專利名稱：發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)程序控制裝置，尤指一種主要適用于 發(fā)電機(jī)組的主電源及備用電源，能進(jìn)行檢測并實(shí)現(xiàn)自動或手動切換、 實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的自啟動、對發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速穩(wěn)速等功能的發(fā)電 機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外所開發(fā)、生產(chǎn)的各種燃料(汽油、柴油、氣體燃料等)發(fā) 電機(jī)組越來越多，市場對發(fā)電機(jī)組作備用電源的需求量也很大，而市 面上出現(xiàn)有單一的雙電源切換、單一的發(fā)電起動控制裝置都是價(jià)格 貴。隨著人們生活水平的不斷提高，對備用電源提出了更高的要求。 一方面要求備用電源提高供電可靠性，保證對重要負(fù)荷不間斷供電， 另一方面要求備用電源的設(shè)計(jì)趨于智能化使用戶在使用過程中更加 方便且安全。而常用的備用電源自投控制裝置主要是由電磁型電壓、 電流、時(shí)間、中間繼電器構(gòu)成，其自投裝置的邏輯關(guān)系復(fù)雜，開關(guān)接 點(diǎn)較多，相應(yīng)故障點(diǎn)多?？傊鲜鲋T因素，本實(shí)用新型要克服上述缺 點(diǎn)，.必須要簡單實(shí)用、且價(jià)格不能太貴，自動運(yùn)行要安全可靠，不需 人工值守。發(fā)明內(nèi)容為了克服上述不足之處，本實(shí)用新型的主要目的旨在通過一條 主電源供電的工作線路和一條發(fā)電機(jī)組供電的備用線路組成一整體 的控制電路結(jié)構(gòu)，提供一種當(dāng)主電源(市電)停電時(shí)能自動啟動備用電源(發(fā)電機(jī)組)，完成主備電源自動切換；當(dāng)主電源恢復(fù)供電時(shí) 自動關(guān)閉發(fā)電機(jī)組，完成恢復(fù)電源切換，并在發(fā)電機(jī)組工作時(shí)能自 動調(diào)速穩(wěn)速的可靠性高且功能齊全的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制 裝置。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是主要解決單片機(jī)如何作為本 裝置的核心控制部件的問題；要解決如何能對主電源及備用電源進(jìn) 行檢測并實(shí)現(xiàn)自動或手動切換問題；還要解決如何實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的 啟動和電子調(diào)速穩(wěn)速等功能的有關(guān)技術(shù)問題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該裝置由電 源、穩(wěn)壓電路、開關(guān)、運(yùn)算放大器、電機(jī)及發(fā)電機(jī)組等部件組成， 由一條主電源供電的工作線路和一條發(fā)電機(jī)組供電的備用線路組成 一整體的控制電路結(jié)構(gòu)，該控制電路包括電源檢測電路、自動手 動控制模塊、電瓶、電隔離耦合、穩(wěn)壓模塊、單片機(jī)、報(bào)警指示電 路、自動手動電路、電源切換電路、控制啟動電路及電子調(diào)速電路; 其中-一主電源的輸出端與電源檢測電路相應(yīng)的輸入端相連接；一備用電源的輸出端與電源檢測電路相應(yīng)的輸入端相連接；一電瓶的輸出端與穩(wěn)壓模塊相應(yīng)的輸入端相連接，穩(wěn)壓模塊的 輸出端與單片機(jī)相應(yīng)的輸入端相連接；一單片機(jī)的輸入端通過電隔離耦合分別與電源檢測電路和自 動手動控制模塊相應(yīng)的輸出端相連接；單片機(jī)的輸出端通過電隔離 耦合分別與報(bào)警指示電路、電源切換電路、控制啟動電路及電子調(diào) 速電路相應(yīng)的輸入端相連接；電源切換電路的輸出端與至用戶模塊相應(yīng)的輸入端相連接； 控制啟動電路和電子調(diào)速電路的輸出端與備用電源模塊的輸 入端相連接。
