[发明专利]控制机场等的信号灯设施的串联电路电流的方法和恒流调整器

说明书

技术领域

本发明涉及如本专利权利要求1的前序部分中所要求的、一种用于控制机场等的信号灯设施的串联电路电流的方法，并且涉及如本专利权利要求10的前序部分中所要求的、一种执行该控制方法的恒流调整器。

背景技术

机场等的信号灯设施发出光信号，用于对接近机场或者正在起飞或着陆跑道或滑行道上运动的飞行器提供导向和指引。信号灯设施包括所有的信号灯辅助器件，意图即使在黑暗和/或差的能见条件下也能保证机场区域中的飞行器的安全飞行操作和安全滑行。在这种情况下，在进场信号灯(approach lighting)、滑行角度信号灯(glide-anglelighting)、门限信号灯(threshold lighting)、侧面和中心信号灯、起飞和着陆跑道信号灯、滑行道信号灯、识别灯、危险灯、障碍灯和旋转灯。

为了防止具有波动的亮度的灯光信号使飞行器的飞行员烦躁，必须向信号灯设施的串联电路提供恒定电流。为此使用恒流调整器，在变化的条件下，例如，在主输入电压或频率、环境温度、其位置距离海平面的高度、相对空气湿度和施加的负荷变动的条件下，该调整器提供恒定的额定输出电流。

德国产品规范“KonstantstromreglerMikroprozessor-gesteuert：A.06.350d”[Constant-currentregulator，microprocessor-controlled]，Order No.E10001-T95-A52-V2，1995年由Siemens AG发布，披露了一种用于为机场信号灯设施中的串联电路提供不同亮度级别的恒流调整器。该恒流调整器包括具有背对背并联的闸流管的功率模块、具有输出变压器的高压部分、和用于通过闸流管控制输出变压器的馈送电压的控制模块。为此目的的控制模块确定闸流管触发角度(trigger angle)，通过该触发角度输出电流与幅度取决于所选亮度级别的额定值匹配。

如果使用具有灯丝的灯如钨-卤素灯作为信号灯设施中的信号灯设备，则在施加恒定电流的时刻与灯丝达到满发光功率的时间之间存在一定的时间间隔，其持续时间取决于灯的所选亮度级别。该反应延迟发生在例如接通时，以及在供电短暂中断、进行从主操作到备用电源的转接的时候。然而，一直到达到满光强度为止，飞行员得不到可用的光信号。

另一方面，ICAO(国际民航组织)标准Aneex 14，Volume I，Paragraph 8.1.4要求信号灯设备的光输出必须在短电流中断之后1秒钟内恢复到50％。由于卤素灯的物理特性，由恒流调整器供电的信号灯设备在电流中断超过270ms的情况下不能满足该要求。另一方面，来自FFA(联邦航空协会)AC 150/5345-10E、来自IEC(国际电工技术委员会)61822和来自CANELEC(ComitéEuropéen de NormalisationElectrotechnique)ENV 50231的针对恒流调整器的当前已有标准要求，一定不能超过对应于所选亮度的串联电路中的额定电流。

发明内容

本发明因此基于提供上面介绍中提到的类型的控制方法和恒流调整器的目的，在任何情况下，允许甚至在电力供应短暂中断之后快速恢复用于机场的航空交通控制的光信号。

根据本发明，涉及该方法的目标是通过其中提供权利要求1的特征部分的特征的这种类型的控制方法实现的。由于控制单元能够从公知的恒流模式自动改变到过电流模式，在该过电流模式中在可选择的时间段期间以大于额定输出电流的过电流调整串联电路电流，因此能够在短暂电力中断之后快速恢复光信号的工作。短的受控过电流缩短了电流开始与信号灯设备达到满光功率时刻之间的反应时间，从而使信号灯设施的工作更安全。

在根据本发明的控制方法的一个优选改进中，在施加到闸流管模块的输入电压中断的情况下，确定中断的时间段，并且使过电流持续时间与中断持续时间匹配。这使得能够评定信号灯设备中的灯丝的冷却级别，该冷却级别取决于电压故障的持续时间。在相对短的中断时间段期间，灯丝冷却没那么剧烈，因此仅需要在相对短的时间段内施加特定过电流以使灯再次达到满光强度。

在根据本发明的方法的一个优选改进中，使过电流持续时间与施加到输出变压器的次级侧的负载匹配。当控制单元处在恒流模式中，对施加到输出变压器的次级侧的不同量值的负载—确切的说，无载运行串联电路变压器的30％，可以保持串联电路电流恒定。在过电流模式中，同样要求与实际施加的负载相匹配的过电流，但在这种情况下，施加的负载越少，所选择的过电流越小。