一種小型柴油發電機電子調速系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型柴油發電機電子調速系統，微處理器通過步進電機驅動電路與步進電機連接，步進電機與柴油機連接，柴油機分別通過柴油位檢測電路、機油位檢測電路與微處理器連接，柴油機與發電機連接，發電機通過頻率檢測電路與微處理器連接，發電機與負載連接，負載通過負載功率檢測電路與微處理器連接，負載功率檢測電路包括電流互感器和電壓互感器，微處理器分別與保護電路、油門調節機構連接，本實用新型可以優化柴油機的動力性能、改善燃油使用經濟性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機從怠速至額定轉速范圍內均能獲得較佳的工作狀態，從而提高小型柴油發電機的工作性能。
【專利說明】
一種小型柴油發電機電子調速系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及柴油發電機調速系統技術領域，具體的說是一種小型柴油發電機電子調速系統。
【背景技術】
[0002]目前，小型柴油發電機上的調速裝置是離心式機械調速器。雖然其結構簡單、安全可靠、維修方便、成本低廉，但是也存在著明顯缺點。首先，從控制角度講，它相當于一種比例控制器，存在調節靜差，當負荷變化時，調速彈簧力和飛塊離心力的平衡點也隨著變化，穩定后的轉速不等于原轉速:其次，調速器中存在著機械傳動摩擦，運行時，飛塊離心力因需克服摩擦力而產生調節滯后，滯后較大時，會造成柴油發電機轉速波動較大，從而影響輸出電能質量;再次，機械調速器功能單一，不能實現復雜的控制功能，也就不能充分發揮柴油發電機的工作性能。對于柴油機來說，在其燃燒室及進排氣系統已確定的情況下，借助于調節控制技術的改進能使柴油機在整個運行范圍內都處于較佳的工作狀態，提高小型柴油機的工作性能。
[0003]因此，為克服上述技術的不足而設計出一款可以優化柴油機的動力性能、改善燃油使用經濟性、控制排放和噪聲、延長零件的使用壽命、使柴油機從怠速至額定轉速范圍內均能獲得較佳的工作狀態、提高小型柴油發電機的工作性能的一種分離餐廚垃圾中廢水制沼氣裝置，正是發明人所要解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種小型柴油發電機電子調速系統，其結構簡單，可以優化柴油機的動力性能、改善燃油使用經濟性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機從怠速至額定轉速范圍內均能獲得較佳的工作狀態，從而提高小型柴油發電機的工作性能。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種小型柴油發電機電子調速系統，其包括微處理器、步進電機、柴油機、發電機、負載，所述微處理器通過步進電機驅動電路與步進電機連接，所述步進電機與柴油機連接，所述柴油機分別通過柴油位檢測電路、機油位檢測電路與微處理器連接，所述柴油機與發電機連接，所述發電機通過頻率檢測電路與微處理器連接，所述發電機與負載連接，所述負載通過負載功率檢測電路與微處理器連接，所述負載功率檢測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電路、油門調節機構連接。
[0006]進一步，所述微處理器采用TMS320LF2407 DSP芯片。
[0007]進一步，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]本實用新型的有益效果是:
[0009]1、本實用新型可以優化柴油機的動力性能、改善燃油使用經濟性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機從怠速至額定轉速范圍內均能獲得較佳的工作狀態，從而提高小型柴油發電機的工作性能。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型結構框圖。
[0011]圖2是本實用新型頻率檢測電路圖。
[0012]圖3是本實用新型負載功率檢測電路圖。