所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的電源檢測電路中電 源的電壓信號由中間繼電器耦合傳送到單片機(jī)，該中間繼電器耦合 由雙向光耦耦合與雙向指示發(fā)光管相互串接組成。所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的電源切換電路包 括中間繼電器、聯(lián)鎖的二開二閉四極接觸器和延遲電路，其中接觸器J的兩個(gè)常開觸點(diǎn)與主電源相連接，兩個(gè)常閉觸點(diǎn)與備 用電源相連接，接觸器J分別與第一中間繼電器和第二中間繼電器 相互并接，第一中間繼電器的一端與主電源相連接，另一端的常開 觸點(diǎn)閉合，向單片機(jī)送入X。開關(guān)量信號；第二中間繼電器的一端 通過接觸器J與主電源相連接，另一端的常開觸點(diǎn)閉合，由單片機(jī) 發(fā)出的控制信號Y。傳送到第二中間繼電器。所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的控制啟動電路包 括手動啟動、停止按鈕、處理模塊、單片機(jī)、備用電源、主電源 指示和備電源指示，其中手動的輸出端與單片機(jī)相應(yīng)的輸入端相連接；熱敏三極管的輸入端與單片機(jī)相應(yīng)的輸出端相連接，熱敏三極 管的輸出端與雙向光耦電路的處理模塊相耦合；處理模塊由雙向指示發(fā)光管與雙向耦合器串接后與降壓模塊相 互并接；單片機(jī)的輸出端分別與備用電源的啟動開關(guān)yl、燃料開關(guān)閥y2、阻風(fēng)門y3、熄火開關(guān)y4及節(jié)氣門y5、 y6的輸入端相連接，備用電源的電瓶輸出端與單片機(jī)的電源12V相連接；備用電源的輸出端分別與處理模塊的輸入端相連接。 所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的報(bào)警指示電路和自動手動電路包括手動啟動、停止按鈕、主電源指示及備電源指示。 所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的電子調(diào)速電路包括雙向耦合器、集成功率運(yùn)放及無刷可逆電機(jī)，其中-7
節(jié)氣門y5的降速信號經(jīng)耦合傳送到集成功率運(yùn)放A的輸入端， 集成功率運(yùn)放A的輸出端通過電阻RO與無刷可逆電機(jī)的輸入端相連 接，無刷可逆電機(jī)的輸出端與集成功率運(yùn)放B的輸入端相連接，集 成功率運(yùn)放B的輸出信號經(jīng)節(jié)氣門y6耦合后的升速信號輸出。本實(shí)用新型的有益效果是該裝置利用單片機(jī)作為發(fā)電機(jī)組自投 與電子調(diào)速控制裝置的主控器件，能減少控制設(shè)備，簡化接線，提高 裝置的可靠性。它不僅能對主電源及備用電源進(jìn)行檢測并實(shí)現(xiàn)自動或 手動切換，而且還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的起動和電子調(diào)速穩(wěn)速等功能。 當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，顯示報(bào)警電路直接指示出故障設(shè)備，便于工作人 員及時(shí)處理保證自投控制裝置始終處于正常工作狀態(tài)，從而進(jìn)一步提 高了裝置的可靠性。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。附圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)原理方框圖； 附圖2為本實(shí)用新型的電源切換電路原理圖； 附圖3為本實(shí)用新型的控制啟動電路原理圖； 附圖4為本實(shí)用新型的電子調(diào)速電路原理圖；附圖中標(biāo)號說明-l一主電源；2— 備用電源；3— 電源檢測電路； 4一自動手動控制；5— 電瓶；6— 電隔離耦合；7— 穩(wěn)壓；8— 單片機(jī)；11011102110312011202120312041205第一中間繼電器; 第二中間繼電器;接觸器J;降壓模塊；雙向指示發(fā)光管；雙向耦合器；熱敏三極管；手動； io—報(bào)警指示電路ll一電源切換電路12— 控制啟動電路13— 電子調(diào)速電路 14一至用戶；1206— 節(jié)氣門y5、 y6;1207— 熄火開關(guān)y4;1209— 燃料開關(guān)閥y2;1210— 啟動開關(guān)yl;1301— 集成功率運(yùn)放A;1302— 無刷可逆電機(jī)；1303— 集成功率運(yùn)放B;1208—阻風(fēng)門y3;1200—處理模塊;具體實(shí)施方式
