя отдельными обмотками на каждом полюсе. Ротор вращается вокруг статора. Каждая из двух обмоток приспособлена, чтобы получать мощность от отдельного инвертора.

- тянуть - вызывать волочение вдоль поверхности.

- драглайн - большая землеройная машина, используемая в поверхностных разработках, чтобы удалять покрывающий слой грунта (слои породы и почвы). Типичный драглайн бросает подвешенный на проволочном тросе ковш на значительное расстояние, собирает вырытый материал, когда он тянет ковш к себе по земле вторым проволочным тросом (или цепью), поднимает ковш и сваливает материал на насыпь по бокам выемки, в бункер и/или в груду и т.д.

- привод - средство, которым передается мощность.

- скважность (рабочий цикл) - доля времени, в которое система фактически используется при выполнении ее функции; процент времени, когда DC напряжение существенно отличается от нуля.

- электрический - приводимый в действие электричеством.

- электрический двигатель - передающее движение устройство, питаемое электричеством.

- электрически связанные - объекты, соединенные или связанные, чтобы обеспечить возможность потока электронов между ними.

- возбужденный - запитанный электрическим током.

- оценка - (сущ.) вычисленное значение, аппроксимирующее фактическое значение; (гл. - оценивать) вычислить и/или определить приближенно и/или экспериментально.

- производить земляные работы - перемещать материал, включая любой подземный, подводный и/или поверхностный материал.

- возбуждение - степень интенсивности электромагнитного поля в генераторе AC, вызванная приложением тока к статору генератора AC.

- выполнять - прогонять компьютерную программу или исполнять инструкцию.

- потерпеть неудачу - определять и/или рассматривать как функционирующее ненадлежащим образом и/или недействующее.

- отказ - прекращение надлежащего функционирования или работы.

- без фильтра - электрическая система, не имеющая устройства, приспособленного для режекции сигналов определенных частот и пропускания других.

- частота - количество электрических колебаний напряжения и/или тока в предопределенном периоде времени.

- от - используется, чтобы указывать на источник.

- генерировать - создать, произвести, дать начало, и/или осуществить, и/или выработать электрическую мощность.

- осязательный - связанный с чувством кинестетического движения человека и/или ощущением касания человека. Среди многих потенциальных относящихся к осязанию событий многочисленные ощущения, позиционные различия тела в ощущениях и основанные на времени изменения в ощущениях, которые воспринимаются, по меньшей мере частично, невизуальным, неслышимым и необонятельным способом, включая ощущения тактильного касания (ощущения прикосновения), активного касания, хватания, давления, трения, тяги, скольжения, растяжения, силы, вращающего момента, воздействия, укола, вибрации, движения, ускорения, толчка, импульса, ориентации, положения конечности, силы тяжести, текстуры, промежутка, перерыва, вязкости, боли, зуда, влажности, температуры, теплопроводности и теплоемкости.

- гармоническое искажение - для сигнала АС мощности отношения суммы мощностей всех гармонических частот выше и/или ниже основной частоты тока к мощности основной частоты тока.

- фильтр гармоник - устройство, содержащее банк конденсаторов и катушку индуктивности, которое спроектировано и/или настроено на предопределенную нелинейную нагрузку, чтобы устранять и/или существенно уменьшать предопределенный частотный диапазон гармоник.

- имеющий - включающий в себя, но не ограниченный.

- подъёмник - система, содержащая двигатель, приспособленная, чтобы по меньшей мере перемещать вертикально ковш драглайна.

- человеко-машинный интерфейс - аппаратные средства и/или программное обеспечение, приспособленные для воспроизведения информации пользователю и/или получения информации от пользователя; и/или пользовательский интерфейс.

- Гц - сокращение для Герц, что является единицей частоты, равной одному циклу в секунду.

- идентифицировать - распознавать, обнаружить и/или определить.

- включающий - включающий в себя, но не ограниченный.

- независимый - без зависимости от другого и/или без отношения к другому.

- индукторы - устройство, приспособленное, чтобы вызвать поток в электрической схеме посредством изменяющегося магнитного потока.

- информационное устройство - любое устройство, способное обрабатывать данные и/или информацию, такое как любой компьютер общего назначения и/или особого назначения, такой как персональный компьютер, автоматизированное рабочее место, сервер, миникомпьютер, универсальная ЭВМ, суперкомпьютер, компьютерный терминал, ноутбук, портативный компьютер и/или персональный цифровой помощник (PDA), мобильный терминал, устройство Bluetooth, коммуникатор, смартфон (такой как iPhone и/или Treo-подобное устройство), приемник службы передачи сообщений (например, Blackberry), пейджер, факсимиле, сотовый телефон, традиционный телефон, телефонное устройство, запрограммированный микропроцессор или микроконтроллер и/или периферийные элементы интегральной схемы, ASIC или другая интегральная схема, аппаратная электронная логическая схема, такие как схема дискретного элемента, и/или программируемое логическое устройство, такие как PLD, PLA, FPGA или PAL и т.п. Вообще, любое устройство, на котором находится конечный автомат, способный реализовать по меньшей мере часть способа, структуры, и/или графический пользовательский интерфейс, описанный здесь, может использоваться в качестве информационного устройства. Информационное устройство может содержать компоненты, такие как один или более сетевых интерфейсов, один или более процессоров, одно или более блоков памяти, содержащих инструкции, и/или одно или более устройств ввода/вывода, один или более пользовательских интерфейсов, соединенных с устройством ввода/вывода, и т.д.

- инициализировать - подготовить что-то к использованию и/или некоторому будущему событию.

- вход - относится к электрическому вводу в устройство.

- устройство ввода/вывода - любое сенсорно ориентированное устройство ввода/вывода, такое как аудио, визуальное, осязательное, обонятельное и/или ориентированное на вкус устройство; включая, например, следующее: монитор, дисплей, проектор, подвесной дисплей, клавиатура, мышь, шаровой указатель, джойстик, геймпад, колесико, сенсорная панель, сенсорный экран, координатно-указательное устройство, микрофон, громкоговоритель, видеокамера, камера, сканер, принтер, тактильное устройство, вибратор, осязательный тренажер, и/или тактильная панель, потенциально включая порт, с которым устройство ввода/вывода может быть соединено или связано.

