專利名稱：一種變速節(jié)能的發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)組，特別是一種可控制變速的節(jié)能型發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)是工作在50HZ或60HZ固定轉(zhuǎn)速下的，因此即使在輕 載的狀態(tài)下柴油機(jī)也要高速遠(yuǎn)行，其結(jié)果必然導(dǎo)致柴油機(jī)磨損增加，高 速輕載下也會(huì)導(dǎo)致燃油的浪費(fèi)。特別是在一些變負(fù)載的情況下工作時(shí)， 柴油機(jī)常常在很輕的負(fù)載下運(yùn)行后待機(jī)。
我國(guó)的電源負(fù)載是按照交流50HZ設(shè)計(jì)的電磁參數(shù)，因此采取簡(jiǎn)單的 降低頻率會(huì)降低感性負(fù)載的感抗，容易損壞設(shè)備。近年來(lái)隨著半導(dǎo)體技 術(shù)的發(fā)展，很多設(shè)備使用更節(jié)能的變頻設(shè)備，變頻設(shè)備的電源是把交流 電轉(zhuǎn)化成直流電，然后在轉(zhuǎn)化成設(shè)備所需要的頻率，這樣對(duì)輸入的電源 的頻率要求就不是傳統(tǒng)設(shè)備的那樣嚴(yán)格。僅僅要求電壓和輸入功率滿足 設(shè)備要求就可以進(jìn)行實(shí)踐操作。
現(xiàn)有技術(shù)中的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)采用的是固定傳動(dòng)比的連接方式，如 果過(guò)改變柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變發(fā)電機(jī)的頻率，必然要求柴油機(jī)和發(fā)電機(jī) 具有良好的技術(shù)參數(shù)，既能使用高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生穩(wěn)定的電流輸出又能在 低速運(yùn)轉(zhuǎn)下產(chǎn)生對(duì)于低負(fù)載要求電流輸出。
這樣在現(xiàn)有技術(shù)中只是一個(gè)理想化的設(shè)想，如果要變成發(fā)電機(jī)組中 應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需要解決諸多的技術(shù)難題。首先是負(fù)載對(duì)電流輸出的變化如 何檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題；第二是發(fā)電機(jī)如何能夠在的轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定的電流 輸出的技術(shù)問(wèn)題；第三是柴油機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)速和缸位如何檢測(cè)的問(wèn)題；第 四是油泵的提前角和供油量控制問(wèn)題；最后是如何對(duì)幾個(gè)技術(shù)參數(shù)如何 協(xié)調(diào)控制的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法應(yīng)對(duì)于負(fù)載的變化來(lái)調(diào) 整柴油機(jī)轉(zhuǎn)速而浪費(fèi)能源的問(wèn)題，提供一種可控制變速的節(jié)能型發(fā)電機(jī) 組。利用本實(shí)用新型的可控制變速的節(jié)能型發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)負(fù)載的變 化適時(shí)調(diào)整油泵供油量和提前角，達(dá)到變速節(jié)能的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案
一種變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組，包括柴油機(jī)，其特征在于，還包括一與柴 油機(jī)連接的可變速的發(fā)電機(jī)，所述柴油機(jī)上設(shè)有可控制供油提前角和噴 油量的油泵，所述的發(fā)電機(jī)的輸出線路上安裝有功率變送器，該功率變 送器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)一電流/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后輸入至一智能電調(diào)系統(tǒng) 中，所述柴油機(jī)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器和缸位傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器和缸 位傳感器分別輸出信號(hào)至智能電調(diào)系統(tǒng)中，該智能電調(diào)系統(tǒng)輸出控制信 號(hào)至油泵中。
所述的智能電調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變速控制，進(jìn)行速度、供油、提前角、速 度的斜率的控制。
所述的發(fā)電機(jī)為在26. 6HZ 60HZ下工作的變速發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型的一種變速節(jié)能的發(fā)電機(jī)組對(duì)輸出到負(fù)載上的功率進(jìn) 行檢測(cè)，將檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸入到智能電調(diào)系統(tǒng) 中，采集柴油機(jī)內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)，智能電調(diào)系統(tǒng)控制油泵的提前角和輸油 量達(dá)到可自動(dòng)變速控制的目的，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)變速控制可以根據(jù)負(fù)載的大 小來(lái)調(diào)節(jié)柴油機(jī)的運(yùn)行頻率，達(dá)到節(jié)約燃油能源的目的。


