相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2015年2月3日提交的在前美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/111,208的權(quán)益，其公開內(nèi)容在此通過(guò)引用以其整體并入。

附圖說(shuō)明

在附圖中：

圖1示出包括與柴油電力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)協(xié)作的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組；

圖2示出圖1中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的渦輪復(fù)合器的縱向截面圖；

圖3示出圖1和圖2中所示的渦輪復(fù)合器的等軸外部圖；

圖4示出廢氣門閥(wastegatevolve)，其包括與通過(guò)氣缸進(jìn)口管的氣缸壁的多個(gè)孔口協(xié)作的“腹帶”廢氣門。

圖5示出圖4中所示的廢氣門閥的橫截面圖；

圖6示出包括渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第一方面的發(fā)電機(jī)組的方框圖；

圖7示出根據(jù)圖6中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第一方面的三相發(fā)電機(jī)的示意性方框圖，該三相發(fā)電機(jī)通過(guò)接觸器可操作地聯(lián)接至三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；

圖8示出用于控制圖1-圖7中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第一方面的激活的過(guò)程的流程圖；

圖9a示出用于控制圖1-圖7中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第一方面的失活的過(guò)程的第一實(shí)施例的流程圖；

圖9b示出用于控制圖1-圖7中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第一方面的失活的過(guò)程的第二實(shí)施例的流程圖；

圖10示出包括渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第二方面的發(fā)電機(jī)組的方框圖；

圖11示出用于控制圖10中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第二方面的激活的過(guò)程的流程圖；

圖12a示出用于控制圖10中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第二方面的失活的過(guò)程的第一實(shí)施例的流程圖；

圖12b示出用于控制圖10中所示的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第二方面的失活的過(guò)程的第二實(shí)施例的流程圖；

圖13示出包括渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第三方面的發(fā)電機(jī)組的方框圖；

圖14示出包括渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第四方面的發(fā)電機(jī)組的方框圖；

圖15示出根據(jù)圖14的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第四方面的與相關(guān)聯(lián)的感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器協(xié)作的三相異步發(fā)電機(jī)的示意性方框圖，該三相異步發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；

圖16示出根據(jù)圖14的渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的第四方面的三相異步發(fā)電機(jī)的示意性方框圖，該三相異步發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至相關(guān)聯(lián)的感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器；

圖17示出感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器的一個(gè)實(shí)施例的方框圖；

圖18示出用于在電動(dòng)運(yùn)行模式下運(yùn)行的一般感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的根據(jù)相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的同步速度的轉(zhuǎn)速的軸扭矩圖；

圖19示出用于在跨越發(fā)電、電動(dòng)和制動(dòng)運(yùn)行模式的一系列轉(zhuǎn)速上的感應(yīng)機(jī)器的根據(jù)相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的同步速度的轉(zhuǎn)速的軸扭矩圖；

圖20示出用于控制根據(jù)圖6、圖10、圖13或圖14的第一方面至第四方面中的任一方面的普通渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的激活的過(guò)程的流程圖；

圖21a示出用于控制根據(jù)圖6、圖10、圖13或圖14的第一方面至第四方面中的任一方面的普通渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的失活的過(guò)程的第一實(shí)施例的流程圖；以及

圖21b示出用于控制根據(jù)圖6、圖10、圖13或圖14的第一方面至第四方面中的任一方面的普通渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)的失活的過(guò)程的第二實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

參考圖1，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10與包括柴油電力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)14的發(fā)電機(jī)組12協(xié)作，柴油電力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)14包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)16，例如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)16'，該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)16'與相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)18可操作地聯(lián)接，其中，主發(fā)電機(jī)18通過(guò)發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的曲柄軸的旋轉(zhuǎn)而被驅(qū)動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)，并且進(jìn)行發(fā)電，以在發(fā)電機(jī)組12外使用。還參考圖2-圖7，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10包括渦輪復(fù)合器20，該渦輪復(fù)合器20具有進(jìn)口22和出口24(其中，圖2和圖3的進(jìn)口22和出口24的相對(duì)左右方向相對(duì)于圖1的示出的進(jìn)口22和出口24相反)，渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22可操作地聯(lián)接至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的廢氣排出管26，并且用于由此將廢氣28接收到具有多個(gè)穿過(guò)圓筒形壁34的孔口32的進(jìn)口管30中，所述多個(gè)孔口構(gòu)成相關(guān)聯(lián)的廢氣門閥36的一部分，其控制廢氣28是否可流經(jīng)其中。

例如，參考圖4和圖5，“腹帶”廢氣門閥36'包括與進(jìn)口管30的圓筒形壁34的有孔部分協(xié)作的“腹帶”廢氣門37?！案箮А睆U氣門37包括形成為繞進(jìn)口管30的孔口32和環(huán)狀圓筒形壁34的大致開口端環(huán)狀圓筒殼的柔性金屬帶?！案箮А睆U氣門37由一對(duì)相關(guān)聯(lián)的徑向引導(dǎo)凸緣38軸向地固位，所述徑向引導(dǎo)凸緣38從圓筒形壁34沿著“腹帶”廢氣門37的前后方向的徑向向外延伸。徑向引導(dǎo)凸緣38包括多個(gè)荷葉邊開口39，從該多個(gè)荷葉邊開口39中移除至少一個(gè)徑向引導(dǎo)凸緣38的材料。“腹帶”廢氣門37的端部37.1、37.2聯(lián)接至廢氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)40，例如被相關(guān)聯(lián)的線性廢氣門閥致動(dòng)器41致動(dòng)的剪刀式廢氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)40'。當(dāng)廢氣門閥致動(dòng)器41延伸(如圖4中所示，以及如圖5中的主要位置所示)時(shí)，相關(guān)聯(lián)的剪刀式廢氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)40'增大由“腹帶”廢氣門37形成的相關(guān)聯(lián)的圓筒殼體的有效直徑，由此在進(jìn)口管30的圓筒形壁34的外部和“腹帶”廢氣門37的內(nèi)部之間產(chǎn)生環(huán)狀間隙42，廢氣28可穿過(guò)該環(huán)狀間隙42流動(dòng)，并且廢氣28可從該環(huán)狀間隙42通過(guò)相關(guān)聯(lián)的荷葉邊開口39從“腹帶”廢氣門閥36'排出。當(dāng)廢氣門閥致動(dòng)器41收縮(如圖5中的替選位置所示)時(shí)，相關(guān)聯(lián)的剪刀式廢氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)40'減小“腹帶”廢氣門37的相關(guān)聯(lián)的圓筒殼體的有效直徑，直到完全收縮時(shí)，“腹帶”廢氣門37被繞進(jìn)口管30的圓筒形壁34緊密地約束，由此阻塞每個(gè)孔口32，以便阻塞廢氣28流經(jīng)其中。

可替選地，廢氣門閥36能夠通過(guò)包括數(shù)目類似于多個(gè)孔口32的多個(gè)第二孔口的廢氣門帶實(shí)施，其中廢氣門帶被相關(guān)聯(lián)的廢氣門閥制動(dòng)機(jī)構(gòu)40相對(duì)于圓筒形壁34旋轉(zhuǎn)定位，以控制圓筒形壁34中的孔口32與對(duì)應(yīng)的第二多個(gè)孔口的相對(duì)對(duì)齊，由此控制相關(guān)聯(lián)的廢氣門閥36的有效開啟面積，廢氣門閥36能夠從所有的孔口32都被廢氣門帶的對(duì)應(yīng)的無(wú)孔口部分阻塞而完全閉合至所有孔口32都與廢氣門帶的對(duì)應(yīng)的第二孔口對(duì)齊而完全開啟。

隨著廢氣門閥36閉合，名義上進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的所有廢氣28.1都被軸向地引導(dǎo)穿過(guò)進(jìn)口管30，并且一旦從進(jìn)口管30離開，則流經(jīng)包括處于相關(guān)聯(lián)的葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48上游的多個(gè)葉片46的相關(guān)聯(lián)的渦輪噴嘴44。渦輪噴嘴44的進(jìn)口側(cè)44.1包括半球罩50，該半球罩50提供將撞擊在其上的部分廢氣28引導(dǎo)到葉片46上并且穿過(guò)渦輪噴嘴44之間的開口。然后，離開渦輪噴嘴44的廢氣28.2撞在葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的葉片48.1上，從而引起其作為響應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48被轉(zhuǎn)子軸52，(例如通過(guò)鍵入葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的轉(zhuǎn)子軸52)可操作地聯(lián)接至同步交流發(fā)電機(jī)56的轉(zhuǎn)子54，以便提供從葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48至同步交流發(fā)電機(jī)56的轉(zhuǎn)子軸52的扭矩傳遞。例如，在一組實(shí)施例中，同步交流發(fā)電機(jī)56包括永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1，例如三相永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'(例如，徑向磁通量設(shè)計(jì)的)，或更一般的是包括至少三相的多相永磁體交流發(fā)電機(jī)。

通過(guò)相關(guān)聯(lián)的一組定子繞組58從同步交流發(fā)電機(jī)56提取電功率，例如三相交流功率，該定子繞組58相對(duì)于例如通過(guò)多個(gè)支柱62而從渦輪復(fù)合器20的外殼管64內(nèi)部并且由其支撐的相關(guān)聯(lián)的鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60相對(duì)地固定。因此，葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48響應(yīng)于與離開渦輪噴嘴44的廢氣28.2的相互作用的旋轉(zhuǎn)引起同步交流發(fā)電機(jī)56的轉(zhuǎn)子54相對(duì)于其定子繞組58旋轉(zhuǎn)，這使得從定子繞組58產(chǎn)生交流功率。隨著其相互作用，離開葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的廢氣28.3被通過(guò)環(huán)狀廢氣管66排出，該環(huán)狀廢氣管66在鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60的前端部60.1處圍繞鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60，其中，環(huán)狀廢氣管66的外部殼體68通過(guò)其中的多個(gè)相關(guān)聯(lián)的支柱70而從鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60懸垂，其中，圍繞葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的渦輪罩72從環(huán)狀廢氣管66的外部殼體68向前延伸。離開環(huán)狀廢氣管66的廢氣28.4被排入環(huán)狀室74，所述環(huán)狀室74圍繞鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60，并且與渦輪復(fù)合器20的出口24以及廢氣門閥36的“腹帶”圓筒型廢氣門37兩者流體連通。

