專利名稱：直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，直流發(fā)電機(jī)便發(fā)出直流電，而且轉(zhuǎn)速越高， 發(fā)出的電壓越高，其輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系變化。直流發(fā)電機(jī)組發(fā)出的直流電壓又隨電負(fù)荷的增加(即輸出電流增加)，線性下降。因此，僅僅保證直流發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速恒定，并不能保證輸出電壓恒定。傳統(tǒng)的直流發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒壓調(diào)節(jié)是通過勵(lì)磁磁場調(diào)整或輸出電壓經(jīng)過開關(guān)電源穩(wěn)壓調(diào)節(jié)，傳統(tǒng)的調(diào)壓方式具有體積大、重量重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)制造工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能保證輸出電壓恒定的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案當(dāng)電負(fù)載增加時(shí)，直流發(fā)電機(jī)組的輸出電壓線性下降，控制系統(tǒng)根據(jù)電壓敏感反饋過來的信息，相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定；反之亦然；即通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)為穩(wěn)壓電子調(diào)速器，其工作原理為將設(shè)定額定工作電壓與測電壓元件測得的直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果包含兩部分信息偏差 “正、負(fù)”信息和偏差幅度信息，偏差“正、負(fù)”信息的作用是，如果直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓大于設(shè)定的工作電壓，偏差為“負(fù)”，穩(wěn)壓電子調(diào)速器將輸出“負(fù)向，，控制，通過執(zhí)行元件減小燃料供給量，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之降低，直流發(fā)電機(jī)電壓隨之降低；如果直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓小于設(shè)定的工作電壓，偏差為“正”，穩(wěn)壓電子調(diào)速器將輸出“正向”控制，通過執(zhí)行元件增大燃料供給量，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之升高，直流發(fā)電機(jī)電壓隨之升高；偏差幅度信息的作用是偏差幅度經(jīng)過運(yùn)算機(jī)構(gòu)的處理，確定輸出控制量的大小，即增加或減少燃料供給量的多少，在偏差幅度一定的情況下，輸出控制量的大小必須是合適的，過大或過小都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或達(dá)不到調(diào)速精度要求，即輸出電壓的不穩(wěn)或調(diào)壓精度要求，輸出控制量的大小是由“運(yùn)算”環(huán)節(jié)確定的。進(jìn)一步的，所述執(zhí)行元件為電磁執(zhí)行器，通過控制電磁執(zhí)行器的線圈電流，即可以控制電磁執(zhí)行器的輸出位移；電磁執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓油泵噴油齒條，從而控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量；因此，控制電磁執(zhí)行器的電流大小即可控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步的，直流發(fā)電機(jī)的額定工作電壓由電壓設(shè)定電位器設(shè)定，直流發(fā)電機(jī)的實(shí)際電壓由采樣直流發(fā)電機(jī)輸出電壓整流所得；該信號(hào)經(jīng)隔離電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，與電壓設(shè)定值比較后得到電壓偏差量；該偏差經(jīng)PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算放大后，轉(zhuǎn)化成PWM電流控制方式，向電磁執(zhí)行器輸出驅(qū)動(dòng)電流，以改變電磁執(zhí)行器的輸出位置，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油泵噴油泵齒條向電壓偏差的方向運(yùn)動(dòng)，這一閉環(huán)控制過程保證內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的直流發(fā)電機(jī)在所設(shè)定的電壓下穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，由于通過控制系統(tǒng)相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定，反之亦然；通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。


圖1為本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法的示意圖2為本發(fā)明直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法中控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施例中，參照圖1和圖2，該直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，當(dāng)電負(fù)載增加時(shí)，直流發(fā)電機(jī)組的輸出電壓線性下降，控制系統(tǒng)根據(jù)電壓敏感反饋過來的信息，相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定；反之亦然；即通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。其中，所述控制系統(tǒng)為穩(wěn)壓電子調(diào)速器，其工作原理為將設(shè)定額定工作電壓與測電壓元件測得的直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果包含兩部分信息偏差“正、負(fù)” 信息和偏差幅度信息，偏差“正、負(fù)”信息的作用是，如果直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓大于設(shè)定的工作電壓，偏差為“負(fù)”，穩(wěn)壓電子調(diào)速器將輸出“負(fù)向，，控制，通過執(zhí)行元件減小燃料供給量， 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之降低，直流發(fā)電機(jī)電壓隨之降低；如果直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓小于設(shè)定的工作電壓，偏差為“正”，穩(wěn)壓電子調(diào)速器將輸出“正向”控制，通過執(zhí)行元件增大燃料供給量，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之升高，直流發(fā)電機(jī)電壓隨之升高；偏差幅度信息的作用是偏差幅度經(jīng)過運(yùn)算機(jī)構(gòu)的處理，確定輸出控制量的大小，即增加或減少燃料供給量的多少，在偏差幅度一定的情況下，輸出控制量的大小必須是合適的，過大或過小都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或達(dá)不到調(diào)速精度要求，即輸出電壓的不穩(wěn)或調(diào)壓精度要求，輸出控制量的大小是由“運(yùn)算”環(huán)節(jié)確定的。