請參閱附圖l、 2、 3、 4所示，本實(shí)用新型由電源、穩(wěn)壓電路、 開關(guān)、運(yùn)算放大器、電機(jī)及發(fā)電機(jī)組組成，由一條主電源(1)供電 的工作線路和一條發(fā)電機(jī)組供電的備用線路組成一整體的控制電路 結(jié)構(gòu)，該控制電路包括電源檢測電路(3)、自動手動控制(4)模 塊、電瓶(5)、電隔離耦合(6)、穩(wěn)壓(7)模塊、單片機(jī)(8)、報(bào) 警指示電路(10)、自動手動電路、電源切換電路(11)、控制啟動 電路(12)及電子調(diào)速電路(13)等；其中一主電源(1)的輸出端與電源檢測電路(3)相應(yīng)的輸入端相 連接；一備用電源電源(2)的輸出端與電源檢測電路(3)相應(yīng)的輸 入端相連接；一電瓶(5)的輸出端與穩(wěn)壓(7)模塊相應(yīng)的輸入端相連接， 穩(wěn)壓(7)模塊的輸出端與單片機(jī)(8)相應(yīng)的輸入端相連接；一單片機(jī)(8)的輸入端通過電隔離耦合(6)分別與電源檢測 電路(3)和自動手動控制(4)模塊相應(yīng)的輸出端相連接；單片機(jī) (8)的輸出端通過電隔離耦合(6)分別與報(bào)警指示電路(10)、電 源切換電路(11)、控制啟動電路(12)及電子調(diào)速電路(13)相應(yīng) 的輸入端相連接； 電源切換電路(11)的輸出端與至用戶(14)模塊相應(yīng)的輸入 端相連接；控制啟動電路(12)和電子調(diào)速電路(13)的輸出端與備用電 源(2)模塊的輸入端相連接。所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的電源檢測電路(3) 中電源的電壓信號由中間繼電器耦合傳送到單片機(jī)(8)，該中間繼 電器耦合由雙向光耦耦合與雙向指示發(fā)光管相互串接組成。請參閱附圖2所示，所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置 的電源切換電路(11)包括中間繼電器、聯(lián)鎖的二開二閉四極接 觸器和延遲電路等，其中接觸器J (1103)的兩個(gè)常開觸點(diǎn)與主電源(1)相連接，兩個(gè) 常閉觸點(diǎn)與備用電源(2)相連接，接觸器J (1103)分別與第一中 間繼電器(1101)和第二中間繼電器(1102)相互并接，第一中間 繼電器(1101)的一端與主電源(1)相連接，另一端的常開觸點(diǎn)閉 合，向單片機(jī)送入X。開關(guān)量信號；第二中間繼電器(1102)的一 端通過接觸器J (1103)與主電源(1)相連接，另一端的常開觸點(diǎn) 閉合，由單片機(jī)發(fā)出的控制信號Y。傳送到第二中間繼電器(1102)。請參閱附圖3所示，所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置 的控制啟動電路(12)包括手動啟動、停止按鈕、處理模塊(1200)、 單片機(jī)(8)、備用電源(2)、主電源指示和備電源指示，其中手動(1205)的輸出端與單片機(jī)(8)相應(yīng)的輸入端相連接；熱敏三極管(1204)的輸入端與單片機(jī)(8)相應(yīng)的輸出端相 連接，熱敏三極管(1204)的輸出端與雙向光耦電路的處理模塊 (1200)相耦合；處理模塊(1200)由雙向指示發(fā)光管(1202)與雙向耦合器(1203) 串接后與降壓模塊(1201)相互并接； 燃料開關(guān)閥y2 (1209)、阻風(fēng)門y3 (1208)、熄火開關(guān)y4 (1207) 及節(jié)氣門y5、 y6 (1206)的輸入端相連接，備用電源(2)的電瓶 (5)輸出端與單片機(jī)(8)的電源12V相連接；備用電源(2)的輸出端分別與處理模塊(1200)的輸入端相連接。所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的報(bào)警指示電路(IO) 和自動手動電路包括手動啟動、停止按鈕、主電源指示及備電源 指示。請參閱附圖4所示，所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置 的電子調(diào)速電路(13)包括雙向耦合器、集成功率運(yùn)放及無刷可 逆電機(jī)(1302)，其中節(jié)氣門y5的降速信號經(jīng)耦合傳送到集成功率運(yùn)放A (1301) 的輸入端，集成功率運(yùn)放A (1301)的輸出端通過電阻RO與無刷可 逆電機(jī)(1302)的輸入端相連接，無刷可逆電機(jī)(1302)的輸出端 與集成功率運(yùn)放B(1303)的輸入端相連接，集成功率運(yùn)放B(1303) 的輸出信號經(jīng)節(jié)氣門y6耦合后的升速信號輸出。