專利名稱：發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)動機(jī)控制技術(shù)，具體指發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器。
背景技術(shù)：
對于內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組而言，發(fā)動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能的好壞決定著整個發(fā)電機(jī)組電氣性 能(如頻率特性、電壓特性及帶載能力等)的好壞。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，對發(fā)動機(jī) 的調(diào)速性能的要求也越來越高。發(fā)動機(jī)上最初使用的是離心式機(jī)械調(diào)速器，離心式機(jī)械調(diào) 速器作為第一代調(diào)速器，調(diào)速精度較差，主要用于小型發(fā)動機(jī)調(diào)速。曾廣泛應(yīng)用的液壓機(jī) 械調(diào)速器可以說是第二代調(diào)速器，調(diào)節(jié)性能有所提高，曾被廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)電站調(diào)速及 船舶動力裝置等。隨著發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大及某些特殊用電對象對電能質(zhì) 量要求的提 高，又出現(xiàn)了以模擬電路為核心的電子調(diào)速器，可將其歸納為第三代調(diào)速器。近年來，柴油 發(fā)動機(jī)的調(diào)速也從傳統(tǒng)的模擬技術(shù)轉(zhuǎn)向數(shù)字控制，其結(jié)構(gòu)主要由依次連接的轉(zhuǎn)速傳感器、 輸入電路、微處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行器構(gòu)成。作為新一代電子調(diào)速器， 數(shù)字式電子調(diào)速器具有算法靈活、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，自90年代中期以來，在發(fā) 動機(jī)調(diào)速領(lǐng)域己廣泛應(yīng)用。雖然數(shù)字式電子調(diào)速器具有上述優(yōu)點，但內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家設(shè)置的電子調(diào)速 器參數(shù)是在比較穩(wěn)定的環(huán)境中調(diào)試出來的，而每個客戶的實際使用環(huán)境溫度又大不相同， 這就導(dǎo)致多數(shù)客戶在接收內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組后都要重新調(diào)試電子調(diào)速器參數(shù)。另外，就同一個 用戶而言，在一天的不同時間段(如早上和中午)、不同的季節(jié)變化，環(huán)境溫度也發(fā)生著比較 大的變化，這就要求客戶在使用過程中不斷調(diào)試參數(shù)，以使機(jī)組處于較佳的工作狀態(tài)。這不 僅增加了客戶的負(fù)擔(dān)，也增加了內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家的售后負(fù)擔(dān)。另一方面，對使用步進(jìn)電機(jī)做為執(zhí)行器的現(xiàn)有數(shù)字式電子調(diào)速器而言，都使用步 進(jìn)電機(jī)固定細(xì)分驅(qū)動模式，造成了現(xiàn)有數(shù)字式電子調(diào)速器在控制發(fā)動機(jī)高速穩(wěn)態(tài)、動態(tài)時 性能達(dá)不到G3標(biāo)準(zhǔn)。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型的目的是提供一種能夠?qū)囟茸兓瘞?來的影響進(jìn)行自動控制參數(shù)修正；在整個控制過程時根據(jù)發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)實時調(diào)整步進(jìn) 電機(jī)細(xì)分驅(qū)動模式的發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器，它包括依 次連接的轉(zhuǎn)速傳感器、輸入電路、微處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行器，其特征 在于它還包括檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出與輸入電路的輸入連接。進(jìn)一步地，在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路上設(shè)有細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路，細(xì)分驅(qū)動模式設(shè) 置線路與微處理器連接。本實用新型由于增設(shè)有溫度傳感器，能夠?qū)囟茸兓瘞淼挠绊戇M(jìn)行自動修正， 而無需人工調(diào)節(jié)，設(shè)計人性化，不但減輕了客戶負(fù)擔(dān)，也減輕了內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家的售后負(fù)擔(dān)，同時將環(huán)境溫度變化對內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組電氣性能產(chǎn)生的不利影響降低到最小。本實用新型由于增設(shè)微處理器與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路連 接，微處理器可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)實時調(diào)整步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的細(xì)分驅(qū)動模式，從 而使發(fā)動機(jī)在高速穩(wěn)態(tài)、動態(tài)時性能達(dá)到G3標(biāo)準(zhǔn)。本實用新型由于有上述兩項改進(jìn)，在環(huán)境溫度在-20°c +40°C內(nèi)變化時，發(fā)電機(jī) 組都能一次性啟動成功，且在該溫度范圍內(nèi)變化時，發(fā)電機(jī)組的頻率特性、電壓特性和帶載 能力均能達(dá)到GB2820-1997中G3級標(biāo)準(zhǔn)。