隨著廢氣門閥36開啟，進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的廢氣28.1能夠徑向地流經(jīng)孔口32，并且進(jìn)入廢氣門閥36的環(huán)狀間隙42中，穿過(guò)相關(guān)聯(lián)的徑向引導(dǎo)凸緣38的荷葉邊開口39，然后直接進(jìn)入環(huán)狀室74至，因此繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，以便不受其影響，否則葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48從所流經(jīng)的廢氣28、28.2、28.3提取功率。

同步交流發(fā)電機(jī)56位于鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60的敞開端腔體76內(nèi)，鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60的前端部60.2被與其固定的端帽78封閉。轉(zhuǎn)子軸52的向前部52.1被從其懸垂的套管軸承80從鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60的前端部60.1內(nèi)旋轉(zhuǎn)地支撐，并且轉(zhuǎn)子軸52的后部52.2被滾動(dòng)元件軸承82從端帽78旋轉(zhuǎn)地支撐，其中轉(zhuǎn)子軸52被對(duì)應(yīng)的相應(yīng)的前部84.1和后部84.2在同步交流發(fā)電機(jī)56與套管80和滾動(dòng)元件軸承82每一個(gè)之間的位置處相對(duì)于鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60密封。鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60包括環(huán)狀冷卻劑腔體86，該環(huán)狀冷卻劑腔體86與在對(duì)應(yīng)的支柱62和外殼管64內(nèi)并且穿過(guò)其延伸的冷卻劑進(jìn)口88和出口90端口流體連通，其中，通往冷卻劑進(jìn)口端口88的冷卻劑流入并且流經(jīng)環(huán)狀冷卻劑腔體86，并且流出冷卻劑出口端口90，以便從廢氣28的熱或其運(yùn)行來(lái)對(duì)同步交流發(fā)電機(jī)56和相關(guān)聯(lián)的套管80與滾動(dòng)元件軸承82進(jìn)行冷卻。鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60還包括為套管80和滾動(dòng)元件軸承82的潤(rùn)滑而提供的內(nèi)部潤(rùn)滑通道和腔體，這些內(nèi)部潤(rùn)滑通道和腔體與在其中并且從其中提供相應(yīng)的潤(rùn)滑劑源和接收端的對(duì)應(yīng)的支柱62和外殼管64內(nèi)延伸并且穿過(guò)其延伸的對(duì)應(yīng)的端口流體連通。進(jìn)口管30的向前延伸件30.1的外部通過(guò)響應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的組件的熱感應(yīng)膨脹和收縮提供進(jìn)口管30相對(duì)于外殼管64的平移的一個(gè)或更多活塞環(huán)密封件92密封至外殼管64的內(nèi)部。

參考圖3，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，廢氣門閥36由廢氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)40的氣動(dòng)廢氣門閥致動(dòng)器41'響應(yīng)于來(lái)自電控三向閥98響應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的廢氣門控制信號(hào)99的氣動(dòng)致動(dòng)信號(hào)96控制。氣動(dòng)廢氣門閥致動(dòng)器41'包括彈簧偏壓隔膜，該彈簧偏壓隔膜被可操作地聯(lián)接至“腹帶”廢氣門閥36，以便響應(yīng)于隔膜的位移提供相關(guān)聯(lián)的“腹帶”廢氣門37相對(duì)于進(jìn)口管30的定位，而隔膜的位移響應(yīng)于其中的壓差，其中彈簧偏壓起偏壓“腹帶”廢氣門37的作用，使得相關(guān)聯(lián)的“腹帶”廢氣門閥36完全開啟，隔膜的一側(cè)通往大氣，并且隔膜的另一側(cè)上的壓力受氣動(dòng)致動(dòng)信號(hào)96控制。隨著電控三向閥98完全on，由來(lái)自發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的渦輪增壓器的渦輪增壓器增壓壓力102提供氣動(dòng)致動(dòng)信號(hào)96，這引起廢氣門閥36變?yōu)橥耆]合；并且隨著電控三向閥98完全off，氣動(dòng)致動(dòng)信號(hào)96通往大氣100，以便響應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的彈簧偏壓提供廢氣門閥36變?yōu)橥耆_啟?？商孢x地，氣動(dòng)廢氣門閥致動(dòng)器41'能夠被構(gòu)造成響應(yīng)于真空而非正計(jì)量壓力。進(jìn)一步可替選地，能夠通過(guò)其它類型的致動(dòng)器，例如電動(dòng)機(jī)械或液壓致動(dòng)器控制廢氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)40。廢氣門閥36的孔口32和荷葉邊開口39的共同有效開口面積被構(gòu)造成當(dāng)廢氣門閥36開啟時(shí)提供在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下足以流經(jīng)其中，例如足以使得同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的結(jié)果轉(zhuǎn)速在渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10起動(dòng)期間，或當(dāng)相關(guān)聯(lián)的電負(fù)載在正常運(yùn)行期間或故障情況引起的不存在或被從其中移除時(shí)都不超過(guò)安全運(yùn)行閾值，或防止葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48超速。

參考圖1、圖6和圖7，渦輪復(fù)合器20的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'被用于驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104，而感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104的轉(zhuǎn)子106例如通過(guò)變速箱108(在圖6中稱為g/b)機(jī)械地聯(lián)接至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的曲柄軸，以便提供感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104向發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'供應(yīng)機(jī)械軸動(dòng)力。因此，渦輪復(fù)合器20通過(guò)首先使用同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'從發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的廢氣28回收功率，以將廢氣28的流體功率轉(zhuǎn)化為交流電功率，然后使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104將該交流電功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械軸動(dòng)力，機(jī)械軸動(dòng)力能夠被用于補(bǔ)充發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的機(jī)械軸動(dòng)力，以驅(qū)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)18或能夠被單獨(dú)地使用。

根據(jù)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1的第一方面，如圖1、圖6和圖7中所示，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'通過(guò)受控制器112控制的相關(guān)聯(lián)的接觸器110直接地連接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104。更特別地，三相永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'的每一相a、b、c都通過(guò)相關(guān)聯(lián)的三極接觸器110'，更一般地通過(guò)包括至少三相的多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或相關(guān)聯(lián)的多相接觸器對(duì)應(yīng)的相應(yīng)觸點(diǎn)110^a、110^b、110^c直接地連接至對(duì)應(yīng)的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104'的對(duì)應(yīng)相a、b、c，其中相的數(shù)目與相關(guān)聯(lián)的多相永磁體交流發(fā)電機(jī)的相數(shù)目相同。

永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1、56.1'產(chǎn)生具有如下特征的輸出：電壓和頻率之間為相對(duì)固定關(guān)系(即特征在于，第一階無(wú)負(fù)載和溫度影響，輸出電壓隨著頻率線性增大，對(duì)驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)極好)，因此提供直接地運(yùn)行感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的輸出。因此，當(dāng)與其直接連接時(shí)，永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1、56.1'是向感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'直接地提供同步頻率的同步機(jī)?？商孢x地，同步交流發(fā)電機(jī)56能夠被實(shí)施為現(xiàn)場(chǎng)控制同步交流發(fā)電機(jī)。

同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'包括第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114，例如提供對(duì)其轉(zhuǎn)速的感測(cè)的對(duì)應(yīng)的單獨(dú)的轉(zhuǎn)速感測(cè)繞組114'。類似地，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'還包括第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116，例如提供對(duì)其轉(zhuǎn)速的感測(cè)的對(duì)應(yīng)的單獨(dú)的轉(zhuǎn)速感測(cè)繞組116'。第一和第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114、116被可操作地聯(lián)接至控制器112，控制器112響應(yīng)于分別從其中產(chǎn)生的相應(yīng)的第一和第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118、120提供對(duì)廢氣門閥36和接觸器110、110'的控制。更特別地，控制器112響應(yīng)于第一和第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118、120，并且如下文更充分地描述的，還響應(yīng)于代表被同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'對(duì)于一個(gè)相關(guān)聯(lián)的相a、b、c供應(yīng)至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流i相的相電流信號(hào)122產(chǎn)生用于控制廢氣門閥36的廢氣門控制信號(hào)99以及用于控制接觸器110、110'的接觸器控制信號(hào)121兩者。

例如，第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114或者第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116中的任一個(gè)或兩者能夠通過(guò)附接至同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的軸的轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)施。例如，這種轉(zhuǎn)速傳感器能夠包括磁或光學(xué)感測(cè)技術(shù)，例如但是不限于使用與齒輪協(xié)作的磁性拾取器(megneticpick)、分解器、同步機(jī)、與軸相關(guān)聯(lián)的反射器協(xié)作的光學(xué)編碼器或光電探測(cè)器。轉(zhuǎn)速傳感器響應(yīng)于被以速度測(cè)量值或相關(guān)聯(lián)的交流信號(hào)形式感測(cè)的軸的相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118或者第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)120，該相關(guān)聯(lián)的交流信號(hào)具有取決于對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)軸的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)速傳感器的相關(guān)聯(lián)有效極數(shù)，即來(lái)自轉(zhuǎn)速傳感器的被感測(cè)到的相關(guān)聯(lián)軸每次旋轉(zhuǎn)的結(jié)果相關(guān)聯(lián)信號(hào)的周期數(shù)?？商孢x地，第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114或者第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116能夠通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)速114'或第二轉(zhuǎn)速116'感測(cè)繞組實(shí)施為對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)單獨(dú)絕緣定子繞組，或分別作為同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相a、b、c的一個(gè)或更多對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的定子繞組。