本實(shí)用新型的相關(guān)技術(shù)特征如下一種發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，當(dāng)主電源(市電)停電 時(shí)該裝置自動啟動備用電源(發(fā)電機(jī)組)并完成自動切換；當(dāng)主電源 恢復(fù)供電時(shí)自動關(guān)閉發(fā)電機(jī)組并完成自動切換；并在發(fā)電機(jī)組工作時(shí) 能自動調(diào)速穩(wěn)速。其組成部分有電源檢測電路、單片機(jī)、控制啟動 電路、電源切換電路、自動手動切換電路、指示報(bào)警電路、電子調(diào)速 電路等。其中單片機(jī)的輸入端通過電氣隔離分別與電源檢測電路、自動手動切換電路相連接，輸出端通過電氣隔離分別與指示報(bào)警電路、 控制啟動電路、電源切換電路、電子調(diào)速電路相連接。所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，在電源檢測電路中， 電源的電壓信號由中間繼電器耦合送入單片機(jī)，中間繼電器耦合由雙 向光耦耦合、雙向發(fā)光管指示等組成。
所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，所述的電源切換電路 是由中間繼電器、聯(lián)鎖功能的二開二閉四極接觸器、延遲電路等組成。
所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，所述的控制啟動電路 中，主電源采樣用中間繼電器，發(fā)電機(jī)組發(fā)電電源采樣用雙向光耦，單片機(jī)控制發(fā)電機(jī)組的啟動開關(guān)yl、發(fā)電機(jī)燃料開關(guān)y2、發(fā)電機(jī)阻風(fēng) 門y3、發(fā)電機(jī)節(jié)氣門y5等的狀態(tài)。
所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，所述的指示報(bào)警電路 和自動手動電路是由手動啟動、停止按鈕、主電源指示、備電源指示 等組成。
所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，該單片機(jī)軟件控制過 程中，其工作過程可通過單片機(jī)編程控制發(fā)電機(jī)組的啟動開關(guān)、發(fā)電 機(jī)燃料控制開關(guān)、發(fā)電機(jī)阻風(fēng)門、發(fā)電機(jī)節(jié)氣門、發(fā)電機(jī)熄火開關(guān)等 的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組自啟動發(fā)電與自動投入運(yùn)行。
所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，在電子調(diào)速電路中， 測出發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓頻率，與標(biāo)準(zhǔn)頻率50Hz (或60Hz)進(jìn)行比較， 得出偏差來控制無刷可逆直流電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)整發(fā)電機(jī)節(jié)氣門開度， 以穩(wěn)定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。
本實(shí)用新型采用了單片機(jī)作為本裝置的核心控制部件，它不僅能 對主電源及備用電源進(jìn)行檢測并實(shí)現(xiàn)自動或手動切換，而且還可以實(shí) 現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的啟動和電子調(diào)速穩(wěn)速等功能。具體技術(shù)解決方案是由 電源檢測電路、單片機(jī)、自動手動電路、控制啟動電路、指示報(bào)警電 路、電源切換電路、電子調(diào)速電路等組成的發(fā)電機(jī)組自啟動、自投與 電子調(diào)速控制裝置，單片機(jī)的輸入端通過電氣隔離分別與電源檢測電 路、自動手動電路相連接，輸出端通過電氣隔離分別與指示報(bào)警電路、 控制啟動電路、電源切換電路、電子調(diào)速電路相連接。
