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电涡流测功机发动机转速不稳什么原因

更新时间:2019-8-30 10:49:45 浏览次数:

  电涡流测功机发动机转速不稳什么原因

  电涡流测功机的常见故障之一就是发动机方面的问题,今天来来说说电涡流测功机发动机转速不稳什么原因

  一、测功机发动机系统的恒转速控制

众博棋牌  测功机恒转速控制就是通过转速闭环控制来改变电涡流测功机的自然特性,使它的负荷特性变为恒转速特性,如果系统偏离平衡点,由于转速闭环的控制,使得测功机励磁电流相应发生变化,即测功机负荷特性从一条自然特性曲线跳转到另外一条自然特性曲线,进而使系统返回平衡点。

  二、低转速不稳定点的原因分析

众博棋牌  根据测功机恒转速控制的分析,可以发现,虽然通过恒转速闭环控制对测功机自然特性进行改造,但测功机发动机系统稳定运行时,如果发动机瞬时扭矩转速波动率大于电涡流测功机转速闭环调节率,测功机仍然是通过它的自然特性曲线与发动机保持平衡的。

众博棋牌  此时,如果在某些工况点下发动机的扭矩特性与测功机自然特性存在不稳定或半稳定点,则系统将在该点附近进行频繁地调节。转速闭环虽然可以在一定程度上使系统回复到平衡点,但由于测功机励磁电流加载的滞后,使得系统在这种工况点上的稳定性不如其它稳定工况点。

  三,同时,一般的汽油机在低转速、中高负荷工作时,由于气缸内燃烧很不充分,使输出扭矩波动过大,进而导致发动机扭矩转速曲线在小范围内呈现无规则变化。当dMe/dn,即扭矩转速变化率接近或者大于测功机的扭矩调解率时,将导致系统转速控制的不稳定。

  从上述理论分析中可以得出,对于这种现象最根本的解决办法就是尽可能地提高系统的扭矩调节响应速度,即提高dMe/dn。对于系统来说需要从测功机和控制器两个方面分别考虑。测功机方面可以考虑选取励磁响应即扭矩加载响应更快的测功机;控制器方面应该进一步改进励磁电流回路以及相应程序的控制算法。由于条件限制,只进行了控制器方面的改进。

  四、控制器改进及试验结果

  考虑控制器电路板布局方面的改进,减少对信号的干扰。设计中优先考虑电磁兼容问题,在对MCU进行模块划分后,对带噪声和不带噪声信号的功能模块进行了有效的隔离,能够满足严格的电磁兼容性要求。为了在保证电磁兼容性要求下提高控制核心的通用性,采用了数字核心电路与母板分离的模块化方案,经过电磁兼容考虑优化的测控部分电路布局。

众博棋牌  同时对励磁电流回路进行改进。由于本系统采用大功率MOSFET作为直流斩波器件,通过MC9S12DP256输出的PWM信号进行励磁电流控制,因此测功机励磁线圈中为脉冲电流。系统采用LEM公司电流传感器LA58-P进行电流信号的测量,LA58-P为霍尔型电流传感器,采用非接触方式测量,具有无插入损失、精度高、响应频带宽和抗干扰能力强等特点,非常适合于工业控制现场应用。LA58-P将脉冲电流信号转变为脉冲电压信号,在进入A/D转换模块前,需要对脉冲信号进行有效值计算。为了提高系统响应时间及测量精度,设计中采用了真有效值芯片MX536,此芯片自带低通滤波器,应用简单方便。MX536输出信号再通过一级电压跟随增强其驱动能力,最后进入系统A/D转换模块。

  在上述硬件改进的基础上,再进行PID的重新整定。系统采用分段PID控制,整定的顺序由低差值段到高差指段。

  整定的原则如下:

  (1)低差值段的PID参数要求动态响应速度足够快,在控制对象发生扰动时能快速控制回到目标设定值。

  (2)最低差值段的PID参数即为稳态控制的PID参数,要求稳态控制精度高,在此基础上响应速度越快越好。

  (3)高差值段的PID参数要求超调尽量小,保证阶跃调整过程中不引发振荡。

  (4)每一段的参数之间相互承接,每一段的PID参数都要参与系统的调整。这可根据调整周期、PID输出的计算公式以及每段的最大差值进行计算得出参数上限。在具体调试中,可根据实际控制对象以及所需目标控制效果进行相应的调整。

  五、结论

  从上述试验结果分析可知,所选配的国产扭振减振器与发动机曲轴轴系匹配合理,能起到很好的扭振减振作用。

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