數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器制造技術

數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器涉及發電機組汽油機和柴油機的油門控制，尤其是數碼發電機組汽油機的雙模式油門控制器。該雙模式油門控制器包括系統供電電路1、電壓采樣電路2、頻率采樣電路3、微控制器核心電路4、步進電機驅動電路5、步進電機6、模式切換電路7、油門控制器殼體，對發電機輸出三相電源的電壓和頻率采樣并輸入微控制器核心電路，由微控制器處理后決定油門開度，其油門開度信號經由步進電機驅動電路輸入步進電機，由步進電機控制油門開度。本實用新型專利技術具有恒壓控制和恒頻率控制油門開度兩種模式，滿足不同需要，達到節能降耗目的，功耗小、體積小、制作容易、使用方便。可推廣運用作所有發電機組汽油機雙模式油門控制器。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及發電機組汽油機和柴油機的油門控制器，尤其是一種數碼發電機組汽油機的雙模式油門控制器。
技術介紹
現有汽油機和柴油機的油門控制一般是采用機械調速方式進行控制，比較重要的場合采用電子調速方式進行控制，但不論是機械調速方式還是電子調速方式，其控制的目標都是轉速控制——就是使汽油機和柴油機工作在一個穩定的轉速，而不能夠根據需要改變轉速的控制方式；現有的電子調速器的結構較復雜、成本較高。數碼發電機組的特點是先對發電機組輸出的電源進行整流，然后逆變輸出工頻交流電，這樣就對汽油機和柴油機的轉速沒有特別的要求，只要發電機輸出電壓穩定就可以 了，當負載較輕的時候汽油機和柴油機工作在較低的轉速、當負載較大的時候汽油機和柴油機工作在較高的轉速。在少數場合需要汽油機和柴油機輸出固定的轉速。所以設計一種既能夠根據輸出電壓進行調速、又能夠根據轉速進行調速的汽油發電機雙模式油門控制器，就能夠滿足多種需要，滿足數碼發電機組的需要。根據檢索，國內尚未有能夠進行雙模式控制的油門控制器，也未有與本技術相同的專利申請。
技術實現思路
針對上述所述，本技術提供一種采用高性能的工業用微控制器完成控制、并配有保護電路和模式切換電路、既能夠根據輸出電壓進行調速、又能夠根據轉速進行調速的、滿足數碼發電機組雙模式控制需要的數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是該數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器既能夠根據發電機輸出電壓、又能夠根據轉速實行恒壓控制和恒頻率控制兩種模式控制油門開度，包括系統供電電路I、電壓米樣電路2、頻率米樣電路3、微控制器核心電路4、步進電機驅動電路5、步進電機6、模式切換電路7、油門控制器殼體，所述的系統供電電路I是對整個控制系統供電的電路，該系統供電電路I先對輸入的AC13V交流電源進行倍壓整流濾波，獲得平直的直流電源，然后通過開關型穩壓芯片LM2576S降壓獲得8V直流電源，作為步進電機6的供電電源，再通過專用穩壓電源芯片LM7805獲得5V的直流電源，作為控制系統的驅動電源，由+5V電源輸出端與微控制器核心電路4的第20引腳連接，向其輸入電源；所述的電壓米樣電路2是對發電機輸出的三相電壓信號進行實時米樣,獲取的電壓信號經過微控制器核心電路4運算處理后，決定油門開度，該電壓采樣電路2采用六個二極管對三相交流電進行橋式整流濾波，獲得穩定的直流電，然后通過電阻分壓實現高電壓到低電壓的轉變，并設計穩壓二極管電路對微控制器進行必要的保護，實現380V交流電到微控制器核心電路4可以識別的低壓0-5V直流信號的轉變，由輸出端VOL和微控制器核心電路4的第2引腳連接，向微控制器核心電路4輸入電壓信號；所述的頻率采樣電路3是對發電機輸出AC13V電源頻率進行實時采樣，獲取的頻率信號經過微控制器核心電路4運算處理后，決定油門開度，該頻率采樣電路3采用光耦正向導通、反向不導通的方式獲得電源的頻率信號，并由光耦完成高低電壓之間的隔離，實現正弦交流信號到可被微控制器核心電路4識別的矩形波的轉變，當AC13V電源在正弦波的正半周時，光耦輸入端導通，輸出端輸出低電平，當AC13V電源在正弦波的負半周時,光I禹輸入端截止,輸出端輸出高電平，由于電源的頻率信號與汽油機的轉速之間滿足一定的比例關系，通過電源頻率信號可獲得汽油機的轉速信號，由輸出端PTEST與微控制器核心電路4的第21引腳連接，向微控制器核心電路4輸入頻率信號；所述的微控制器核心電路4采用工業用微控制器PIC16F886為控制核心，能夠完成定時，模數轉換的功能，IO引腳具有較強的驅動能力，能夠完成電壓采樣電路2、頻率采樣電路3輸出的電壓值和頻率值的獲取功能，所獲取的電壓信號和頻率信號經過微控制器核心電路4運算處理后，決定油門開度，由微控制器核心電路4的輸出端INPUTA與步進電機驅動電路5的TA7774P芯片第3引腳連接，由微控制器核心電路4的輸出端INPUTB與步進電機驅動電路5的TA7774P芯片第6引腳連接，由微控制器核心電路4的輸出端PS與步進電機驅動電路5的TA7774P芯片第7引腳連接，將油門開度信號經由步進電機驅動電路5輸出至步進電機6，由步進電機6實現油門開度的控制； 