CN108716439A - 一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，预先设置发电机机组油门的起动初始角度和起动成功角度，以及发电机组的怠速转速、额定转速和转速阈值；发电机组控制器控制步进电机先反转回到零点，再正转到起动初始角度，若实时采集到当前转速值超过预先设置的转速阈值时，判断发电机组起动成功；若起动成功，发电机组控制器控制步进电机转动到起动成功角度，进入安全延时；发电机组控制器控制步进电机正转或者反转，使得当前转速值达到怠速转速，进入开机怠速延时；发电机组控制器控制步进电机正转，使得当前转速值以升速斜率值上升到额定转速值，进入工作模式。本发明具有设计科学、实用性强、调速灵活和操作简单的优点。

Description

一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法
技术领域
本发明涉及一种发电机组控制器调试方法，具体的说，涉及了一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法。
背景技术
目前有很多中、低功率发电机组，特别是汽油发电机组，成本很低，量很大，竞争很激烈，有的不稳速，甚至不配控制器保护，缺点是不稳定，易报废，慢慢退出了市场；有的不稳速，只配个控制器保护，缺点是由于电压不稳定，易损坏设备，也渐渐得不到市场认可；有的稳速，需配专用调速板，不配控制器保护，由于无可靠保护易报废，也渐渐退出市场；有的稳速，需配专用调速板和控制器保护，成本居高不下。企业竞争压力大，还有很多改造机组配不到合适的调速板，让发电机组厂家很是头痛，市场迫切需要一个带通用步进电机调速的控制器。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、调速灵活和操作简单的基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法：
设置用于控制发电机机组油门开合度大小的步进电机，发电机组控制器控制连接步进电机；预先设置发电机机组油门的起动初始角度和起动成功角度，以及发电机组的怠速转速、额定转速和转速阈值；所述起动成功角度小于所述起动初始角度，所述额定转速大于所述怠速转速，所述怠速转速大于所述转速阈值；
所述发电机组控制器控制所述步进电机先反转回到发电机机组油门零点，再正转到所述起动初始角度；
若实时采集到发电机组的当前转速值超过预先设置的转速阈值时，判断发电机组起动成功，否则起动不成功；
若起动成功，所述发电机组控制器控制所述步进电机转动到所述起动成功角度，进入安全延时；
若起动不成功，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转回到发电机机组油门零点，间隔起动间隔时间后，再次正转到所述起动初始角度重新起动；
安全延时结束后，所述发电机组控制器控制所述步进电机正转或者反转，使得所述发电机组的当前转速值达到预先设置的怠速转速，进入开机怠速延时；
开机怠速延时结束后，设置升速斜率值，所述发电机组控制器控制所述步进电机正转，使得当前转速值以升速斜率值上升到额定转速值，进入工作模式，再根据发电机组额定转速值和当前转速值，通过控制所述步进电机的正转或者反转，将当前转速值稳定到额定转速值；
工作模式结束后，设置降速斜率值，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转，使得当前转速值以降速斜率值下降到所述怠速转速，进入停机怠速延时，再根据发电机组怠速转速和当前转速值，通过控制所述步进电机的正转或者反转，将当前转速值稳定到怠速转速；
停机怠速延时结束后，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转回到发电机机组油门零点，若实时采集到所述发电机组的转速值为零，则判断所述发电机组完成停机过程。
基于上述，设置用于控制发电机组油门从关闭到完全打开的步进电机的最大转动步数，通过分步模式来控制步进电机的转动快慢，最大转动步数为360°/步进电机每步角度*分步模式*(360°/步进电机总转动量程)。
基于上述，设置最大起动次数，如果发电机组连续起动不成功次数超过所述最大起动次数，所述发电机组控制器进行起动失败报警。
基于上述，安全延时结束后：
若实时采集到发电机组的当前转速值大于预先设置的怠速转速，则所述发电机组控制器控制步进电机反转，当前转速值达到预先设置的怠速转速后，进入开机怠速延时；
