一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，微處理器通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)與柴油機(jī)連接，柴油機(jī)分別通過柴油位檢測(cè)電路、機(jī)油位檢測(cè)電路與微處理器連接，柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)通過頻率檢測(cè)電路與微處理器連接，發(fā)電機(jī)與負(fù)載連接，負(fù)載通過負(fù)載功率檢測(cè)電路與微處理器連接，負(fù)載功率檢測(cè)電路包括電流互感器和電壓互感器，微處理器分別與保護(hù)電路、油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，本實(shí)用新型可以優(yōu)化柴油機(jī)的動(dòng)力性能、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得較佳的工作狀態(tài)，從而提高小型柴油發(fā)電機(jī)的工作性能。
【專利說明】
一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及柴油發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，小型柴油發(fā)電機(jī)上的調(diào)速裝置是離心式機(jī)械調(diào)速器。雖然其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、維修方便、成本低廉，但是也存在著明顯缺點(diǎn)。首先，從控制角度講，它相當(dāng)于一種比例控制器，存在調(diào)節(jié)靜差，當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，調(diào)速彈簧力和飛塊離心力的平衡點(diǎn)也隨著變化，穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速不等于原轉(zhuǎn)速:其次，調(diào)速器中存在著機(jī)械傳動(dòng)摩擦，運(yùn)行時(shí)，飛塊離心力因需克服摩擦力而產(chǎn)生調(diào)節(jié)滯后，滯后較大時(shí)，會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大，從而影響輸出電能質(zhì)量;再次，機(jī)械調(diào)速器功能單一，不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，也就不能充分發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的工作性能。對(duì)于柴油機(jī)來說，在其燃燒室及進(jìn)排氣系統(tǒng)已確定的情況下，借助于調(diào)節(jié)控制技術(shù)的改進(jìn)能使柴油機(jī)在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)都處于較佳的工作狀態(tài)，提高小型柴油機(jī)的工作性能。
[0003]因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出一款可以優(yōu)化柴油機(jī)的動(dòng)力性能、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放和噪聲、延長零件的使用壽命、使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得較佳的工作狀態(tài)、提高小型柴油發(fā)電機(jī)的工作性能的一種分離餐廚垃圾中廢水制沼氣裝置，正是發(fā)明人所要解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以優(yōu)化柴油機(jī)的動(dòng)力性能、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得較佳的工作狀態(tài)，從而提高小型柴油發(fā)電機(jī)的工作性能。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，其包括微處理器、步進(jìn)電機(jī)、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、負(fù)載，所述微處理器通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與步進(jìn)電機(jī)連接，所述步進(jìn)電機(jī)與柴油機(jī)連接，所述柴油機(jī)分別通過柴油位檢測(cè)電路、機(jī)油位檢測(cè)電路與微處理器連接，所述柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)連接，所述發(fā)電機(jī)通過頻率檢測(cè)電路與微處理器連接，所述發(fā)電機(jī)與負(fù)載連接，所述負(fù)載通過負(fù)載功率檢測(cè)電路與微處理器連接，所述負(fù)載功率檢測(cè)電路包括電流互感器和電壓互感器，所述微處理器分別與保護(hù)電路、油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接。
[0006]進(jìn)一步，所述微處理器采用TMS320LF2407 DSP芯片。
[0007]進(jìn)一步，所述電流互感器選用TA17電流互感器，所述電壓互感器選用TV19E電壓互感器。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]1、本實(shí)用新型可以優(yōu)化柴油機(jī)的動(dòng)力性能、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得較佳的工作狀態(tài)，從而提高小型柴油發(fā)電機(jī)的工作性能。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型頻率檢測(cè)電路圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型負(fù)載功率檢測(cè)電路圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0015]參見圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖，該結(jié)構(gòu)一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，包括微處理器、步進(jìn)電機(jī)、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、負(fù)載，微處理器通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)與柴油機(jī)連接，柴油機(jī)分別通過柴油位檢測(cè)電路、機(jī)油位檢測(cè)電路與微處理器連接，柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)通過頻率檢測(cè)電路與微處理器連接，發(fā)電機(jī)與負(fù)載連接，負(fù)載通過負(fù)載功率檢測(cè)電路與微處理器連接，負(fù)載功率檢測(cè)電路包括電流互感器和電壓互感器，微處理器分別與保護(hù)電路、油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接。
