[实用新型]一种柴油机数字式调速控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柴油机调速装置，属于控制器领域，具体涉及一种柴油机数字式调速控制器。

背景技术

目前，柴油发电机组通常采用模拟式调速控制器。模拟式调速控制器主要存在以下问题：1、由于采用较多的分离元件多，所以造成功耗大、可靠性降低；2、在传统的模拟型调速控制器中，通常采用电位器旋钮的方式进行转速设定，因此，最终影响到转速的控制精度，难以实现速度精确控制；3、通常采用PID参数固定的控制方法，在柴油机不同的运行区间和运行状态下，不能实现变参数控制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种结构紧凑、低功耗、高精度、速度控制性能好、安全性高、使用方便的柴油机数字式调速控制器。

本实用新型的技术方案如下：

一种柴油机数字式调速控制器，其包括调速驱动主电路、整形电路、用于分段PID控制的核心处理器和触摸液晶显示屏；所述整形电路的输入信号为转速传感器信号，其输出信号为方波转速信号，所述整形电路的输出端接核心处理器的外部中断管脚，所述核心处理器的触摸液晶显示屏接口与触摸液晶显示屏相连接；所述核心处理器的PWM输出脚输出的信号接入调速驱动主电路，所述调速驱动主电路的调速输出端子TS输出调节柴油机油门的电压。

进一步的，所述调速驱动主电路包括光电隔离驱动电路、驱动电流采集电路、驱动电压采集电路及其外围驱动电路元件；所述核心处理器的PWM输出脚接入光电隔离驱动电路，所述光电隔离驱动电路的输出端输出控制改变柴油机油门大小的驱动电压，所述驱动电压由外部的调速输出端子TS采集；所述驱动电流采集电路和驱动电压采集电路分别采集光电隔离驱动电路输出的电流信号和电压信号，所述驱动电流采集电路和驱动电压采集电路的采集输出端接核心处理器的A/D管脚。

进一步的，所述调速驱动主电路的外围驱动电路元件包括绝缘栅双极型晶体管IGBT、电阻Rk、二极管D2和滤波电容C1；所述光电隔离驱动电路的输出端接绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极经滤波电容C1接地，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极反向接二极管D2后经电阻Rk接地，所述驱动电流采集电路的输入端并联在电阻Rk两端的节点c和节点d上，所述驱动电压采集电路的输入端连接绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极作为的节点a和地作为的节点b；实际上，不一定只有绝缘栅双极型晶体管IGBT能够用在此处，只要是全控型开关型电力电子器件都可以。这里只所以选用绝缘栅双极型晶体管IGBT是由于该类型开关型器件具有驱动电流大，功率损耗小的优点。所述驱动电流采集电路和驱动电压采集电路的输入信号是PWM输出脚依次经过光电隔离驱动电路。

进一步的，所述光电隔离驱动电路包括电阻R1～R13、电源隔离模块U1、光耦U2、NPN型三极管T1-T3、PNP型三极管T4、比较器U3和稳压管D3；

所述电阻R2和电阻R3串联后并接在所述PWM输出脚的N脚和M脚上，所述PWM输出脚的M脚接地；所述NPN型三极管T1的基极接电阻R2和电阻R3的节点，所述NPN型三极管T1的发射极接地，所述NPN型三极管T1的集电极接光耦U2的阴极，所述光耦U2的阳极接电源隔离模块U1的电源端，所述光耦U2的集电极接电源VPP2，所述光耦U2的集电极接入NPN型三极管T2的基极，所述光耦U2的集电极依次经电阻R7、R8和稳压管D3接入NPN型三极管T2的发射极；所述电源VPP2依次经电阻R6、R5和R4后接入比较器U3的负输入端，所述电阻R5和R4的节点接地，所述电阻R6和R5的节点接入比较器U3的正输入端，所述比较器U3的输出端接电阻R7和R8的节点；所述NPN型三极管T2的集电极经电阻R9分别接入NPN型三极管T3和PNP型三极管T4的基极，所述NPN型三极管T3的发射极接PNP型三极管T4的发射极，所述PNP型三极管T4的集电极经电阻R12接地，所述电阻R11和电阻R13串联后并接在NPN型三极管T3的发射极和集电极之间，所述电阻R11和电阻R13的节点接所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极，所述电阻R11和电阻R13的节点输出作为所述光电隔离驱动电路1-1的输出信号，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极；所述NPN型三极管T3的集电极外接励磁电源输入端子J15，所述电阻R10并联在NPN型三极管T3的基极和集电极之间。