专利名称：一种柴油发电机组保护控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油发电机组保护控制器。
背景技术：
目前设计生产的中大型柴油发电机组在运行过程中，当柴油机的冷却水出现无水故障，就会烧坏活塞，拉坏缸筒，缸盖变形等事故。机油压力过低，机油管路堵塞，机油管破裂，机油泵不能正常工作，从而会造成抱轴、烧瓦，由于温度过高烧坏曲轴连杆，螺丝折断，打坏机体，使机器严重损坏造成重大的经济损失。发电机组还存在的负载超过设计极限，运行输出电压超过设计值或低于设计值等损坏发电机的情况，为避免上述情况的发生，需要设计一种保护器能够在上述非正常工况下关闭发电机组，保护发电机和柴油机。
实用新型内容为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种中大型柴油发电机组的保护器，它可以在缸体温度过高、机油油温过高、机油压力过低、负载电流过大、输出电压过高或过低等情况下使柴油机停机，起到保护柴油机的作用。本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下一种柴油发电机组保护控制器，包括系统供电电路，电流电压监测电路，转速监测电路，高缸温、高油温、低油压监测电路，继电器输出电路，微控制器核心电路，其中，所述系统供电电路连接蓄电池，所述微控制器核心电路连接到所述继电器输出电路，所述继电器输出电路连接到柴油发电机的供油油路。本实用新型采取了上述技术方案以后，可以有效防止柴油发电机组在工作过程中因出现高缸温、高油温、低油压、高转速、过流、过压等原因导致柴油发电机组损坏，具有很好的技术优点。
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
图1是本实用新型柴油发电机组保护控制器的原理框图；图2是本实用新型柴油发电机组保护控制器的微控制器核心电路的示意图；图3是本实用新型柴油发电机组保护控制器的系统供电电路的示意图；图4a是本实用新型柴油发电机组保护控制器的电压检测电路的示意图，图4b是电流检测电路的不意图；图5是本实用新型柴油发电机组保护控制器的转速监测电路的示意图；图6a是本实用新型柴油发电机组保护控制器的高缸温检测电路的示意图，图6b是高油温检测电路的示意图；图6c是低油压检测电路的示意图；图7a是本实用新型柴油发电机组保护控制器的继电器输出电路的常闭触头的示意图，图7b是常开触头的示意图。
具体实施方式
结合附图和截图实施例对本实用新型进行详细说明，其中，如
图1所示，所述种柴油发电机组保护控制器，包括系统供电电路I，电流电压监测电路2，转速监测电路3，高缸温、高油温、低油压监测电路4，继电器输出电路5，微控制器核心电路6，其中，所述系统供电电路I连接蓄电池(在实施例中选取DC12V的蓄电池)，所述微控制器核心电路6连接到所述继电器输出电路5，所述继电器输出电路5连接到柴油发电机的供油油路。其中，所述电流电压监测电路2对柴油发电机组的输出电压和电流进行监测并输出给微控制器核心电路6，所述微控制器核心电路6根据所述输出电压和电流控制继电器输出电路5，实现开启或关闭柴油发电机的供油油路。所述转速监测电路3对柴油发电机组的运行转速进行监测并输出给微控制器核心电路6，所述微控制器核心电路6根据运行转速控制继电器输出电路5，实现开启或关闭柴油发电机的供油油路。所述高缸温、高油温、低油压电路4对柴油发电机组的缸温和机油油温、油压进行监测并输出给微控制器核心电路6，所述微控制器核心电路6根据柴油发电机组的缸温和机油油温、油压控制继电器输出电路5，实现开启或关闭所述柴油发电机的供油油路。本实用新型主要以微控制器核心电路6为控制核心，通过电流电压监测电路2对柴油发电机组的输出电压和电流进行监测，微控制器通过转速监测电路3对柴油发电机组的运行转速进行监测，微控制器通过高缸温、高油温、低油压电路4对柴油发电机组的缸温和机油油温、油压进行监测，根据监测结果，当上述电路监测到的参数不满足设定条件的时候，通过继电器输出电路5进行关闭供油油路的方式关闭柴油机的输出，从而达到对发电机组的保护作用。其中，图2 图7示例了各种电路的具体构成，当然根据特定的场景，其电路会有所不同，但是其原理并不脱离本实用新型的所在。如图2所示，所述微控制器核心电路6选取工业用微处理器PIC16F886，这种芯片能够完成定时，模数转换的功能，并且IO引脚具有较强的驱动能力。能够完成电路中电压和频率采样的功能，其中，以微控制器为核心的最小系统核心电路如图2所示，单片机接收晶振电路的时钟信号，同时接收各个检测电路的输出信号。如图3所示，所述电路主要完成交流12V到直流5V的转变，并降低功耗，具有较大的驱动能力。具体电路如附图3所示，图中电路通过专用稳压电源芯片LM7805获得5V的直流电源；如图4a和图4b所示，所述电路完成发电机组输出交流电压和交流电流的检测的功能，其中交流电流的检测采用电流互感器作为传感器，交流电流传感器输出的为电流信号，通过采样电阻变为电压信号，为了能够被单片机识别和接收，通过标准的2. 5V基准电压进行偏置。其中交流电压的检测采用电压互感器作为传感器，交流电压传感器输出的为交流电压信号，为了能够被单片机识别和接收，通过标准的2. 