所述執(zhí)行元件為電磁執(zhí)行器，通過控制電磁執(zhí)行器的線圈電流，即可以控制電磁執(zhí)行器的輸出位移。電磁執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓油泵噴油齒條，從而控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量；因此，控制電磁執(zhí)行器的電流大小即可控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流發(fā)電機(jī)的額定工作電壓由電壓設(shè)定電位器設(shè)定，直流發(fā)電機(jī)的實(shí)際電壓由采樣直流發(fā)電機(jī)輸出電壓整流所得；該信號(hào)經(jīng)隔離電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，與電壓設(shè)定值比較后得到電壓偏差量；該偏差經(jīng)PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算放大后，轉(zhuǎn)化成PWM電流控制方式，向電磁執(zhí)行器輸出驅(qū)動(dòng)電流，以改變電磁執(zhí)行器的輸出位置，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油泵噴油泵齒條向電壓偏差的方向運(yùn)動(dòng)，這一閉環(huán)控制過程保證內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的直流發(fā)電機(jī)在所設(shè)定的電壓下穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，由于通過控制系統(tǒng)相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定，反之亦然；通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說明，以上所述，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能限定本發(fā)明實(shí)施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，其特征在于當(dāng)電負(fù)載增加時(shí)，直流發(fā)電機(jī)組的輸出電壓線性下降，控制系統(tǒng)根據(jù)電壓敏感反饋過來的信息，相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定；反之亦然；即通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，其特征在于所述控制系統(tǒng)為穩(wěn)壓電子調(diào)速器，其工作原理為將設(shè)定額定工作電壓與測電壓元件測得的直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果包含兩部分信息偏差“正、負(fù)”信息和偏差幅度信息，偏差 “正、負(fù)”信息的作用是，如果直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓大于設(shè)定的工作電壓，偏差為“負(fù)”，穩(wěn)壓電子調(diào)速器將輸出“負(fù)向”控制，通過執(zhí)行元件減小燃料供給量，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之降低， 直流發(fā)電機(jī)電壓隨之降低；如果直流發(fā)電機(jī)實(shí)際電壓小于設(shè)定的工作電壓，偏差為“正”，穩(wěn)壓電子調(diào)速器將輸出“正向”控制，通過執(zhí)行元件增大燃料供給量，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨之升高，直流發(fā)電機(jī)電壓隨之升高；偏差幅度信息的作用是偏差幅度經(jīng)過運(yùn)算機(jī)構(gòu)的處理，確定輸出控制量的大小，即增加或減少燃料供給量的多少，在偏差幅度一定的情況下，輸出控制量的大小必須是合適的，過大或過小都會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)或達(dá)不到調(diào)速精度要求，即輸出電壓的不穩(wěn)或調(diào)壓精度要求，輸出控制量的大小是由“運(yùn)算”環(huán)節(jié)確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，其特征在于所述執(zhí)行元件為電磁執(zhí)行器，通過控制電磁執(zhí)行器的線圈電流，即可以控制電磁執(zhí)行器的輸出位移；電磁執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓油泵噴油齒條，從而控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量；因此， 控制電磁執(zhí)行器的電流大小即可控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，其特征在于直流發(fā)電機(jī)的額定工作電壓由電壓設(shè)定電位器設(shè)定，直流發(fā)電機(jī)的實(shí)際電壓由采樣直流發(fā)電機(jī)輸出電壓整流所得；該信號(hào)經(jīng)隔離電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，與電壓設(shè)定值比較后得到電壓偏差量；該偏差經(jīng)PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算放大后，轉(zhuǎn)化成PWM電流控制方式，向電磁執(zhí)行器輸出驅(qū)動(dòng)電流，以改變電磁執(zhí)行器的輸出位置，驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油泵噴油泵齒條向電壓偏差的方向運(yùn)動(dòng)， 這一閉環(huán)控制過程保證內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的直流發(fā)電機(jī)在所設(shè)定的電壓下穩(wěn)定運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明的直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速恒壓方法，當(dāng)電負(fù)載增加時(shí)，直流發(fā)電機(jī)組的輸出電壓線性下降，控制系統(tǒng)根據(jù)電壓敏感反饋過來的信息，相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定；反之亦然；即通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。由于通過控制系統(tǒng)相應(yīng)調(diào)節(jié)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)油門電磁執(zhí)行器，增大供油量提高內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從而提高直流發(fā)電機(jī)輸出電壓，從而保證直流發(fā)電機(jī)組輸出電壓恒定，反之亦然；通過反復(fù)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)而達(dá)到恒壓的效果。
文檔編號(hào)F02D29/06GK102434293SQ201110284818
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者楊日全 申請人:深圳市飛爾特科技有限公司