专利名称：发电机组中自动变频节能电子调速控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用来调节发电设备中柴油机运行频率的发电机组，特 别涉及一种应用于常规发电机组的自动变频节能电子调速控制系统。
背景技术：
目前，常规的发电机组都是在50Hz或60Hz固定转速下工作，即使在轻 载的状态下柴油机仍在高速运行，其结果必然导致柴油机磨损增加和燃油的浪 费。在负载变化的情况下工作时，柴油机常常在很轻的负载下运行后待机。
我国的电源负载是按照交流50HZ设计的电磁参数，采取简单的降低频率 会降低感性负载的感抗，容易损坏设备，现有技术中的柴油机和发电机采用的 是规定传动的连接方式，通过改变柴油机的转速来改变发电机的频率，必然要 求柴油机和发电机具有良好的技术参数，既能使用高速旋转下产生稳定的电压 输出又能在低速运转下低负载要求电压输出。
这样在现有技术中只是一个理想化的设想，如果要变成发电机组中应用的 现实需要解决诸多的技术难题
首先是负载对电流输出的变化如何检测的技术问题；
第二是发电机如何能够在改变转速下保持稳定的电压以及频率输出的技 术问题；
第三是柴油机内部的转速和缸位如何检测的问题；
第四是油泵的提前角和供油控制问题；
最后是如何对几个技术参数如何协调控制的问题。
实用新型内容
本实用新型克服了上述的缺点，而提供一种应用于常规发电机组的自动变 频节能电子调速发电机组，通过匹配最佳性能的柴油机燃油系统、智能型控制系统和发电机，对输出到负载上的功率进行实时检测，将检测到的信号通过数 字/模拟信号转换后输入到本实用新型系统中，并综合采集到的柴油机内的运 行参数，进行控制油泵的提前角和输油量，进而可自动变速控制，最终实现可 以根据负载的大小调节柴油机的运行频率，达到了节约燃油的目的。 为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现 发电机组中自动变频节能电子调速控制系统，它包括能够接收外部信号和 电流参数的自动调速控制器、用来检测负载电流量的负载检测仪器、用来调整 输出频率和电压的变频补偿器、用来检测发电机实际输出转速的速度传感器以 及用来改变发动机供油量的电子执行器，其特征在于，所述自动控制器与所述 负载检测仪器、变频补偿器、速度传感器、电子执行器分别通信连接。 所述速度传感器还与所述电子执行器通信连接。
控制系统的工作原理为通过检测负载电流量，负载检测仪转化成模拟量 的电流信号，自动调速控制器读入信号，把信号和自动控制器设定的参数(发 电机额定电流)进行比较，通过PID运算，根据负载的大小来调整输出相应的 模拟量电流信号来控制电子执行器和变频补偿器，变频补偿器调整输出频率和 电压，电子执行器改变发动机的供油量，改变发动机的转速以及改变输出功率。 自动调速控制器通过读取速度传感器信号，检测发电机实际输出转速，对发电 机组的输出进行调整，保证输出动态稳定。
通过上述介绍，本实用新型达到了以下有益效果
1、 实现了整个发电机(柴油机)系统的变速工作，并且供油量和时间角 度可以根据转速自动调整；
2、 使整个柴油机设备实现了高效率、低噪音、低排放(达到新实施的欧 洲非公路用3号标准)的标准； .