- инсталлировать - соединить или установить в положении и подготовиться к использованию.

- инструкции - указания, которые могут быть осуществлены как программируемое оборудование и/или программное обеспечение, указания, приспособленные для выполнения конкретной операции или функции.

- биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) - полупроводниковое устройство, которое работает идентично биполярному транзистору, но имеет затвор на основе полевого эффекта, так что когда напряжение затвор-эмиттер приложено, чтобы сделать его проводящим, никакой ток не требуется инжектировать. Когда напряжение затвор-эмиттер является очень низким, устройство выключается.

- двигатель внутреннего сгорания - устройство, в котором топливо окисляется таким образом, что энергия топлива преобразуется в механическую энергию, такую как вращение вала. Топливом может быть бензин, дизельное топливо, этанол, метанол и/или любая другая жидкость на основе углеводородов и т.д.

- инвертор - устройство, которое преобразует DC мощность в АС мощность.

- предел - точка, вне которой что-то не может или не имеет возможности продолжаться.

- груз - количество добытого земляного материала, ассоциированного с ковшом и/или грузовиком и т.д.

- логическая схема - физическое устройство, приспособленное, чтобы выполнять логическую операцию на одном или более логических входах и формировать единственный логический выход, который проявляется физически. Поскольку выход также является значением на логическом уровне, выход логической схемы может соединяться с входом одной или более других логических схем, и через такие комбинации могут выполняться сложные операции. Обычно выполняемая логика является Булевой логикой, обычно используемой в цифровых схемах. Наиболее распространенные реализации логических схем основаны на электронных средствах, использующих резисторы, транзисторы и/или диоды, и такие реализации часто встречается в больших множествах в форме интегральных схем (также упоминаются как ИС, микросхемы, чипы, кремниевые чипы и/или чипы). Возможно, однако, создать логические схемы, которые работают на основе электронных ламп, электромагнитных средств (например, реле), механики (например, передаточные механизмы), пневмоники, оптики, химических реакций и/или ДНК, в том числе в молекулярном масштабе. У каждой реализованной с помощью электроники логической схемы имеется, как правило, два входа и один выход, каждый из которых имеет логический уровень или состояние, как правило, физически представленное напряжением. В любой данный момент каждый вывод находится в одном из двух состояний бинарной логики ("ложно" (также "низкое" или "0") или "верно" (также "высокое" или "1"), представленных различными уровнями напряжения, но логическое состояние вывода может, и обычно это происходит, часто изменяться, поскольку схема обрабатывает данные. Таким образом, каждая электронная логическая схема, как правило, требует мощности, так что она может быть источником и/или приемником токов, чтобы реализовать корректное выходное напряжение. Как правило, машино-реализуемые инструкции в конечном счете кодируются в бинарные значения "0" и/или "1" и, как правило, записаны на устройство памяти, такое как "регистр", который записывает бинарные значения как изменения в физическом свойстве устройства памяти, такие как изменение в напряжении, токе, заряде, фазе, давлении, весе, высоте, напряженности, уровне, промежутке, положении, скорости, импульсе, силе, температуре, полярности, магнитном поле, магнитной силе, магнитной ориентации, отражательной способности, молекулярной связи, молекулярной массе и т.д. Примерный регистр мог бы сохранить значение "01101100" путем кодирования всего 8 "битов" (один байт), где каждое значение "0" или "1" называется "битом" (и 8 битов все вместе называются "байтом"). Отметим, что, поскольку бит может иметь только одно из двух различных значений ("0" или "1"), любая физическая среда, способная к переключению между двумя насыщенными состояниями, может использоваться, чтобы представить бит. Поэтому любая физическая система, способная к представлению бинарных битов, в состоянии представить числовые величины и потенциально может манипулировать такими числами через особые кодированные машино-реализуемые инструкции. Это один из основных принципов, лежащих в основе цифрового вычисления. На уровне регистра и/или логической схемы компьютер рассматривает эти "0" и "1" не как числа как таковые, а, как правило, как уровни напряжения (в случае осуществленного с помощью электроники компьютера), например, высокое напряжение приблизительно +3 В могло бы представить "1" или "логически верно", а низкое напряжение приблизительно 0 В могло бы представить "0" или "логически ложно" (или наоборот, в зависимости от того, как схема разработана). Эти высокие и низкие напряжения (или другие физические свойства, в зависимости от характера реализации), как правило, вводятся в набор логических схем, которые, в свою очередь, посредством правильного логического проектирования, приводят к физическим и логическим результатам, определенным конкретными кодированными машино-реализуемыми инструкциями. Например, если кодирование является запросом вычисления, то логические схемы могли бы сложить первые два бита кодирования вместе, привести к результату "1" ("0" + "1" = "1") и затем записать этот результат в другой регистр для последующего поиска и чтения. Или, если кодирование является запросом о некоторой услуге, логические схемы могли бы, в свою очередь, получить доступ или выполнить запись в некоторые другие регистры, которые, в свою очередь, запустят другие логические схемы, чтобы инициировать требуемую услугу.

- логический - концептуальное представление.

- машина - устройство и/или транспортное средство приспособленные, чтобы выполнять по меньшей мере одну задачу.

- машинные инструкции - указания, приспособленные, чтобы побудить машину, такую как информационное устройство, выполнить одно или более конкретных действий, операций или функций. Указания, которые может иногда формировать некоторый объект, называемый "процессором", "ядром", "операционной системой", "программой", "приложением", "утилитой", "подпрограммой", "скриптом", "макро", "файлом", "проектом", "модулем", "библиотекой", "классом" и/или "объектом" и т.д., могут быть воплощены как машинный код, исходный код, объектный код, скомпилированный код, ассемблированный код, интерпретируемый код и/или исполняемый код и т.д. в аппаратных средствах, программируемом оборудовании и/или программном обеспечении.

- машиночитаемый носитель - физическая структура, из которой машина может получить данные и/или информацию. Примеры включают память, перфокарты и т.д.