所述的電源檢測電路是由中間繼電器1和光電耦合等電路組成。主電源(市電)的電壓信號是通過中間繼電器l耦合，并將開關(guān)量x。的狀態(tài)送入單片機(jī)，由程序來決定是否啟動備用電源(發(fā)電機(jī)組)。中間繼電器耦合2由雙向光電耦合、雙向發(fā)光管指示等組成，能有效的進(jìn) 行強(qiáng)弱電信號的隔離，以提高可靠性，并將主電源信號轉(zhuǎn)化為開關(guān)量， 便于單片機(jī)控制。所述的電源切換電路是由中間繼電器2、聯(lián)鎖功能的二開二閉四極 接觸器J、延遲電路等組成。接觸器J的兩個(gè)常開觸點(diǎn)與主電源相連接， 兩個(gè)常閉觸點(diǎn)與備用電源(發(fā)電機(jī)組發(fā)電)相連接。正常狀態(tài)下(主 電源供電)，接觸器J線圈得電，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，主電 源供給用戶電能；當(dāng)主電源停電時(shí)，接觸器J線圈失電，常開觸點(diǎn)開、 常閉觸點(diǎn)恢復(fù)正常狀態(tài)，備用電源接入，實(shí)現(xiàn)電源的自動切換，供給 用戶電能。所述的指示報(bào)警電路和自動手動電路是由手動啟動、停止按鈕、 主電源指示、備電源指示等組成。當(dāng)主電源停電(指示燈顯示為紅色)， 系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)組自啟動并自投狀態(tài)，重復(fù)6 10次發(fā)電機(jī)組啟動 成功(重復(fù)次數(shù)可以設(shè)置)，此時(shí)備用電源指示顯示為綠色，如果重 復(fù)次數(shù)達(dá)到設(shè)置值，發(fā)電機(jī)組啟動不成，備用電源顯示為紅色，則報(bào) 警并轉(zhuǎn)入手動啟動控制，此時(shí)可由面板按鈕繼續(xù)啟動或檢查；當(dāng)主電 源恢復(fù)(主電源指示燈顯示為綠色)，則關(guān)閉發(fā)電機(jī)組復(fù)原(備用電 源顯示為紅色)，電源切換為市電。所述的電子調(diào)速電路由采樣、功率放大、執(zhí)行器等電路組成。由 發(fā)電電源通過雙向光耦，進(jìn)行轉(zhuǎn)速采樣，檢測發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓頻率， 送入單片機(jī)中與標(biāo)準(zhǔn)頻率50Hz (或60Hz)進(jìn)行比較，得出偏差，當(dāng)偏 差超過一定范圍，單片機(jī)發(fā)出升降速信號(Y5、 Y6)，經(jīng)過功率放大后， 驅(qū)動可逆電動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)組節(jié)氣門改變進(jìn)氣量，達(dá)到調(diào)速目的。此 電路為閉環(huán)控制電路，能實(shí)時(shí)對發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速穩(wěn)速，滿足調(diào)速要求。
單片機(jī)軟件控制過程中，根據(jù)工作狀態(tài)通過單片機(jī)編程控制發(fā)電 機(jī)組的啟動、發(fā)電機(jī)燃料控制開關(guān)、發(fā)電機(jī)阻風(fēng)門、發(fā)電機(jī)節(jié)氣門、 發(fā)電機(jī)的熄火開關(guān)等的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組自啟動發(fā)電與自動投入運(yùn)行。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)利用單片機(jī)作為發(fā)電 機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置的主控器件，能減少控制設(shè)備，簡化接 線，提高裝置的可靠性。它不僅能對主電源及備用電源進(jìn)行檢測并實(shí) 現(xiàn)自動或手動切換，而且還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的起動和電子調(diào)速穩(wěn)速 等功能。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，顯示報(bào)警電路直接指示出故障設(shè)備，便 于工作人員及時(shí)處理保證自投控制裝置始終處于正常工作狀態(tài)，從而 進(jìn)一步提高了裝置的可靠性。