CN205315131U - 智能控制发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能控制发电机组，包括电机、AVR调压器、桥式整流单元、切换继电器、互感器、单相输出插座、化油器电磁阀、电瓶、启动继电器、启动电机、火花塞、点火线圈、单向导通器、机油传感器、点火开关、ATS开关、油门步进电机、风门步进电机及缸头温度传感器。上述智能控制发电机组采用电子调速的单片机控制器控制双步进电机，且装配工艺简化。

Description

智能控制发电机组

技术领域

本实用新型涉及一种发电机组，特别涉及一种智能控制发电机组。

背景技术

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、汽油机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流、燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。现有的智能发电机组都可以在外部市电接入时不启动，以及在外部市电断开时自动启动，向后端负载提供电源。市电来时，则自动停机。但是，现有的此类发电机组的装配工艺均较为复杂，由此导致生产效率较低。同时，复杂的装配工艺进一步导致调试工艺复杂。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供了一种智能控制发电机组，包括电机、AVR调压器、桥式整流单元、切换继电器、互感器、单相输出插座、化油器电磁阀、电瓶、启动继电器、启动电机、火花塞、点火线圈、单向导通器、机油传感器、点火开关、ATS开关、油门步进电机、风门步进电机及缸头温度传感器，所述切换继电器的第一开关的第一不动端与外部市电相连，第一开关的第二不动端与电机的主绕组的第一端相连，所述切换继电器的第二开关的第一不动端与外部市电相连，第二开关的第二不动端与主绕组的第二端相连，所述主绕组的引线与AVR调压器的第一端相连，所述主绕组的第二端还直接与AVR调压器的第二端相连，所述电机的副绕组的第一端与AVR调压器的第三端相连，所述副绕组的第二端与AVR调压器的第四端相连，所述电机的转子绕组的第一端与AVR调压器的第五端相连，所述转子绕组的第二端与AVR调压器的第六端相连，所述电机的直流绕组的第一端与桥式整流单元的第一端相连，所述直流绕组的第二端与桥式整流单元的第二端相连，所述桥式整流单元的第三端及第四端用于输出直流电压，所述切换继电器的第一开关及第二开关的第一不动端均与智能控制器的第一端相连，所述切换继电器的开关的第一端及第二端均与智能控制器的第二端相连，所述切换继电器的第一开关的动端与单相输出插座的第一端相连，所述切换继电器的第二开关的动端与单相输出插座的第二端相连，所述互感器穿设于第二开关的动端与单相输出插座的第二端之间的连线上，所述互感器的第一端及第二端与智能控制器的第三端相连，所述单相输出插座的第三端接地，所述智能控制器的第四端与油门步进电机相连，所述智能控制器的第五端与风门步进电机相连，所述智能控制器的第六端与缸头温度传感器相连，所述智能控制器的第七端与启动继电器的线圈的第一端相连，所述启动继电器的线圈的第二端接地，所述智能控制器的第八端通过单向导通器与机油传感器的一端相连，所述机油传感器的另一端接地，所述智能控制器的第八端还直接与点火开关相连，所述智能控制器的第九端与点火开关相连，所述智能控制器的第十端与化油器电磁阀的第一端相连，所述智能控制器的第十一端直接与点火开关相连，所述智能控制器的第十二端通过ATS开关接地，所述化油器电磁阀的另一端与启动继电器的开关的第一端相连，所述启动继电器的开关的第二端通过启动电机接地，所述启动继电器与电瓶的正极相连，所述电瓶的负极接地，所述点火开关还直接接地，所述点火开关还与启动继电器的线圈相连，所述智能控制器的第八端还与点火线圈的第一端相连，所述点火线圈的第二端与第三端相连且共同接地，所述点火线圈的第四端通过火花塞接地。