若实时采集到所述发电机组的当前转速值小于预先设置的怠速转速，所述发电机组控制器控制步进电机正转，当前转速值达到预先设置的怠速转速后，进入开机怠速延时。
基于上述，设置停机延时计时，若停机延时结束后，实时采集到的所述发电机组的转速值大于零，则判断所述发电机组停机失败，所述发电机组控制器则进行停机失败报警。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明提供了一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，该调速方法根据发电机组的各个状态通过对步进电机的相应控制，达到油门和转速相匹配的调速方法；设置升速斜率值和降速斜率值，使得发电机组转速值以一定的升速斜率值稳定到额定转速，或者以一定的降速斜率值稳定到怠速转速，该调速方法具有设计科学、实用性强、调速灵活和操作简单的优点。
附图说明
图1是本发明的主要流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如附图1所示，一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，
设置用于控制发电机机组油门开合度大小的步进电机，发电机组控制器控制连接步进电机；预先设置发电机机组油门的起动初始角度和起动成功角度，以及发电机组的怠速转速、额定转速和转速阈值；所述起动成功角度小于所述起动初始角度，所述额定转速大于所述怠速转速，所述怠速转速大于所述转速阈值；
所述发电机组控制器控制所述步进电机先反转回到发电机机组油门零点，再正转到所述起动初始角度；使得发电机组油门打开到相应开度，起动马达输出，完成起动过程；
若实时采集到发电机组的当前转速值超过预先设置的转速阈值时，判断发电机组起动成功，否则起动不成功；
若起动成功，脱离起动马达，所述发电机组控制器控制所述步进电机转动到所述起动成功角度，进入安全延时；
若起动不成功，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转回到发电机机组油门零点，间隔起动间隔时间后，再次正转到所述起动初始角度重新起动；设置起动间隔是为了保护起动马达；
安全延时结束后，所述发电机组控制器控制所述步进电机正转或者反转，使得所述发电机组的当前转速值达到预先设置的怠速转速，进入开机怠速延时；
开机怠速延时结束后，设置升速斜率值，所述发电机组控制器控制所述步进电机正转，使得当前转速值以升速斜率值上升到额定转速值，进入工作模式，再根据发电机组额定转速值和当前转速值，通过控制所述步进电机的正转或者反转，将当前转速值稳定到额定转速值；
工作模式结束后，设置降速斜率值，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转，使得当前转速值以降速斜率值下降到所述怠速转速，进入停机怠速延时，再根据发电机组怠速转速和当前转速值，通过控制所述步进电机的正转或者反转，将当前转速值稳定到怠速转速；
停机怠速延时结束后，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转回到发电机机组油门零点，若实时采集到所述发电机组的转速值为零，则判断所述发电机组完成停机过程。
工作时，所述发电机组控制器通过步进电机驱动器控制所述步进电机，所述步进电机输出轴与发电机组油门的连接杆相连，控制发电机组机组油门，发电机组油门的行程决定了步进电机转动的角度或转动距离；而控制发电机组油门，由于不同的发电机组油门的连接杆不同，步进电机控制发电机组油门从关闭到打开完全，需要转动的角度也不同；一般情况下，控制发电机组油门从关闭到打开完全，步进电机需要转动的角度为0到90度（四分之一圆的转动度），有的是控制步进电机转两圈以上才能把油门全部打开。
该调速方法还包括设置用于控制发电机组油门从关闭到完全打开的步进电机的最大转动步数，通过分步模式来控制步进电机的转动快慢，最大转动步数为360°/步进电机每步角度*分步模式*(360°/步进电机总转动量程)。例如，设置步进电机为1.8度一步，电机分步模式设置为16，步进电机总转动量程为90度，计算公式是360°/1.8°*16*(360°/90°)=800步。
具体的，该调速方法还包括设置最大起动次数，如果发电机组连续起动不成功次数超过所述最大起动次数，所述发电机组控制器进行起动失败报警。
具体的，安全延时结束后：
若实时采集到发电机组的当前转速值大于预先设置的怠速转速，则所述发电机组控制器控制步进电机反转，当前转速值达到预先设置的怠速转速后，进入开机怠速延时；