請參閱附圖l所示，圖l為本實(shí)用新型的原理框圖，本實(shí)用新型主 要由電源檢測電路、單片機(jī)、自動手動電路、控制啟動電路、指示報(bào) 警電路、電源切換電路、電子調(diào)速電路等組成的發(fā)電機(jī)組自投與電子 調(diào)速控制裝置，單片機(jī)的輸入端通過電氣隔離分別與電源檢測電路、 自動手動電路相連接，輸出端通過電氣隔離分別與指示報(bào)警電路、控 制啟動電路、電源切換電路、電子調(diào)速電路相連接。本裝置由一條工 作線路(主電源供電)和一條備用線路(發(fā)電機(jī)組供電)，當(dāng)工作線 路因故障或其它原因失電，發(fā)電機(jī)組將自啟動發(fā)電并自動投入運(yùn)行， 切除工作線路，投入備用線路。該裝置不僅能對主電源及備用電源進(jìn) 行檢測并實(shí)現(xiàn)自動或手動切換，而且還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的起動和電 子調(diào)速穩(wěn)速等功能。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，指示報(bào)警電路直接指示出設(shè) 備故障，便于工作人員即使處理，保證電源自動切換裝置始終處于正 常工作狀態(tài)，大大提高了裝置的可靠性。本實(shí)用新型工作過程 (1)常態(tài)工作，主電源(市電)接入，接觸器J線圈失電，接觸 器J常開觸點(diǎn)斷開；
(2) 主電源停電或故障時(shí)，可通過接觸器J的聯(lián)鎖觸點(diǎn)進(jìn)行主備 電源的切換；同時(shí)控制發(fā)電機(jī)組自啟動；(3) 發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，接觸器J常閉觸點(diǎn)閉合，備用電源接入。 電子調(diào)速電路使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，并使發(fā)電機(jī)發(fā)電頻率穩(wěn)定在50Hz(或60Hz);(4) 主電源停電時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)組自啟動并自投狀態(tài)，如果 啟動數(shù)次，發(fā)電機(jī)組啟動不成功，則報(bào)警并轉(zhuǎn)入手動啟動控制，可由 面板按鈕繼續(xù)啟動或檢查；請參閱附圖2所示，圖2為本實(shí)用新型的電源切換電路原理圖。其電源切換電路由聯(lián)鎖功能的二開二閉四極接觸器、延遲電路等組成。接 觸器J的兩個(gè)常開觸點(diǎn)與主電源相連接，兩個(gè)常閉觸點(diǎn)與備用電源(發(fā) 電機(jī)組發(fā)電)相連接。正常狀態(tài)下(主電源供電)，中間繼電器線圈l 得電，其常開觸點(diǎn)閉合，向單片機(jī)送入X。開關(guān)量信號，單片機(jī)發(fā)出控 制信號Y。，便中間繼電器線圈2得電，其常開觸點(diǎn)閉合，此時(shí)接觸器J 線圈得電，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，主電源供給用戶電能；當(dāng) 主電源停電時(shí)，中間繼電器線圈l失電，單片機(jī)發(fā)出發(fā)電機(jī)組自啟動 發(fā)電控制信號Y。，接觸器J線圈失電，常開觸點(diǎn)開、常閉觸點(diǎn)恢復(fù)正常 狀態(tài)，備用電源接入，實(shí)現(xiàn)電源的自動切換，供給用戶電能。請參閱附圖3所示，圖3為本實(shí)用新型的控制啟動電路原理圖。主電 源采樣用中間繼電器l簡單方便，發(fā)電機(jī)組發(fā)電電源采樣用雙向光耦， 便于發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采樣(為電子調(diào)速電路提供發(fā)電電壓頻率)，其控 制采用單片機(jī)可降低成本，輸入輸出采用光電隔離可提高裝置的可靠 性。當(dāng)主電源停電時(shí)(指示燈顯示為紅色)，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)組自啟 動并自投狀態(tài)，控制系統(tǒng)首先連續(xù)數(shù)秒來確認(rèn)發(fā)電機(jī)組有無故障，然 后通過程序控制阻風(fēng)門與熄火開關(guān)復(fù)位，打開燃料開關(guān)閥y2，啟動發(fā) 電機(jī)組l 2s停頓l 2s (時(shí)間可以設(shè)置)，重復(fù)6 10次(重復(fù)次數(shù)可