进一步的，所述智能控制发电机组还包括保护器，所述保护器连接于电机的直流绕组的第一端与桥式整流单元的第一端之间。

进一步的，所述切换继电器的第一开关的动端与第二开关的动端之间连接有一三合一表。

进一步的，所述智能控制发电机组还包括一状态指示灯，所述状态指示灯连接于智能控制器的第九端与点火开关之间，所述状态指示灯的阴极与智能控制器的第九端相连，所述状态指示灯的阳极与点火开关相连，所述状态指示灯的阳极还直接与智能控制器的第十四端相连。

进一步的，所述智能控制发电机组还包括保险丝，所述保险丝连接于化油器电磁阀与启动继电器的开关之间。

其中，所述保险丝与启动继电器之间的节点与电瓶的正极相连。

进一步的，所述智能控制器包括市电采样电路、负载电流采样电路、单片机控制器、转速采样电路、风门驱动电路、油门驱动电路、驱动单元、启动驱动电路；所述市电采样电路的输入端作为智能控制器的第一端与外部市电相连，所述市电采样电路的输出端与单片机控制器相连，所述驱动单元的输入端与单片机控制器相连，所述驱动单元的输出端作为智能控制器的第二端与切换继电器相连，所述负载电流采样电路的输入端作为智能控制器的第三端与互感器相连，所述负载电流采样电路的输出端与单片机控制器相连，所述油门驱动电路的输入端与单片机控制器相连，所述油门驱动电路的输出端作为智能控制器的第四端与油门步进电机相连，所述风门驱动电路的输入端与单片机控制器相连，所述风门驱动电路的输出端作为智能控制器的第五端与风门步进电机相连，所述单片机控制器上与缸头温度传感器相连的一端作为整个智能控制器的第六端，所述缸头温度传感器还与内燃机相连，所述启动驱动电路的输入端与单片机控制器相连，所述启动驱动电路的输出端作为智能控制器的第七端通过启动继电器与启动电机相连，所述转速采样电路的输入端作为智能控制器的第八端与内燃机相连，所述转速采样电路的输出端与单片机控制器相连，所述风门步进电机、油门步进电机及启动电机均与内燃机相连，所述内燃机还与发电机相连。

上述智能控制发电机组采用电子调速的单片机控制器控制双步进电机（包括风门步进电机和油门步进电机），且去掉了原有的调速齿、调速摆杆、调速臂、调速弹簧、微调弹簧和风门泵，使其装配工艺简化和提高了生产效率。同时，由于单片机控制器具有一定的智能化，使调试工艺简单化，解决了技术工人难找的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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是本实用新型智能控制发电机组的较佳实施方式的电路图。

图2是图1中智能控制器的方框图。

图3是图1中风门步进电机及油门步进电机与化油器相连的示意图。

图4是化油器与单向导通器及阻风调节阀相连的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1所示，本实用新型智能控制发电机组的较佳实施方式包括智能控制器1、电机、AVR调压器2、桥式整流单元3、保护器4、切换继电器RL1、互感器5、单相输出插座6、化油器电磁阀7、电瓶B、启动继电器RL2、启动电机M、火花塞8、点火线圈9、单向导通器10、机油传感器11、点火开关12、ATS开关K、油门步进电机13、风门步进电机14及缸头温度传感器15。

所述切换继电器RL1的第一开关的第一不动端与外部市电相连，第一开关的第二不动端与主绕组L1的第一端相连。所述切换继电器RL1的第二开关的第一不动端与外部市电相连，第二开关的第二不动端与电机M的主绕组L1的第二端相连。所述切换继电器RL1的第一开关的动端与第二开关的动端之间连接有一三合一表VHT。

所述主绕组L1的引线通过一接线盒与AVR调压器2的第一端相连，所述主绕组L1的第二端还直接通过一接线盒与AVR调压器2的第二端相连。所述电机的副绕组L2的第一端通过一接线盒与AVR调压器2的第三端相连，所述副绕组L2的第二端通过一接线盒与AVR调压器2的第四端相连。所述电机的转子绕组L3的第一端通过一接线盒与AVR调压器2的第五端相连，所述转子绕组L3的第二端依次通过两接线盒与AVR调压器2的第六端相连。

