CN105402060A - 一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置及供油方法 - Google Patents

Abstract

一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置及供油方法，属于燃机技术领域。所述供油装置包括燃机控制系统、变频器、变频电机、燃油供油泵及转速传感器，所述变频器连接变频电机，变频器上连接燃机控制系统，燃油供油泵通过燃料调节系统连接燃气轮机，燃料调节系统旁通口与燃油泵进口相连，燃气轮机上装有转速传感器，转速传感器信号线连接燃机控制系统，通过燃机控制系统根据转速控制燃油泵转速及流量，形成闭环控制。本发明通过改变电机电源频率改变电机转速，实现随燃机状态改变油泵的出油量，启动及低状态少供油，从而实现节能的目的。实现油泵的软起动，保证电机和泵的寿命。由于回油量大幅减少，可提高调节系统的稳定性和调节精度。

Description

一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置及供油方法

技术领域

本发明属于燃机技术领域，特别是涉及一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置及供油方法。

背景技术

传统的供油控制方法是利用工频电机驱动定转速、定流量的高压燃油泵，向调节系统供油，调节系统根据控制系统指令调节供至燃机的燃油流量，多余的燃油回到泵前或油箱。由于燃油泵的选择必须满足最大供油量要求，这势必导致在燃机启动及低状态运行过程中有大量的燃油通过调节系统(放)回到泵前或油箱，不仅造成电能的大量浪费，同时也给调节系统增加了调节难度。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置及供油方法，它能大幅度减少回油量、节能、提高燃油系统的调节精度和稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置，包括燃机控制系统、变频器、变频电机、燃油泵、燃料调节系统及转速传感器，所述变频器连接变频电机，变频器上连接燃机控制系统，燃油泵出口通过管路与燃料调节系统进口相连，燃料调节系统出口通过管路连接燃气轮机，燃料调节系统旁通口与燃油泵进口相连，燃气轮机上装有转速传感器，转速传感器信号线连接燃机控制系统，通过燃机控制系统根据转速控制燃油供油泵转速及流量，形成闭环控制。

进一步地，所述变频器上还连接有手动操控的操作面板，手动控制燃油供油，根据燃机转速控制燃油泵的输出油量。

本发明采用如权利要求1所述燃机用燃油泵变频调速控制的燃油供油装置的供油方法，包括如下步骤：

第一步：根据燃机启动过程最小供油量和燃料阀最小回油量，预置变频器初始输出频率，并以4-20mA的信号传递到变频器的控制端，然后分别启动燃机、变频器；

第二步：启动燃机，

第三步是启动变频器，

第四步是延时1s，等待变频器运行正常的反馈信号，

第五步：判断变频器运行是否正常？如正常，根据燃机启动带转特性延时，如不正常，停止变频器，停车结束；

第六步：判断燃机是否达到点火转速？如是，燃机点火，然后延时10～15s；如不是，则停止变频器，停车结束；

第七步：判断点火是否成功？如点火不成功，则停止变频器，停车结束；

第八步：点火成功后，按燃机转速调整变频器输出频率给定值；

第九步：判断是否停止燃料供给？如是，停止变频器，停车结束；如否，转到按燃机转速调整变频器输出频率给定值的步骤。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过改变电机电源频率改变电机转速，实现随燃机状态改变油泵的出油量，启动及低状态少供油，从而实现节能的目的。

2.本发明可实现油泵的软起动，保证电机和泵的寿命。

3.本发明所用变频器具有过流、过载、过热、欠压、短缺相等多种保护功能，提高了系统安全系数。

4.本发明由于回油量大幅减少且回油流量变化幅度也大幅减小，可提高调节系统的稳定性和调节精度。

5.本发明在中档功率燃机试车台改造中，得以实施，效果良好。

附图说明

图1是本发明的框图。

图2为本发明的控制流程图。

图中：1.变频电机，2.变频器，3.燃机控制系统，4.转速传感器，5.燃气轮机，6.燃料调节系统，7.燃油泵。

(1)启动指令，(2)4-20mA频率给定，(3)变频器运行反馈信号，(4)燃机转速信号。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

实施例1：如图1-图2所示，本发明一种燃机用燃油泵变频调速控制燃油供油装置，包括燃机控制系统3、变频器2、变频电机1、燃油泵7及转速传感器4，所述变频器2连接并驱动变频电机1，变频器2与燃机控制系统3连接，接受其控制指令，燃油泵7出口通过管路与燃料调节系统6进口相连，燃料调节系统6出口通过管路连接燃气轮机5，燃料调节系统6旁通口与燃油泵进口相连，燃气轮机5上装有转速传感器4，转速传感器4信号线连接燃机控制系统3，通过燃机控制系统3根据转速控制燃油泵转速及流量，形成闭环控制。

