CN201063575Y - 一种汽油发电机组电子调速器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种汽油发电机组电子调速器，它包括控制器、电流传感器和步进电机，电流传感器将发电机的输出电流(该电流反映负载大小)反馈给控制器，发电机上的一个绕组与控制器连接由该绕组给控制器供电同时将汽油机的转速传递给控制器，控制器根据发电机输出电流和汽油机转速大小并通过步进电机来控制汽油机节气门的开度。本实用新型可以保证汽油机快速响应负载的变化和较小的超调，无论负载大小，转速都稳定在设定值，稳态调速率小，工作可靠。本实用新型结构简单，基本不涉及化油器的改动，特别适合励磁汽油发电机组，也可应用于数码永磁汽油发电机组。

Description

一种汽油发电机组电子调速器
技术领域
本实用新型涉及一种小型汽油发电机组的调速装置，具体指一种汽油发电机组电子调速器。
背景技术
目前市场上销售的小型汽油发电机组有励磁发电机组和数码永磁发电机组两种形式，这两种发电机组的汽油机都安装有调速装置，调速装置的目的是用于稳定汽油机转速在设定值。励磁发电机组和数码永磁发电机组的调速器作用不完全相同。励磁发电机组输出的交流电频率与汽油机转速相同，而数码永磁发电机组输出交流电由逆变器控制。励磁发电机组要求调速器响应快，超调小，迅速稳定，稳态调速率小即满载、空载转速变化小。数码永磁发电机组调速器的作用是控制油机输出功率满足负载需要，因此，在空载时调速器可以工作于怠速，在满载时工作于较高的转速，保证输出油机足够功率。目前励磁发电机组上使用的主要是机械式调速器，电子调速器主要用在数码永磁发电机组上。
机械式调速器存在两个主要的缺点：一是稳态调速率较大，空载到满载转速会产生较大的变化，这会影响输出交流电的频率；二是调速器机械结构会发生磨损，调速器性能会受到影响。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种汽油发电机组电子调速器，以解决目前机械式调速器的不足，本调速器结构简单，基本不涉及化油器的改动，特别适合于励磁汽油发电机组，同时也可应用于数码永磁汽油发电机组。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种汽油发电机组电子调速器，它包括控制器、电流传感器和步进电机，电流传感器位于发电机的输出端和控制器之间用于将发电机的输出电流(该电流反映负载大小)反馈给控制器，发电机上的一个绕组与控制器连接由该绕组给控制器供电同时将汽油机的转速(该转速是通过交流电的频率得知的)传递给控制器，控制器通过步进电机与汽油机节气门连接，由控制器根据发电机输出电流和汽油机转速大小并通过步进电机来控制汽油机节气门的开度。
所述控制器上设有在发电机组停机后还能使控制器工作的大容量直流电容，以确保停机后汽油机节气门处于较大开度，方便下一次启动汽油机。
所述控制器的输出端与步进电机的输入端连接，步进电机的输出轴与汽油机节气门转轴连接。
所述步进电机通过支架与化油器上用于安装节气门转轴的锥形凸台固定，支架上设有通孔，通孔一端为锥形孔与锥形凸台配合，通孔另一端与步进电机壳体上安装输出轴的凸台外圆配合。
所述步进电机输出轴和化油器节气门转轴相互连接处的横截面均为半圆，两半圆扣合在一起用销钉将两轴连接起来。
为了消除步进电机输出轴和化油器节气门转轴安装间隙引起节气门晃动，在上述连接起来的转轴上套设有弹簧，所述弹簧一端挂在支架上，另一端挂在步进电机输出轴或化油器节气门转轴上。
本实用新型利用发电机上一个小绕组为控制器供电，控制器测量小绕组交流电的频率得知当前汽油机的转速，电流传感器检测发电机组的输出电流从而得知负载大小。当控制器检测到发电机组电流变化即负载变化时，控制步进电机转动汽油机的节气门，将节气门迅速调整至该电流(负载)所对应的开度，然后检测汽油机的转速，并微调节气门以稳定汽油机转速至设定值。
相比现有技术，本实用新型的控制方式可以保证汽油机快速响应负载的变化和较小的超调，无论负载大小，转速都稳定在设定值，稳态调速率小，对输出交流电的频率影响小，而且避免了机械式调速器可能出现的磨损，调速器工作可靠。
本实用新型结构简单，基本不涉及化油器的改动，特别适合励磁汽油发电机组，同时也可应用于数码永磁汽油发电机组。
附图说明
图1-本实用新型原理图；
图2-本实用新型步进电机与化油器安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1、图2，从图上可以看出，本实用新型的汽油发电机组电子调速器，它包括控制器、电流传感器和步进电机，电流传感器位于发电机的输出端和控制器之间用于将发电机的输出电流(该电流反映负载大小)反馈给控制器，发电机上的一个小绕组与控制器连接由该绕组给控制器供电同时将汽油机的转速(该转速是通过交流电的频率得知的)传递给控制器。所述控制器的输出端与步进电机的输入端连接，步进电机输出轴8与汽油机节气门转轴4连接。控制器根据发电机输出电流和汽油机转速大小并通过步进电机9来控制汽油机节气门2的开度。其中，控制器根据电流传感器的反馈信号对汽油机节气门开度进行粗调，小绕组提供的转速信号用于微调。
控制器内有大容量的直流电容，以确保在发电机组停机、小绕组无电的情况下仍能使控制器、步进电机工作一段时间。这是由于发电机组停机时，负载电流为零，节气门处于较小的开度位置，停机后此时汽油机转速下降，控制器检测的结果是负载没有变化，而转速不够，于是控制器控制步进电机调整汽油机节气门试图使汽油机转速稳定至设定值，使得汽油机节气门逐步开至最大值。这是为了使发电机组停机后，汽油机节气门处于最大开度，方便下一次发电机组的启动。
图2是步进电机与化油器安装示意图。从图上可以看出，步进电机9是通过支架7与化油器1固定的。支架7内设通孔，通孔下部为一锥孔，锥孔与化油器1上用于安装节气门转轴4的锥型凸台3配合安装，实现了支架7的定位，再通过支架的凸耳与化油器上安装怠速螺钉的孔用螺钉连接，或用销钉将支架与化油器凸台连接起来，即实现支架7的固定。支架7的通孔上部与步进电机9的壳体上安装转轴的凸台外圆配合，实现步进电机9的定位，再通过螺栓、螺母将步进电机9固定在支架7的平台上。步进电机输出轴8和化油器节气门转轴4的连接处横截面均为半圆，合起来为一圆，用销钉5将这两轴连接起来。
为了消除步进电机输出轴和化油器节气门转轴安装间隙引起节气门晃动的现象，在上述连接起来的转轴上还套设有扭转弹簧6，所述弹簧6一端挂在支架7上，另一端挂在步进电机输出轴8或化油器节气门转轴4上。这种安装方式能很好的保证步进电机输出轴8与节气门转轴4的同心，并且结构简单，对化油器的改动加工非常少。
本实用新型的工作原理：调速器的目的是用于稳定汽油机转速在设定值，转速与负载直接相关，而汽油发电机组的负载与节气门开度具有对应关系。正是基于这种关系，本实用新型将电流传感器与控制器连接，根据电流传感器检测出的电流大小，就可以知道当前负载的大小以及变化情况，再由控制器控制步进电机转动，迅速调整汽油机节气门开至这一负载所对应的位置。若在这一位置上电流变化不大，则检测汽油机转速，微调汽油机的节气门，使汽油机转速稳定至设定值；若在这一位置上电流变化大，则将节气门置于新检测的电流所对应的位置，重新检测电流，直至电流变化不大，再根据汽油机转速微调节气门，使汽油机转速稳定至设定值。这样的控制方式可以保证汽油机快速响应负载的变化和较小的超调，无论负载的大小，转速都稳定在设定值。