以設(shè)置)發(fā)電機(jī)組啟動成功不再重復(fù)，此時(shí)備用電源指示顯示為綠色，如果重復(fù)6 10啟動不成，備用電源顯示為紅色，則報(bào)警并轉(zhuǎn)入手動 啟動控制，可由面板按鈕繼續(xù)啟動或檢查；當(dāng)主電源恢復(fù)(指示燈顯示為綠色)，則關(guān)閉發(fā)電機(jī)組熄火開關(guān)y4，發(fā)電機(jī)組關(guān)閉(備用電源顯示為紅色)，電源切換為正常市電。以上的工作過程可通過單片機(jī)編程來控制發(fā)電機(jī)組的啟動yl、發(fā)電機(jī)燃料開關(guān)y2、發(fā)電機(jī)阻風(fēng)門y3、 發(fā)電機(jī)節(jié)氣門y5等的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組自啟動發(fā)電與自動投入運(yùn) 行。圖4為本實(shí)用新型電子調(diào)速原理圖。當(dāng)因故障或其它原因?qū)е鹿ぷ?線路失電時(shí)，發(fā)電機(jī)組將自啟動發(fā)電并自動投入運(yùn)行，并切除工作線 路。發(fā)電機(jī)必須在轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)工作，以確保發(fā)電機(jī)頻率穩(wěn)定在50Hz(或 60Hz)。電子調(diào)速電路先采樣發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓頻率，送入單片機(jī)中 與標(biāo)準(zhǔn)頻率50Hz (或60Hz)進(jìn)行比較，得出偏差，當(dāng)偏差超過一定范 圍，單片機(jī)發(fā)出升降速信號(Y5、 Y6)，送附圖4，經(jīng)過功率放大后， 驅(qū)動可逆電機(jī)帶動節(jié)氣門改變進(jìn)氣量，達(dá)到調(diào)速目的。此電路為閉環(huán) 控制電路，能實(shí)時(shí)對發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速穩(wěn)速，滿足調(diào)速要求。
具體實(shí)施方式
之一1、 根據(jù)用戶對不間斷電源的要求及發(fā)電機(jī)組發(fā)電的特點(diǎn)，對控制裝置進(jìn)行總體思路設(shè)計(jì)以及所需電氣控制元件選型；2、 具體電路設(shè)計(jì)與制作；3、 配合硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)控制程序；4、 本控制裝置裝配；5、 本控制裝置調(diào)試；6、 與主電源及發(fā)電機(jī)組等聯(lián)機(jī)調(diào)試。
權(quán)利要求1、一種發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置，該裝置有電源、穩(wěn)壓電路、開關(guān)、運(yùn)算放大器、電機(jī)及發(fā)電機(jī)組，其特征在于由一條主電源(1)供電的工作線路和一條發(fā)電機(jī)組供電的備用線路組成一整體的控制電路結(jié)構(gòu)，該控制電路包括電源檢測電路(3)、自動手動控制(4)模塊、電瓶(5)、電隔離耦合(6)、穩(wěn)壓(7)模塊、單片機(jī)(8)、報(bào)警指示電路(10)、自動手動電路、電源切換電路(11)、控制啟動電路(12)及電子調(diào)速電路(13)；其中一主電源(1)的輸出端與電源檢測電路(3)相應(yīng)的輸入端相連接；一備用電源電源(2)的輸出端與電源檢測電路(3)相應(yīng)的輸入端相連接；一電瓶(5)的輸出端與穩(wěn)壓(7)模塊相應(yīng)的輸入端相連接，穩(wěn)壓(7)模塊的輸出端與單片機(jī)(8)相應(yīng)的輸入端相連接；一單片機(jī)(8)的輸入端通過電隔離耦合(6)分別與電源檢測電路(3)和自動手動控制(4)模塊相應(yīng)的輸出端相連接；單片機(jī)(8)的輸出端通過電隔離耦合(6)分別與報(bào)警指示電路(10)、電源切換電路(11)、控制啟動電路(12)及電子調(diào)速電路(13)相應(yīng)的輸入端相連接；電源切換電路(11)的輸出端與至用戶(14)模塊相應(yīng)的輸入端相連接；控制啟動電路(12)和電子調(diào)速電路(13)的輸出端與備用電源(2)模塊的輸入端相連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置， 