[0016]參見圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖，柴油機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)輸出交流電供負(fù)載使用?？刂齐娐分饕晌⑻幚砥?、頻率檢測(cè)電路、負(fù)載功率檢測(cè)電路、油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、柴油位檢測(cè)電路、機(jī)油位檢測(cè)電路和保護(hù)電路組成。微處理器將頻率檢測(cè)電路測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到柴油機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過檢測(cè)到的負(fù)載功率確定柴油機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，對(duì)兩者進(jìn)行比較計(jì)算之后輸出油門調(diào)節(jié)指令，油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)按照指令調(diào)整油門開度，使柴油機(jī)在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，電子調(diào)速系統(tǒng)能夠自動(dòng)設(shè)定柴油機(jī)新的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，并采取調(diào)整油門的方式來調(diào)整柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，使之工作在新的目標(biāo)轉(zhuǎn)速下；當(dāng)負(fù)載穩(wěn)定時(shí)，電子調(diào)速系統(tǒng)會(huì)保持柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。如果缺少機(jī)油或者柴油機(jī)工作異常，微處理器會(huì)將柴油機(jī)緊急停機(jī)并輸出故障信號(hào)，以保證柴油機(jī)的安全;如果檢測(cè)電路檢測(cè)到柴油不足，微處理器會(huì)輸出缺柴油信號(hào)。
[0017]微處理器采用TMS320LF2407 DSP芯片，該芯片采用高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，使得供電電壓降為3.3V，減小了控制器的功耗；30MIPS的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到33ns(30MHz)，提高了控制器的實(shí)時(shí)控制能力。
[0018]參見圖2是本實(shí)用新型頻率檢測(cè)電路圖，頻率檢測(cè)電路用于檢測(cè)永磁同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓頻率。通過整形電路把發(fā)電機(jī)輔助繞組輸出的中頻交流電壓信號(hào)整形成方波信號(hào)，輸入微處理器的計(jì)數(shù)器I的輸入口，通過微處理器在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)端輸出電壓頻率的檢測(cè)。通過檢測(cè)得到的頻率值可以計(jì)算出發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)是同軸的，它們的轉(zhuǎn)速相等，從而得到柴油機(jī)的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速。
[0019]參見圖3是本實(shí)用新型負(fù)載功率檢測(cè)電路圖，本系統(tǒng)只需要測(cè)量有功功率，因此選擇電流互感器和電壓互感器分別測(cè)量電流和電壓。選用TA17電流互感器和TV19E電壓互感器。它們都采用坡膜合金鐵芯，線性度優(yōu)于0.1%，穿線孔大，可以直接焊在印刷線路板上。為了得到較高的測(cè)量精度和較高的輸出電壓，在輸出端加上一級(jí)運(yùn)放。其中Ql為電壓互感器，Q2為電流互感器。
[0020]參見圖4是本實(shí)用新型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖，選用兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，在工作時(shí)要求定子磁極的極性交變，要采用雙極性驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，即繞組電流能夠正反向流動(dòng)。由于系統(tǒng)只有單極性電源，需要采用全橋式驅(qū)動(dòng)電路，而雙極性橋式驅(qū)動(dòng)電路較為復(fù)雜，因此選用了雙極性專用驅(qū)動(dòng)芯片L298來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
[0021]本實(shí)用新型可以優(yōu)化柴油機(jī)的動(dòng)力性能、改善燃油使用經(jīng)濟(jì)性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機(jī)從怠速至額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均能獲得較佳的工作狀態(tài)，從而提高小型柴油發(fā)電機(jī)的工作性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:其包括微處理器、步進(jìn)電機(jī)、柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、負(fù)載，所述微處理器通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與步進(jìn)電機(jī)連接，所述步進(jìn)電機(jī)與柴油機(jī)連接，所述柴油機(jī)分別通過柴油位檢測(cè)電路、機(jī)油位檢測(cè)電路與微處理器連接，所述柴油機(jī)與發(fā)電機(jī)連接，所述發(fā)電機(jī)通過頻率檢測(cè)電路與微處理器連接，所述發(fā)電機(jī)與負(fù)載連接，所述負(fù)載通過負(fù)載功率檢測(cè)電路與微處理器連接，所述負(fù)載功率檢測(cè)電路包括電流互感器和電壓互感器，所述微處理器分別與保護(hù)電路、油門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器采用TMS320LF2407 DSP芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型柴油發(fā)電機(jī)電子調(diào)速系統(tǒng)，其特征在于:所述電流互感器選用TA17電流互感器，所述電壓互感器選用TV19E電壓互感器。
【文檔編號(hào)】F02B63/04GK205663517SQ201620549424
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】粘克威
【申請(qǐng)人】齊齊哈爾市綠源農(nóng)業(yè)機(jī)械有限責(zé)任公司