本實用新型專利技術請求保護一種發電機逆變裝置，涉及電機控制技術，該裝置在發動機的化油器上安裝有調節節氣門開度的步進電機，發電機單相副繞組的輸出端通過轉速檢測單元連接調速控制器，在直流－交流變換器輸出與調速控制器輸入之間連接有電流檢測單元，調速控制器的輸出端分別連接步進電機、直流－交流變換器、交流－直流變換器，調速控制器的控制端連接狀態轉換開關ＳＷ，控制電源部分連接在發電機的單相副繞組的輸出端。調速控制器能夠根據負載的變化快速地輸出控制信號調整發動機的轉速，高效穩定地輸出交流電，具有低的失真、相對低的成本以及低噪音和低的燃油消耗的特點。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及電機控制技術，尤其涉及逆變控制式發電機。技術背景在發電機逆變器裝置中，需要對發動機的轉速進行調節。專利申請CN03120778公開了 一種依據負載大小控制發動機轉速的方法，并通過檢測介質溫度來調整所設定的發動機轉 速。對于開窗式(無封閉隔音箱)逆變控制式發電機，溫度檢測元件所檢測的溫度與發電 機的實際溫度有一定的差別。發動機的工作并不只是受溫度的影響，還與負載性質以及發 動機的狀況等有關。專利申請CN1407223公開了一種依據負載大小控制發動機轉速的方法，并通過檢測交 流-直流變換中可控硅導通角的大小來調整所設定的發動機轉速的方法。以上方法均需要 通過其它硬件信號來調整所設定的發動機轉速。由于需要對發動機的轉速進行調節，因此在輕載時發動機工作在低轉速區，發電機輸 出電壓較低。為了在發動機低轉速區也能保證控制電源的穩定，申請號200310121519的 中國專利申請公開了一種獲得多路輸出電源的方法用三相主繞組輸出進行全波整流，以RCC方式獲得多路控制用電源。RCC方式是一種自激振蕩方式，工作頻率依據輸入電壓的 高低、負載大小的變化而變化。由于用三相主繞組輸出進行全波整流，工作電壓較高，再 加之分布參數的影響，可靠性相對較低。該專利也提出了用發電機副繞組供電并用倍壓整 流來獲得控制電源方式的不足。
技術實現思路
本技術根據負載-節氣門曲線控制節氣門開度，縮短負載變化時的調節時間；根據 發動機轉速一負載特性曲線確定目標轉速，由比例-積分-微分PID調節器調節節氣門開度， 通過判斷發動機轉速的穩定性來修改所確定的目標轉速，在直流一交流變換中通過電流內 環反饋減少輸出交流電的失真。因此，本技術所要解決的技術問題是，提供一種發電 機逆變控制裝置，該裝置能夠根據負載的變化快速地調整發動機的轉速，高效穩定地輸出 交流電。本技術設計了一種發電機逆變裝置，該裝置的基本構成為，發動機的化油器上安 裝有調節節氣門開度的步進電機，發電機單相副繞組的輸出端通過轉速檢測單元連接調速控制器，在直流-交流變換器輸出與調速控制器輸入之間連接有電流檢測單元，調速控制 器的輸出端分別連接步進電機、直流-交流變換器、交流-直流變換器，調速控制器的控制端還連接狀態轉換開關sw，控制電源部分連接在發電機的單相副繞組的輸出端，控制電源 部分中采用蕭特基二極管構成整流電路。直流-交流變換器中控制部分由微處理器MCU作 為控制處理器，直流-交流變換器中的整流濾波電路連接微處理器MCU的A/D轉換器輸入 端，MCU的D/A轉換器輸出端連接放大電路輸入端，在濾波電路的電感端還連接電流采樣 單元，電流采樣單元的兩路輸出分別輸入保護電路和放大電路，濾波電路的輸出端連接電 壓采樣單元，電壓采樣單元的兩路輸出分別連接整流濾波電路和放大電路，放大電路的輸 出端連接脈寬調制電路輸入端，脈寬調制電路輸出控制驅動電路，脈沖寬度調制、電壓電 流波形反饋等由模擬電路實現，由微處理器實現電壓反饋外環，而模擬電路的一部分實現 電流反饋內環。發電機的三相主繞組之間分別連接有過零采樣電路，過零采樣電路由限流 電阻、二極管及光電藕合器的串聯支路構成。本技術的有益效果是，由于具有電流反饋內環及電壓反饋外環的控制方式，保證 輸出波形質量，能夠對負載的變化做出快速反應。根據負載的變化快速地調整發動機的轉 速，高效穩定地輸出交流電，具有低的失真、相對低的成本以及低噪音和低的燃油消耗的 特點。附圖說明圖1所示為本專利技術的發電機逆變裝置的系統構成框圖 圖2所示為交流-直流變換器及控制電路構成框圖。 圖3為交流-直流變換器過零采樣電路圖。 圖4為直流-交流變換器及控制部分構成框圖。 圖5為控制電源電路圖。