- машино-реализуемые инструкции - указания, приспособленные, чтобы побуждать машину, такую как информационное устройство, выполнить одно или более конкретных действий, операций и/или функций. Указания, которые может иногда формировать некоторый объект, называемый "процессором", "ядром", "операционной системой", "программой", "приложением", "утилитой", "подпрограммой", "скриптом", "макро", "файлом", "проектом", "модулем", "библиотекой", "классом" и/или "объектом" и т.д., могут быть воплощены и/или закодированы как машинный код, исходный код, объектный, скомпилированный код, ассемблированный код, интерпретируемый код и/или исполняемый код и т.д. в аппаратных средствах, программируемом оборудовании и/или программном обеспечении.

- машиночитаемый носитель - физическая структура, на/из которой машина, такая как информационное устройство, компьютер, микропроцессор и/или контроллер и т.д., может сохранить и/или получить машино-реализуемые инструкции, данные и/или информацию. Примеры включают устройство памяти, перфокарты и т.д.

- поддерживать - удерживать, сохранять, выдерживать, оставлять в существующем состоянии и/или продолжать получать.

- администрирование - управление.

- материал - любое вещество, которое может быть выкопано и/или добыто.

- мочь - позволяться и/или разрешаться в по меньшей мере некоторых вариантах осуществления.

- мера - характеризуется физическим восприятием.

- измерение - значение переменной; значение определяется ручным и/или автоматическим наблюдением.

- механически связанный - по меньше мере первый объект и второй объект соединены или связаны, чтобы позволить первому объекту перемещаться физически совместно со вторым объектом.

- устройство памяти - устройство, способное хранить, иногда долговременно, машино-реализуемые инструкции, данные и/или информацию в аналоговом и/или цифровом формате. Примеры включают в себя по меньшей мере одну энергонезависимую память, энергозависимую память, регистр, реле, переключатель, память произвольного доступа (RAM), память только для чтения (ROM), флэш-память, магнитные носители, жесткий диск, дискету, магнитную ленту, оптические носители, оптический диск, компакт-диск, CD, цифровой универсальный диск (DVD) и/или дисковый массив типа RAID и т.д. Устройство памяти может быть соединено с процессором и/или может хранить и предоставлять инструкции, предназначенные для выполнения процессором, таким как согласно варианту осуществления, раскрытому здесь.

- способ - одно или более действий, которые выполняются над объектом, подлежащим преобразованию в другое состояние или вещь, и/или связаны с конкретным устройством, причем упомянутые одно или более действий не являются фундаментальным принципом и не предвосхищают все использования фундаментального принципа.

- шахта - место, из которого могут быть извлечены земляные материалы.

- горный комбайн - машина для выкапывания материала из земли.

- грузовик для перевозки добытого материала - автомобиль, приспособленный для транспортировки извлеченного материала.

- модулированный - изменяющийся по частоте, амплитуде, фазе или другой характеристике.

- двигатель - устройство, которое преобразует электрическую, гидравлическую и/или пневматическую энергию в механическую энергию, которая производит или передает линейное и/или угловое движение.

- сеть - множество коммуникативно связанных узлов, коммуникационных устройств и/или информационных устройств. Через сеть такие узлы и/или устройства могут быть связаны, например, посредством различных проводных и/или беспроводных сред, таких как кабели, телефонные линии, линии электропередачи, оптоволокно, радиоволны и/или световые лучи и т.д., чтобы совместно использовать ресурсы (такие как принтеры и/или устройства памяти), обмениваться файлами и/или обеспечивать возможность электронных коммуникаций между ними. Сеть может использовать любые из широкого разнообразия подсетей и/или протоколов, таких как сеть с коммутацией каналов, общедоступная коммутируемая сеть, сеть с пакетной коммутацией, без установления соединений, беспроводная, виртуальная, радиосеть, сеть данных, телефонная, на витой паре, POTTS, не-POTS, DSL, сотовая, телекоммуникационная, сеть распределения видео, кабельная, наземная, микроволновая, вещательная, спутниковая, широкополосная, корпоративная, глобальная, национальная, региональная, сеть широкого охвата, опорная сеть, сеть с пакетной коммутацией TCP/IP, EEEE 802.03, Ethernet, Быстрый Ethernet, Token Ring (кольцеобразная локальная вычислительная сеть с передачей маркера), локальная, широкого охвата, IP, общедоступный Интернет, интранет, частная, АТМ, сверхширокополосная (UWB), Wi-Fi, BlueTooth, сеть аэропорта, IEEE 802.11, IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, X-10, сеть электроснабжения, многодоменная и/или многозональная подсеть и/или протокол одного или более провайдеров Интернет-услуг, с одним или более сетевых интерфейсов и/или одним или более информационных устройств, таких как коммутатор, маршрутизатор и/или шлюз, не связанные непосредственно с локальной сетью, и т.д. и/или любые эквиваленты этого.

- сетевой интерфейс - любое физическое и/или логическое устройство, система и/или процесс, способный к соединению информационного устройства с сетью. Примерные сетевые интерфейсы включают в себя телефон, сотовый телефон, сотовый модем, телефонный модем данных, факс-модем, беспроводной приемопередатчик, коммуникационный порт, ethernet-плату, кабельный модем, интерфейс цифровой абонентской линии, мост, хаб, маршрутизатор или другое подобное устройство, программное обеспечение, чтобы управлять таким устройством, и/или программное обеспечение, чтобы обеспечить функцию такого устройства.

- не - нет.

- буксирное транспортное средство повышенной проходимости - транспортное средство, приспособленное для работы на грунтовых поверхностях, иных, чем мощеные поверхности. Например, буксирные транспортные средства повышенной проходимости могут включать в себя грузовики для горнодобывающей промышленности, электрические добычные экскаваторы и/или электрические землеройные машины для горнодобывающей промышленности и т.д.

- действовать - функционировать.

- выход - что-то выработанное и/или произведенное.

- перегружать - превысить спецификацию и/или проект, создать чрезмерную нагрузку и/или нарушить.