參考圖8，根據(jù)用于控制包括渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1的第一方面的發(fā)電機(jī)組12起動(dòng)的起動(dòng)程序600，在步驟(602)中，廢氣門閥36開始開啟(即，電控三向閥98被定位成使得氣動(dòng)致動(dòng)信號(hào)96作用在其上的氣動(dòng)廢氣門閥致動(dòng)器41'通往大氣100)以便提供廢氣28相對(duì)不受阻礙地流經(jīng)渦輪復(fù)合器20，而不作用在葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48上。在步驟(604)中，接觸器110、110'也開始開啟，以便防止從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'提取電功率。因此，廢氣28、28.1、28.2能夠流經(jīng)渦輪噴嘴44，并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48而損失不大。因此，根據(jù)步驟(604)，流經(jīng)渦輪復(fù)合器28的廢氣28將繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48或流經(jīng)其中，而不引起從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'提取電功率，以便在廢氣排出管26中提供最小回壓，因此不阻礙發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'起動(dòng)(如果還未運(yùn)行)。然后，在步驟(606)中，如果未起動(dòng)，則起動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'；并且，如果還未以額定速度運(yùn)行，則發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'以額定速度運(yùn)行，以便提供通過(guò)發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)18產(chǎn)生電功率。然后，在步驟(608)中，廢氣門閥36通過(guò)電控三向閥98的定位而完全閉合，以便通過(guò)渦輪增壓器增壓壓力102提供作用在氣動(dòng)廢氣門閥致動(dòng)器41'上的氣動(dòng)致動(dòng)信號(hào)96，這基本上引起進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的所有廢氣28.1都流經(jīng)渦輪噴嘴44并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，由此引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)加速。同時(shí)，隨著發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'根據(jù)步驟(606)以額定速度運(yùn)行，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)子106將被發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'通過(guò)相關(guān)聯(lián)的變速箱108以對(duì)應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的額定轉(zhuǎn)速被相關(guān)聯(lián)的第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116感測(cè)，相關(guān)聯(lián)的結(jié)果第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)120的值被稱為f電動(dòng)機(jī)。

同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的輸出頻率與其轉(zhuǎn)速直接成比例，并且所產(chǎn)生的電壓的波形通過(guò)定義而與同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的旋轉(zhuǎn)位置同步。當(dāng)以對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)同步頻率低于同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的輸出頻率稱為“頻率滑差”的一定頻率差的轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'將在同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'上起負(fù)載的作用，其中頻率滑差的量視需要隨著負(fù)載增大，以便在驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)子軸52中產(chǎn)生所需扭矩。在無(wú)負(fù)載條件下，頻率滑差將接近于零，但是由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'中的寄生損失、摩擦和風(fēng)阻非零。在無(wú)負(fù)載條件下，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'與同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速比受相應(yīng)的電機(jī)的極數(shù)的比支配，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'與同步交流發(fā)電機(jī)56兩者都以近似相同頻率運(yùn)行，其中由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'運(yùn)行中固有的滑差，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)將與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)頻率不同。因此，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的極數(shù)與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的極數(shù)的比使得感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的速度相對(duì)于同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'速度得以充分降低，以便繼而提供感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的機(jī)械相互作用，以便提供將來(lái)自流經(jīng)渦輪復(fù)合器20的廢氣的功率作為機(jī)械軸動(dòng)力回收至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'。

在步驟(610)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的輸出頻率被相關(guān)聯(lián)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114感測(cè)，以便產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118(稱為f發(fā)電機(jī))，該信號(hào)被與對(duì)應(yīng)的第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)120，即與和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'相關(guān)聯(lián)的fmotor相比。如果在步驟(612)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)大于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)(指示預(yù)期的正“頻率滑差”條件)，則在步驟(614)中，接觸器110、110'閉合，以便使同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'直接電連接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'。更特別地，對(duì)于三相系統(tǒng)，在步驟(614)中，三極接觸器110'的每個(gè)觸點(diǎn)110^a、110^b、110^c都閉合，以便將三相永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'的每一相a、b、c都連接至三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104'的相應(yīng)的對(duì)應(yīng)相a、b、c。處于同步交流發(fā)電機(jī)56和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率相等的點(diǎn)或附近的接觸器110、110'的閉合導(dǎo)致以接近零相電流的相關(guān)聯(lián)接觸閉合。在三相永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'的相a、b、c連接至三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104'的對(duì)應(yīng)相a、b、c之后，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速將繼續(xù)增大，從而導(dǎo)致“頻率滑移”對(duì)應(yīng)地增大，這引起同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'發(fā)電，并且將功率傳輸至三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104'，這繼而導(dǎo)致同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的扭矩需求增大，這使得葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48和同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)子54之間的轉(zhuǎn)子軸52中的扭矩增大，該扭矩起使葉輪機(jī)葉片48加速或減速的作用，直到達(dá)到平衡為止，其中“頻率滑差”和轉(zhuǎn)子軸52中的相關(guān)聯(lián)的扭矩對(duì)應(yīng)于被從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'輸送至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的功率水平，該功率水平導(dǎo)致響應(yīng)于來(lái)自通過(guò)相關(guān)聯(lián)的變速箱108以發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的轉(zhuǎn)速作用在發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'上的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104的轉(zhuǎn)子106的扭矩而由發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'回收相關(guān)聯(lián)的機(jī)械軸動(dòng)力。

控制器112被設(shè)計(jì)成當(dāng)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'與相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行頻率與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'同步或接近同步時(shí)改變接觸器110、110'的切換狀態(tài)。雖然當(dāng)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'未與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'同步時(shí)，例如由于故障模式導(dǎo)致的接觸器110、110'的意外閉合或開啟將引起與相關(guān)聯(lián)的速度或頻率差的量成比例的電弧，但是接觸器110、110'的觸點(diǎn)110^a、110^b、110^c將被設(shè)計(jì)成適應(yīng)這些事件，假設(shè)這些事件不頻繁的話。

因此，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1自我調(diào)節(jié)，因?yàn)殡S著感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'提供給發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的扭矩增大，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'中的相關(guān)聯(lián)的相電流增大，這繼而提高同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的負(fù)載，引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48上的扭矩需求增大，這繼而導(dǎo)致葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48和同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速減小，這繼而導(dǎo)致由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'提供給發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的扭矩減小。在每種運(yùn)行條件下，都應(yīng)存在一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)，在該穩(wěn)定點(diǎn)中，“頻率滑差”導(dǎo)致穩(wěn)定的發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的負(fù)載條件并且發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的軸扭矩減小一些百分比，這繼而由于從來(lái)自其中的廢氣28中的廢熱回收的能量而降低發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的燃料消耗，例如，如圖2中所示，導(dǎo)致渦輪復(fù)合器20的出口24處的廢氣28.5的溫度相對(duì)于出口22處的溫度降低。

假定廢氣門閥36和接觸器110、110'兩者都在下一次起動(dòng)之前打開，發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'可被停機(jī)，而不首先將渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解除聯(lián)接(即通過(guò)打開廢氣門閥36和接觸器110、110')。

可替選地，參考圖9a和圖9b，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1可被失能，而不首先使發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'停機(jī)。參考圖9a，根據(jù)用于使渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1的第一方面解耦的停機(jī)過(guò)程700的第一實(shí)施例，從步驟(702)開始，通過(guò)發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'運(yùn)行并且廢氣門閥36和接觸器110、110'兩者都關(guān)閉，在步驟(704)中，廢氣門閥36打開，以便防止在從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'移除相關(guān)聯(lián)的電負(fù)載時(shí)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的隨后的超速。因此，廢氣28繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，然后，葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的相關(guān)聯(lián)頻率f發(fā)電機(jī)超過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率f電動(dòng)機(jī)“頻率滑差”的初始水平的轉(zhuǎn)速減速。在步驟(706)中，相關(guān)聯(lián)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114感測(cè)的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的輸出頻率f發(fā)電機(jī)被與相關(guān)聯(lián)的第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116感測(cè)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)比較。如果在步驟(708)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的輸出頻率f發(fā)電機(jī)低于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)(指示負(fù)相關(guān)相電流)，則在步驟(710)中，接觸器110、110'打開，以便將同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'斷開。

當(dāng)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率f發(fā)電機(jī)、f電動(dòng)機(jī)相等或接近相等時(shí)，步驟(614)和(710)中的接觸器110、110'的狀態(tài)變化提供了相關(guān)聯(lián)的相電流在零或接近零處切換，這提供了對(duì)接觸器110、110'的相關(guān)聯(lián)的觸點(diǎn)110^a、110^b、110^c的穩(wěn)定性的改進(jìn)。

可替選地，參考圖9b，用于對(duì)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1的第一方面解耦的停機(jī)過(guò)程700'的第二實(shí)施例與上文對(duì)停機(jī)過(guò)程700的第一實(shí)施例相同，除了第一實(shí)施例700的步驟(706)和(708)分別被第二實(shí)施例700'的步驟(712)和(714)所代替之外，后者提供了對(duì)于一個(gè)對(duì)應(yīng)相a、b、c的響應(yīng)于從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流i相(來(lái)自于相關(guān)聯(lián)的相電流傳感器123)的測(cè)量值，明確地確定何時(shí)打開接觸器110、110'。例如，相電流傳感器123可包括或被實(shí)施成變流器123'。更特別地，在上述步驟(704)之后，在步驟(712)中，一個(gè)相a、b或c的從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流i相被相電流傳感器123明確地測(cè)量，而接觸器110、110'閉合。然后，在步驟(714)中，如果相電流i相小于閾值，則在步驟(710)中，接觸器110、110'打開。否則，過(guò)程重復(fù)步驟(712)，直到滿足步驟(714)為止。因此，停機(jī)過(guò)程700'的第二實(shí)施例明確地提供了在零或接近零的電流條件下打開接觸器110、110'，這提供了使穿過(guò)接觸器110、110'的觸點(diǎn)110^a、110^b、110^c的電弧最小化。