其特征在于所述的電源檢測電路(3)中電源的電壓信號由中間繼 電器耦合傳送到單片機(jī)(8)，該中間繼電器耦合由雙向光耦耦合與 雙向指示發(fā)光管相互串接組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置， 其特征在于所述的電源切換電路(11)包括中間繼電器、聯(lián)鎖 的二開二閉四極接觸器和延遲電路，其中接觸器J (1103)的兩個(gè)常開觸點(diǎn)與主電源(1)相連接，兩個(gè) 常閉觸點(diǎn)與備用電源(2)相連接，接觸器J (1103)分別與第一中間繼電器(1101)和第二中間繼電器(1102)相互并接，第一中間 繼電器(1101)的一端與主電源(1)相連接，另一端的常開觸點(diǎn)閉 合，向單片機(jī)送入X。開關(guān)量信號；第二中間繼電器(1102)的一 端通過接觸器J (1103)與主電源(1)相連接，另一端的常開觸點(diǎn) 閉合，由單片機(jī)發(fā)出的控制信號Y。傳送到第二中間繼電器(1102)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置， 其特征在于所述的控制啟動電路(12)包括手動啟動、停止按鈕、處理模塊(1200)、單片機(jī)(8)、備用電源(2)、主電源指示和備電源指示，其中-手動(1205)的輸出端與單片機(jī)(8)相應(yīng)的輸入端相連接； 熱敏三極管(1204)的輸入端與單片機(jī)(8)相應(yīng)的輸出端相連接，熱敏三極管(1204)的輸出端與雙向光耦電路的處理模塊 (1200)相耦合；處理模塊(1200)由雙向指示發(fā)光管(1202)與雙向耦合器(1203) 串接后與降壓模塊(1201)相互并接；單片機(jī)(8)的輸出端分別與備用電源(2)的啟動開關(guān)y1(1210)、 燃料開關(guān)閥y2 (1209)、阻風(fēng)門y3 (1208)、熄火開關(guān)y4 (1207) 及節(jié)氣門y5、 y6 (1206)的輸入端相連接，備用電源(2)的電瓶 (5)輸出端與單片機(jī)(8)的電源12V相連接；備用電源(2)的輸出端分別與處理模塊(1200)的輸入端相連接。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置， 其特征在于所述的報(bào)警指示電路(10)和自動手動電路包括手 動啟動、停止按鈕、主電源指示及備電源指示。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置， 其特征在于所述的電子調(diào)速電路(13)包括雙向耦合器、集成 功率運(yùn)放及無刷可逆電機(jī)(1302)，其中節(jié)氣門y5的降速信號經(jīng)耦合傳送到集成功率運(yùn)放A (1301) 的輸入端，集成功率運(yùn)放A (1301)的輸出端通過電阻RO與無刷可 逆電機(jī)(1302)的輸入端相連接，無刷可逆電機(jī)(1302)的輸出端 與集成功率運(yùn)放B(1303)的輸入端相連接，集成功率運(yùn)放B(1303) 的輸出信號經(jīng)節(jié)氣門y6耦合后的升速信號輸出。
專利摘要一種涉及單片機(jī)程序控制裝置，尤指一種主要適用于發(fā)電機(jī)組的主電源及備用電源功能的發(fā)電機(jī)組自投與電子調(diào)速控制裝置。本實(shí)用新型由發(fā)電機(jī)組等部件組成，由一條主電源供電的工作線路和一條發(fā)電機(jī)組供電的備用線路組成一整體的控制電路結(jié)構(gòu)，該控制電路包括電源檢測電路、自動手動控制模塊、電瓶、電隔離耦合、單片機(jī)、報(bào)警指示電路、自動手動電路、電源切換電路、控制啟動電路及電子調(diào)速電路。主要解決單片機(jī)如何作為本裝置的核心控制部件等有關(guān)技術(shù)問題。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是該裝置不僅能對主電源及備用電源進(jìn)行檢測并實(shí)現(xiàn)自動或手動切換，而且還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的起動和電子調(diào)速穩(wěn)速等功能；能減少控制設(shè)備，簡化接線，提高裝置的可靠性。
文檔編號H02J9/08GK201018315SQ20062004906
公開日2008年2月6日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者方祖華, 陳永祥 申請人:上海師范大學(xué)