3、 能够实现数字智能调速，并且起到控制平稳电力输出的效果；
4、 能够实现宽频率的电压输出；
5、 能够实现全面的自动报警保护系统保护发动机和发电机。以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型系统原理框图。
图2为本实用新型实施的电气原理图。
图3为本实用新型系统在实施例中的运行流程框图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见
图1:本实用新型所述发电机组中自动变频节能电子调速控制系统，包括能够接收外部信号和电流参数的自动调速控制器1、检测负载电流量的负载检测仪器2、调整输出频率和电压的变频补偿器3、检测发电机实际输出转速的速度传感器4以及用来改变发动机供油量的电子执行器5。
自动控制器1与所述负载检测仪器2、变频补偿器3、速度传感器4、电子执行器5分别通信连接，所述速度传感器4还与电子执行器5通信连接。
参考图2:本实用新型接收外部信号和电流参数的自动调速控制器1采用HJ-HM2500自动控制器。
参见图3，系统的运行过程如下
通过检测负载电流量，负载检测仪器2转化成模拟量的电流信号，HJ-HM2500自动调速控制器读入信号，把信号和自动控制器设定的参数(发电机额定电流)进行比较，通过PID运算，根据负载的大小来调整输出相应的模拟量电流信号控制电子执行器5和变频补偿器3，变频补偿器3调整输出频率和电压，电子执行器5改变发动机的供油量，改变发动机的转速以及改变输出功率，自动调速控制器1通过读取速度传感器4信号，检测发电机实际输出转速，对发电机组的输出进行调整，保证输出动态稳定。
另外，在具体实现过程中，本实用新型系统在实际应用时相关设备的参数配置设置如下
调速信号由功率变送器根据柴油发动机的工作特性曲线设定，使其保持在'最经济的燃油曲线上。
速度的设定智能设定，包括速度的斜率控制，柴油机的燃油曲线都在设定，它根据发动机的转速缸位，调速计算出最合适的喷油时间和喷油质量，来控制发电机的运行，使发动机在不同的转速下都能达到最佳工作状态。应用时，涉及的柴油发电机组主要的设计技术指标是-
1、 发动机部分
发动机直列6缸四冲直喷柴油发动机
喷油系统VP44电控共轨喷油系统
燃烧方式涡轮增压，空-空中冷
冷却方式离心水泵循环水冷却
润滑系统齿轮泵强制润滑，带机油冷却器
缸径108mm
行程125mm
汽缸容量6.87升
压縮比16: 1
转速800 1800RPM
燃油消耗率192 197g/kwh
2、 发电机部分接线方式三相Y接法电压480V
频率26.67 60Hz额定电流616A功率因数0.43控制部分电源直流24V
控制器BE2K或继电器保护控制(应客户要求)
3、 电调参数飞轮齿数160超速2000RPM变速范围800 1800
速度提升斜率6%速度降斜率7%最大喷油量162毫克/冲程。喷油量调节±20毫克/冲程
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1、发电机组中自动变频节能电子调速控制系统，它包括能够接收外部信号和电流参数的自动调速控制器，检测负载电流量的负载检测仪器、调整输出频率和电压的变频补偿器、检测发电机实际输出转速的速度传感器以及改变发动机供油量的电子执行器，其特征在于，所述自动控制器与所述负载检测仪器、变频补偿器、速度传感器、电子执行器分别通信连接。
2、根据权利要求1所述的自动变频节能电子调速发电机组，其特征在于， 所述速度传感器还与电子执行器通信连接。
专利摘要本实用新型公开了一种发电机组中自动变频节能电子调速控制系统，该机组通过接收外部信号和电流参数的自动调速控制器，自动控制器分别通信连接用来检测负载电流量的负载检测仪器、调整输出频率和电压的变频补偿器、检测发电机实际输出转速的速度传感器以及用来改变发动机供油量的电子执行器；速度传感器还与电子执行器以及变频补偿器通信连接。通过对输出到负载上的功率进行实时检测，将检测到的信号通过数字/模拟信号转换后输入到本实用新型系统中，并把综合采集到的柴油机内的运行参数，进行控制油泵的提前角和输油量，进而可自动变速控制，最终实现可以根据负载的大小调节柴油机的运行频率，达到了节约燃油的目的。
文档编号F02D33/00GK201416484SQ20092007231
公开日2010年3月3日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者李继纲, 胡著平 申请人:上海恒锦动力科技有限公司