參考圖10，根據(jù)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2的第二方面，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'被直接地連接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'，后者通過(guò)電控離合器124可操作地連接至齒輪箱108，當(dāng)被響應(yīng)于控制器112產(chǎn)生的離合器控制信號(hào)124'激活時(shí)，電控離合器124提供從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104的轉(zhuǎn)子至變速箱108的扭矩傳遞；并且當(dāng)被失活時(shí)，電控離合器124提供感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104的轉(zhuǎn)子106與變速箱108的解耦，因此與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解耦。更特別地，通過(guò)被直接地連接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'，三相永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'的每一相a、b、c都被直接地連接至三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104'的對(duì)應(yīng)相a、b、c。電控離合器124提供感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'是否被聯(lián)接至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'，因此感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'是否能夠消耗來(lái)自三相永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'的大部分功率的控制。因此，電控離合器124提供是否大部分功率都能夠被從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'傳輸至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的有效控制，正如在渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1的第一方面的背景下接觸器110、110'所提供的一樣。

更具體地，參考圖11，根據(jù)用于控制包括渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2的第二方面的發(fā)電機(jī)組12起動(dòng)的起動(dòng)過(guò)程900，在步驟(902)中，廢氣門閥36開始開啟，以便提供廢氣28相對(duì)不受阻礙地流經(jīng)渦輪復(fù)合器20，而不作用在葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48上。在步驟(904)中，電控離合器124被失活，以便防止感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的機(jī)械負(fù)載，這因此防止從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'提取超過(guò)少量的電功率。因此，廢氣28、28.1、28.2能夠流經(jīng)渦輪復(fù)合器20，而不存在大量能量損失。因此，根據(jù)步驟(904)，流經(jīng)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2的廢氣28將繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48或流經(jīng)其中，而不在同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'上引起大的電負(fù)載，以便在廢氣排出管26中提供最小回壓，并且因此如果發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'還未運(yùn)行，則不阻礙發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'起動(dòng)。然后，在步驟(906)中，如果還未起動(dòng)，則發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'起動(dòng)；并且如果還未以額定速度運(yùn)行，則發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'以額定速度運(yùn)行，以便提供通過(guò)發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)18產(chǎn)生電功率。隨著電控離合器124根據(jù)步驟(904)開始失活，如果發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'在步驟(906)中起動(dòng)，則盡管廢氣門閥36打開，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'將取決于離開渦輪噴嘴44的廢氣28.2引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)的程度而開始變?yōu)楣潭ɑ蛞呀?jīng)固定。

在步驟(908)中，相關(guān)聯(lián)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114感測(cè)的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的第一轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118被與和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)比較。如果在步驟(910)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)大于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)(指示預(yù)期的正“頻率滑差”條件)，則在步驟(912)中，電控離合器124被激活，以便提供感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'(已經(jīng)直接地電連接同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1')對(duì)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'加載，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'繼而對(duì)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48加載，如果旋轉(zhuǎn)則開始引起其旋轉(zhuǎn)減速。然后，在步驟(914)中，廢氣門閥36完全閉合，這基本引起進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的所有廢氣28.1都流經(jīng)渦輪噴嘴44并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，由此引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)加速，以便提供使葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48達(dá)到平衡速度，在平衡速度下，如上所述，轉(zhuǎn)子軸52中的“頻率滑差”和相關(guān)聯(lián)的扭矩對(duì)應(yīng)于從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'輸送至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的功率水平。否則，從步驟(910)開始，如果同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)不大于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)，則在步驟(916)中，廢氣門閥36閉合，這引起進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的廢氣28.1流經(jīng)渦輪噴嘴44并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，由此引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)加速，以便提供使同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)變?yōu)榇笥诨虻扔诟袘?yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)。然后，起動(dòng)過(guò)程900繼續(xù)步驟(908)，并且如上所述地從其中繼續(xù)。

假定在下一次起動(dòng)之前，廢氣門閥36打開，并且電控離合器124失活，則發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'可被停機(jī)，而不首先將渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解耦(即通過(guò)打開廢氣門閥36并且失活電控離合器124)。

可替選地，參考圖12a和圖12b，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2可被失能，而不首先使發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'停機(jī)。參考圖12a，根據(jù)用于使渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2的第二方面解耦的停機(jī)過(guò)程1000的第一實(shí)施例，從步驟(1002)開始，隨著發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'運(yùn)行，廢氣門閥36閉合并且電控離合器124被激活，在步驟(1004)中，廢氣門閥36打開，以便防止在從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'移除相關(guān)聯(lián)的電負(fù)載時(shí)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的隨后的超速。因此，廢氣28繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，然后，葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的相關(guān)聯(lián)的頻率f發(fā)電機(jī)超過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率f電動(dòng)機(jī)“頻率滑差”的初始量的轉(zhuǎn)速減速。在步驟(1006)中，相關(guān)聯(lián)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114感測(cè)的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的輸出頻率f發(fā)電機(jī)被與相關(guān)聯(lián)的第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116感測(cè)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)比較。如果并且當(dāng)在步驟(1008)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的輸出頻率f發(fā)電機(jī)低于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)時(shí)(指示負(fù)相關(guān)相電流)，則在步驟(1010)中，電控離合器124被失活，以便將感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'斷開，由此有效地從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'移除電負(fù)載。

可替選地，參考圖12b，用于對(duì)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2的第二方面解耦的停機(jī)過(guò)程1000'的第二實(shí)施例與上文對(duì)停機(jī)過(guò)程1000的第一實(shí)施例相同，除了第一實(shí)施例1000的步驟(1006)和(1008)分別被第二實(shí)施例1000'的步驟(1012)和(1014)所代替之外，后者提供了確定何時(shí)對(duì)于一個(gè)對(duì)應(yīng)相a、b、c響應(yīng)于從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流i相(來(lái)自于相關(guān)聯(lián)的相電流傳感器123、123')的測(cè)量值而明確地失活電控離合器124。更特別地，在上述步驟(1004)之后，在步驟(1012)中，一個(gè)相a、b或c的從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流i相被相電流傳感器123、123'明確地測(cè)量，而電控離合器124被激活。然后，在步驟(1014)中，如果相電流i相小于閾值，則在步驟(1010)中，電控離合器124被失活。否則，過(guò)程重復(fù)步驟(1012)，直到滿足步驟(1014)的條件為止。因此，停機(jī)過(guò)程1000'的第二實(shí)施例明確地提供了用于在零或接近零的電流條件下失活電控離合器124。

參考圖13，根據(jù)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.3的第三方面，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'通過(guò)固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125(或更一般地，通過(guò)固態(tài)控制系統(tǒng))連接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'，后者處于控制器112的控制下，并且可選地還通過(guò)相關(guān)聯(lián)的接觸器110、110'(也處于控制器112的控制下)處于同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'和固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125之間，或處于固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'之間。渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.3的第三方面在兩者之間的公共元件方面與上文對(duì)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.3的第一方面所述的操作相同。固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125提供根據(jù)已知控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐，響應(yīng)于同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的頻率、輸出電壓或輸出功率、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率或相電流的測(cè)量值主動(dòng)地限制每一相a、b、c中的電流(即，相關(guān)聯(lián)的相電流)，以便比否則可能的無(wú)固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125的情況更快地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性。例如，相電流的量將影響相關(guān)聯(lián)的速度控制系統(tǒng)的整體開環(huán)增益，這將影響相關(guān)聯(lián)的速度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125響應(yīng)于功率或相電流切換提供另外的扭矩控制，以便控制從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的有效電流水平，以便提高穩(wěn)定性，或提供同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)速的比的控制，以便提供更高運(yùn)行效率。如果固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125被構(gòu)造成提供將相關(guān)聯(lián)的相電流完全切斷，則接觸器110、110'將是可選的。與第一方面10.1和第二方面10.2相同，根據(jù)第三方面10.3，相電流的最大水平也受同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'之間的“頻率滑差”限制。

參考圖14和圖15，根據(jù)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.4的第四方面，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'被異步交流發(fā)電機(jī)126代替，例如感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'，例如三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)126”，或更一般地，包括至少三相的多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)，其中相的數(shù)目與對(duì)應(yīng)的上述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同，該多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同被直接地連接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'，其中相關(guān)聯(lián)的感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128在控制器112的控制下提供對(duì)感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'、126”的激勵(lì)。在感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128將不提供用于防止通過(guò)異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”發(fā)電的程度上，后者可被可選地以與上文對(duì)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1的第一方面所述的相同的方式通過(guò)相關(guān)聯(lián)的接觸器110、110'在控制器112的控制下與發(fā)電機(jī)126'、126”互聯(lián)。

感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'、126”在構(gòu)造上與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類似，但是為了發(fā)電，其以高于與被同時(shí)應(yīng)用于其相a、b、c的交流激勵(lì)130相關(guān)聯(lián)的同步速度旋轉(zhuǎn)，否則的話其不能在不存在所應(yīng)用的交流激勵(lì)130的情況下發(fā)電。交流激勵(lì)130由感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128以低于對(duì)應(yīng)于同步交流發(fā)電機(jī)56的轉(zhuǎn)速的同步頻率的頻率產(chǎn)生，該感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128從dc電源132(例如電池132')提供電功率產(chǎn)生頻率可控的三相功率。

例如，參考圖16和圖17，根據(jù)一組實(shí)施例，感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128包括激勵(lì)頻率控制系統(tǒng)134，所述激勵(lì)頻率控制系統(tǒng)134提供對(duì)被應(yīng)用于異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的相a、b、c的交流激勵(lì)130的頻率控制。更特別地，頻率命令信號(hào)136通過(guò)從來(lái)自異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速傳感器114的轉(zhuǎn)速信號(hào)146的轉(zhuǎn)速-頻率轉(zhuǎn)換144確定的同步頻率信號(hào)142減去138頻率滑差命令信號(hào)140e而產(chǎn)生。在一組實(shí)施例中，頻率滑差命令信號(hào)140是異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速的函數(shù)，例如由第一轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118給出，并且適合提供滑差以隨著轉(zhuǎn)速增大而增大。然后，相關(guān)聯(lián)的三相逆變器150的三相輸出信號(hào)148的頻率被設(shè)置成對(duì)應(yīng)的頻率滑差命令信號(hào)140，或更一般地被設(shè)置成包括至少三相的相關(guān)聯(lián)三相逆變器的三相輸出信號(hào)的頻率，其中相的數(shù)目與相關(guān)聯(lián)的多相異步交流發(fā)電機(jī)的相的數(shù)目相同。