所述电机的直流绕组L4的第一端依次通过一接线盒及一保护器4与桥式整流单元3的第一端相连，所述直流绕组L4的第二端通过一接线盒与桥式整流单元3的第二端相连。所述桥式整流单元3的第三端及第四端用于输出直流电压。

所述切换继电器RL1的第一开关及第二开关的第一不动端均与智能控制器1的第一端相连，所述切换继电器RL1的开关的第一端及第二端均与智能控制器1的第二端相连。

所述切换继电器RL1的第一开关的动端与单相输出插座6的第一端相连，所述切换继电器RL1的第二开关的动端与单相输出插座6的第二端相连，所述互感器5位于连接于第二开关的动端与单相输出插座6的第二端之间的连线上。所述互感器5的第一端及第二端与智能控制器1的第三端相连。所述单相输出插座6的第三端接地。

所述智能控制器1的第四端与油门步进电机13相连，所述智能控制器1的第五端与风门步进电机14相连，所述智能控制器1的第六端与缸头温度传感器15相连。所述智能控制器1的第七端与启动继电器RL2的线圈的第一端相连，所述启动继电器RL2的线圈的第二端接地。所述智能控制器1的第八端依次通过一接线盒、单向导通器10、一接线盒与机油传感器11的一端相连，所述机油传感器11的另一端接地。所述智能控制器1的第八端还直接与点火开关12相连。

所述智能控制器1的第九端通过一接线盒与状态指示灯LED的阴极相连，所述状态指示灯LED的阳极通过一接线盒与点火开关12相连。所述状态指示灯LED的阳极还通过该接线盒直接与智能控制器1的第十四端相连。

所述智能控制器1的第十端通过一接线盒与化油器电磁阀7的第一端相连，所述智能控制器1的第十一端直接与点火开关12相连。所述智能控制器1的第十二端通过ATS开关K接地。

所述化油器电磁阀7的另一端依次通过一接线盒及保险丝FUSE与启动继电器RL2的开关的第一端相连，所述启动继电器RL2的开关的第二端通过启动电机M接地。所述接线盒与保险丝FUSE之间的节点与点火开关12相连。

所述保险丝FUSE与启动继电器RL2之间的节点与电瓶B的正极相连，所述电瓶B的负极接地。

所述点火开关12还直接接地，所述点火开关12还通过一接线盒与启动继电器RL2的线圈相连。

所述智能控制器1的第八端还依次通过两接线盒与点火线圈9的第一端相连，所述点火线圈9的第二端与第三端相连且共同接地，所述点火线圈9的第四端通过火花塞8接地。

请继续参考图2所示，其为智能控制器1的方框图。所述智能控制器1包括市电采样电路100、负载电流采样电路101、单片机控制器102、转速采样电路103、风门驱动电路104、油门驱动电路105、驱动单元106、启动驱动电路107。

所述市电采样电路100的输入端作为智能控制器1的第一端与外部市电相连，所述市电采样电路100的输出端与单片机控制器102相连。所述驱动单元106的输入端与单片机控制器102相连，所述驱动单元106的输出端作为智能控制器1的第二端与切换继电器RL1相连。所述负载电流采样电路101的输入端作为智能控制器1的第三端与互感器5相连，所述负载电流采样电路101的输出端与单片机控制器102相连。

所述油门驱动电路105的输入端与单片机控制器102相连，所述油门驱动电路105的输出端作为智能控制器1的第四端与油门步进电机13相连。所述风门驱动电路104的输入端与单片机控制器102相连，所述风门驱动电路104的输出端作为智能控制器1的第五端与风门步进电机14相连。所述单片机控制器102上与缸头温度传感器15相连的一端作为整个智能控制器1的第六端，所述缸头温度传感器105还与内燃机相连。所述启动驱动电路107的输入端与单片机控制器102相连，所述启动驱动电路107的输出端作为智能控制器1的第七端通过启动继电器RL2与启动电机M相连。所述转速采样电路103的输入端作为智能控制器1的第八端与内燃机相连，所述转速采样电路103的输出端与单片机控制器102相连。所述风门步进电机14、油门步进电机13及启动电机M均与内燃机相连，所述内燃机还与发电机相连。

