CN102857167B - 一种发动机驱动型发电机转速控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机驱动型发电机转速控制方法，属于发动机驱动型发电机技术领域。所述方法包括以下步骤，通过发电机开环特性曲线获取n-IA1曲线图、n-IA2曲线图、n-DCLV曲线图和DCLV-n曲线图；判断发电机当前工作区域为饱和区、过渡区或线性区，同时判断1.1倍DCLV工作区域；若发电机工作区域为饱和区或在过渡区，通过动态离散化方法输出发电机目标转速；若发电机在线性区，则保持发电机目标转速不变。本发明通过判断发电机工作状态来调节发电机目标转速，并用动态离散化方法输出发电机目标转速，保证了发电机直流输出电压的响应能力，同时也延长了发电机的使用寿命，使发电机工作在更高效的状态。

Description

一种发动机驱动型发电机转速控制方法
技术领域
本发明涉及发动机驱动型发电机技术领域，特别涉及一种发动机驱动型发电机转速控制方法。
背景技术
发动机驱动型发电机的目标转速调节主要是以发动机工作状态为参考，即考虑发动机负荷，发动机工作环境(温度、大气压力等)来进行发动机目标转速的调节。
现有一种可提供输出余量并能快速响应负荷变化的发动机驱动型发电机，通过调节目标导通角，并将目标导通角设定在小于最大导通角的范围内，这样使得发电机输出有余量，能提供稳定电压并快速响应负荷变化，达到调节发电机转速的目的。
但是上述发电机还存在以下缺点，1.发动机目标转速调节仅以发动机温度、负载情况作为参考，没有考虑发电机工作状态，将会影响发电机直流输出电压的响应能力；2.发动机输出余量没有考虑到发电机直流输出电压、发电机励磁电流及发电机转速三者间的相互影响；3.目标导通角的设定与温度相关，需要进行大量实验数据标定；4.目标导通角连续调节将导致发动机转速频繁调整，既增加发动机油耗又影响发电机直流电压输出的稳定性。
发明内容
为了解决目前的发动机驱动型发电机目标转速调节没有考虑发电机工作状态，将会影响发电机直流输出电压的响应能力的问题、发动机输出余量没有考虑到发电机直流输出电压、发电机励磁电流及发电机转速三者间的相互影响的问题和发电机目标导通角设定复杂，调节不便的问题，现提供一种发动机驱动型发电机转速控制方法。具体技术方案如下：
一种发动机驱动型发电机转速控制方法，包括以下步骤，
通过发电机开环特性曲线获取以下曲线：
用于判断发电机深度饱和区及过渡区的分界线曲线一，曲线一以发电机实际转速为横坐标，以发电机等效励磁电流为纵坐标；
用于判断发电机线性区及过渡区的分界线曲线二，曲线二以发电机实际转速为横坐标，以发电机等效励磁电流为纵坐标；
用于判断发电机线性区及过渡区的分界线曲线三，曲线三以发电机实际转速为横坐标，以发电机目标直流输出电压为纵坐标；
以发电机目标直流输出电压为横坐标，以发电机实际转速为纵坐标的曲线四，曲线四为曲线三的反向曲线；
判断发电机当前工作区域为饱和区、过渡区或线性区，同时判断1.1倍发电机目标直流输出电压值工作区域；
若发电机工作区域为饱和区，则以2倍的离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速；若发电机工作区域为过渡区，则以离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速；若发电机在线性区，则保持发电机目标转速不变。
进一步的，若发电机目标直流输出电压(DCLV)在过渡区，则以离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速。
进一步的，根据发电机实际转速值查曲线三得到现有目标直流输出电压值，若发电机目标直流输出电压值与离散电压步长之和小于查得的现有目标直流输出电压值，则以离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速。
进一步的，若发电机目标直流输出电压值与离散电压步长之和大于查得的现有目标直流输出电压值，则保持发电机目标转速不变。
与现有技术相比，上述技术方案中提供的发动机驱动型发电机转速控制方法具有以下优点：通过判断发电机工作状态来调节发电机目标转速，并用动态离散化方法输出发电机目标转速，保证了发电机直流输出电压的响应能力，同时也延长了发电机的使用寿命，使发电机工作在更高效的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中提供的n-IA2曲线图；
图2是本发明实施例中提供的n-IA1曲线图；
图3是本发明实施例中提供的n-DCLV曲线图；