由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'產(chǎn)生的扭矩響應(yīng)于其相關(guān)聯(lián)的頻率滑移，即由異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”產(chǎn)生的交流功率的頻率超過(guò)對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)速的同步頻率的量，其中異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”產(chǎn)生的交流功率的頻率響應(yīng)于其轉(zhuǎn)速。由異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”產(chǎn)生的電流量(以及由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'產(chǎn)生的相關(guān)聯(lián)的結(jié)果扭矩)響應(yīng)于其頻率滑移，即對(duì)應(yīng)于異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速的同步頻率超過(guò)來(lái)自三相逆變器150的三相輸出信號(hào)148的頻率的量。

例如，圖18示出在電動(dòng)運(yùn)行模式156.1下，根據(jù)相對(duì)于一般感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'為代表)的相關(guān)聯(lián)同步轉(zhuǎn)速154^s的轉(zhuǎn)速的軸扭矩152圖，其中由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'產(chǎn)生的軸扭矩152隨著頻率滑差158增大而增大至最大可能軸扭矩152.1，稱為“轉(zhuǎn)折轉(zhuǎn)矩”，該扭矩在相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)速154.1和頻率滑差158.1時(shí)發(fā)生。軸扭矩152隨著頻率滑差158進(jìn)一步增大而減小，其中最小軸扭矩152.2在失速，即零轉(zhuǎn)速154.2時(shí)發(fā)生。因此，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'被設(shè)計(jì)成使得在任何運(yùn)行轉(zhuǎn)速154下，其運(yùn)行期間的最大軸扭矩152都小于對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)折軸扭矩152.1。

此外，圖19示出對(duì)于所有運(yùn)行模式下的一般感應(yīng)機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)速154相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的同步轉(zhuǎn)速154^s的軸扭矩152圖，這些運(yùn)行模式包括以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'為代表的圖18中所示的電動(dòng)模式156.1、以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)126'、126”為代表的發(fā)電模式156.2以及為了完整性的制動(dòng)模式156.3。關(guān)于正交化滑差參數(shù)s的值描述各種運(yùn)行模式，定義如下：

其中，ns為同步轉(zhuǎn)速154^s，n為轉(zhuǎn)速154，并且頻率滑差158與(ns-n)成比例。因此，對(duì)于s>1，則感應(yīng)機(jī)以制動(dòng)模式156.3運(yùn)行；對(duì)于0<s<1，感應(yīng)機(jī)以電動(dòng)模式156.1運(yùn)行；并且對(duì)于s<0，感應(yīng)機(jī)以發(fā)電模式運(yùn)行。對(duì)于感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'、126”(以發(fā)電模式156.2運(yùn)行)，轉(zhuǎn)速154大于同步轉(zhuǎn)速154^s，并且軸扭矩152的量隨著頻率滑差158的量增大而增大至最大可能軸扭矩152.1'，也稱為“轉(zhuǎn)折扭矩”，轉(zhuǎn)折扭矩在相關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)速154.1'和頻率滑差158.1'時(shí)發(fā)生，并且隨著頻率滑差158的量進(jìn)一步增大而減小。

對(duì)于感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'，同步頻率由感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128提供。感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'以高于對(duì)應(yīng)同步轉(zhuǎn)速154^s的轉(zhuǎn)速154運(yùn)行，并且感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'以低于對(duì)應(yīng)同步轉(zhuǎn)速154^s的轉(zhuǎn)速154運(yùn)行，以便提供扭矩被從感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'有效地傳遞至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'。此外，在一組實(shí)施例中，來(lái)自感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128激勵(lì)源的電壓被調(diào)節(jié)，使得感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'的輸出以上文對(duì)永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'所述相同的方式，以頻率與電壓的接近恒定比運(yùn)行。因此，感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128提供適當(dāng)量的頻率滑差，并且提供根據(jù)頻率對(duì)感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'的輸出電壓的控制。在2005年2月公開的飛思卡爾半導(dǎo)體修訂版2中，jaroslavlepda和petrstekl提出了標(biāo)題為“使用56f80x、56f8100或56f8300裝置的三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)矢量控制”的申請(qǐng)公開an1930，公開了在混合動(dòng)力車輛的背景下提供這種功能性的控制系統(tǒng)的一個(gè)示例，其公開內(nèi)容在此通過(guò)引用以其整體并入。

為了比較，在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的任何對(duì)應(yīng)負(fù)載運(yùn)行點(diǎn)處，葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的轉(zhuǎn)速154在與感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'一起使用時(shí)都將比與永磁體交流發(fā)電機(jī)56.1'一起使用時(shí)高。

對(duì)于包括感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'、126”的異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”，相關(guān)聯(lián)的頻率滑差命令信號(hào)140被控制器112自動(dòng)地控制為響應(yīng)于其轉(zhuǎn)速，例如與葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48/異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速直接相關(guān)，例如成比例的水平，使得頻率滑差的量隨著轉(zhuǎn)速增大而增大。從感應(yīng)發(fā)電機(jī)126'、126”產(chǎn)生的交流電功率響應(yīng)于通過(guò)兩者間的變速箱108向發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'供電的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)子106的軸上的扭矩，以感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'固有地確定的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'。對(duì)于來(lái)自異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的應(yīng)用交流電功率的給定頻率(由其轉(zhuǎn)速確定)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率滑差的量隨著扭矩增大，從而導(dǎo)致進(jìn)入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的電流對(duì)應(yīng)地增大，這固有地起提供感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'以對(duì)應(yīng)于給定扭矩水平的對(duì)應(yīng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的作用。因此，對(duì)于發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的任何給定運(yùn)行狀態(tài)，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'將固有地尋求取決于因此提供給發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的對(duì)應(yīng)扭矩水平的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步參考圖17，在一組實(shí)施例中，感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128通過(guò)以逆變器/增壓電路162對(duì)來(lái)自dc電源132的dc功率輸入160的電壓增壓而產(chǎn)生三相輸出信號(hào)148，以便在高壓總線164上產(chǎn)生通過(guò)電流控制電路166提供以對(duì)一系列三相橋功率晶體管168，或更一般的包括至少三相的一組多相橋功率晶體管供電的相對(duì)高電壓供應(yīng)，其中相數(shù)與相關(guān)聯(lián)的多相異步交流發(fā)電機(jī)的相數(shù)相同。例如，能夠通過(guò)使用變壓器放大交流信號(hào)，或通過(guò)任何各種已知的基于脈沖的電壓放大技術(shù)，例如已知的變壓器或電荷泵電路使用的技術(shù)提供對(duì)逆變器/增壓電路162的增壓，其中高壓總線164的結(jié)果電壓水平能夠固定，即dc，或波動(dòng)。然后，處于頻率命令信號(hào)136的頻率的正弦信號(hào)的波形被合成和相移170，以便產(chǎn)生處于提供來(lái)自感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的必要扭矩，然后提供給三相驅(qū)動(dòng)器172(或更一般的是包括至少三相的多相驅(qū)動(dòng)器)的頻率的三個(gè)相，其中相數(shù)與相關(guān)聯(lián)的多相異步交流發(fā)電機(jī)的相數(shù)相同，其例如通過(guò)脈沖調(diào)制或脈寬調(diào)制提供對(duì)三相橋功率晶體管168的驅(qū)動(dòng)(由高壓總線164供電)，提供對(duì)應(yīng)的三相輸出信號(hào)148，可能包括通過(guò)相關(guān)聯(lián)的濾波網(wǎng)絡(luò)與異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的繞組感應(yīng)結(jié)合濾波。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'以對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的同步頻率低于異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的輸出頻率的頻率的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，其中頻率滑差的量隨著在感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)子106的軸中產(chǎn)生所需扭矩所必要的負(fù)載而增大，這與第一方面相同。在無(wú)負(fù)載條件下，頻率滑差將接近于零，但是由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的寄生損失、摩擦和風(fēng)阻而非零；并且感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'與異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速比由相應(yīng)的電機(jī)的極數(shù)比確定。

應(yīng)理解，渦輪電力渦輪負(fù)載系統(tǒng)10、10.3的第三方面的固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125(渦輪電力渦輪負(fù)載系統(tǒng)10、10.1的第一方面的擴(kuò)展)也可結(jié)合渦輪電力渦輪負(fù)載系統(tǒng)10的第二方面10.2或第四方面10.4使用，以便提供加強(qiáng)速度控制或更高效率。通常，在發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'起動(dòng)之前，根據(jù)第一方面10.1至第四方面10.4的渦輪電力渦輪負(fù)載系統(tǒng)10、10.1、10.2、10.3、10.4的激活由開始將同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解耦控制(取決于方面，電控制或機(jī)械控制)并且打開的廢氣門閥36。然后，在發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'起動(dòng)后，比較同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)速，并且當(dāng)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”滿足或超過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率，因此滿足相關(guān)聯(lián)的耦合速度條件時(shí)，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'聯(lián)接，其中如果后者的頻率開始超過(guò)前者，則廢氣門閥36閉合以便滿足耦合速度條件。如果還未閉合，則廢氣門閥36在同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”被耦合至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'之后閉合。

