[实用新型]一种电子调速试验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种试验仪，特别是关于一种电子调速器的试验仪。

背景技术

实际应用的柴油机调速系统总体是由转速给定输入、燃油泵供油量调节的齿条位移输出和柴油机转速反馈构成的，柴油机的进排气压力、油压、温度等条件只是起到辅助调节和保护作用。因此，对于需综合考虑柴油机各因素的调速系统，必须对柴油机物理模型进行必要而合理的简化，使之既能反映出柴油机的动态特性，又不过于复杂，便于实施应用。

本实用新型建了一个简单有效的模拟柴油机工作的数学模型，并将其在硬件上实现，进而形成一个试验装置，它与电子调速器进行配合使用，能够动态模拟柴油机各种运行工况。对于柴油机电子调速系统初期的应用试验、控制参数的设定和改善系统的自适应性等都具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种测试柴油机电子调速器的试验仪。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种电子调速试验仪，其特征在于：它包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括单缸扭矩单元、供油齿条、曲轴输出单元、累加滞后单元和柴油机转动单元，所述单缸扭矩单元包含至少一个单片机，单片机的数目为柴油机的缸数；所述累加滞后单元包括累加放大模块和滞后环节，所述柴油机转动单元包括累加单元、积分环节和V/F变换器；所述单缸扭矩单元的两个输入端分别连接所述供油齿条和所述曲轴输出单元的输出端，所述单缸扭矩单元的输出连接所述累加滞后单元的输入，所述累加滞后单元的输出控制所述柴油机转动单元，所述曲轴输出单元的输入连接所述柴油机转动单元的输出；所述软件部分包括所述单缸扭矩单元每缸扭矩量的形成部分和所述曲轴输出单元中的柴油机转速转换部分。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、由于本实用新型模拟实际柴油机的调速运行状况，所以柴油机电子调速系统的应用试验无需真正柴油机的配合，同时整个系统具有较好的自适应性。本实用新型可广泛应用于柴油机调速系统。

附图说明

图1是本实用新型的结构组成示意图

图2是本实用新型的柴油机气缸压力示功图

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型的硬件部分包括单缸扭矩单元1、供油齿条2、曲轴输出单元3、累加滞后单元4和柴油机转动单元5。单缸扭矩单元1由若干相对独立的单片机组成，单片机的数目为柴油机的缸数。累加滞后单元4包括累加放大模块和滞后环节，累加放大模块用以实现各缸扭矩的叠加，滞后环节模拟柴油机的燃烧滞后，经过滞后单元后可获得所模拟的柴油机的总扭矩量。柴油机转动单元5包括累加单元、积分环节和V/F变换器，累加单元实现总扭矩输出、柴油机机械损耗量以及随转动惯量动态变化的载荷量求和，并对该和量进行P(比例)调节，积分环节模拟柴油机的转动惯量，V/F变换器将转动惯量变换为柴油机转速。单缸扭矩单元1的输入分别连接供油齿条2和曲轴输出单元3的输出，单缸扭矩单元1的输出连接累加滞后单元4的输入，累加滞后单元4的输出控制柴油机转动单元5，曲轴输出单元3的输入连接柴油机转动单元5的输出。

对柴油机而言，理论上可以假定各缸的输出扭矩是相同的；但实际应用中，因为各缸的发火时刻不同，所以各缸输出扭矩之间存在着一定的相位差，该相位差即为缸与缸之间的发火间隔角。将各缸的输出扭矩叠加，可得到柴油机总的输出扭矩。每缸的输出扭矩与膨胀冲程中气缸内的气体压力成正比，所以可根据气缸内的气体变化情况(如图2所示)获得每缸的输出扭矩，由柴油机的总输出扭矩得出柴油机的瞬时转速。

在不同工况下，柴油机气缸的最高爆发压力不同，但是瞬间工作曲线的形状具有相似性。由柴油机的工作原理可知，在柴油机的工作过程中，柴油机气缸瞬时工作压力与循环供油量有关，而单位时间内的供油量不仅取决于喷油泵供油齿条2的位移，还与柴油机的转速有关。当时间尺度为曲轴转角时，可认为循环供油量只与供油齿条2的位移成正比，因此可由气缸示功图基本曲线所对应的各个瞬时值与供油齿条位移量的乘积模拟不同工况下的气缸压力示功图。