- пакет - общий термин для пачки данных, организованных определенным способом для передачи в пределах и/или через сеть, такую как цифровая сеть пакетной коммутации (например, Интернет), и содержащих данные, подлежащие передаче, и некоторую информацию управления, такую как адрес получателя.

- воспринимаемый - способный восприниматься органами чувств человека.

- фазовый угол - угол, выражающий фазовое отношение между АС током и АС напряжением.

- физический - материальный, реальный и/или фактический.

- физически - существующий, происходящий, возникающий, действующий и/или работающий способом, который является материальным, реальным и/или фактическим.

- множество - состояние нахождения во множественном числе и/или более одного.

- мощность - электрическая энергия, используемая для выполнения работы.

- коэффициент мощности - отношение истинной мощности к кажущейся мощности. Коэффициент мощности 1.0 указывает, что ток и напряжение находятся в фазе.

- оборудование компенсации коэффициента мощности - оборудование, приспособленное для изменения фазового отношения между АС напряжением и АС током до более желательного значения.

- приемник мощности - устройство, приспособленное для рассеивания электрической энергии путем преобразования электрической энергии обычно в тепловую или механическую энергию.

- источник питания - один или более электрически соединенных компонентов, конфигурированных для обеспечения электрической энергии устройству или системе.

- предопределенный - установленный заранее.

- вероятность - количественное представление возможности возникновения.

- процессор - аппаратные средства, программируемое оборудование и/или машина программного обеспечения и/или виртуальная машина, физически приспосабливаемые, чтобы выполнять, посредством булевой логики, действующей на множестве логических схем, конкретную задачу, определенная набором машино-реализуемых инструкций. Процессор может использовать механические, пневматические, гидравлические, электрические, магнитные, оптические, информационные, химические и/или биологические принципы, механизмы, адаптацию, сигналы, входы и/или выходы, чтобы выполнить задачу(и). В определенных вариантах осуществления процессор может воздействовать на информацию, управляя, анализируя, изменяя и/или преобразуя ее, передавая информацию для использования машино-реализуемыми инструкциями и/или информационным устройством и/или направляя информацию к устройству вывода. Процессор может функционировать как центральный процессор, локальный контроллер, удаленный контроллер, параллельный контроллер и/или распределенный контроллер и т.д. Если не определено иначе, процессор может быть устройством общего назначения, таким как микроконтроллер и/или микропроцессор, такой семейство Pentium микропроцессоров, изготавливаемых Intel Corporation, Санта-Клара, Калифорния. В определенных осуществлениях процессор может быть специализированным устройством, таким как специализированная интегральная схема (ASIC) или программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA), которая предназначена для реализации в аппаратных средствах и/или на программируемом оборудовании по меньшей мере части варианта осуществления, раскрытого здесь. Процессор может находиться на микроконтроллере или использовать его функциональные возможности.

- производить - создавать.

- проектировать - вычислять, оценивать или прогнозировать.

- продвигать - побуждать перемещение вперед и/или назад.

- обеспечивать - снабжать, поставлять, давать и/или сделать доступным.

- предоставление - (гл. предоставлять) обеспечивать; (сущ. предоставление) действие, процесс и/или результат обеспечения; предоставляемая вещь.

- импульсно-модулированный (PWM) - способ регулирования выходного напряжения и частоты коммутируемого источника электропитания путем изменения ширины, но не высоты, последовательности импульсов; и/или модуляция скважности (рабочего цикла) сигнала и/или источника питания, чтобы передать информацию по коммуникационному каналу и/или управлять количеством мощности, посылаемой в нагрузку.

- насос - машина, приспособленная, чтобы поднимать, сжимать и/или передавать жидкость.

- диапазон - количество или степень изменения.

- реактивный АС ток - мера векторного и/или мнимого АС компонента, этот компонент не приспособлен для выполнения работы.

- реактивная мощность - мера векторного и/или мнимого компонента мощности, этот компонент не приспособлен для выполнения работы.

- принимать - получать как сигнал, воспринимать, приобретать и/или получать.

- рекомендовать - предлагать, превозносить, одобрять и/или поддерживать.

- выпрямитель - устройство, которое преобразует АС мощность в DC мощность.

- воспроизводить - например, физически, химически, биологически, с помощью электроники, электрически, магнитно, оптически, акустически, гидравлически и/или механически и т.д. преобразовывать информацию в форму, воспринимаемую человеком, как, например, данные, команды, текст, графика, аудио, видео, анимация и/или гиперссылки и т.д., например, через визуальное, аудио и/или осязательное и т.д. средство и/или описание, например через дисплей, монитор, электрическую бумагу, окулярный имплантант, кохлеарный имплантант, громкоговоритель, вибратор, шейкер, прибор с обратной связью по усилию, перо, джойстик, руль, перчатка, вентилятор, нагреватель, холодильник, наборная панель, сенсорный экран и т.д.

- повторно - снова и снова; с повторением.

- запрос - выразить желание и/или просьбу чего-либо.

- требуемый - необходимый и/или важный.

- чувствительный - реагирующий на влияние и/или стимул.

- задерживать - пытаться замедлить, сопротивляться движению.

- выбрать - сделать выбор или выбрать из альтернатив.

- сервер - информационное устройство и/или процесс, исполняемый на нем, который приспособлен для коммуникативного соединения с сетью и приспособлен для предоставления по меньшей мере одной услуги по меньшей мере для одного клиента, то есть по меньшей мере для одного другого информационного устройства, коммуникативно соединенного с сетью, и/или по меньшей мере для одного процесса, исполняемого на другом информационном устройстве, коммуникативно соединенном с сетью. Одним примером является файловый сервер, который имеет локальный накопитель и запросы сервисов от удаленных клиентов на считывание, запись и/или управление файлами на этом накопителе. Другим примером является почтовый сервер, который обеспечивает по меньшей мере одну программу, которая принимает, временно хранит, транслирует и/или доставляет электронные письма. Еще одним примером является сервер баз данных, который обрабатывает запросы в базу данных. Еще один пример - сервер устройства, который обеспечивает сетевой и/или программируемый доступ и/или мониторинг, управление и/или контроль совместно используемых физических ресурсов и/или устройств, таких как информационные устройства, принтеры, модемы, сканеры, проекторы, дисплеи, светильники, камеры, оборудование безопасности, считыватели близости, устройства считывания с карт, киоски, POS/торговое оборудование, телефонные системы, оборудование для помещений, оборудование HVAC, медицинское оборудование, лабораторное оборудование, промышленное оборудование, станки, насосы, вентиляторы, электроприводы, весы, программируемые логические контроллеры, датчики, коллекторы данных, исполнительные элементы, датчики тревоги, сигнализаторы и/или устройства ввода/вывода и т.д.