更特別地，參考圖20，根據(jù)與渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10的第一方面10.1至第四方面10.4中的任一方面協(xié)作的控制發(fā)電機(jī)組12的起動(dòng)的一般起動(dòng)過(guò)程1800，在步驟(1802)中，廢氣門閥36開始開啟以便提供廢氣28不受阻礙地流經(jīng)渦輪復(fù)合器20，而不作用在葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48上。在步驟(1804)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1’或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”例如通過(guò)下列方式與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解耦，a)通過(guò)打開與第一方面10.1相關(guān)聯(lián)，并且可選地與第三方面10.3或第四方面10.4相關(guān)聯(lián)的接觸器110、110'，b)通過(guò)將與第二方面10.2相關(guān)聯(lián)的電控離合器124失活，c)通過(guò)以第三方面10.3的固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125使相電流無(wú)效，或d)通過(guò)使來(lái)自第四方面10.4的感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128的相關(guān)聯(lián)交流激勵(lì)130無(wú)效；以便防止感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'對(duì)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”施加電負(fù)載，或防止發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'施加機(jī)械負(fù)載，因此防止從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”提取超過(guò)少量的電功率。因此，廢氣28、28.1、28.2能夠流經(jīng)渦輪噴嘴44并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，無(wú)大量損失。因此，根據(jù)步驟(1804)，流經(jīng)渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2的廢氣28將繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48或流經(jīng)其中，而不引起在同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'上產(chǎn)生大的電負(fù)載，以便在廢氣排出管26中提供最小回壓，因此如果發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'還未運(yùn)行則不阻礙發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的起動(dòng)。然后，在步驟(1806)中，如果還未起動(dòng)，則發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'起動(dòng)；并且如果還未以額定速度運(yùn)行，則發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'以額定速度運(yùn)行，以便提供通過(guò)發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)18產(chǎn)生電功率。

然后，在步驟(1808)中，相關(guān)聯(lián)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114感測(cè)的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的第一轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)118被與和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)第二轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)120比較。如果在步驟(1810)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)大于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)(指示預(yù)期的正“頻率滑差”條件)，則在步驟(1812)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”例如通過(guò)下列方式聯(lián)接至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'，a)通過(guò)閉合與第一方面10.1相關(guān)聯(lián)并且可選地與第三方面10.3或第四方面10.4相關(guān)聯(lián)的接觸器110、110'，b)通過(guò)激活與第二方面10.2相關(guān)聯(lián)的電控離合器124，c)通過(guò)由第三方面10.3的固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125的動(dòng)作提供非零相電流，或d)從第四方面10.4的感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器128提供相關(guān)聯(lián)的交流激勵(lì)130；以便提供使發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'加載，以及使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'對(duì)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”加載，后者繼而對(duì)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48加載，如果旋轉(zhuǎn)則開始引起其旋轉(zhuǎn)減速?？商孢x地，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的耦合也可取決于同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”超過(guò)閾值水平的絕對(duì)轉(zhuǎn)速，例如以額定轉(zhuǎn)速的特殊百分比給出。然后，在步驟(1814)中，廢氣門閥36完全閉合，這引起進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的基本全部廢氣28.1都流經(jīng)渦輪噴嘴44并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，由此引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)加速，以便如上所述，向后者提供達(dá)到“頻率滑差”和轉(zhuǎn)子軸52中的相關(guān)聯(lián)的扭矩對(duì)應(yīng)于從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'輸送至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的功率水平。否則，從步驟(1810)開始，如果同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)開始不大于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)，則在步驟(1816)中，廢氣門閥36閉合，這引起進(jìn)入渦輪復(fù)合器20的進(jìn)口22的基本全部廢氣28.1都流經(jīng)渦輪噴嘴44并且穿過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，由此引起葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)加速，以便提供同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)變得大于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)。然后，起動(dòng)過(guò)程900繼續(xù)步驟(1808)，并且如上所述地繼續(xù)。根據(jù)步驟(1808)，對(duì)于第三方面10.3，相電流由固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125控制，以便提供穩(wěn)定速度控制或更高效率，并且對(duì)于第四方面10.4，交流激勵(lì)130的頻率滑差由激勵(lì)頻率控制系統(tǒng)134控制，以便提供相關(guān)聯(lián)的異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”發(fā)電。

假定廢氣門閥36打開，在發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'可被停機(jī)，而不首先使渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.2解除聯(lián)接，并且同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”在下一次起動(dòng)之前與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解除聯(lián)接。

可替選地，參考圖21a和圖21b，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1、10.2、10.3、10.4可被失能而不使發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'停機(jī)。參考圖21a，根據(jù)用于使渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10的第一方面10.1至第四方面10.4解耦的一般停機(jī)過(guò)程1900的第一實(shí)施例，從步驟(1902)開始，隨著發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'運(yùn)行，廢氣門閥36閉合，并且同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”聯(lián)接至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'，在步驟(1904)中，廢氣門閥36打開以便在從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”移除相關(guān)聯(lián)的電負(fù)載，或在從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'移除機(jī)械負(fù)載時(shí)防止葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的隨后的超速。因此，廢氣28繞過(guò)葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48，然后，后者從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的對(duì)應(yīng)的頻率f發(fā)電機(jī)開始超過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的頻率f電動(dòng)機(jī)給定“頻率滑差”量的轉(zhuǎn)速減速。在步驟(1906)中，相關(guān)聯(lián)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114感測(cè)的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)輸出頻率f發(fā)電機(jī)被與相關(guān)聯(lián)的第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116感測(cè)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)比較。如果并且當(dāng)在步驟(1908)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的輸出頻率f發(fā)電機(jī)小于或等于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速或?qū)?yīng)的頻率f電動(dòng)機(jī)(指示負(fù)相關(guān)聯(lián)相電流)，則在步驟(1910)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”從發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解除聯(lián)接，由此有效地從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”移除電負(fù)載。

可替選地，參考圖21b，用于使渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10的第一方面10.1至第四方面10.4解耦的一般停機(jī)過(guò)程1900'的第二實(shí)施例與一般停機(jī)過(guò)程1900的上述第一實(shí)施例相同，除了第一實(shí)施例1900的步驟(1906)和(1908)分別被第二實(shí)施例1900'的步驟(1912)和(1914)代替之外，后者提供響應(yīng)于來(lái)自相關(guān)聯(lián)的相電流傳感器123、123'的對(duì)于一個(gè)對(duì)應(yīng)的相a、b、c的來(lái)自從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流iphase的測(cè)量值，明確地確定何時(shí)將同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”從發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解耦。更特別地，在上述步驟(1904)之后，在步驟(1912)中，由相電流傳感器123、123'明確地測(cè)量一個(gè)相a、b或c的從將同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的相電流iphase，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”被聯(lián)接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'。然后，在步驟(1914)中，如果相電流iphase小于閾值，則在步驟(1910)中，同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”被從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'解耦。否則，過(guò)程重復(fù)步驟(1912)，直到滿足步驟(1914)的條件為止。因此，停機(jī)過(guò)程1900'的第二實(shí)施例明確地提供在零或接近零電流條件下使同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'解除聯(lián)接。

應(yīng)理解，確定何時(shí)聯(lián)接或解除聯(lián)接同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”和發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'(即，如步驟(610-612)、(706-708)、(908-910)、(1006-1008)、(1808-1810)或(1906-1908)提供的)，能夠響應(yīng)于所示頻率或響應(yīng)于速度，考慮取決于其相關(guān)聯(lián)的極比例的同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'的速度差，并且考慮對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)速或頻率傳感器114和第二轉(zhuǎn)速或頻率傳感器116的有效極數(shù)。可替選地，為了使同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解耦，這種確定能夠直接地響應(yīng)于相電流，其中當(dāng)被測(cè)相電流低于閾值，例如為零或接近于零時(shí)做出解耦過(guò)渡。預(yù)期使用相電流以控制同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的解耦提高相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，否則如果解耦被控制成響應(yīng)于頻率或轉(zhuǎn)速的測(cè)量值則可能受到振蕩。此外，應(yīng)理解，作為替選或除了上述對(duì)廢氣門閥36的繼電控制之外，廢氣門閥36也可被(例如連續(xù)地或由脈沖調(diào)制)控制，以便例如提供對(duì)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的功率輸出的調(diào)制，以便提供其穩(wěn)定性，在這種情況下，能夠與其協(xié)作地使用相關(guān)聯(lián)的相電流傳感器123、123'，以作為由此通過(guò)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104供應(yīng)至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的電功率的結(jié)果而提供同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”上的負(fù)載的測(cè)量值。

上述停機(jī)過(guò)程700、700'、1000、1000'、1900、1900'假定廢氣門閥36具有足夠的流動(dòng)面積以提供使廢氣28、28.1以跨葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48的足夠低的導(dǎo)致的相關(guān)聯(lián)的壓降繞過(guò)，使得當(dāng)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解除聯(lián)接時(shí)，葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48不經(jīng)歷超速條件?？商孢x地，在步驟(704)、(1004)或(1904)中打開廢氣門閥36之前，首先降低發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的速度或功率水平，直到達(dá)到下列速度或功率水平可能有益，即對(duì)于該速度或功率水平，葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48將在同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'解除聯(lián)接而廢氣門閥36打開時(shí)不經(jīng)歷超速條件。

應(yīng)理解，用于將來(lái)自同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的功率耦合至發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的裝置(例如，接觸器110、110'、電控離合器124或固態(tài)開關(guān)系統(tǒng)125)，不需要在開始或終止從廢氣28流回收功率的操作時(shí)必然斷開，相反，預(yù)期同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”將在相關(guān)聯(lián)的瞬態(tài)操作期間自然地與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'同步。

渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10還可包括提供檢測(cè)同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”上的電負(fù)載是否斷開，例如，由于同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'、它們之間的互連元件或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)104、104'與發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'的機(jī)械聯(lián)接中的任一個(gè)的故障，并且如果電負(fù)載斷開則打開廢氣門閥36以便防止葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子48超速。

應(yīng)理解，廢氣28能夠可替選地首先被收集在蝸殼(volute)/渦卷(scroll)或其它收集器中，并且被從渦輪復(fù)合器20從同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”排出，而不首先流經(jīng)圍繞鐵芯外殼結(jié)構(gòu)60的環(huán)狀室74，以便提供同步交流發(fā)電機(jī)56、56.1、56.1'或異步交流發(fā)電機(jī)126、126'、126”的相關(guān)聯(lián)的熱負(fù)載降低。