圖1是本實(shí)用新型的變速節(jié)能的發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，
l一柴油機(jī) ll一轉(zhuǎn)速傳感器 12—缸位傳感器 2—發(fā)電機(jī) 3—功率變送器 4一電流/電壓轉(zhuǎn)換器
5—智能電調(diào)系統(tǒng) 6—油泵
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的變速節(jié)能的發(fā)電機(jī) 組做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
請(qǐng)看圖1，圖1是本實(shí)用新型的變速節(jié)能的發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。 由圖可以知道，本實(shí)用新型的變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)1、發(fā)電 機(jī)2、功率變送器3、電流/電壓轉(zhuǎn)換器4、智能調(diào)控系統(tǒng)5以及油泵6 組成。
所述的功率變送器3安裝于發(fā)電機(jī)2至用電負(fù)載的電路上，來(lái)測(cè)定 發(fā)電機(jī)2的輸出電流的功率。該功率變送器3采集到的發(fā)電機(jī)輸出功率 模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)電流/電壓變換器4變成為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)通過(guò)線路 輸入至智能電調(diào)系統(tǒng)5的輸入端口。
在所述的柴油機(jī)l內(nèi)部，設(shè)有測(cè)定柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器ll，測(cè) 定柴油機(jī)氣缸位置的缸位傳感器12，轉(zhuǎn)速傳感器11測(cè)得的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速 信號(hào)輸送到智能電調(diào)系統(tǒng)5中，缸位傳感器12測(cè)得的柴油機(jī)氣缸內(nèi)活塞 位置的信號(hào)也輸入至智能電調(diào)系統(tǒng)5中。
智能電調(diào)系統(tǒng)5通過(guò)線路向安裝于柴油機(jī)1上的油泵6發(fā)送控制信 號(hào)，控制油泵6的供油提前角和噴油量。
智能電調(diào)系統(tǒng)5通過(guò)負(fù)載功率的大小和柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，并獲得 的柴油機(jī)氣缸內(nèi)的活塞位置參數(shù)來(lái)計(jì)算調(diào)整油泵6的供油提前角和噴油
實(shí)施例
下面結(jié)合具體的節(jié)能型發(fā)電機(jī)機(jī)組的實(shí)踐應(yīng)用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型做具 體說(shuō)明
本實(shí)用新型中的節(jié)能型發(fā)電機(jī)組中的油泵6采用的為可改變供油 提前角的BOSCH VP44油泵。該油泵6可以控制噴油角和噴油量。
本實(shí)用新型中的智能電調(diào)系統(tǒng)5為美國(guó)GAC公司的型號(hào)為SDG 865的智能調(diào)速系統(tǒng)。該調(diào)速系統(tǒng)可控制柴油機(jī)的變速運(yùn)行，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速， 供油，提前角，速度變化的斜率控制。
本實(shí)用新型中的發(fā)電機(jī)變速發(fā)電機(jī)，該變速發(fā)電機(jī)可以在
26.6HZ 60HZ范圍內(nèi)工作，可在低轉(zhuǎn)速下大勵(lì)磁電流的輸出，以滿足 低轉(zhuǎn)速下的電壓輸出。
整臺(tái)發(fā)電機(jī)組的變速工作流程如下
發(fā)電機(jī)組的輸出功率在0 20KW的時(shí)，柴油機(jī)1以固定的轉(zhuǎn)速800 轉(zhuǎn)/分運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載的功率增加到20KW以上時(shí)，需要柴油機(jī)增大轉(zhuǎn)速以 增大發(fā)電機(jī)組的輸出功率?，F(xiàn)在負(fù)載加大到40KW，需要將柴油機(jī)1的 轉(zhuǎn)速增大到某一數(shù)值來(lái)滿足運(yùn)行要求。
具體的控制變速過(guò)程如下
由功率變送器3測(cè)得的發(fā)電機(jī)組輸出功率20KW，向電流/電壓轉(zhuǎn)換 器4輸送一個(gè)4mA的電流信號(hào)，該電流信號(hào)經(jīng)過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn) 換成為一個(gè)0V的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)被輸入到智能電調(diào)系統(tǒng)5中；
當(dāng)負(fù)載的功率變大到40KW，則由功率變送器3測(cè)得該功率信號(hào)后 向電流/電壓轉(zhuǎn)換器4輸送一個(gè)8mA的電流信號(hào)，該電流信號(hào)經(jīng)電流/ 電壓轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)化為1. 2V的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)輸入至智能電調(diào)系 統(tǒng)5中，該智能電調(diào)系統(tǒng)5通過(guò)CAN BUS通訊線路向油泵6輸送一個(gè)增 加噴油量和噴油提前角的指令信號(hào)，該噴油量的增加和噴油提前角的增 加導(dǎo)致柴油機(jī)1的轉(zhuǎn)速增大，和發(fā)電機(jī)輸出功率的增大，如此反復(fù)直至 該發(fā)電機(jī)組的柴油機(jī)1的轉(zhuǎn)速增大到1000轉(zhuǎn)/分，輸出的功率為40KW。