图4是本发明实施例中提供的DCLV-n曲线图。
附图中，各标号所代表的含义如下：
1离散值，2试验值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种发动机驱动型发电机转速控制方法，以发电机等效励磁电流IA、发电机目标直流输出电压DCLV及发电机实际转速n来进行发电机当前工作状态判断。
首先，为判定发电机当前工作状态区域，利用发电机开环特性曲线，获取图1、图2及图3，其中图1(n—IA2)为发电机开环特性曲线上深度饱和区及过渡区临界线，图2(n—IA1)和图3(n—DCLV)为发电机开环特性曲线上过渡区及线性区临界线；
然后，利用前述图中数据判定发电机当前工作区域为饱和区、过渡区或是线性区，同时判断1.1倍发电机目标直流输出电压DCLV的工作区域；在判定完发电机当前及未来工作状态后，计算发电机目标转速；发电机目标转速的计算是根据判定结果，查图4(DCLV—n)得到，图4为图3的反向曲线。
根据前述判定结果，若判定发电机当前工作状态在饱和区，以2倍的离散电压步长离散化图4，以1.1倍DCLV查图4，输出发电机目标转速n*；若判定发电机当前工作状态和发电机目标直流输出电压在过渡区，则以离散电压步长离散化图4，以1.1倍DCLV查图4，输出发电机目标转速n*；若判定发电机目标直流输出电压加上离散电压步长小于图3中查得的发电机直流电压值DCLV*，以离散电压步长离散化图4，以1.1倍DCLV查表，输出发电机目标转速n*，否则发电机目标转速n*保持不变。
本发明实施例公开的发动机驱动型发电机转速控制方法通过判定发电机工作状态，调节发电机目标转速，用动态离散化方法输出发电机目标转速具有以下优点：
1.充分利用发电机开环特性曲线，考虑发电机当前及未来工作状态来调节发电机目标转速，保证了发电机直流输出电压的响应能力；
2.发电机目标转速的输出是以防止发电机工作在饱和区为前提，不但延长了发电机的使用寿命，而且使发电机工作在更高效的状态；
3.以离散化查表的方式输出发电机目标转速，使发电机目标转速的输出为一系列离散值，这样使得发动机转速没有频繁连续的调节，有助稳定发电机直流输出电压；
4.发电机目标转速的调节预留了足够的发电机输出能力余量，故能输出稳定电压并且快速响应负荷变化；
5.本发明所用实验数据通过发电机开环特性曲线得到，实验表格数据获取方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种发动机驱动型发电机转速控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
通过发电机开环特性曲线获取以下曲线：
用于判断发电机饱和区及过渡区的分界线曲线一，曲线一以发电机实际转速为横坐标，以发电机等效励磁电流为纵坐标；
用于判断发电机线性区及过渡区的分界线曲线二，曲线二以发电机实际转速为横坐标，以发电机等效励磁电流为纵坐标；
用于判断发电机线性区及过渡区的分界线曲线三，曲线三以发电机实际转速为横坐标，以发电机目标直流输出电压为纵坐标；
以发电机目标直流输出电压为横坐标，以发电机实际转速为纵坐标的曲线四，曲线四为曲线三的反向曲线；
判断发电机当前工作区域为饱和区、过渡区或线性区，同时判断1.1倍发电机目标直流输出电压值工作区域；
若发电机工作区域为饱和区，则以2倍的离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速；若发电机工作区域为过渡区，则以离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速；若发电机在线性区，则保持发电机目标转速不变。
2.根据权利要求1所述的发动机驱动型发电机转速控制方法，其特征在于，若发电机目标直流输出电压在过渡区，则以离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速。
3.根据权利要求1所述的发动机驱动型发电机转速控制方法，其特征在于，根据发电机实际转速值查曲线三得到现有目标直流输出电压值，若发电机目标直流输出电压值与离散电压步长之和小于查得的现有目标直流输出电压值，则以离散电压步长离散化曲线四，以1.1倍发电机目标直流输出电压值查曲线四得到发电机目标转速。
4.根据权利要求3所述的发动机驱动型发电机转速控制方法，其特征在于，若发电机目标直流输出电压值与离散电压步长之和大于查得的现有目标直流输出电压值，则保持发电机目标转速不变。
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