所述燃料调节系统6为燃机现有结构。所述变频器2上还连接有手动操控的操作面板，手动控制燃油供油，根据燃机转速控制燃油泵的输出油量。

本发明所述燃机用燃油泵变频调速控制燃油供油装置的供油方法，通过燃机控制系统3的程序实现，如图2所示，具体包括如下步骤：

第一步：根据燃机启动过程最小供油量和燃料阀最小回油量，预置变频器初始输出频率并以4-20mA的信号传递到变频器的控制端，然后分别启动燃机、变频器；

第二步：启动燃机(开始带转)，

第三步是启动变频器，

第四步是延时1s，等待变频器运行正常的反馈信号，

第五步：判断变频器运行是否正常？如运行正常，根据燃机启动带转特性延时，不同燃机延时不同，一般约数十秒，(如中档功率燃机延时20s，重型燃机延时30s)；如运行不正常，停止变频器2，停车结束；

第六步：判断燃机是否达到点火转速？如是，燃机点火，然后延时10～15s；如不是，则停止变频器，停车结束；

第七步：判断点火是否成功？如点火不成功，则停止变频器，停车结束；

第八步：点火成功后，按燃机转速调整变频器输出频率给定值；

第九步：判断是否停止燃料供给？如是，停止变频器，停车结束；如否，转到按燃机转速调整变频器输出频率给定值的步骤。

本发明是将工频电机驱动定量燃油泵，改为变频电机驱动定量燃油泵，并通过变频调速实现变量泵的功能，将接触器直接启动电机控制方式改为变频器软起动，达到节能目的的同时又减小机械和转速冲击。变频器由燃机控制系统远程控制，这些控制包括变频电机起停控制和转速调节。控制油泵电机转速，从而实现跟随燃机不同状态变流量供油。

本发明的燃机控制系统3接收到转速传感器4测量到的燃机转速，燃机控制系统3通过给定变频器4-20mA模拟量速频率给定信号，控制变频器2的输出频率，控制燃油泵变频电机1的转速，维持油压恒定。从而实现供给流量大、调压范围宽、稳压性能好动态响应快。

本发明的自动控制动作过程：

参数设定：将变频器2运行模式设为远程控制模式。当试车准备就绪，需要燃油供给时，燃机控制系统3向变频器2发出启动指令(1)，变频器2开始运行，同时将变频器运行反馈信号(3)反馈给燃机控制系统3。

Claims (3)

1.一种燃机用燃油泵变频调速控制的供油装置，其特征在于：包括燃机控制系统、变频器、变频电机、燃油泵、燃料调节系统及转速传感器，所述变频器连接变频电机，变频器上连接燃机控制系统，燃油泵出口通过管路与燃料调节系统进口相连，燃料调节系统出口通过管路连接燃气轮机，燃料调节系统旁通口与燃油泵进口相连，燃气轮机上装有转速传感器，转速传感器信号线连接燃机控制系统，通过燃机控制系统根据转速控制燃油供油泵转速及流量，形成闭环控制。

2.如权利要求1所述燃机用燃油泵变频调速控制的燃油供油装置，其特征在于：所述变频器上还连接有手动操控的操作面板，手动控制燃油供油，根据燃机转速控制燃油泵的输出油量。

3.采用如权利要求1所述燃机用燃油泵变频调速控制的燃油供油装置的供油方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：根据燃机启动过程最小供油量和燃料阀最小回油量，预置变频器初始输出频率，并以4-20mA的信号传递到变频器的控制端，然后分别启动燃机、变频器；

第二步：启动燃机，

第三步是启动变频器，

第四步是延时1s，等待变频器运行正常的反馈信号，

第五步：判断变频器运行是否正常？如正常，根据燃机启动带转特性延时，如不正常，停止变频器，停车结束；

第六步：判断燃机是否达到点火转速？如是，燃机点火，然后延时10～15s；如不是，则停止变频器，停车结束；

第七步：判断点火是否成功？如点火不成功，则停止变频器，停车结束；

第八步：点火成功后，按燃机转速调整变频器输出频率给定值；

第九步：判断是否停止燃料供给？如是，停止变频器，停车结束；如否，转到按燃机转速调整变频器输出频率给定值的步骤。