[0013]圖4是本實用新型步進電機驅動電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型，應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0015]參見圖1是本實用新型結構框圖，該結構一種小型柴油發電機電子調速系統，包括微處理器、步進電機、柴油機、發電機、負載，微處理器通過步進電機驅動電路與步進電機連接，步進電機與柴油機連接，柴油機分別通過柴油位檢測電路、機油位檢測電路與微處理器連接，柴油機與發電機連接，發電機通過頻率檢測電路與微處理器連接，發電機與負載連接，負載通過負載功率檢測電路與微處理器連接，負載功率檢測電路包括電流互感器和電壓互感器，微處理器分別與保護電路、油門調節機構連接。
[0016]參見圖1是本實用新型結構框圖，柴油機輸出轉矩帶動發電機旋轉，發電機輸出交流電供負載使用?？刂齐娐分饕晌⑻幚砥?、頻率檢測電路、負載功率檢測電路、油門調節機構、柴油位檢測電路、機油位檢測電路和保護電路組成。微處理器將頻率檢測電路測得的數據進行計算得到柴油機實際轉速，通過檢測到的負載功率確定柴油機目標轉速，對兩者進行比較計算之后輸出油門調節指令，油門調節機構按照指令調整油門開度，使柴油機在目標轉速下穩定工作。當負載發生變化時，電子調速系統能夠自動設定柴油機新的目標轉速，并采取調整油門的方式來調整柴油機轉速，使之工作在新的目標轉速下；當負載穩定時，電子調速系統會保持柴油機的轉速穩定。如果缺少機油或者柴油機工作異常，微處理器會將柴油機緊急停機并輸出故障信號，以保證柴油機的安全;如果檢測電路檢測到柴油不足，微處理器會輸出缺柴油信號。
[0017]微處理器采用TMS320LF2407 DSP芯片，該芯片采用高性能靜態CMOS技術，使得供電電壓降為3.3V，減小了控制器的功耗；30MIPS的執行速度使得指令周期縮短到33ns(30MHz)，提高了控制器的實時控制能力。
[0018]參見圖2是本實用新型頻率檢測電路圖，頻率檢測電路用于檢測永磁同步發電機的輸出電壓頻率。通過整形電路把發電機輔助繞組輸出的中頻交流電壓信號整形成方波信號，輸入微處理器的計數器I的輸入口，通過微處理器在單位時間內計數，實現對機端輸出電壓頻率的檢測。通過檢測得到的頻率值可以計算出發電機的轉速，而發電機與柴油機是同軸的，它們的轉速相等，從而得到柴油機的實際工作轉速。
[0019]參見圖3是本實用新型負載功率檢測電路圖，本系統只需要測量有功功率，因此選擇電流互感器和電壓互感器分別測量電流和電壓。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。為了得到較高的測量精度和較高的輸出電壓，在輸出端加上一級運放。其中Ql為電壓互感器，Q2為電流互感器。
[0020]參見圖4是本實用新型步進電機驅動電路圖，選用兩相步進電動機，在工作時要求定子磁極的極性交變，要采用雙極性驅動電路驅動，即繞組電流能夠正反向流動。由于系統只有單極性電源，需要采用全橋式驅動電路，而雙極性橋式驅動電路較為復雜，因此選用了雙極性專用驅動芯片L298來驅動步進電機。
[0021]本實用新型可以優化柴油機的動力性能、改善燃油使用經濟性、控制排放和噪聲，延長零件的使用壽命，使柴油機從怠速至額定轉速范圍內均能獲得較佳的工作狀態，從而提高小型柴油發電機的工作性能。
【主權項】
1.一種小型柴油發電機電子調速系統，其特征在于:其包括微處理器、步進電機、柴油機、發電機、負載，所述微處理器通過步進電機驅動電路與步進電機連接，所述步進電機與柴油機連接，所述柴油機分別通過柴油位檢測電路、機油位檢測電路與微處理器連接，所述柴油機與發電機連接，所述發電機通過頻率檢測電路與微處理器連接，所述發電機與負載連接，所述負載通過負載功率檢測電路與微處理器連接，所述負載功率檢測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電路、油門調節機構連接。2.根據權利要求1所述的一種小型柴油發電機電子調速系統，其特征在于:所述微處理器采用TMS320LF2407 DSP芯片。3.根據權利要求1所述的一種小型柴油發電機電子調速系統，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】F02B63/04GK205663517SQ201620549424
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月8日
【發明人】粘克威
【申請人】齊齊哈爾市綠源農業機械有限責任公司