一种多功能速度控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及柴油发电机组的电子速度控制器，由于增加了缓起动电路，它能使发电机组在寒冷季节、寒冷地区和高原、空气稀薄地区长期存在的起动困难问题得以顺利解决；这种起动方式速度控制器也使发电机组在起动时黑烟大大减小，噪音大大降低；同时，还增加了抗干扰电路及执行器短路保护电路，能够提高设备的抗干扰能力和保证设备的使用寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及柴油发电机组的电子速度控制器，特别是一种采用缓起动方式的 多功能速度控制器，它能使发电机组在寒冷季节、寒冷地区和高原、空气稀薄地区长期存在 的起动困难问题得以顺利解决；这种起动方式速度控制器也使发电机组在起动时黑烟大大 减小，噪音大大降低；同时，还能够提高设备的抗干扰能力。
技术介绍
康明斯柴油发电机组在我国已经有20多年的广泛应用，但将该种发电机组在寒 冷季节、寒冷地区和高原、空气稀薄地区使用时长期存在起动困难的问题，因而不适用于北 方地区、青藏高原的工程发电机组。究其原因，是柴油发电机组使用的速度控制器在启动方 式上存在缺陷，起动性能很不好噪声大、黑烟浓，在寒冷、高原地区，起动后还常常不能升 速到预定转速，停滞在1200RPM左右冒着阵阵黑烟，转速上不去了。这是因为发动机在起 动、引燃时油门是全开的，汽缸里有油，转速很快升速到怠速或高速，但很多燃油并没有燃 烧，排出一团团很浓的黑烟，噪声也极大。这种情况，在南方寒冷季节或北方寒冷地区，特别 是在空气稀薄的青藏高原地区，经常发生，十分严重，严重耽误工作。极大的噪声和极浓的 黑烟还造成环境污染，在城市高楼、居民小区的备用机组，令人厌恶，被环保部门勒令停止。当发电机组附近有大功率步话机，例如海上许多捕渔船相互之间、铁路空调车 经过站台之间使用大功率步话机通话时，发电机组要受干扰而随声摆动、转速不稳，造成发 电频率不稳；此外，执行器随着主发电机的负荷波动而经常在调整燃油量，是在运动着的， 有磨损、有寿命，到一定时间要换新的，由于没有短路保护电路，在更换执行器时，很容易造 成短路烧坏控制器的功率管。专利
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的是提供一种多功能速度控制ο为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种多功能速度控制器，包括与 速度传感器输出端连接的转速采样电路，采样电路将信号整形成标准方波信号后经频率/ 电压电路转换成正比于转速的电压Vn连接至加法器的输入端；还包括转速设定电路，转速设定电路由转速微调电位器及怠/高速开关组成，输 出转速设定信号\连接至加法器输入端；还包括执行器的电流采样电路，将采样电流通过放大电路、调速率电位器处理成 为与主发电机负载相对应的负反馈信号Vd连接至加法器的输入端；加法器对输入信号进行求差处理，将差值通过增益电位器送入PID调节器进行 静、动态性能处理后，接至比较器的正向输入端，比较器的反向输入端与锯齿波发生器输出 端连接，比较器的输出端连接驱动电路，由驱动电路向执行器输出电流，控制柴油发动机的 燃油量，从而调节转速；还包括与电瓶连接的电源电路其特征是还包括1、缓起动电路包括调速率控制电路、缓起动信号发生器和延时选择开关，其中缓 起动信号发生器接收来自转速采样电路输出端的信号，其缓起动信号输出端一路通过调速 率控制电路连接至调速率电位器的输入端和输出端，控制反馈信号Vd的延时输出，另一路 通过转速设定电路控制转速设定信号Vk的延时输出，延时选择开关与缓起动信号发生器的 延时信号输出控制端连接，提供七档延时时间的选择；2、执行器短路保护电路该电路的输入端通过采样电阻分别连接驱动电路的输出 端和输入端，其输出端连接至比较器的反向输入端；当采样电阻检测到输入信号存在而输 出信号短路时，则输出一高电平关闭执行器电路，使执行器无电流流过；3、抗干扰电路转速传感器通过高频穿芯电感抗干扰输入电路与转速采样电路连 接；转速微调电位器及怠/高速开关串联电感器后与转速设定电路连接；驱动电路的输出 端通过高频穿芯电感输出电路与执行器连接；电瓶通过过高频穿芯电感抗干扰输入电路与 电源电路连接。本技术由于所述电路结构而产生的积极效果是非常显著的，即由于在调速控 制器中采用了缓起动电路，能使发电机组在寒冷季节、寒冷地区和高原、空气稀薄地区长期 存在的起动困难问题得以顺利解决，使发电机组能够适用于北方地区、青藏高原。也解决了 发电机组在起动时黑烟大，噪音大大的弊端，改善人体感受，提升环保品质；由于在控制器 输入、输出端增加了抗干扰电路，使发电机组不会出现因受干扰而随声摆动、转速不稳，造 成发电频率不稳现象，保障了用电设备稳定使用，保障了渔船安全航行、空调车正常联络； 由于采用了执行器短路保护电路，消除了因更换执行器而容易使控制器功率管烧坏的现 象，使控制器的寿命延长。