CN201730687U - 发动机数字式智能电子调速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机数字式智能电子调速器，它包括依次连接的转速传感器、输入电路、微处理器、步进电机驱动电路和步进电机执行器，它还包括检测环境温度的温度传感器，温度传感器的输出与输入电路的输入连接。在步进电机驱动电路上设有细分驱动模式设置线路，细分驱动模式设置线路与微处理器连接。本实用新型能够对温度变化带来的影响进行自动修正，不但减轻了客户负担，也减轻了内燃发电机组生产厂家的售后负担，同时将环境温度变化对内燃发电机组电气性能产生的不利影响降低到最小。微处理器可以根据发动机的工作状态实时调整步进电机驱动电路的细分驱动模式，从而使发动机在高速稳态、动态时性能达到G3标准。

Description

发动机数字式智能电子调速器

技术领域

本实用新型涉及发动机控制技术，具体指发动机数字式智能电子调速器。

背景技术

对于内燃发电机组而言，发动机调速系统性能的好坏决定着整个发电机组电气性能(如：频率特性、电压特性及带载能力等)的好坏。随着自动控制技术的发展，对发动机的调速性能的要求也越来越高。发动机上最初使用的是离心式机械调速器，离心式机械调速器作为第一代调速器，调速精度较差，主要用于小型发动机调速。曾广泛应用的液压机械调速器可以说是第二代调速器，调节性能有所提高，曾被广泛应用于内燃机电站调速及船舶动力装置等。随着发电机组容量的不断增大及某些特殊用电对象对电能质量要求的提高，又出现了以模拟电路为核心的电子调速器，可将其归纳为第三代调速器。近年来，柴油发动机的调速也从传统的模拟技术转向数字控制，其结构主要由依次连接的转速传感器、输入电路、微处理器、步进电机驱动电路和步进电机执行器构成。作为新一代电子调速器，数字式电子调速器具有算法灵活、精度高、抗干扰能力强等优点，自90年代中期以来，在发动机调速领域己广泛应用。

虽然数字式电子调速器具有上述优点，但内燃发电机组生产厂家设置的电子调速器参数是在比较稳定的环境中调试出来的，而每个客户的实际使用环境温度又大不相同， 这就导致多数客户在接收内燃发电机组后都要重新调试电子调速器参数。另外，就同一个用户而言，在一天的不同时间段（如早上和中午）、不同的季节变化，环境温度也发生着比较大的变化，这就要求客户在使用过程中不断调试参数，以使机组处于较佳的工作状态。这不仅增加了客户的负担，也增加了内燃发电机组生产厂家的售后负担。

另一方面，对使用步进电机做为执行器的现有数字式电子调速器而言，都使用步进电机固定细分驱动模式，造成了现有数字式电子调速器在控制发动机高速稳态、动态时性能达不到G3标准。

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能够对温度变化带来的影响进行自动控制参数修正；在整个控制过程时根据发动机的运行状态实时调整步进电机细分驱动模式的发动机数字式智能电子调速器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：发动机数字式智能电子调速器，它包括依次连接的转速传感器、输入电路、微处理器、步进电机驱动电路和步进电机执行器，其特征在于：它还包括检测环境温度的温度传感器，温度传感器的输出与输入电路的输入连接。

进一步地，在步进电机驱动电路上设有细分驱动模式设置线路，细分驱动模式设置线路与微处理器连接。

本实用新型由于增设有温度传感器，能够对温度变化带来的影响进行自动修正，而无需人工调节，设计人性化，不但减轻了客户负担，也减轻了内燃发电机组生产厂家的售后负担，同时将环境温度变化对内燃发电机组电气性能产生的不利影响降低到最小。

本实用新型由于增设微处理器与步进电机驱动电路的细分驱动模式设置线路连接，微处理器可以根据发动机的工作状态实时调整步进电机驱动电路的细分驱动模式，从而使发动机在高速稳态、动态时性能达到G3标准。

本实用新型由于有上述两项改进，在环境温度在-20℃～+40℃内变化时，发电机组都能一次性启动成功，且在该温度范围内变化时，发电机组的频率特性、电压特性和带载能力均能达到GB2820-1997中G3级标准。

附图说明

图1—本实用新型电路方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1，从图上可以看出，本实用新型发动机数字式智能电子调速器主要由转速传感器、温度传感器、运行/怠速开关、输入电路、微处理器、步进电机驱动电路、步进电机执行器、通信电路和电源电路组成。转速传感器、温度传感器和运行/怠速开关的输出连接输入电路的输入，输入电路、微处理器、步进电机驱动电路和步进电机执行器根据信号走向依次连接。

在步进电机驱动电路上设有细分驱动模式设置线路，细分驱动模式设置线路与微处理器连接。

本实用新型工作原理：转速传感器产生的转速信号，经输入电路（输入电路即整形滤波电路）转换为矩形波后，送入微处理器；微处理器对转速信号进行PID（自动控制技术的一种算法）运算后输出控制信号；控制信号经驱动电路放大后控制执行器转动；步进电机执行器转动引起内燃发动机燃料供给量的变化，从而改变内燃发动机的转速。以上这些控制过程形成了一个闭环控制系统。运行/怠速开关用于切换发电机组的工作状态，电源电路为电子调速器提供稳定可靠的电源。通信电路使用户可以通信上位机软件浏览、设置本调速器的控制参数、运行状态参数。

温度传感器安装在发电机组内，用于检测环境温度，其输出的温度信号经过输入电路处理后再送入微处理器，由微处理器实时采集温度传感器信号，并根据实时温度及发动机运行状态对PID（比例、积分、微分）运算的参数及步进电机驱动芯片的细分驱动模式实时调整（即不同的温度和发动机状态对应着不同的PID运算参数和细分驱动模式），随着环境温度变化，对内燃发动机的控制也能达到最优，从而实现了对内燃发电机组的智能控制。

本实用新型具有启动燃油位自动设置功能。每当本电子调速器启动时，微处理器就会根据实时温度对启动燃油位参数进行实时调整以保证内燃发电机组能一次性启动成功，不会有启动超速、冒黑烟现象发生。

Claims (2)

1.发动机数字式智能电子调速器，它包括依次连接的转速传感器、输入电路、微处理器、步进电机驱动电路和步进电机执行器，其特征在于：它还包括检测环境温度的温度传感器，温度传感器的输出与输入电路的输入连接。

2.根据权利要求1所述的发动机数字式智能电子调速器，其特征在于：在步进电机驱动电路上设有细分驱动模式设置线路，细分驱动模式设置线路与微处理器连接。

Images