- набор - связанное множество предопределенных элементов и/или один или более отдельных элементов и/или объектов, имеющих конкретное общее свойство или свойства.

- экскаватор - электрически приводимое в действие устройство, приспособленное, чтобы выкапывать, удерживать и/или перемещать руду.

- сигнал - автоматически обнаружимые изменения в физической переменной, такой как пневматическая, гидравлическая, акустическая, струйная, механическая, электрическая, магнитная, оптическая, химическая и/или биологическая переменная, такая как мощность, энергия, давление, скорость потока, вязкость, плотность, вращающий момент, воздействие, сила, частота, фаза, напряжение, поток, сопротивление, магнитодвижущая сила, интенсивность магнитного поля, поток магнитного поля, плотность магнитного потока, магнитное сопротивление, проницаемость, индекс преломления, оптическая длина волны, поляризация, коэффициент отражения, коэффициент пропускания, сдвиг фазы, концентрация и/или температура и т.д., которые кодируют информацию, такую как машино-реализуемые инструкции для действий и/или одну или более букв, слов, знаков, символов, сигнальных флагов, визуальных дисплеев и/или специальных звуков и т.д., имеющих предварительно определенное значение. В зависимости от контекста сигнал и/или информация, закодированная в нем, могут быть синхронными, асинхронными, в жестком реальном времени, в мягком реальном времени, не в реальном времени, непрерывно генерируемыми, непрерывно изменяющимися, аналоговыми, дискретно генерируемыми, дискретно изменяющимися, квантованными, цифровыми, широковещательными, многоадресными, одноадресными, передаваемыми, переносимыми, принимаемыми, непрерывно измеряемыми, дискретно измеряемыми, обрабатываемыми, кодированными, зашифрованными, мультиплексированными, модулированными, расширенными, сжатыми, демодулированными, детектированными, демультиплексированными, дешифрованными и/или декодированными и т.д.

- sin (синус) - ордината конечной точки дуги единичного круга, центрированного в начале координат декартовской системы координат, дуга имеет длину x и измеряется против часовой стрелки от точки (1, 0), если x положительно, или по часовой стрелке, если x отрицательно.

- синусоидальная волна - волна с отклонением, которое может быть графически выражено как синусоидальная кривая, определяемая уравнением y=sin(x).

- синусоидальный выходной ток - электрический ток, колеблющийся относительно центральной точки, в котором графическое представление колебания напоминает синусоидальную волну.

- синусоидальный фильтр - электрически связанные реактивный элемент и конденсатор, приспособленные для создания синусоидальных волн выходного тока частотного привода.

- пространственно-векторно-модулированный (SVM) - форма модуляции ширины импульса для регулирования выходного напряжения и частоты сигнала, характеризуемого изменением ширины, но не высоты, последовательности импульсов и/или временных интервалов между импульсами. Пространственно-векторно-модулированные сигналы отличаются от других форм широтно-импульсно-модулированных сигналов способом определения, когда импульс начинается и заканчивается. Пространственно-векторно-модулированные импульсы рассчитываются по времени посредством вычисленного пространственного вектора.

- специализированный компьютер - компьютер и/или информационное устройство, содержащее процессорное устройство, имеющее множество логических схем, причем по меньшей мере часть этих логических схем, через выполнение определенных машино-реализуемых инструкций процессором, испытывает изменение по меньшей мере в одной физическом и измеримом свойстве, таком как напряжение, ток, заряд, фаза, давление, вес, высота, напряженность, уровень, промежуток, положение, скорость, импульс, сила, температура, полярность, магнитное поле, магнитная сила, магнитная ориентация, отражательная способность, молекулярная связь, молекулярная масса и т.д., таким образом непосредственно связывая определенные машино-реализуемые инструкции с определенной конфигурацией и свойством(ами) логической схемы. В контексте электронного компьютера каждое такое изменение в логических схемах создает конкретную электрическую схему, таким образом непосредственно связывая определенные машино-реализуемые инструкции с такой определенной электрической схемой.

- специализированный процессор - процессорное устройство, имеющее множество логических схем, посредством которого, по меньшей мере, часть этих логических схем, через выполнение определенных машино-реализуемых инструкций процессором, испытывает изменение по меньшей мере в одном физическом и измеримом свойстве, таком как напряжение, ток, заряд, фаза, давление, вес, высота, напряженность, уровень, промежуток, положение, скорость, импульс, сила, температура, полярность, магнитное поле, магнитная сила, магнитная ориентация, отражательная характеристика, молекулярная связь, молекулярная масса и т.д., таким образом непосредственно связывая определенные машино-реализуемые инструкции с определенной конфигурацией и свойством(ами) логической схемы. В контексте электронного компьютера каждое такое изменение в логических схемах создает определенную электрическую схему, таким образом непосредственно связывая определенные машино-реализуемые инструкции с такой определенной электрической схемой.

- скорость - темп (быстродействие).

- угол качания - фазовый угол между моментами временами для коммутации блоков активных входных каскадов.

- статичный - стационарный и/или постоянный.

- хранить - поместить, удерживать и/или сохранить данные, как правило, в памяти.

- существенно - в значительной степени и/или мере.

- поддерживать - нести вес чего-либо, особенно снизу.

- качаться - перемещаться поперечно и/или по кривой.

- переключаемый банк конденсаторов - множество конденсаторов, приспособленных, чтобы автоматически включаться в схему передачи электрической мощности, обычно для коррекции коэффициента мощности.

- переключение - включение и/или выключение.

- система - совокупность механизмов, устройств, машин, изделий, процессов, данных и/или инструкций, причем эта совокупность предназначена, чтобы выполнять одну или более определенных функций.

