通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體涉及通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括檢測(cè)部、控制部和執(zhí)行部，檢測(cè)部包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；控制部為單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有AD采樣電路和PID算法電路，單片機(jī)上設(shè)有多個(gè)輸入端，分別連接市電網(wǎng)線路、蓄電池兩端、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)線、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；執(zhí)行部為步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器，步進(jìn)電機(jī)分別與化油器的阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)連接，步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器分別連接單片機(jī)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到市電網(wǎng)停電時(shí)，單片機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器，帶動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)自適應(yīng)調(diào)節(jié)阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的混合油氣量，最終保證發(fā)電機(jī)組順利啟動(dòng)并發(fā)電。
【專利說(shuō)明】通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電控制裝置領(lǐng)域，具體涉及通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田、煤礦、通訊基站等偏遠(yuǎn)地區(qū)，甚至超市、居民樓群等地區(qū)。由于電網(wǎng)停電會(huì)導(dǎo)致很多設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，例如:電器設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，通訊設(shè)備信號(hào)中斷等現(xiàn)象。當(dāng)維修人員也無(wú)法及時(shí)恢復(fù)電力供應(yīng)時(shí)，需要自帶檢測(cè)系統(tǒng)的自主發(fā)電機(jī)組發(fā)電，將電能供應(yīng)急需設(shè)備，保證各設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。我們?nèi)绾文軌蜃龅郊皶r(shí)自主發(fā)電，主要采用下述方式:監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)市電，當(dāng)市電停電時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，保證用電器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)市電恢復(fù)供電時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)停止發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)。安裝現(xiàn)有的控制系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、化油器和單片機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)連接著發(fā)電機(jī)和化油器，化油器內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小的阻風(fēng)門(mén)和調(diào)節(jié)混合氣量大小的節(jié)氣門(mén)。雖然可以利用現(xiàn)有的裝置啟閉發(fā)電機(jī)組，利用發(fā)電機(jī)組發(fā)電，將電能供應(yīng)電器，使電器保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但是現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)不能自適應(yīng)的調(diào)節(jié)阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)的啟閉角度，也不能時(shí)刻監(jiān)測(cè)市電網(wǎng)的工作情況，做到快速反應(yīng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力；同時(shí)單片機(jī)無(wú)法通過(guò)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，控制啟動(dòng)節(jié)氣門(mén)和阻風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟角度，只能由機(jī)械調(diào)速機(jī)構(gòu)控制空氣和燃料的混合比例，不能準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)用電器需求電量并無(wú)法做到精確自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力，發(fā)電頻率無(wú)法穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)恒定的范圍內(nèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)不能自適應(yīng)的調(diào)節(jié)阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)的啟閉角度，也不能時(shí)刻監(jiān)測(cè)市電網(wǎng)的工作情況，做到快速反應(yīng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)部、控制部和執(zhí)行部，檢測(cè)部包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；控制部為單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有AD采樣電路和PID算法電路，單片機(jī)上設(shè)有多個(gè)輸入端，分別連接市電網(wǎng)線路、蓄電池兩端、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)線、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；執(zhí)行部為步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器，步進(jìn)電機(jī)分別與化油器的阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)連接，步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器分別連接單片機(jī)。
[0005]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型中，在現(xiàn)有化油器的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型增加了均由單片機(jī)所控制的阻風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)和節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)；在單片機(jī)的一個(gè)輸入端連接對(duì)用電器電流采樣的電流傳感器，單片機(jī)的另一輸入端還連接著發(fā)動(dòng)機(jī)的缸頭上的溫度傳感器。這樣一來(lái)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到市電停電時(shí)，單片機(jī)就會(huì)根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的高低，帶動(dòng)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)及時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)化油器上阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)當(dāng)前溫度下進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的混合油氣量，最終保證發(fā)電機(jī)組在各種環(huán)境溫度下順利啟動(dòng)并發(fā)電，單片機(jī)控制交流繼電器切換到發(fā)電機(jī)組給用電器供電。另外，當(dāng)用電器發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)在單片機(jī)的控制下，通過(guò)節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)及時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)化油器節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度，進(jìn)而及時(shí)自動(dòng)地調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的混合油氣的比例和總量，維持恒定頻率發(fā)電的質(zhì)量輸出特性，最終促使該發(fā)電機(jī)組輸出電量根據(jù)用電器要求的調(diào)整。當(dāng)市電恢復(fù)供應(yīng)時(shí)，單片機(jī)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)，切斷燃油，停止發(fā)電機(jī)組發(fā)電，單片機(jī)控制交流繼電器切換到市電給用電器供電。
