[其他]内燃机步进电机调速器

说明书

属于燃烧的调节或控制和内燃机转速的控制装置。

现有内燃机的调速器绝大多数均为离心机械调速器，它有一个结构本身固有的弱点，就是在内燃机负载变化时，只能保持在一个比较宽的转速范围内上下波动，因而造成内燃机所带动的发电机所发出的电的频率不能保持高度稳定。目前国内生产的交流工频移动电站（即柴油发电机组）军用的只能达到三级电站水平，民用的只能在四级电站以下。电磁式调速器是以电磁铁作为执行元件，效果有显著提高，但它为线性控制环节，精度不高，且惯性大，易产生振荡。

电子调速器的执行机构有的采用恒速电机，有的采用伺服电机，有的采用电磁铁，也都存在惯性的问题；另外还有采用液压控制的。

本实用新型的主要目的就是要使交流工频移动电站的电流频率达到国家标准一级电站的水平，以满足无电网供电地区的国防（如雷达站、通讯站）科研和生产对高质量电源的需要。

本实用新型的控制原理见附图6，它是采用闭环控制，其控制讯号取自发电机（或内燃机）的转速，将转速讯号通过测速发电机或数模转换器变为模拟电压讯号，与给定电压值进行比较，将其差值（正、负或零）放大，放大了的讯号送给控制器，控制环形分配器的工作状态，使步进电动机（执行元件）正转反转或者停止。步进电动机控制内燃机油泵供油量的传动机构基本结构见附图1。图中1为步进电动机，2为电机按装板，3为小齿轮，4为调节油泵供油量的螺杆，5为限位支板（固定在油机上），6为带有内螺纹的大齿轮，步进电动机的旋转运动，通过此机构变为螺杆4的左右移动。当然根据内燃机的具体需要，也可以用其他的机构来实现。一旦由于发电机的负载增加使内燃机的转速下降，相应的讯号电压也下降，与给定电压相比其差为负值，此值通过控制电路命令步进电动机正转使油门加大，内燃机转速随之提高，相应的讯号电压上升，上升到与给定值相比其差为零时，步进电动机停转，达到新的平衡、反之亦然。

本实用新型与现有技术相比，由于它采用步进电动机作执行元件，它是受脉冲讯号的控制，为一积分环节，因而较其他任何控制方式的精度都要高，一个脉冲只能控制步进电动机转动几度的角度。而且控制精度可以根据需要很方便的调整（调整放大倍数）。控制速度可以很方便的调整脉冲发生器的频率来达到。可将现有的三级或者四级电站提到一级电站的水平。

附图2为放大器和控制器的电路图。放大后的讯号由A点输出，1BG1——1BG6为控制器部份。1BG1和1BG2为正向施密特触发器；1BG3和1BG4为反向施密特触发器。1BG5为一特殊的反相器。1BG6连同基极上的两个二极管构成与非门电路。所输出的Mc和Inh两个讯号去控制附图3中的集成电路环形分配器5G674的工作状态。图3中的2BG1及2BG2为脉冲发生器，其余部份为步进功率放大器。

附图4为电源电路图。

附图5为电气箱的平面布置图。1为控制旋扭，2为指示灯，3为底板，4为图2之电路板，5为电阻器，6为图3之电路板，7为功率管散热片，8为调整管散热器，9为电源变压器，10为电源电路板。

本装置已试制了一台样机，调试效果良好。