智能電調(diào)系統(tǒng)5控制油泵把柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速平緩調(diào)整到與調(diào)速電壓1.2V相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，1. 2V時(shí)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。如果負(fù)載繼 續(xù)加大，轉(zhuǎn)速繼續(xù)加大，最高可達(dá)到1800轉(zhuǎn)/分的上限值。如果負(fù)載減 小，發(fā)電機(jī)按照類似的過(guò)程將轉(zhuǎn)速降低。
轉(zhuǎn)速傳感器11測(cè)得的柴油機(jī)1轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入至該智能電調(diào)系統(tǒng)5 中；其作用是檢測(cè)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，讓柴油機(jī)工作在預(yù)期的轉(zhuǎn)速。缸位傳 感器12測(cè)得柴油機(jī)氣缸中活塞的運(yùn)行位置信號(hào)也發(fā)送至智能電調(diào)系統(tǒng) 5中9其作用是控制不同轉(zhuǎn)速下為供油提前角提供一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，使油 泵能工作在最佳供油角。達(dá)到最佳的燃燒效果，效率。轉(zhuǎn)速傳感器11 和缸位傳感器12的作用是向智能電調(diào)系統(tǒng)5中提供反饋信號(hào)，使得該 智能電調(diào)系統(tǒng)5控制柴油機(jī)處于供油/轉(zhuǎn)速最協(xié)調(diào)的狀態(tài)。
在調(diào)節(jié)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)逐漸增大的方式線性的增大噴油量和根據(jù)轉(zhuǎn) 速來(lái)控制噴油提前角，這樣避免了柴油機(jī)轉(zhuǎn)速劇烈變化所帶來(lái)的，燃油 燃燒不充分而造成的濃煙問(wèn)題，同時(shí)燃油的燃燒效率也大大提高，達(dá)到 了線性變速和可控調(diào)整，能夠達(dá)到方便調(diào)整和節(jié)能環(huán)保的目的。
權(quán)利要求1. 一種變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組，包括柴油機(jī)(1)，其特征在于，還包括一與柴油機(jī)(1)連接的可變速的發(fā)電機(jī)(2)，所述柴油機(jī)(1)上設(shè)有可控制供油提前角和噴油量的油泵(6)，所述的發(fā)電機(jī)(2)輸出線路上安裝有功率變送器(3)，該功率變送器(3)的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)一電流/電壓轉(zhuǎn)換器(4)轉(zhuǎn)化后輸入至一智能電調(diào)系統(tǒng)(5)中，所述柴油機(jī)(1)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器(11)和缸位傳感器(12)，所述轉(zhuǎn)速傳感器(11)和缸位傳感器(12)分別輸出信號(hào)至智能電調(diào)系統(tǒng)(5)中，該智能電調(diào)系統(tǒng)(5)輸出控制信號(hào)至油泵(6)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組，'其特征在于所述的 智能電調(diào)系統(tǒng)(5)為可進(jìn)行速度、供油提前角、速度的斜率控制的系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述的 發(fā)電機(jī)(2)為在26.6HZ 60HZ下工作的變速發(fā)電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組，用于達(dá)到對(duì)發(fā)電機(jī)組可變速控制，該發(fā)電機(jī)組包括柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)，柴油機(jī)上設(shè)有油泵，所述的發(fā)電機(jī)輸出線路上安裝有功率變送器，該功率變送器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)一電流/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化后輸入至一智能電調(diào)系統(tǒng)中，所述柴油機(jī)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器和缸位傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器和缸位傳感器分別輸出信號(hào)至智能電調(diào)系統(tǒng)中，該智能電調(diào)系統(tǒng)輸出控制信號(hào)至油泵中。本實(shí)用新型的變速節(jié)能發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了平緩的對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行根據(jù)負(fù)載所需功率大小進(jìn)行控制，在變速過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生黑煙，噪聲小，同時(shí)環(huán)保節(jié)能。
文檔編號(hào)F02D1/02GK201078274SQ20072007225
公開(kāi)日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者王忠金, 華 章, 胡著平 申請(qǐng)人:上海恒錦動(dòng)力科技有限公司