- температура - мера средней кинетической энергии частиц в образце материала, выраженная в единицах измерения или градусах, определенных по стандартной шкале.

- температурный датчик - устройство, приспособленное, чтобы обеспечить сигнал, пропорциональный температуре.

- сумма (итог) - относительно чего-либо или составляющая целое.

- тяговый двигатель - электродвигатель, механически подсоединенный, чтобы обеспечить движущую силу для перемещения машины.

- преобразовывать - изменять в измеримом: форме, представлении, свойстве и/или характере.

- трансформатор - устройство, приспособленное для передачи электрической энергии от одной схемы к другой. Трансформатор может содержать пару многократно намотанных катушек, которые осуществляют такую передачу с изменением в напряжении, токе, фазе и/или другой электрической характеристике.

- передавать - посылать как сигнал, обеспечивать, снабжать и/или поставлять.

- немодулированный - существенно постоянный. Например, относительно постоянное напряжение DC является немодулированным.

- пользовательский интерфейс - любое устройство для воспроизведения информации пользователю и/или запроса информации от пользователя. Пользовательский интерфейс содержит по меньшей мере одно из текстовых, графических, аудио, видео, анимационных и/или осязательных элементов. Текстовый элемент может быть обеспечен, например, принтером, монитором, дисплеем, проектором и т.д. Графический элемент может быть обеспечен, например, посредством монитора, дисплея, проектора и/или устройства визуальной индикации, как свет, флаг, маяк и т.д. Аудио элемент может быть обеспечен, например, посредством громкоговорителя, микрофона и/или другого генерирующего звук и/или принимающего устройства. Видео элемент или анимационный элемент могут быть обеспечены, например, через монитор, дисплей, проектор и/или другое визуальное устройство. Осязательный элемент может быть обеспечен, например, через очень низкочастотный громкоговоритель, вибратор, осязательный стимулятор, осязательную панель, моделирующее устройство, клавиатуру, кнопочную панель, мышь, шаровой указатель, джойстик, геймпад, колесико, сенсорную панель, сенсорный экран, координатно-указательное устройство и/или другое осязательное устройство и т.д. Пользовательский интерфейс может содержать один или более текстовых элементов, таких как, например, одна или более букв, число, символы и т.д. Пользовательский интерфейс может содержать один или более графических элементов, таких как, например, изображение, фотография, рисунок, пиктограмма, окно, строка заголовка, панель, лист, закладка, секция, матрица, таблица, форма, календарь, представление схемы, фрейм, диалоговое окно, статический текст, текстовое окно, список, список для выбора, всплывающий список, спускающийся список, меню, панель инструментов, док, флаговая кнопка, селективная кнопка, гиперссылка, браузер, кнопка, элемент управления, палитра, цветовой круг, наборный диск, ползунок, полоса прокрутки, курсор, строка состояния, степпер и/или индикатор продвижения и т.д. Текстовый и/или графический элемент может использоваться для того, чтобы выбирать, программировать, регулировать, изменять, определять и т.д. внешний вид, фоновый цвет, фоновый стиль, стиль границы, толщину границы, цвет переднего плана, шрифт, стиль шрифта, размер шрифта, выравнивание, межстрочный интервал, отступ, максимальную длину данных, подтверждение, опрос, тип курсора, тип указателя, автокалибровку, положение и/или измерение и т.д. Пользовательский интерфейс может включать в себя один или более аудио элементов, таких как, например, регулировка громкости, регулировка высоты тона, регулировка скорости, селектор голоса и/или один или более элементов для управления аудио воспроизведением, скоростью, паузой, ускоренной перемоткой, обратной перемоткой и т.д. Пользовательский интерфейс может включать в себя один или более видео элементов, таких как, например, элементы, управляющие видео воспроизведением, скоростью, паузой, ускоренной перемоткой, обратной перемоткой, увеличением масштаба изображения, изменением масштаба изображения, вращением и/или наклоном и т.д. Пользовательский интерфейс может включать в себя один или более элементов анимации, таких как, например, элементы, управляющие воспроизведением анимации, паузой, ускоренной перемоткой, перемоткой назад, увеличением масштаба изображения, изменением масштаба изображения, вращением, наклоном, цветом, интенсивностью, скоростью, частотой, представлением и т.д. Пользовательский интерфейс может включать в себя один или более осязательных элементов, таких как, например, элементы, использующие осязательный стимул, силу, давление, вибрацию, движение, смещение, температуру и т.д.

- значение - назначенная или вычисленная числовая величина.

- VAR - мера реактивной мощности.

- переменный - вероятный для изменения и/или варьирования, подлежащий изменению и/или изменчивый.

- через - посредством и/или с использованием чего-либо.

- напряжение - (также упоминается как "разность потенциалов" и "электродвижущая сила" (ЭДС)) величина, выражаемая как число со знаком вольт (В) и измеряемая как разность со знаком между двумя точками в электрической схеме, которая, будучи разделенной на сопротивление в омах между этими точками, дает ток, текущий между этими точками, в амперах, согласно закону Ома.

- Ватт - мера полной мощности и/или активной мощности.

- волна - возмущение, изменение и/или событие, которое вызывает перенос электроэнергии прогрессивно от точки к точке в среде.

- форма волны - профиль, граф и/или визуальная модель изменений напряжения и/или потока во времени.

- вес - значение, указывающее на важность.

- без - не сопровождаемое чем-либо.

Примечание

Различные существенно и определенно практические и полезные примерные варианты осуществления заявленного изобретения описаны здесь словесно и/или графически, включая лучший режим осуществления, если таковой вообще имеется, известный изобретателям для выполнения заявленного изобретения. Изменения (например, модификации и/или улучшения) одного или более вариантов осуществления, описанных здесь, могли бы стать очевидными для специалистов в данной области техники после изучения настоящей заявки. Изобретатели ожидают, что специалисты в данной области техники будут использовать такие изменения надлежащим образом, и изобретатели предусматривают, что заявленное изобретение может быть реализовано иным образом, чем конкретно описано здесь. Соответственно, как предусмотрено законом, заявленное изобретение включает в себя и охватывает все эквиваленты заявленного изобретения и все усовершенствования заявленного изобретения. Кроме того, любая комбинация вышеупомянутых описанных элементов, действий и всех возможных изменений этого охватывается заявленным изобретением, если иное ясно не указано здесь, ясно и конкретно не отрицается или иначе ясно не опровергается контекстом.