圖1一本實用新型電路方框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。參見圖1，從圖上可以看出，本實用新型發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器主要由轉(zhuǎn)速 傳感器、溫度傳感器、運行/怠速開關(guān)、輸入電路、微處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、步進(jìn)電機(jī) 執(zhí)行器、通信電路和電源電路組成。轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器和運行/怠速開關(guān)的輸出連接 輸入電路的輸入，輸入電路、微處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行器根據(jù)信號走向 依次連接。在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路上設(shè)有細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路，細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路與微 處理器連接。本實用新型工作原理轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)輸入電路(輸入電路即整形 濾波電路)轉(zhuǎn)換為矩形波后，送入微處理器；微處理器對轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行PID (自動控制技術(shù) 的一種算法)運算后輸出控制信號；控制信號經(jīng)驅(qū)動電路放大后控制執(zhí)行器轉(zhuǎn)動；步進(jìn)電機(jī) 執(zhí)行器轉(zhuǎn)動引起內(nèi)燃發(fā)動機(jī)燃料供給量的變化，從而改變內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。以上這些控 制過程形成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。運行/怠速開關(guān)用于切換發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)，電源電 路為電子調(diào)速器提供穩(wěn)定可靠的電源。通信電路使用戶可以通信上位機(jī)軟件瀏覽、設(shè)置本 調(diào)速器的控制參數(shù)、運行狀態(tài)參數(shù)。溫度傳感器安裝在發(fā)電機(jī)組內(nèi)，用于檢測環(huán)境溫度，其輸出的溫度信號經(jīng)過輸入 電路處理后再送入微處理器，由微處理器實時采集溫度傳感器信號，并根據(jù)實時溫度及發(fā) 動機(jī)運行狀態(tài)對PID (比例、積分、微分)運算的參數(shù)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片的細(xì)分驅(qū)動模式實 時調(diào)整(即不同的溫度和發(fā)動機(jī)狀態(tài)對應(yīng)著不同的PID運算參數(shù)和細(xì)分驅(qū)動模式)，隨著環(huán) 境溫度變化，對內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的控制也能達(dá)到最優(yōu)，從而實現(xiàn)了對內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的智能控制。本實用新型具有啟動燃油位自動設(shè)置功能。每當(dāng)本電子調(diào)速器啟動時，微處理器 就會根據(jù)實時溫度對啟動燃油位參數(shù)進(jìn)行實時調(diào)整以保證內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組能一次性啟動成 功，不會有啟動超速、冒黑煙現(xiàn)象發(fā)生。
權(quán)利要求發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器，它包括依次連接的轉(zhuǎn)速傳感器、輸入電路、微處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行器，其特征在于它還包括檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出與輸入電路的輸入連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器，其特征在于在步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動電路上設(shè)有細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路，細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路與微處理器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)動機(jī)數(shù)字式智能電子調(diào)速器，它包括依次連接的轉(zhuǎn)速傳感器、輸入電路、微處理器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路和步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行器，它還包括檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出與輸入電路的輸入連接。在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路上設(shè)有細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路，細(xì)分驅(qū)動模式設(shè)置線路與微處理器連接。本實用新型能夠?qū)囟茸兓瘞淼挠绊戇M(jìn)行自動修正，不但減輕了客戶負(fù)擔(dān)，也減輕了內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家的售后負(fù)擔(dān)，同時將環(huán)境溫度變化對內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組電氣性能產(chǎn)生的不利影響降低到最小。微處理器可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)實時調(diào)整步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路的細(xì)分驅(qū)動模式，從而使發(fā)動機(jī)在高速穩(wěn)態(tài)、動態(tài)時性能達(dá)到G3標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號F02D1/02GK201730687SQ20102024064
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者唐平 申請人:唐平