若实时采集到所述发电机组的当前转速值小于预先设置的怠速转速，所述发电机组控制器控制步进电机正转，当前转速值达到预先设置的怠速转速后，进入开机怠速延时。
具体的，该调速方法还设置停机延时计时，若停机延时结束后，实时采集到的所述发电机组的转速值大于零，则判断所述发电机组停机失败，所述发电机组控制器则进行停机失败报警。
一般，起机时发电机组油门大，起动成功后发电机组油门变小，所以所述起动成功角度小于所述起动初始角度。
发电机组的正常运行进入工作模式要进入高速状态，也就是说，转速要稳定到额定转速才能带载。一般，怠速转速到额定转速的转速差距比较大，本发明设置一个升速斜率值，所述升速斜率值表示单次升转速多少，以达到转速缓慢上升到额定转速的目的。
机组需要停机或者不带载时，发电机组进入停机怠速过程，从额定转速到怠速转速的转速差距也比较大，本发明设置一个降速斜率值，所述降速斜率值表示单次降转速多少，以达到转速缓慢下降到怠速转速的目的。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，其特征在于：
设置用于控制发电机机组油门开合度大小的步进电机，发电机组控制器控制连接步进电机；预先设置发电机机组油门的起动初始角度和起动成功角度，以及发电机组的怠速转速、额定转速和转速阈值；所述起动成功角度小于所述起动初始角度，所述额定转速大于所述怠速转速，所述怠速转速大于所述转速阈值；
所述发电机组控制器控制所述步进电机先反转回到发电机机组油门零点，再正转到所述起动初始角度；
若实时采集到发电机组的当前转速值超过预先设置的转速阈值时，判断发电机组起动成功，否则起动不成功；
若起动成功，所述发电机组控制器控制所述步进电机转动到所述起动成功角度，进入安全延时；
若起动不成功，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转回到发电机机组油门零点，间隔起动间隔时间后，再次正转到所述起动初始角度重新起动；
安全延时结束后，所述发电机组控制器控制所述步进电机正转或者反转，使得所述发电机组的当前转速值达到预先设置的怠速转速，进入开机怠速延时；
开机怠速延时结束后，设置升速斜率值，所述发电机组控制器控制所述步进电机正转，使得当前转速值以升速斜率值上升到额定转速值，进入工作模式，再根据发电机组额定转速值和当前转速值，通过控制所述步进电机的正转或者反转，将当前转速值稳定到额定转速值；
工作模式结束后，设置降速斜率值，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转，使得当前转速值以降速斜率值下降到所述怠速转速，进入停机怠速延时，再根据发电机组怠速转速和当前转速值，通过控制所述步进电机的正转或者反转，将当前转速值稳定到怠速转速；
停机怠速延时结束后，所述发电机组控制器控制所述步进电机反转回到发电机机组油门零点，若实时采集到所述发电机组的转速值为零，则判断所述发电机组完成停机过程。
2.根据权利要求1所述的基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，其特征在于：设置用于控制发电机组油门从关闭到完全打开的步进电机的最大转动步数，通过分步模式来控制步进电机的转动快慢，最大转动步数为360°/步进电机每步角度*分步模式*(360°/步进电机总转动量程)。
3.根据权利要求2所述的基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，其特征在于：设置最大起动次数，如果发电机组连续起动不成功次数超过所述最大起动次数，所述发电机组控制器进行起动失败报警。
4.根据权利要求3所述的基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，其特征在于，安全延时结束后：
若实时采集到发电机组的当前转速值大于预先设置的怠速转速，则所述发电机组控制器控制步进电机反转，当前转速值达到预先设置的怠速转速后，进入开机怠速延时；
若实时采集到所述发电机组的当前转速值小于预先设置的怠速转速，所述发电机组控制器控制步进电机正转，当前转速值达到预先设置的怠速转速后，进入开机怠速延时。
5.根据权利要求4所述的基于步进电机调速的发电机组控制器的调速方法，其特征在于：设置停机延时计时，若停机延时结束后，实时采集到的所述发电机组的转速值大于零，则判断所述发电机组停机失败，所述发电机组控制器则进行停机失败报警。
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