調(diào)速器作為發(fā)動(dòng)機(jī)的控制中心,能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載變化情況自動(dòng)地調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)供油量,保持發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的工作性能。汽油機(jī)在作為農(nóng)林機(jī)械、園林機(jī)械、發(fā)電機(jī)組及其他場(chǎng)合的動(dòng)力裝置時(shí)都裝有調(diào)速器,以便在負(fù)載發(fā)生變化的情況下能夠保持轉(zhuǎn)速基本不變。目前,汽油發(fā)電機(jī)組上的調(diào)速器普遍采用的是機(jī)械式調(diào)速器,由于機(jī)械調(diào)速器存在慣性滯后及摩擦阻力大等固有缺陷,因此它在調(diào)速時(shí)必然存在瞬時(shí)調(diào)速率和穩(wěn)定調(diào)速率差、過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),已不能適應(yīng)在發(fā)電機(jī)組中對(duì)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性日益提高的要求。為了解決機(jī)械調(diào)速器在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組時(shí)存在的固有缺陷,提高汽油發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化水平、可靠性和汽油發(fā)電機(jī)組的發(fā)電品質(zhì),開(kāi)發(fā)一種價(jià)格低廉、可靠性高、具有通用性和擴(kuò)展性的數(shù)字式電子調(diào)速器具有非常重要的意義。 本文以汽油發(fā)電機(jī)為控制對(duì)象,研究開(kāi)發(fā)了適用于小功率汽油發(fā)電機(jī)組的數(shù)字式電子調(diào)速器。

汽油發(fā)電機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于家庭備用、娛樂(lè)場(chǎng)所、野外作業(yè)、園藝機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域。汽油機(jī)發(fā)電機(jī)的負(fù)載經(jīng)常變化,因此需要安裝調(diào)速器以保證發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定。機(jī)械式調(diào)速器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉被廣泛應(yīng)用,但是它的缺點(diǎn)也很明顯：靈敏度不高、穩(wěn)定過(guò)程較長(zhǎng)、調(diào)節(jié)精度較低。因此近年來(lái)開(kāi)始研發(fā)電子調(diào)速器。國(guó)內(nèi)一些高校和科研單位開(kāi)始研究數(shù)字電子調(diào)速器,高校的主要代表有福建農(nóng)林大學(xué)和重慶大學(xué),他們分別針對(duì)KGE100Ti和HondaGx31兩款汽油機(jī)開(kāi)展了數(shù)字式電子調(diào)速器的研究,雖然還處在試驗(yàn)室研制階段,尚無(wú)成型的產(chǎn)品上市,但根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)看,這兩款電子調(diào)速器都能較好地代替機(jī)械式調(diào)速器,調(diào)*果較好。這些電子調(diào)速器能夠控制汽油發(fā)電機(jī)組在負(fù)載變化時(shí)保持較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速,以保證發(fā)電機(jī)組輸出穩(wěn)定的電壓。但也存在明顯的問(wèn)題：汽油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速不能自動(dòng)隨負(fù)載變化而改變,也就是發(fā)電機(jī)組無(wú)論是處于空載或是負(fù)載大小變化,汽油機(jī)都工作在同一個(gè)相對(duì)高速的狀態(tài),輸出損耗較大,油耗較高,工作噪聲較大。

汽油發(fā)電機(jī)組以其靈活、方便、穩(wěn)定的特點(diǎn)被廣泛地作為常用、備用和應(yīng)急的交流電源使用。特別是近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全國(guó)各地都出現(xiàn)了不同程度的電力緊缺現(xiàn)象，使汽油發(fā)電機(jī)組的作用更加突顯出來(lái)。傳統(tǒng)的汽油發(fā)電機(jī)組直流輸出發(fā)電機(jī)電壓，輸出電壓、頻率都不夠穩(wěn)定。汽油發(fā)電機(jī)組的發(fā)展趨勢(shì)是汽油發(fā)電機(jī)組和電力電子變換器的結(jié)合以及電子調(diào)速器的使用，也就是將發(fā)電機(jī)輸出的原始電壓經(jīng)過(guò)電力電子變換器凈化處理，然后再輸出給負(fù)載，電子調(diào)速器調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。這種新型的發(fā)電機(jī)組一般稱之為數(shù)碼發(fā)電機(jī)。本文的研究主要是為了實(shí)現(xiàn)1kW數(shù)碼式汽油發(fā)電機(jī)，主要工作包括兩個(gè)部分：一是電能處理環(huán)節(jié);二是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。全文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容如下：*章介紹了汽油發(fā)電組的概況和課題的背景和意義，然后分別介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)電子調(diào)速器和電力電子逆變器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。第二章介紹了汽油發(fā)電機(jī)組的組成機(jī)構(gòu)，對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和同步發(fā)電機(jī)的工作原理進(jìn)行了描述，并推導(dǎo)了發(fā)動(dòng)機(jī)工作的數(shù)學(xué)模型。

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