附图说明本技术的结构可以通过附图给出的非限定性的实施例进一步说明。本技术有如下附图附图1为发电机组转速控制的基本原理框图；附图2为现有技术中发电机组速度控制器的结构框图；为广泛使用的美国康明斯 零件号3044196模拟式控制器的结构框图；附图3为本技术多功能速度控制器的结构框图；附图4为多功能速度控制器的缓起动电路图；附图5为多功能速度控制器的执行器短路保护电路图；附图6为多功能速度控制器的抗干扰电路图；附图7为本技术多功能速度控制器的电路原理图；附图8为起动过程的转速和供油情况实验曲线。具体实施方式参见附图3，本技术包括与速度传感器输出端连接的转速采样电路，采样电路 将信号整形成标准方波信号后经频率/电压电路转换成正比于转速的电压Vn连接至加法器的输入端；还包括转速设定电路，转速设定电路由转速微调电位器及怠/高速开关组成，输 出转速设定信号\连接至加法器输入端；还包括执行器的电流采样电路，将采样电流通过放大电路、调速率电位器处理成 为与主发电机负载相对应的负反馈信号Vd连接至加法器的输入端；加法器对输入信号进行求差处理，将差值通过增益电位器送入PID调节器进行 静、动态性能处理后，接至比较器的正向输入端连接，比较器的反向输入端与锯齿波发生器 输出端连接，比较器的输出端连接驱动电路，由驱动电路向执行器输出电流，控制柴油发 动机的燃油量，调节转速；还包括与电瓶连接的电源电路；其特征是1、缓起动电路包括调速率控制电路、缓起动信号发生器和延时选择开关，其中缓 起动信号发生器接收来自转速采样电路输出端的信号，其缓起动信号输出端一路通过调速 率控制电路连接至调速率电位器的输入端和输出端，控制反馈信号Vd的延时输出，另一路 通过转速设定电路控制转速设定信号Vk的延时输出，延时选择开关与缓起动信号发生器的 延时信号输出控制端连接，向缓起动信号发生器提供七档延时时间的预置选择；2、执行器短路保护电路该电路的输入端通过采样电阻分别连接驱动电路的输出 端和输出端，其输出端连接至比较器的正向输入端；当采样电阻检测到输入信号存在而输 出信号短路时，则输出一高电平关闭执行器电路，使执行器无电流流过；3、抗干扰电路转速传感器通过高频穿芯电感抗干扰输入电路与转速采样电路连 接；转速微调电位器及怠/高速开关串联电感器后与转速设定电路连接；驱动电路的输出 端通过高频穿芯电感输出电路与执行器连接；电瓶通过过高频穿芯电感抗干扰输入电路与 电源电路连接。参见附图4，上述缓起动电路中，缓起动信号发生器由C8051F330的PC芯片IC7、 石英振荡定时电路及输入、输出电路构成，其中由电压放大器IC6B及其外围电阻R72-R77及电容C41-C45构成缓起动信号 发生器的转速输入电路，其中电阻R72与电容C41、电阻R74串联后与IC6B的输入1端连接， IC6本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多功能速度控制器，包括与速度传感器输出端连接的转速采样电路，采样电路将信号整形成标准方波信号后经频率／电压电路转换成正比于转速的电压Ｖｎ连接至加法器的输入端；还包括转速设定电路，转速设定电路由转速微调电位器及怠／高速开关组成，输出转速设定信号ＶＲ连接至加法器输入端；还包括执行器的电流采样电路，将采样电流通过放大电路、调速率电位器处理成为与主发电机负载相对应的负反馈信号ＶＤ连接至加法器的输入端；加法器对输入信号进行求差处理，将差值通过增益电位器送入ＰＩＤ调节器进行静、动态性能处理后，接至比较器的反向输入端连接，比较器的正向输入端与锯齿波发生器输出端连接，比较器的输出端连接驱动电路，由驱动电路向执行器输出电流，控制柴油发动机的燃油量，调节转速；还包括与电瓶连接的电源电路；其特征是：（１）、还包括缓起动电路：包括调速率控制电路、缓起动信号发生器和延时选择开关，其中缓起动信号发生器接收来自转速采样电路输出端的信号，其缓起动信号输出端一路通过调速率控制电路连接至调速率电位器的输入端和输出端，控制反馈信号ＶＤ的延时输出，另一路通过转速设定电路控制转速设定信号ＶＲ的延时输出，延时选择开关与缓起动信号发生器的延时信号输出控制端连接，提供七档延时时间的选择；（２）、还包括执行器短路保护电路，该电路的输入端通过采样电阻分别连接驱动电路的输出端和输出端，其输出端连接至比较器的正向输入端；当采样电阻检测到输入信号存在而输出信号短路时，则输出一高电平关闭执行器电路，使执行器无电流流过；（３）、还包括抗干扰电路：转速传感器通过高频穿芯电感抗干扰输入电路与转速采样电路连接；转速微调电位器及怠／高速开关串联电感器后与转速设定电路连接；驱动电路的输出端通过高频穿芯电感输出电路与执行器连接；电瓶通过过高频穿芯电感抗干扰输入电路与电源电路连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏荣生，
申请(专利权)人：重庆市海德自动化有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85