[发明专利]基于速度检测控制的平稳式发电机系统及控制方法

说明书

本发明提出一种基于速度检测控制的平稳式发电机系统及控制方法，其特征在于，包括：车辆发电机系统以及设置在发电机励磁绕组回路上的变阻控制组件；所述变阻控制组件包括：相连接的与发电机励磁绕组串联的变阻器和与发电机旋转轴连接的速度传感装置；所述速度传感装置的输出量与发电机旋转轴的转速耦合；所述速度传感装置的输出量与变阻器的阻值耦合。能够快速感知发电机旋转轴的速度，即车辆发动机的曲轴旋转速度，一旦驾驶员的油门开口量变化，电压调节器就可以在不用通过发电机输出电压反馈时第一时间获得发动机的曲轴旋转速度，从而实现快速调节控制的目的。

技术领域

本发明属于车辆工程、电气设备领域，尤其涉及一种基于速度检测控制的平稳式发电机系统及控制方法。

背景技术

目前工程车辆（汽车）常用的发电机电压调节器有电磁振动触点式电压调节器、电子式电压调节器等。

电磁振动触点式电压调节器在触点开闭过程中频繁接触会产生火花，使得调节触点氧化、烧蚀，从而降低调节器的使用寿命；

电子式电压调节器虽然很好地解决了这个问题，但是其通过功率管的开关特性来接通和断开励磁绕组电流方法，给发电机调节器设备及整个车辆电气系统带来很大的电路震荡冲击，跳跃式调节加剧了晶体管等其他电路元器件的提早损坏。

同时，以上两种方式的调整都是等到发电机输出电压达到最大限值（如汽车的14.6伏左右）时才进行调整，而且是两档跳跃式的，如切断电流为零或直接降到另一个较小的电流值，使得电压调整的波动范围较大，输出电压值的冲击带来的系统调节稳定性较差；而且均采用发电机的输出反馈电压信息来控制，带来控制的滞后性，容易引起控制系统的抖动。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于速度检测控制的平稳式发电机系统及控制方法，通过设置在发电机励磁绕组回路上的变阻控制组件实现对发电机励磁绕组输出电流的具备实施跟随特性的抑制调节；同时还提供了第二变阻控制组件的方案作为调节不足或过调节的补偿，进一步保障了系统运行的稳定性。

其具体采用以下技术方案：

一种基于速度检测控制的平稳式发电机系统，其特征在于，包括：车辆发电机系统以及设置在发电机励磁绕组回路上的变阻控制组件；所述变阻控制组件包括：相连接的与发电机励磁绕组串联的变阻器和与发电机旋转轴连接的速度传感装置；所述速度传感装置的输出量与发电机旋转轴的转速耦合；所述速度传感装置的输出量与变阻器的阻值耦合。

优选地，所述速度传感装置的位移与发电机旋转轴的转速正相关；所述速度传感装置的位移与变阻器的阻值正相关。

优选地，所述速度传感装置包括与发电机旋转轴同心的：固定在发电机旋转轴上的传感器转子、包绕传感器转子的传感器定子、以及设置在传感器转子和传感器定子之间的传感器定子绕组；所述传感器定子上设置有与变阻器连接的定子柄。

优选地，所述传感器转子为永磁体；所述传感器定子由硅钢片构成的笼型空心圆环；所述传感器定子绕组为笼型；所述变阻器为滑动变阻器，所述定子柄连接滑动变阻器的移动触点。

优选地，所述速度传感装置包括与发电机旋转轴同心的：固定在发电机旋转轴上的传感器转子、包绕传感器转子的传感器定子、以及设置在传感器转子和传感器定子之间的传感器定子绕组；所述变阻器为电位器；所述传感器定子绕组与电位器构成电气连接。

优选地，在发电机励磁绕组回路上还设置有第二变阻控制组件；所述第二变阻控制组件包括：铁心、线圈、导磁铁、双弹簧机构和第二变阻器；所述线圈的一端连接在发电机励磁绕组回路上，另一端接地，并缠绕在铁心上；所述铁心，以及双弹簧机构的一端均为固定设置；所述双弹簧机构的另一端为活动端并固定有导磁铁，使导磁铁具有铁心延伸方向的活动自由度；所述第二变阻器为滑动变阻器，与发电机励磁绕组构成串联；所述导磁铁连接第二滑动变阻器的移动触点。