所述的步進電機驅動電路5完成微控制器核心電路4輸出信號放大的功能，用于驅動步進電機6，該電路采用小型步進電機專用驅動芯片TA7774為核心的驅動電路，此驅動芯片體積小，驅動能力強，驅動可靠；所述的步進電機6選用額定電壓為8V的小功率4相步進電機，步進電機6的軸伸裝有連接卡與汽油機油門固定連接，由步進電機6的旋轉角度控制油門開度；所述的模式切換電路7是油門控制器控制模式的選擇電路，該電路采用一個按鈕開關實現調速模式的選擇，其+5V輸入端與系統供電電路I的+5V輸出端連接，其輸出端POffERSET與微控制器核心電路4的第14引腳連接，當開關接通的時候，微控制器核心電路4接收到的是低電平，是設定的恒頻率控制模式，即通過頻率采樣電路3進行頻率檢測，微控制器核心電路4進行運算處理后決定油門的開度，使汽油機輸出的轉速保持穩定，當開關斷開時微控制器核心電路4接收到的是高電平，是設定的恒壓控制模式，即通過電壓采樣電路2進行電壓檢測，微控制器核心電路4進行運算處理后決定油門的開度，使輸出電壓保持穩定；所述的油門控制器殼體上作有AC380V發電機輸出電源線接入口、AC13V電源線接入口及步進電機驅動電路5的輸出口、模式切換電路7的按鈕開關接口，其余的電氣元器件都安裝在油門控制器殼體上，構成數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器。本技術的有益效果是①本技術的數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器同時對發電機組的輸出電壓和汽油機的轉速進行采樣，可以根據需要對發電機的輸出實行恒壓控制和恒頻率控制，滿足不同的需要，達到節能和降耗的目的。②本技術功耗小、體積小、制作容易、使用方便。本技術可廣泛推廣運用作所有發電機組汽油機雙模式油門控制器。附圖說明圖I是本技術的電路結構框圖。圖2是本技術的系統供電電路I原理圖。圖3是本技術的電壓采樣電路2原理圖。圖4是本技術的頻率采樣電路3原理圖。圖5是本技術的以微控制器為核心的最小微控制器核心電路4原理圖。圖6是本技術的步進電機驅動電路5原理圖。圖7是本技術的模式切換電路7原理圖。具體實施方式利用附圖和實施例對本技術作進一步說明。 如圖I所示，本技術數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器既能夠根據發電機輸出電壓、又能夠根據轉速實行恒壓控制和恒頻率控制兩種模式控制油門開度，包括系統供電電路I、電壓采樣電路2、頻率采樣電路3、微控制器核心電路4、步進電機驅動電路5、步進電機6、模式切換電路7、油門控制器殼體。如圖2所示，所述的系統供電電路I是對整個控制系統供電的電路，該系統供電電路I先對輸入的AC13V交流電源進行倍壓整流濾波，獲得平直的直流電源，然后通過開關型穩壓芯片LM2576S降壓獲得8V直流電源，作為步進電機6的供電電源，再通過專用穩壓電源芯片LM7805獲得5V的直流電源，作為控制系統的驅動電源，由+5V電源輸出端與微處理器核心電路4的第20引腳連接，向其輸入電源；這種方式可以在發電機轉速較低的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器，其特征在于該數碼發電機組汽油機雙模式油門控制器既能夠根據發電機輸出電壓、又能夠根據轉速實行恒壓控制和恒頻率控制兩種模式控制油門開度，包括系統供電電路(I)、電壓采樣電路(2)、頻率采樣電路(3)、微控制器核心電路(4)、步進電機驅動電路(5)、步進電機￠)、模式切換電路(7)、油門控制器殼體，所述的系統供電電路(I)是對整個控制系統供電的電路，該系統供電電路(I)先對輸入的AC13V交流電源進行倍壓整流濾波，獲得平直的直流電源，然后通過開關型穩壓芯片LM2576S降壓獲得8V直流電源，作為步進電機(6)的供電電源，再通過專用穩壓電源芯片LM7805獲得5V的直流電源，作為控制系統的驅動電源，由+5V電源輸出端與微控制器核心電路4的第20引腳連接，向其輸入驅動電源；所述的電壓采樣電路(2)是對發電機輸出的三相電壓進行實時采樣，獲取的電壓信號經過微控制器核心電路(4)運算處理后，決定油門開度，該電壓采樣電路(2)采用六個二極管對三相交流電進行橋式整流濾波，獲得穩定的直流電，然后通過電阻分壓實現高電壓到低電壓的轉變，并設計穩壓二極管電路對微控制器進行必要的保護，實現380V交流電到微控制器核心電路(4)可以識別的低壓0-5V直流信號的轉變，由輸出端VOL和微控制器核心電路(4)的第2引腳連接，向微控制器核心電路(4)輸入電壓信號；所述的頻率采樣電路(3)是對發電機輸出AC13V電源頻率進行實時采樣，獲取的頻率信號經過微控制器核心電路(4)運算處理后，決定油門開度，該頻率采樣電路(3)采用光耦正向導通、反向不導通的方式獲得電源的頻率信號，并由光耦完成高低電壓之間的隔離，實現正弦交流信號到可被微控制器核心電路(4)識別的矩形波的轉變，當AC13V電源在正弦波的正半周時，光耦輸入端導通，輸出端輸出低電平，當AC13V電源在正弦波的負半周時，光耦輸入端截止，輸出端輸出高電平，由于電源的頻率信號與汽油機的轉速之間滿足一定的比例關系，通過電源頻率信號可獲得汽油機的轉速信號，由輸出端PTEST與微控制器核心電路(4)的第21引腳連接，向微控制器核心電路(4)輸入頻率信號；所述的微控制器核心電路(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周國鵬，鄧方雄，王忠友，
申請(專利權)人：咸寧學院，
類型：實用新型
國別省市：