雖然已經(jīng)結(jié)合了驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組主發(fā)電機(jī)18的發(fā)電機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)16、16'發(fā)動(dòng)機(jī)描述了渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1、10.2、10.3、10.4，但是應(yīng)理解，渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1、10.2、10.3、10.4不限于發(fā)電機(jī)組應(yīng)用，并且還能夠與任何類型的通過(guò)可能從其中提取能量的流體導(dǎo)管排出廢氣流以便提供其熱效率改進(jìn)的熱發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用，包括但是不限于以柴油、奧托(otto)或阿特金森(atkinison)循環(huán)運(yùn)行的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，或以布雷頓(brayton)循環(huán)運(yùn)行的氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪電力渦輪復(fù)合系統(tǒng)10、10.1、10.2、10.3、10.4非常適用于以相對(duì)穩(wěn)定的速度經(jīng)歷相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間段的發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如但是不限于發(fā)電機(jī)組、船用發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，貨船中使用的大型船用發(fā)動(dòng)機(jī))以及卡車發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，長(zhǎng)途高速公路卡車發(fā)動(dòng)機(jī))。

應(yīng)理解，對(duì)于具有三相裝置或信號(hào)的每個(gè)上述實(shí)施例，即通常也能夠使用對(duì)應(yīng)的三相裝置或信號(hào)，其中相數(shù)至少為三并且與所有相關(guān)聯(lián)裝置和信號(hào)相同，以便關(guān)于發(fā)電機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向提供確定，即，以便確保相關(guān)聯(lián)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)始終響應(yīng)于來(lái)自相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)的信號(hào)在相同方向上旋轉(zhuǎn)。

雖然已經(jīng)在上述詳細(xì)說(shuō)明中詳細(xì)地描述了并且在附圖中示出了具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白，在本公開的總體教導(dǎo)下能夠開發(fā)對(duì)那些細(xì)節(jié)的各種變型和替選。應(yīng)理解，本文中對(duì)術(shù)語(yǔ)“或”的涉及都有意意思是“包括或”或也稱為“邏輯or”，其中當(dāng)被用作邏輯陳述時(shí)，如果a或b為真，或如果a和b兩者都為真，則表達(dá)“a或b”為真，并且當(dāng)被用作一系列元件時(shí)，表達(dá)“a、b或c”有意包括表達(dá)中所列的元件的所有組合，例如，從由a、b、c、(a、b)、(a、c)、(b、c)和(a、b、c)組成的組選擇的任何元件；如果列舉了另外的元件，則諸如此類。此外，應(yīng)理解，不定冠詞“一”或“一個(gè)”以及對(duì)應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的定冠詞“該”或“所述”中的每個(gè)都有意表示一個(gè)或更多，除非另外指出、暗示或物理上不可能。又進(jìn)一步地，應(yīng)理解，表達(dá)“a和b等等中的至少一個(gè)”、“a或b等等中的至少一個(gè)”、“從a和b等等中選擇”以及“從a或b等等中選擇”每個(gè)都有意表示個(gè)別的任何所述元件或兩個(gè)或更多元件的任何組合，例如來(lái)自“a”、“b”和“a與b一起”等等組成的組的任何元件。又進(jìn)一步地，應(yīng)理解，表達(dá)“a和b等等中的一個(gè)”和“a或b等等中的一個(gè)”每個(gè)都有意表示任何個(gè)別單獨(dú)的所列元件，例如單獨(dú)a或單獨(dú)b等等，而不是a和b一起。此外，還應(yīng)理解，除非另外指出或除非物理上不可能，否則上述實(shí)施例和方面都能夠彼此結(jié)合地使用，并且互相不排斥。因此，所公開的具體布置有意僅為例示性的，并且無(wú)意限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其任何和全部等效物的全部范圍給出。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)包括：

a.進(jìn)口，其中，所述進(jìn)口用于接收來(lái)自從所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣流；

b.廢氣門閥，其中，所述廢氣門閥用于將所述廢氣流劃分為第一部分和余下的第二部分，所述廢氣流的所述第一部分和所述余下的第二部分中的每個(gè)都不大于或不等于所述廢氣流，并且小于或等于所有的所述廢氣流，當(dāng)開始或終止所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)的操作時(shí)，對(duì)所述廢氣流的劃分進(jìn)行控制，使得所述廢氣流的所述余下的第二部分包括接收自所述內(nèi)燃機(jī)的基本所有所述廢氣流；

c.葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述第一部分沖擊在所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片上，并且所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述余下的第二部分繞過(guò)所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的所述多個(gè)葉片；

d.發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子并且由所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，以響應(yīng)于來(lái)自所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力來(lái)產(chǎn)生電力，所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力響應(yīng)于所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子與來(lái)自所述內(nèi)燃機(jī)的所述廢氣流的所述第一部分的相互作用；以及

e.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其中，對(duì)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的電輸入被可操作地耦合至所述發(fā)電機(jī)的電輸出，并且所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出軸被可操作地聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，以將來(lái)自所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述機(jī)械軸動(dòng)力傳遞至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸。

2.一種用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)包括：

a.進(jìn)口，其中，所述進(jìn)口用于接收來(lái)自從所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣流；

b.廢氣門閥，其中，所述廢氣門閥用于將所述廢氣流劃分為第一部分和余下的第二部分，所述廢氣流的所述第一部分和所述余下的第二部分中的每個(gè)都不大于或不等于所述廢氣流，并且小于或等于所有的所述廢氣流；

c.葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述第一部分沖擊在所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片上，并且所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述余下的第二部分繞過(guò)所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的所述多個(gè)葉片；

d.發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子并且由所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，以響應(yīng)于來(lái)自所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力來(lái)產(chǎn)生電力，所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力響應(yīng)于所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子與來(lái)自所述內(nèi)燃機(jī)的所述廢氣流的所述第一部分的相互作用；以及

e.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其中，對(duì)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的電輸入被可操作地耦合至所述發(fā)電機(jī)的電輸出，并且所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出軸被可操作地聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，以將來(lái)自所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述機(jī)械軸動(dòng)力傳遞至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸，所述發(fā)電機(jī)包括多相交流同步發(fā)電機(jī)，所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)包括多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)至少為三并且等于所述交流同步發(fā)電機(jī)的相數(shù)，并且所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的每相都與所述多相交流同步發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相電關(guān)聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，其中，所述發(fā)電機(jī)包括多相交流永磁體發(fā)電機(jī)。

4.一種用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)包括：

a.進(jìn)口，其中，所述進(jìn)口用于接收來(lái)自從所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣流；

b.廢氣門閥，其中，所述廢氣門閥用于將所述廢氣流劃分為第一部分和余下的第二部分，所述廢氣流的所述第一部分和所述余下的第二部分中的每個(gè)都不大于或不等于所述廢氣流，并且小于或等于所有的所述廢氣流；

c.葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述第一部分沖擊在所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片上，并且所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述余下的第二部分繞過(guò)所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的所述多個(gè)葉片；

d.發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子并且由所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，以響應(yīng)于來(lái)自所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力來(lái)產(chǎn)生電力，所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力響應(yīng)于所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子與來(lái)自所述內(nèi)燃機(jī)的所述廢氣流的所述第一部分的相互作用；以及

e.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其中，對(duì)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的電輸入被可操作地耦合至所述發(fā)電機(jī)的電輸出，并且所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出軸被可操作地聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，以將來(lái)自所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述機(jī)械軸動(dòng)力傳遞至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸，所述發(fā)電機(jī)包括多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)，所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)包括多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)至少為三并且等于所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的相數(shù)，并且所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的每相都與所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相電關(guān)聯(lián)；

f.多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器；和

g.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，其中，所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)逆變器產(chǎn)生多相激勵(lì)信號(hào)，所述多相激勵(lì)信號(hào)的頻率響應(yīng)于來(lái)自所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并且所述多相激勵(lì)信號(hào)的每相都與所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相電關(guān)聯(lián)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，還包括用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力流解耦的裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，還包括：

a.第一頻率或轉(zhuǎn)速傳感器，其中，所述第一頻率或轉(zhuǎn)速傳感器響應(yīng)于所述發(fā)電機(jī)的頻率或轉(zhuǎn)速產(chǎn)生第一信號(hào)；

b.第二頻率或轉(zhuǎn)速傳感器，其中，所述第二頻率或轉(zhuǎn)速傳感器響應(yīng)于所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的頻率或轉(zhuǎn)速產(chǎn)生第二信號(hào)；

c.控制器，其中，所述控制器可操作地聯(lián)接至所述第一頻率或轉(zhuǎn)速傳感器和所述第二頻率或轉(zhuǎn)速傳感器，并且可操作地聯(lián)接至所述用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的功率流解耦的裝置，并且所述控制器響應(yīng)于所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)來(lái)控制所述用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的功率流解耦的裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，還包括：

a.相電流傳感器，其中，所述相電流傳感器響應(yīng)于將所述發(fā)電機(jī)的相電連接至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)相的導(dǎo)體內(nèi)的相電流的測(cè)量值來(lái)產(chǎn)生相電流信號(hào)；和

b.控制器，其中，所述控制器可操作地聯(lián)接至所述相電流傳感器，并且可操作地聯(lián)接至所述用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的功率流解耦的裝置，并且所述控制器響應(yīng)于所述相電流信號(hào)來(lái)控制所述用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的功率流解耦的裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，還包括：

a.接觸器或至少一個(gè)中繼器，其中，當(dāng)所述接觸器或所述至少一個(gè)中繼器閉合時(shí)，所述接觸器或所述至少一個(gè)中繼器將所述發(fā)電機(jī)電連接至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；當(dāng)所述接觸器或所述至少一個(gè)中繼器打開時(shí)，所述接觸器或所述至少一個(gè)中繼器斷開所述發(fā)電機(jī)與所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電連接；和

b.控制器，其中，所述接觸器或所述至少一個(gè)中繼器可操作地聯(lián)接至所述控制器，并且所述控制器用于控制所述接觸器或所述至少一個(gè)中繼器是否打開或閉合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，還包括：