5V基准电压进行偏置。实现电路原理如图4所示，其中，图中发电机输出电缆中的三相电取其中的两相，接图中的两脚接线端JP2，其中一相串接电阻Rl后接到电压互感器的输出端，电压互感器的次级一端通过IOk欧电阻接基准电压2. 5V，互感器另外一端接VOL接单片机2引脚AD采样引脚RA0，电压互感器的两个引脚之间接电阻R2和电位器R37，通过调节R37的大小可以改变电压互感器的输出，相同的初级电压，R37变大,输出电压大。发电机输出电缆中的一相电缆穿过电流互感器的中心孔，电流互感器的次级一端通过IOk欧电阻接基准电压2. 5V，互感器另外一端接⑶R接单片机AD采样引脚RA1，电流互感器的两个引脚之间接电阻R4和电位器R38，通过调节R38的大小可以改变电流互感器的输出，相同的初级电流，R38变大，输出电压大。其中，如图5所示，所述电路完成交流频率检测的功能，功能在于实现正弦交流信号到可被微控制器识别的矩形波的转变。设计中采用光耦来实现电信号的转变，当13VAC电源在正弦波的正半周时，光耦输入端导通，输出端输出低电平。当13VAC电源在正弦波的负半周时，光耦输入端截止，输出端输出高电平。实现电路原理如图5所示；柴油发电机组的充电线圈输出的13V交流电接控制板的两脚接线端JP3，交流电的正半周，会使光耦的二极管发光，光敏三极管导通，R6的PTEST端会变为低电平，PTEST与单片机的21脚INT引脚相连，采用的是光耦正向导通，反向不导通的方式获得电源的频率信号，并由光耦完成高低电压之间的隔离。如图6a 6b所示，其为三个电路，主要完成缸体温度，机油温度和机油压力的检测，这三个电路的实现方法一样，分别接收来自于缸体温度传感器，机油温度传感器和机油压力传感器的信号，目前柴油机上所采用的传感器输出的为开关信号，所以采用如图6a，b，c所示的电路就可以完成上述三种信号的检测。其中，图中6a图高缸温检测电路，INA脚接高缸温检测电路，经过光耦隔离后，INPUTA接单片机28脚RB7。图中6b图高油温检测电路，INB脚接高油温检测电路，经过光耦隔离后，INPUTB接单片机27脚RB6。图中6c是低油压检测电路，INC脚接低油压检测电路，经过光耦隔离后，INPUTC接单片机26脚RB5。如图7a和图7b所示，所述电路主要根据信号做出是否保护的判断，当保护器采集到信号满足设定信号的规定，不进行保护动作，这个时候输出继电器保持继电器的初始状态不变，如果保护器采集到的信号不满足要求，就进行保护，改变继电器的控制状态，初始常开的继电器闭合，初始常闭的继电器断开，这两个继电器根据需要接到柴油机的相应控制电路即可，具有一定的通用性，其中，图7a和图7b分别为常闭和常开触头的具体电路示意图。本实用新型采取了上述技术方案以后，可以有效防止柴油发电机组在工作的过程中因出现的高缸温、高油温、低油压、高转速、过流、过压等现象而引起的柴油发电机组的损坏，具有很好的技术优点。需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求1.一种柴油发电机组保护控制器，其特征在于，包括系统供电电路(I)，电流电压监测电路(2)，转速监测电路(3)，高缸温、高油温、低油压监测电路(4)，继电器输出电路(5)，微控制器核心电路￠)，其中，所述系统供电电路连接蓄电池，所述微控制器核心电路连接到所述继电器输出电路，所述继电器输出电路连接到柴油发电机的供油油路。
2.根据权利要求1所述的柴油发电机组保护控制器，其特征在于，所述电流电压监测电路(2)对柴油发电机组的输出电压和电流进行监测并输出给微控制器核心电路￠)，所述微控制器核心电路(6)根据所述输出电压和电流控制所述继电器输出电路(5)开启或关闭所述柴油发电机的供油油路。
3.根据权利要求1所述的柴油发电机组保护控制器，其特征在于，所述转速监测电路(3)对柴油发电机组的运行转速进行监测并输出给微控制器核心电路￠)，所述微控制器核心电路(6)根据所述运行转速控制所述继电器输出电路(5)开启或关闭所述柴油发电机的供油油路。
4.根据权利要求1所述的柴油发电机组保护控制器，其特征在于，所述高缸温、高油温、低油压监测电路(4)对柴油发电机组的缸温和机油油温油压进行监测并输出给微控制器核心电路出)，所述微控制器核心电路(6)根据所述柴油发电机组的缸温和机油油温油压控制所述继电器输出电路(5)开启或关闭所述柴油发电机的供油油路。
专利摘要本实用新型公开了一种柴油发电机组保护控制器，包括系统供电电路，电流电压监测电路，转速监测电路，高缸温、高油温、低油压监测电路，继电器输出电路，微控制器核心电路，其中，所述系统供电电路连接蓄电池，所述微控制器核心电路连接到所述继电器输出电路，所述继电器输出电路连接到柴油发电机的供油油路。可以有效避免柴油发电机组在工作过程中因出现高缸温、高油温、低油压、高转速、过流、过压等现象而导致柴油发电机组损坏。
文档编号F01P11/16GK202851151SQ20122057538
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月13日 优先权日2012年10月13日
发明者熊勇, 邓方雄, 侯建军, 陈留顺, 杨林, 李军, 侯德林, 剧冬梅, 杨栋, 李瑞英, 江金寿, 杨蔚青, 高小雅 申请人:湖北同发机电有限公司