Использование любого и всех примеров или примерного языка описания (например, "такой как"), обеспеченного здесь, предназначено просто для того, чтобы лучше осветить один или более вариантов осуществления, и не накладывает ограничение на объем любого заявленного изобретения, если не указано иное. Никакой язык описания в спецификации не должен рассматриваться как указывающий на любой не заявленный объект, как существенный для практической реализации заявленного объекта.

Таким образом, независимо от содержания любой части (например, название, область, предшествующий уровень техники, сущность изобретения, описание, реферат, чертежи и т.д.) настоящей заявки, если ясно не определено противоположное, например, посредством явного определения, утверждения или аргумента, или ясно отрицается контекстом, относительно любого пункта формулы изобретения, этой ли заявки и/или любого пункта формулы изобретения любой заявки, испрашивающей ее приоритет, и представлено ли первоначально или иначе:

- нет никакого требования для включения любой конкретной описанной или проиллюстрированной характеристики, функции, действия или элемента, любой конкретной последовательности действий или любого конкретного соотношения элементов;

- никакая характеристика, функция, действие или элемент не являются "существенным";

- любые элементы могут быть объединены, разделены и/или дублированы;

- любое действие может быть повторено, любое действие может быть выполнено множеством объектов и/или любое действие может быть выполнено во множестве юрисдикций;

- любое действие или элемент могут быть конкретно исключены, последовательность действий может изменяться, и/или взаимосвязь элементов может изменяться.

Использование единственного числа и термина "упомянутый" и/или подобных ссылок в контексте описания различных вариантов осуществления (особенно в контексте следующих пунктов формулы изобретения) должно рассматриваться так, чтобы охватывать единственное и множественное число, если иное не указано здесь или ясно не отрицается контекстом. Термины "содержащий", "имеющий", "включающий" и "содержащий в себе" должны рассматриваться как открытые термины (то есть означают "включающий в себя, но не ограниченный"), если не указано иное.

Кроме того, когда любое число или диапазон описывается здесь, если ясно не определено иное, то число или диапазон являются приближенными. Ссылка на диапазоны значений здесь просто предназначена для того, чтобы служить способом краткого описания для ссылок индивидуально на каждое отдельное значение, попадающее в пределы поддиапазона, если иное здесь не указано, и каждое отдельное значение и каждый отдельный поддиапазон, определенные такими отдельными значениями, включены в описание, как если бы они индивидуально описывались здесь. Например, если описан диапазон от 1 до 10, то этот диапазон содержит все значения между указанными значениями, такие как, например, 1,1, 2,5, 3,335, 5, 6,179, 8,9999 и т.д., и содержит все поддиапазоны между ними, такие как, например, от 1 до 3,65, от 2,8 до 8,14, от 1,93 до 9 и т.д.

Когда любой элемент пункта формулы изобретения сопровождается ссылочной позицией элемента на чертеже, то ссылочная позиция элемента на чертеже является примерной и не ограничивает объем пункта. Никакой пункт формулы изобретения настоящей заявки не предназначен, чтобы ссылаться на параграф шесть 35 USC 112, только если точная фраза "средство для" не сопровождается герундием.

Любая информация в любом материале (например, патент США, заявка на патент США, книга, статья и т.д.), который был включен посредством ссылки в настоящий документ, включен только в такой степени, что никакой конфликт не существует между такой информацией и другими положениями и рисунками, изложенными здесь. В случае такого конфликта, включая конфликт, который сделал бы недействительным любой пункт формулы изобретения настоящей заявки или испрашивание приоритета для него, любая такая противоречивая информация в таком материале определенно не включается посредством ссылки в настоящий документ.

Соответственно, каждая часть (например, название, область, предшествующий уровень техники, сущность изобретения, описание, реферат, чертежи и т.д.) настоящей заявки, кроме формулы изобретения, должна быть расценена как иллюстративная по характеру, но не как ограничительная, и объем изобретения, защищаемого любым патентом, который выдан на основе этой заявки, определяется только формулой изобретения такого патента.

1. Способ управления реактивной мощностью, содержащий:
посредством предопределенного информационного устройства, для предопределенной землеройной машины, содержащей множество активных входных каскадов, причем каждый активный входной каскад электрически соединен с сетью АС электропитания упомянутой предопределенной землеройной машины, каждый активный входной каскад приспособлен, чтобы обеспечивать требуемую мощность DC шины в DC шину, упомянутая DC шина электрически связана с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на по меньшей мере один работающий двигатель:
независимым образом управление реактивной мощностью, формируемой каждым активным входным каскадом, чтобы поддерживать предопределенный коэффициент мощности для упомянутой сети АС электропитания.

2. Способ по п.1, в котором
множество активных входных каскадов содержат множество наборов активных входных каскадов, причем каждый набор активных входных каскадов электрически связан с сетью АС электропитания упомянутой предопределенной землеройной машины, каждый набор активных входных каскадов приспособлен, чтобы обеспечивать требуемую мощность DC шины в предопределенную DC шину из множества DC шин, каждая DC шина из упомянутого множества DC шин электрически связана с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на множество работающих двигателей, причем способ дополнительно содержит:
в ответ на идентификацию неисправного адаптивного входного каскада из первого набора активных входных каскадов обеспечение снабжения упомянутой требуемой мощностью DC шины, чтобы поддерживаться при адаптивном управлении реактивной мощностью, формируемой каждым исправным активным входным каскадом из упомянутого первого набора активных входных каскадов, чтобы поддерживать предопределенный коэффициент мощности для упомянутой сети АС электропитания.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий:
в ответ на идентификацию неисправного адаптивного входного каскада из первого набора активных входных каскадов, обслуживающих первую DC шину из упомянутого множества DC шин, обеспечение снабжения соответствующей требуемой мощностью DC шины для упомянутой первой DC шины, чтобы поддерживаться при адаптивном управлении реактивной мощностью, формируемой каждым исправным активным входным каскадом из каждого набора активных входных каскадов, чтобы поддерживать предопределенный коэффициент мощности для упомянутой сети АС электропитания, без перегрузки любых из упомянутых исправных активных входных каскадов.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий
идентификацию упомянутого неисправного адаптивного входного каскада.