请继续参考图3及图4所示，所述油门步进电机13的转轴与油门相连，所述风门步进电机14的转轴与风门相连。这样就去掉了原有的风门泵（图4）。

下面将对上述智能控制发电机组的工作原理进行说明：

当ATS开关K处于闭合状态时，整个智能发电机组处于无人值守状态。当ATS开关K处于断开状态时，整个智能发电机组处于手动状态。当点火线圈9接地时，所述智能控制器1的信号线处于接地，整个智能发电机组不能工作。当整个智能发电机组熄火时，所述化油器电磁阀7通过智能控制器1接地，以避免发动机熄火放跑。当整个智能发电机组工作时，所述状态指示灯LED亮。

所述智能控制器1的控制程序如下：当检测到有外部市电接入时，所述发电机不启动，由外部市电向后端负载供电。当无外部市电接入时，整个智能发电机组根据温度传感器15所感应的温度，由风门步进电机14来控制化油器18的风门的开度，以利整个智能发电机组的启动，同时延时（可预先有工作人员进行设定）发出启动指令，以启动动力。

启动后，由内燃机的点火器给出的电信号与智能控制器1内的转速采样电路103进行比较（3000转或3600转），待转速稳定后，由单片机控制器102给油门步进电机13控制化油器的油门的开度以达到机组转速稳定。待转速稳定后延时（该时间可预先由工作人员进行设定），向切换继电器RL1发出指令，切换继电器RL1得电后向外输出电能，以为后端负载供电。

当整个智能发电机组超负荷运行时，所述单片机控制器102给点火器的熄火线接地信号，即可使得内燃机无点火而熄火。

当负荷变化时，点火器的信号随着变化，所述转速采样电路103获取的信号与设定的转速进行比较并计算，得出化油器的油门应当开大或关小，并通过油门步进电机13对应控制内燃机相应的油门开度，使内燃机机在变负荷下保持在设定转速稳定工作。

当单片机控制器102检测到外部市电时，所述单片机控制器102给点火器的熄火线一接地信号，使得内燃机无点火而熄火。

本实用新型中，所述智能发电机组采用电子调速的单片机控制器控制双步进电机（包括风门步进电机和油门步进电机），且去掉了原有的调速齿、调速摆杆、调速臂、调速弹簧、微调弹簧和风门泵，使其装配工艺简化和提高了生产效率。同时，由于单片机控制器具有一定的智能化，使调试工艺简单化，解决了技术工人难找的问题。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能控制发电机组，包括电机、AVR调压器、桥式整流单元、切换继电器、互感器、单相输出插座、化油器电磁阀、电瓶、启动继电器、启动电机、火花塞、点火线圈、单向导通器、机油传感器、点火开关，其特征在于：所述智能控制发电机组还包括ATS开关、油门步进电机、风门步进电机及缸头温度传感器，所述切换继电器的第一开关的第一不动端与外部市电相连，第一开关的第二不动端与电机的主绕组的第一端相连，所述切换继电器的第二开关的第一不动端与外部市电相连，第二开关的第二不动端与主绕组的第二端相连，所述主绕组的引线与AVR调压器的第一端相连，所述主绕组的第二端还直接与AVR调压器的第二端相连，所述电机的副绕组的第一端与AVR调压器的第三端相连，所述副绕组的第二端与AVR调压器的第四端相连，所述电机的转子绕组的第一端与AVR调压器的第五端相连，所述转子绕组的第二端与AVR调压器的第六端相连，所述电机的直流绕组的第一端与桥式整流单元的第一端相连，所述直流绕组的第二端与桥式整流单元的第二端相连，所述桥式整流单元的第三端及第四端用于输出直流电压，所述切换继电器的第一开关及第二开关的第一不动端均与智能控制器的第一端相连，所述切换继电器的开关的第一端及第二端均与智能控制器的第二端相连，所述切换继电器的第一开关的动端与单相输出插座的第一端相连，所述切换继电器的第二开关的动端与单相输出插座的第二端相连，所述互感器穿设于第二开关的动端与单相输出插座的第二端之间的连线上，所述互感器的第一端及第二端与智能控制器的第三端相连，所述单相输出插座的第三端接地，所述智能控制器的第四端与油门步进电机相连，所述智能控制器的第五端与风门步进电机相连，所述智能控制器的第六端与缸头温度传感器相连，所述智能控制器的第七端与启动继电器的线圈的第一端相连，所述启动继电器的线圈的第二端接地，所述智能控制器的第八端通过单向导通器与机油传感器的一端相连，所述机油传感器的另一端接地，所述智能控制器的第八端还直接与点火开关相连，所述智能控制器的第九端与点火开关相连，所述智能控制器的第十端与化油器电磁阀的第一端相连，所述智能控制器的第十一端直接与点火开关相连，所述智能控制器的第十二端通过ATS开关接地，所述化油器电磁阀的另一端与启动继电器的开关的第一端相连，所述启动继电器的开关的第二端通过启动电机接地，所述启动继电器与电瓶的正极相连，所述电瓶的负极接地，所述点火开关还直接接地，所述点火开关还与启动继电器的线圈相连，所述智能控制器的第八端还与点火线圈的第一端相连，所述点火线圈的第二端与第三端相连且共同接地，所述点火线圈的第四端通过火花塞接地。