Claims (6)

1.一种汽油发电机组电子调速器，其特征在于：它包括控制器、电流传感器和步进电机(9)，电流传感器位于发电机的输出端和控制器之间用于将发电机的输出电流反馈给控制器，发电机上的一个绕组与控制器连接由该绕组给控制器供电同时将汽油机的转速传递给控制器，控制器通过步进电(9)与汽油机节气门(2)连接，由控制器根据发电机输出电流和汽油机转速大小并通过步进电机(9)来控制汽油机节气门(2)的开度。
2.根据权利要求1所述的汽油发电机组电子调速器，其特征在于：所述控制器上设有在发电机组停机后还能使控制器工作的直流电容。
3.根据权利要求1或2所述的汽油发电机组电子调速器，其特征在于：所述控制器的输出端与步进电机的输入端连接，步进电机的输出轴(8)与汽油机节气门转轴(4)连接。
4.根据权利要求3所述的汽油发电机组电子调速器，其特征在于：所述步进电机(9)通过支架(7)与化油器(1)固定，支架(7)上设有通孔，通孔一端为锥形孔与用于安装节气门转轴(4)的锥形凸台(3)配合，通孔另一端与步进电机壳体上安装输出轴的凸台外圆配合。
5.根据权利要求4所述的汽油发电机组电子调速器，其特征在于：所述步进电机输出轴(8)和化油器节气门转轴(4)相互连接处的横截面均为半圆，两半圆扣合在一起用销钉(5)将两轴连接起来。
6.根据权利要求5所述的汽油发电机组电子调速器，其特征在于：在上述连接起来的转轴上套设有用于消除节气门晃动的弹簧(6)，所述弹簧(6)一端挂在支架(7)上，另一端挂在步进电机输出轴(8)或化油器节气门转轴(4)上。
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