[0006]進(jìn)一步，所述發(fā)電機(jī)組的發(fā)電輸出端上設(shè)有用電器電流傳感器，用電器電流傳感器連接單片機(jī)，這樣可以監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組工作的全部過(guò)程。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0008]圖1為本實(shí)用新型通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)的應(yīng)用框圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)中化油器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1、2所示:通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)部、控制部和執(zhí)行部，其特征在于，檢測(cè)部包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；控制部為單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有AD采樣電路和PID算法電路，單片機(jī)上設(shè)有多個(gè)輸入端，分別連接市電網(wǎng)線路、蓄電池兩端、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)線、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；執(zhí)行部為步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器，步進(jìn)電機(jī)分別與化油器的阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)連接，步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器分別連接單片機(jī)；發(fā)電機(jī)組的發(fā)電輸出端上設(shè)有電流傳感器，電流傳感器連接單片機(jī)。
[0011]工作中，單片機(jī)監(jiān)測(cè)市電網(wǎng)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)起停；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)為化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)；化油器3帶有調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小的阻風(fēng)門(mén)和調(diào)節(jié)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)的混合油氣量大小的節(jié)氣門(mén)(圖2中，右邊的箭頭表示空氣從箭頭所指方向通過(guò)阻風(fēng)門(mén)進(jìn)入化油器；左邊的箭頭，表示混合油氣從箭頭所指方向進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī))。在本實(shí)用新型中，阻風(fēng)門(mén)連接有由單片機(jī)所控制的阻風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)2，節(jié)氣門(mén)連接有由單片機(jī)所控制的節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)I (注:由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員十分清楚，阻風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸與阻風(fēng)門(mén)的轉(zhuǎn)軸連接，節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)I的輸出軸與節(jié)氣門(mén)的轉(zhuǎn)軸連接，圖2未畫(huà)出相應(yīng)的局部剖視圖來(lái))；在發(fā)動(dòng)機(jī)的缸頭上安裝溫度傳感器，溫度傳感器連接單片機(jī)；單片機(jī)是帶有AD采樣電路、PID算法電路，單片機(jī)上設(shè)有多個(gè)輸入端，分別連接市電網(wǎng)線路、蓄電池兩端、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)線、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器。
[0012]結(jié)合對(duì)本實(shí)用新型有益效果的了解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述【具體實(shí)施方式】中可以看出，本實(shí)用新型區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的主要方面在執(zhí)行機(jī)構(gòu)(兩個(gè)步進(jìn)電機(jī))和在恰當(dāng)位置設(shè)置的對(duì)應(yīng)傳感器。至于單片機(jī)，則完全是根據(jù)功能需要進(jìn)行的常規(guī)選用，即選擇現(xiàn)有的帶有AD采樣電路、PID算法電路的單片機(jī)。所以，涉及與單片機(jī)相關(guān)的具體接線位置、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的放大電路等，因本領(lǐng)域的技術(shù)人員十分清楚、熟悉，故不贅述；圖1繪制出該系統(tǒng)的應(yīng)用框圖，實(shí)踐中用到的充電器，功率超限自動(dòng)短路器均省略未畫(huà)。
[0013]本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，在通過(guò)監(jiān)測(cè)市電網(wǎng)電壓的方式來(lái)確定是否應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組。相關(guān)步驟按如下要求設(shè)定:[0014]在該系統(tǒng)接線完畢，打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，單片機(jī)隨時(shí)監(jiān)測(cè)市電網(wǎng)電壓，當(dāng)市電電壓停止供應(yīng)一定時(shí)間后，單片機(jī)通過(guò)缸頭溫度傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行缸溫采樣，并根據(jù)缸頭溫度來(lái)決定通過(guò)阻風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)2和節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)I所分別帶動(dòng)的阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度，在據(jù)此控制阻風(fēng)門(mén)步進(jìn)電機(jī)2和節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)I的同時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并通過(guò)交流繼電器切換到發(fā)電機(jī)組給用電器供電，緊接著讓單片機(jī)通過(guò)用電器電流傳感器，并利用PID算法進(jìn)行運(yùn)算，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門(mén)步進(jìn)電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)其節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度，達(dá)到功能設(shè)置的發(fā)電頻率輸出，以始終滿足發(fā)電輸出的目的。當(dāng)市電恢復(fù)供應(yīng)時(shí)，單片機(jī)通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)，切斷燃油，停止發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并通過(guò)交流繼電器切換到市電給用電器供電。
[0015]另外，在本系統(tǒng)中僅用小電流來(lái)給蓄電池充電，提高蓄電池壽命；關(guān)于自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程中的阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)的開(kāi)啟角度問(wèn)題，由于對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，既可以根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)置單片機(jī)對(duì)相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的控制量，也可通過(guò)有限的常識(shí)試驗(yàn)重新確定；發(fā)動(dòng)機(jī)為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力，使發(fā)電機(jī)順利發(fā)電，所以發(fā)動(dòng)機(jī)最先啟動(dòng)。
[0016]以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)，包括檢測(cè)部、控制部和執(zhí)行部，其特征在于，檢測(cè)部包括發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；控制部為單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有AD采樣電路和PID算法電路，單片機(jī)上設(shè)有多個(gè)輸入端，分別連接市電網(wǎng)線路、蓄電池兩端、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)線、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器和用電器電流傳感器；執(zhí)行部為步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器，步進(jìn)電機(jī)分別與化油器的阻風(fēng)門(mén)和節(jié)氣門(mén)連接，步進(jìn)電機(jī)、啟動(dòng)繼電器和交流繼電器分別連接單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用型發(fā)電機(jī)組無(wú)人值守控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)組的發(fā)電輸出端上設(shè)有用電器電流傳感器，用電器電流傳感器連接單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】F02M19/12GK203717162SQ201420054231
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
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