伊藤汽油发电机外特性试验

  自适应电子调速器是根据负载大小确定汽油发电机的转速,怎样确定不同负载的对应转速,这就需要根据汽油发电机的外特性来确定,故必须先进行汽油发电机外特性试验。发电机的外特性是指当发电机转速一定时,其端电压与输出电流的关系,即n=常数时,U=f(I)的曲线。试验具体方法是通过调速器将汽油机分别稳定在8个不同的转速值,由于用于试验的汽油发电机额定转速3000r/min,可以设定转速值最低为2700r/min,以100r/min递增至3500r/min。用于试验的汽油发电机额定功率为1000W,因此本试验使用100W的白炽灯作为负载,隨着负载增加,发电机的输出电流增大。

  当汽油发电机在一个稳定的转速值时,逐渐增加负载,测量分析其端电压与输出电流的关系;试验的全部数据通过RS-232发送到电脑上,在串口传送时,设置每一组数据开头为十六进制00,结尾为FF,这样方便把每一组数据分,通过串口调试精灵软件输入到PC机上的数据,然后对此数据进行收集、整理、计算得到数据。多测试几组数据求平均值后得到不同转速条件下,汽油发电机端电压与输出电流的关系。由于本试验的发电机采用的是铁氧体磁芯,故从外特性图可以看到,当负载增大时其端电压有明显的压降,也就是说发电机在大负载和空载时端电压下降相当明显。当电压下降到220V以下时'试验停止增加负载,因为汽油发电机在工作时电压不能低于220V,研究其以下的数据没有实际意义。所设计的自适应电子调速器能根据负载的大小变化调整汽油发电机的转速'实现节能、减排、降噪的设计目的。当汽油发电机组转速一定时,随着负载的增加,发电机组输出电流增大,而端电压下降,同时应该注意以下几个问题:

(1)负载增加时,其输出电流增大,内压降增大,端电压下降。

(2)端电压下降引起磁场减弱、电动势降低,使得端电压进一步下降.

(3)当发电机负载增加到一定程度时,继续增加负载,输出电流反而和端电压一同下降,

此时的输出电流称为转折电流。

⑷当发电机在高速运转时,突然失去负载,发电机电压会突然升高,导致发电机的元

件有被损坏的危险。

从汽油发电机外特性表可知,当负载加时,其输出电流增大。本文所设计的自适应电子调速器釆用的PID控制算法,要根据输出电流的大小来设定汽油机的转速。通过特性图可知,当发电机输出电流不同时,汽油发电机的端电压达到用电设备所需要的220V稳定电压对应的转速也不一样,具体来说就是输出电流较小时,所需转速低,输出电流较大时,所需的转速高。故可以根据汽油机外特性,设定不同输出电流时汽油机的转速。

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