5. Способ по п.3, дополнительно содержащий
идентификацию упомянутых исправных адаптивных входных каскадов.

6. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение упомянутого необходимого коэффициента мощности упомянутой сети АС электропитания.

7. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение требуемой полной мощности машины для подачи в упомянутое множество DC шин.

8. Способ по п.3, дополнительно содержащий
для каждой шины из упомянутого множества DC шин определение соответствующей требуемой мощности DC шины.

9. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение кривой VAR/Watt для каждого исправного активного входного каскада.

10. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение активной мощности, требуемой для подачи от каждого исправного активного входного каскада.

11. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение реактивной мощности, требуемой для подачи от каждого исправного активного входного каскада.

12. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение активной мощности перегрузки для каждого исправного активного входного каскада.

13. Способ по п.3, дополнительно содержащий
определение реактивной мощности перегрузки для каждого исправного активного входного каскада.

14. Способ по любому из пп.1-3, содержащий использование замкнутого контура управления для регулирования выходного напряжения схем активных входных каскадов, поддерживая баланс активной мощности в схеме активного входного каскада с использованием цепей обратной связи, чтобы управлять активным током и/или реактивным током; и использование векторного модулятора для формирования импульсов запуска для мощных транзисторов в схеме активного входного каскада.

15. Машиночитаемый носитель, содержащий сохраненные на нем машино-реализуемые инструкции, причем упомянутые инструкции, при исполнении процессором, обеспечивают выполнение действий способа управления реактивной мощностью, определяющих:
для предопределенной землеройной машины, содержащей множество наборов активных входных каскадов, причем каждый набор активных входных каскадов электрически связан с сетью АС электропитания упомянутой предопределенной землеройной машины, каждый набор активных входных каскадов приспособлен, чтобы обеспечивать соответствующую требуемую мощность DC шины в соответствующую DC шину из множества DC шин, каждая DC шина из упомянутого множества DC шин электрически связана с множеством инверторов, каждый инвертор приспособлен для подачи АС мощности на множество работающих двигателей:
в ответ на идентификацию неисправного адаптивного входного каскада из первого набора активных входных каскадов, обслуживающих первую DC шину из упомянутого множества DC шин, обеспечение снабжения соответствующей требуемой мощностью DC шины для упомянутой первой DC шины, чтобы поддерживаться при адаптивном управлении реактивной мощностью, формируемой каждым исправным активным входным каскадом из каждого набора активных входных каскадов, чтобы поддерживать предопределенный коэффициент мощности для упомянутой сети АС электропитания, без перегрузки любых из упомянутых исправных активных входных каскадов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах управления тиристорными выпрямителями, выполненными по трехфазной нулевой или мостовой схемах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводах и высоковольтной технике. Техническим результатом является повышение надежности за счет исключения полного отказа установки, использующей вентильный преобразователь.

Изобретение относится к области электроники и представляет собой устройство управляемого преобразования постоянного тока в постоянный. Технический результат изобретения заключается в достижении низкого уровня шумов и помех выходного напряжения при компактном размере устройства.

Изобретение относится к области электротехники, к управлению преобразователем, связанным, по меньшей мере, с одним из источников бесперебойного питания. Техническим результатом является устранение искажений из сигнала управления, улучшение работы преобразователя, снижение гармонических искажений и субгармонических колебаний из сигнала управления.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления тиристорами в преобразователях различной мощности. .

Изобретение относится к соединителям для инверторов. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в схеме управления коэффициентом мощности и к универсальному сетевому источнику электропитания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в повышающих преобразователях. .

Изобретение относится к области электротехники и применяется в инверторах, предназначенных для питания электрической энергией электронных приборов. .

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в силовых преобразователях постоянного напряжения и вторичных источниках питания. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к индуктивным системам передачи питания. Технический результат - упрощение схемы при обеспечении эффективного управления.

Изобретение относится к области беспроводной передачи энергии. Система беспроводной передачи энергии содержит базовый блок (1) с несколькими цепями генерации магнитного поля и устройство (10), отделимое от упомянутого базового блока (1), имеющее принимающий индуктор, приспособленный для приема энергии индуктивным образом, когда упомянутое устройство (10) находится поблизости от одной из упомянутых цепей генерации, причем упомянутый базовый блок (1) содержит контроллер (3), сконфигурированный определять цепь (2') передачи из упомянутых цепей генерации, когда упомянутый принимающий индуктор находится поблизости от упомянутой цепи (2') передачи, после чего упомянутая цепь (2') передачи эксплуатируется для генерации первого магнитного поля (8), имеющего первую фазу, для индукции тока в упомянутом принимающем индукторе, и по меньшей мере одна из оставшихся цепей генерации эксплуатируется как цепь (2", 52, 82) компенсации для генерации второго магнитного поля (21), имеющего противоположную фазу к упомянутой первой фазе.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в городских электрических сетях коммунального хозяйства и городского электрифицированного транспорта.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и эффективности.

Изобретение относится к системам и способам беспроводного электроснабжения. .

Изобретение относится к устройству, понижающему напряжение, содержащему по меньшей мере пару однофазных выпрямителей с принудительной коммутацией, работающих на вторичные обмотки главного трансформатора тяги, причем мощность из постоянной цепи проходит через указанный главный трансформатор тяги, а указанная энергия рекуперируется на вторичной обмотке посредством однофазного выпрямителя с принудительной коммутацией, работающего как контролируемый выпрямитель, повышающий напряжение, причем однофазные выпрямители с принудительной коммутацией работают синхронно как инвертор напряжения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в энергоснабжающих установках, подающих энергию токоприемникам, расположенным вдали от берега и под поверхностью моря.
Наверх