具體實施方式下面參照附圖對本專利技術的實施進行詳細說明。圖1為發電機逆變裝置的系統構成框圖。 發動機1驅動發電機9，發電機9定子上繞有三相主繞組91 (輸出帶載)和單相副繞組92 (控制用)。發動機l的化油器上安裝有調節節氣門開度的步進電機ll。發電機9的轉子 具有多極永久磁鐵，當轉子由發動機l驅動時，發電機的單相副繞組輸出與發動機轉速相 對應頻率的交流電，同時三相主繞組也輸出與發動機轉速相對應的頻率的三相交流電。三 相主繞組輸出的三相交流電經過交流-直流變換器2處理后，輸出電壓穩定的直流電，該 直流電經過直流-交流變換器3轉換為所要求頻率的幅值穩定的交流電。發電機9的單相副繞組92輸出的交流電經轉速采樣轉換為與交流電同頻率的方波信 號，其頻率與發動機的轉速相對應。該方波信號送到調速控制器4中，由調速控制器完成 對發動機的轉速控制。在發動機l后動初期，轉速較低，單相副繞組輸出的交流電也較低，為了使DC-DC轉 換電路能夠工作，需提高發電機9的輸出電壓，因而通過調速控制器4對發動機的轉速調 節來啟動DC-DC轉換電路。將負載一節氣門曲線、發動機轉速一負載特性曲線、比例-積分-微分PID調節單元控 制參數存儲在調速控制器的存儲器中。調速控制器將發動機的整個負載范圍分成若干個區 域，對不同的區域，控制器對其設置不同的控制參數。這樣的變參數PID控制能夠使發動 機的轉速在整個負載范圍內具有較小的超調和較快的動態響應能力。當負載改變時，不經 過PID (比例-積分-微分)控制器控制，而是根據負載-節氣門曲線，直接向步進電機控制 單元發送運行的步數和方向控制步進電機運行，同時更改比例-積分-微分PID調節單元控 制參數。這樣可提高發動機對負載變化的響應速度。另外，在發動機的單相副繞組的輸出與調速控制器的輸入之間連接有轉速檢測單元6， 通過處理單相副繞組所提供的交流電，轉速檢測單元獲得與發動機轉速相對應的頻率的矩 形波，將該矩形波信號發送到調速控制器，使其獲得發動機的轉速數據。在直流-交流變 換器輸出與調速控制器輸入之間連接有電流檢測單元7，電流檢測單元通過電流互感器獲 得負載電流的大小，變換為直流后將其輸入到調速控制器，以確定負載的大小。同時，直 流-交流變換器還向調速控制器提供負載短路、輸出過壓等信號時。調速控制器輸出端分 別連接交流-直流變換器與直流-交流變換器，控制交流-直流變換器與直流-交流變換器關 閉。調速控制器的輸出端還連接步迸電機ll，控制端連接狀態轉換開關SW，輸出端外接顯示器SP。調速控制器控制安裝于發動機1的化油器上的調節節氣門開度的步進電機u， 以控制發動機的轉速。根據外接控制開關sw的狀態控制發動機的目標轉速為額定轉速還 是隨負載變化的經濟運行。通過熱保護電路8獲得過熱保護信號，通過直流-交流變換獲 得負載短路、輸出過壓等信號，調速控制器確定過載信號的大小，識別發電機的工作狀態 并將其輸出到外接顯示器SP上顯示，同時確定是否需要關閉發動機。圖2所示為發電機逆變裝置中的交流-直流變換器及電源控制部分的構成框圖。 發電機的三相主繞組輸出連接有由整流二極管20廣206構成的三相半控橋式整流器， 在橋式整流器的輸出端連接有濾波電容207，來自發電機三相主繞組的三相交流電，經由三相半控整流橋整流后，由電容器濾波輸出穩定的直流電給穩壓電路單元214。在三相主繞組的輸出端通過過零采樣單元208連接有整形電路單元209,來自三相主 繞組的三相交流電，經過零采樣本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種發電機逆變裝置，其特征在于，該裝置中發動機（１）的化油器上安裝有調節節氣門開度的步進電機（１１），發電機（９）單相副繞組的輸出端通過轉速檢測單元（６）連接調速控制器（４），在直流－交流變換器輸出與調速控制器輸入之間連接有電流檢測單元（７），調速控制器的輸出端分別連接步進電機、直流－交流變換器、交流－直流變換器的控制端，調速控制器的控制端連接狀態轉換開關ＳＷ，控制電源部分連接在發電機單相副繞組的輸出端。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳德峰，唐力強，
申請(專利權)人：吳德峰，
類型：實用新型
國別省市：85[中國|重慶]
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