2.如权利要求1所述的智能控制发电机组，其特征在于：所述智能控制发电机组还包括保护器，所述保护器连接于电机的直流绕组的第一端与桥式整流单元的第一端之间。

3.如权利要求1所述的智能控制发电机组，其特征在于：所述切换继电器的第一开关的动端与第二开关的动端之间连接有三合一表。

4.如权利要求1所述的智能控制发电机组，其特征在于：所述智能控制发电机组还包括一状态指示灯，所述状态指示灯连接于智能控制器的第九端与点火开关之间，所述状态指示灯的阴极与智能控制器的第九端相连，所述状态指示灯的阳极与点火开关相连，所述状态指示灯的阳极还直接与智能控制器的第十四端相连。

5.如权利要求1所述的智能控制发电机组，其特征在于：所述智能控制发电机组还包括保险丝，所述保险丝连接于化油器电磁阀与启动继电器的开关之间。

6.如权利要求5所述的智能控制发电机组，其特征在于：所述保险丝与启动继电器之间的节点与电瓶的正极相连。

7.如权利要求1所述的智能控制发电机组，其特征在于：所述智能控制器包括市电采样电路、负载电流采样电路、单片机控制器、转速采样电路、风门驱动电路、油门驱动电路、驱动单元、启动驱动电路；所述市电采样电路的输入端作为智能控制器的第一端与外部市电相连，所述市电采样电路的输出端与单片机控制器相连，所述驱动单元的输入端与单片机控制器相连，所述驱动单元的输出端作为智能控制器的第二端与切换继电器相连，所述负载电流采样电路的输入端作为智能控制器的第三端与互感器相连，所述负载电流采样电路的输出端与单片机控制器相连，所述油门驱动电路的输入端与单片机控制器相连，所述油门驱动电路的输出端作为智能控制器的第四端与油门步进电机相连，所述风门驱动电路的输入端与单片机控制器相连，所述风门驱动电路的输出端作为智能控制器的第五端与风门步进电机相连，所述单片机控制器上与缸头温度传感器相连的一端作为整个智能控制器的第六端，所述缸头温度传感器还与内燃机相连，所述启动驱动电路的输入端与单片机控制器相连，所述启动驱动电路的输出端作为智能控制器的第七端通过启动继电器与启动电机相连，所述转速采样电路的输入端作为智能控制器的第八端与内燃机相连，所述转速采样电路的输出端与单片机控制器相连，所述风门步进电机、油门步进电机及启动电机均与内燃机相连，所述内燃机还与发电机相连。