a.固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)處于導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)，所述固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)將所述發(fā)電機(jī)電連接至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)；當(dāng)所述固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)處于不導(dǎo)電狀態(tài)時(shí)，所述固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)斷開所述發(fā)電機(jī)與所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電連接；和

b.控制器，其中，所述固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)可操作地聯(lián)接至所述控制器，并且所述控制器用于控制是否所述固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)使得所述發(fā)電機(jī)向所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，還包括：

a.電控離合器，所述電控離合器將所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸；和

b.控制器，其中，所述電控離合器可操作地聯(lián)接至所述控制器，并且所述控制器控制所述電控離合器是否接合或斷開。

11.一種從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，包括：

a.接收來(lái)自所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣流；

b.對(duì)將來(lái)自所述內(nèi)燃機(jī)的所述廢氣流劃分為所述廢氣流的第一部分和余下的第二部分進(jìn)行控制，其中，所述廢氣流的所述第一部分和所述余下的第二部分中的每一部分都不大于或等于所述廢氣流，并且小于或等于全部所述廢氣流；

c.如果所述廢氣流的所述第一部分大于零，則使得所述廢氣流的所述第一部分撞擊在葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片上；

d.如果所述廢氣流的所述余下的第二部分大于零，則使得所述廢氣流的所述余下的第二部分繞過(guò)所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的所述多個(gè)葉片；

e.如果所述廢氣流的所述第一部分大于零，則響應(yīng)于撞擊在所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的所述多個(gè)葉片上的所述廢氣流的所述第一部分，而利用所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)；

f.將所述發(fā)電機(jī)的電輸出可操作地耦接至感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，以利用由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)供電；以及

g.將所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出軸可操作地機(jī)械聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，以從所述廢氣流的所述第一部分回收功率，其中，當(dāng)開始或終止從所述廢氣流的所述第一部分回收功率的操作時(shí)，對(duì)所述廢氣流的所述劃分進(jìn)行控制，使得所述廢氣流的所述余下的第二部分包括接收自所述內(nèi)燃機(jī)的基本所有所述廢氣流。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，所述發(fā)電機(jī)包括多相交流同步發(fā)電機(jī)，所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)包括多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)至少為三并且等于所述交流同步發(fā)電機(jī)的相數(shù)，并且所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的每相都與所述多相交流同步發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相電關(guān)聯(lián)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，所述發(fā)電機(jī)包括多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)，所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)包括多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)至少為三并且等于所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的相數(shù)，并且所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的每相都與所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相電關(guān)聯(lián)，所述方法還包括產(chǎn)生多相激勵(lì)信號(hào)，其中，所述多相激勵(lì)信號(hào)的頻率響應(yīng)于所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并且所述多相激勵(lì)信號(hào)的每相都與所述多相感應(yīng)發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相電關(guān)聯(lián)。

14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，在開始或終止從所述廢氣流的所述第一部分回收所述功率的操作時(shí)，將所述發(fā)電機(jī)的所述電輸出可操作地耦合至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的操作以及將所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸可操作地機(jī)械聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的操作中的至少一個(gè)操作用于將所述發(fā)電機(jī)從所述內(nèi)燃機(jī)解除聯(lián)接，并且在從所述廢氣流的所述第一部分回收功率時(shí)用于將所述發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)。

15.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，將所述發(fā)電機(jī)的所述電輸出可操作地耦合至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的操作包括：通過(guò)至少一個(gè)接觸器、中繼器或固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)將所述發(fā)電機(jī)的所述電輸出可操作地耦合至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，所述至少一個(gè)接觸器、中繼器或固態(tài)開關(guān)或控制系統(tǒng)響應(yīng)于控制信號(hào)來(lái)將所述發(fā)電機(jī)與所述內(nèi)燃機(jī)解除聯(lián)接，并且響應(yīng)于控制信號(hào)可操作地將所述發(fā)電機(jī)聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)。

16.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，將所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸可操作地機(jī)械聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸的操作包括：通過(guò)電控離合器將所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述輸出軸機(jī)械聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸，所述電控離合器響應(yīng)于控制信號(hào)將所述發(fā)電機(jī)從所述內(nèi)燃機(jī)解除聯(lián)接，并且提供響應(yīng)于控制信號(hào)將所述發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，所述開始從所述廢氣流的所述第一部分回收所述功率的操作的操作包括：

a.控制所述廢氣流的所述劃分，使得所述廢氣流的所述余下的第二部分包括從所述內(nèi)燃機(jī)接收的基本所有所述廢氣流；

b.將所述發(fā)電機(jī)從所述內(nèi)燃機(jī)解除聯(lián)接；

c.如果還未起動(dòng)，則起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)，并且以基本穩(wěn)定的速度運(yùn)行所述內(nèi)燃機(jī)；

d.將第一信號(hào)與對(duì)應(yīng)的第二信號(hào)進(jìn)行比較，所述第一信號(hào)響應(yīng)于所述發(fā)電機(jī)的頻率或轉(zhuǎn)速，所述第二信號(hào)響應(yīng)于所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)的頻率或轉(zhuǎn)速；以及

e.如果所述第一信號(hào)大于或等于所述第二信號(hào)，則可操作地將所述發(fā)電機(jī)聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)，以使得所述發(fā)電機(jī)將所述電力供應(yīng)至所述內(nèi)燃機(jī)；

f.否則，如果還未準(zhǔn)備好，則控制所述廢氣流的所述劃分，使得所述廢氣流的所述第一部分包括從所述內(nèi)燃機(jī)接收的至少大部分所述廢氣流。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，所述終止從所述廢氣流的所述第一部分回收所述功率的操作的操作包括：

a.控制所述廢氣流的所述劃分，使得所述廢氣流的所述余下的第二部分包括從所述內(nèi)燃機(jī)接收的基本所有所述廢氣流；

b.將第一信號(hào)與對(duì)應(yīng)的第二信號(hào)進(jìn)行比較，所述第一信號(hào)響應(yīng)于所述發(fā)電機(jī)的頻率或轉(zhuǎn)速，所述第二信號(hào)響應(yīng)于所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)的頻率或轉(zhuǎn)速；以及

c.如果所述第一信號(hào)小于或等于所述第二信號(hào)，則將所述發(fā)電機(jī)與所述內(nèi)燃機(jī)解除聯(lián)接，以防止所述發(fā)電機(jī)將所述電力供應(yīng)至所述內(nèi)燃機(jī)。

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，其中，所述終止從所述廢氣流的所述第一部分回收所述功率的操作的操作包括：

a.控制所述廢氣流的所述劃分，使得所述廢氣流的所述余下的第二部分包括從所述內(nèi)燃機(jī)接收的基本所有所述廢氣流；

b.比較相電流的測(cè)量值與閾值，其中，所述相電流的測(cè)量值響應(yīng)于將所述發(fā)電機(jī)的相電連接至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)相的導(dǎo)體內(nèi)的相電流的測(cè)量值；以及

c.如果所述相電流的測(cè)量值小于所述閾值，則將所述發(fā)電機(jī)與所述內(nèi)燃機(jī)解除聯(lián)接，以防止所述發(fā)電機(jī)將所述電力供應(yīng)至所述內(nèi)燃機(jī)。

20.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，還包括控制所述廢氣流的所述劃分，使得：如果所述發(fā)電機(jī)的所述電輸出在從所述廢氣流回收所述功率的操作期間斷開，則所述廢氣流的所述余下的第二部分包括從所述內(nèi)燃機(jī)接收的基本所有所述廢氣流。

21.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的方法，還包括：響應(yīng)于所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和所述多相交流同步發(fā)電機(jī)之間的極數(shù)差，以大致低于所述多相交流同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)操作所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

22.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，其中，所述多相交流同步發(fā)電機(jī)的極數(shù)不同于所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，以相對(duì)于所述多相交流同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)充分降低所述多相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

23.一種用于從來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的廢氣流回收功率的渦輪復(fù)合系統(tǒng)，包括：

a.進(jìn)口，其中，所述進(jìn)口用于接收來(lái)自從所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣流；

b.廢氣門閥，其中，所述廢氣門閥用于將所述廢氣流劃分為第一部分和余下的第二部分，所述廢氣流的所述第一部分和所述余下的第二部分中的每個(gè)都不大于或不等于所述廢氣流，并且小于或等于所有的所述廢氣流；

c.葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其中，所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述第一部分沖擊在所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的多個(gè)葉片上，并且所述渦輪復(fù)合系統(tǒng)被構(gòu)造成：使得所述廢氣流的所述余下的第二部分繞過(guò)所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的所述多個(gè)葉片；

d.發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)可操作地聯(lián)接至所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子并且由所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，以響應(yīng)于來(lái)自所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力來(lái)產(chǎn)生電力，所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械軸動(dòng)力響應(yīng)于所述葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子與來(lái)自所述內(nèi)燃機(jī)的所述廢氣流的所述第一部分的相互作用；以及

e.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其中，對(duì)所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的電輸入被可操作地耦合至所述發(fā)電機(jī)的電輸出，并且所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的輸出軸被可操作地聯(lián)接至所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸，以將來(lái)自所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的所述機(jī)械軸動(dòng)力傳遞至所述內(nèi)燃機(jī)的所述輸出軸；

f.用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力流解耦的裝置；

g.相電流傳感器，其中，所述相電流傳感器響應(yīng)于將所述發(fā)電機(jī)的相電連接至所述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)相的導(dǎo)體內(nèi)的相電流的測(cè)量值來(lái)產(chǎn)生相電流信號(hào)；和

b.控制器，其中，所述控制器可操作地聯(lián)接至所述相電流傳感器，并且可操作地聯(lián)接至所述用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的功率流解耦的裝置，并且所述控制器響應(yīng)于所述相電流信號(hào)來(lái)控制所述用于將從所述發(fā)電機(jī)至所述內(nèi)燃機(jī)的功率流解耦的裝置。