一种挖掘机用发电机转速异常程度检测方法及系统与流程

本发明涉及一种挖掘机用发电机转速异常程度检测方法及系统，属于工程机械检测。

背景技术：

1、发动机启动后，发动机皮带拖动发电机旋转，发电机额定输出电压高于蓄电池额定电压，所以发电机可以在满足整车电气设备运行的同时向蓄电池充电。

2、目前，通过主控制器检测控制器电源电压值来判定是否充电异常，如果启动车辆后电压低于24.5v，则判定充电电压低，电子监控器出现充电电压低的故障报警。但当发电机发电电压正常时，若转速因故障低于正常值，此时发电机的输出功率因输出电流不足而不能满足整车用电功率，就会消耗蓄电池存储电量。

3、如图2所示，某品牌发电机图纸标明，发电机输出电压达到27v的额定电压时，

4、发电机转速n=1600r/min,则输出电流为i=30a；

5、发电机转速n=6000r/min,则输出电流为i=70a；

6、整车启动后其电器件总负载电流达到i总=50a时，如果发电机转速为1600r/min，则发电机输出电流i小于总负载电流i总，这种低转速情况下会消耗蓄电池的电量，因电压满足要求，监控器无报警，用户无法察觉故障问题，最终导致蓄电池亏电，停机后无法再次启动成功。

7、针对上述问题，可以通过安装电流传感器测量发电机的发电电流，但是这种方法会增加成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种挖掘机用发电机转速异常程度检测方法及系统，在不额外增加成本的情况下对挖掘机用发电机的异常程度进行实时监测，实现在发电机电流已不满足负载时及时提醒用户。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、一方面，本发明提供一种挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，包括：

4、启动发动机，在发动机带动发电机旋转发电的过程中实时采集发电机的电压波形参数以及发动机实际转速；

5、根据发电机的电压波形参数计算得到发电机实际转速；

6、根据发动机实际转速计算得到发电机理论转速；

7、对发电机实际转速进行判断：

8、若发电机实际转速为0，则判断此时发电机未转动，需立即维修；

9、若发电机实际转速不为0，则对发电机理论转速与发电机实际转速之间的差值进行判断：

10、若发电机理论转速与发电机实际转速之间的差值小于发动机皮带允许的最大差值，则判断发电机转速正常，若发电机理论转速与发电机实际转速之间的差值不小于发动机皮带允许的最大差值，则判断发电机转速异常。

11、进一步的，所述电压波形参数包括电压频率。

12、进一步的，所述根据电压波形参数计算得到发电机实际转速的表达式为：

13、n1=60f/p

14、其中，n1表示发电机实际转速，f表示电压频率，p表示极对数；

15、所述根据发动机实际转速计算得到发电机理论转速的表达式为：

16、n2=n×k

17、其中，n2表示发电机理论转速，n表示发动机实际转速，k表示转速比。

18、进一步的，在判断发电机转速异常后还包括：

19、计算发电机实际电流；

20、将发电机实际电流与总负载电流进行比较；

21、若发电机实际电流小于总负载电流，则判断为一级故障；

22、若发电机实际电流不小于总负载电流，则判断为二级故障；

23、其中，所述总负载电流为所述挖掘机中的整机用电设备在所有使用情况下的负载电流最大值。

24、进一步的，所述发电机实际电流通过发电机实际转速结合已知发电机转速与电流之间的特性曲线计算得到。

25、进一步的，还包括根据故障等级发出对应等级的故障报警。

26、另一方面，本发明还提供一种挖掘机用发电机转速异常程度检测系统，所述系统用于实现上述任一项所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其包括曲轴传感器、整车控制器和发动机控制器，所述曲轴传感器配设于所述发动机上，且与所述发动机控制器信号连接，所述曲轴传感器用于采集发动机实际转速，并将其传输至发动机控制器，所述发动机控制器与整车控制器相互通讯连接，所述发动机控制器用于将发动机实际转速传输至整车控制器；

27、所述整车控制器设有模拟量输入端口，所述模拟量输入端口通过接线端子与发电机连接，所述整车控制器用于计算发电机实际转速、发电机理论转速和发电机实际电流，以及数据存储。

28、可选的，所述整车控制器还与电子监控器电信号连接，所述电子监控器用于根据整车控制器的故障等级指令发出对应等级的故障报警。

29、可选的，所述发电机为三相同步交流发电机，所述三相同步交流发电机引出一相与所述接线端子连接。

30、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

31、本发明所提供的检测方法通过对发电机实际转速进行判断检测发电机是否异常，方法简单快捷，可以在发电机未转动的情况下方便工作人员立即对其进行抢修；

32、本发明在判断发电机异常后还根据发电机实际转速和已知发电机转速与电流之间的特性曲线得到发电机实际电流，根据发电机实际电流判断得出发电机异常程度，以供工作人员及时实施相对应维修措施，有效避免蓄电池亏电无法启动，且无需额外增加成本。

技术特征：

1.一种挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其特征在于，所述电压波形参数包括电压频率。

3.根据权利要求1所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其特征在于，所述根据电压波形参数计算得到发电机实际转速的表达式为：

4.根据权利要求1所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其特征在于，在判断发电机转速异常后还包括：

5.根据权利要求4所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其特征在于，所述发电机实际电流通过发电机实际转速结合已知发电机转速与电流之间的特性曲线计算得到。

6.根据权利要求4所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其特征在于，还包括根据故障等级发出对应等级的故障报警。

7.一种挖掘机用发电机转速异常程度检测系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1~6任一项所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测方法，其包括曲轴传感器、整车控制器和发动机控制器，所述曲轴传感器配设于所述发动机上，且与所述发动机控制器信号连接，所述曲轴传感器用于采集发动机实际转速，并将其传输至发动机控制器，所述发动机控制器与整车控制器相互通讯连接，所述发动机控制器用于将发动机实际转速传输至整车控制器；

8.根据权利要求7所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测系统，其特征在于，所述整车控制器还与电子监控器电信号连接，所述电子监控器用于根据整车控制器的故障等级指令发出对应等级的故障报警。

9.根据权利要求7所述的挖掘机用发电机转速异常程度检测系统，其特征在于，所述发电机为三相同步交流发电机，所述三相同步交流发电机引出一相与所述接线端子连接。

技术总结
本发明公开了一种挖掘机用发电机转速异常程度检测方法及系统，涉及工程机械测试技术领域，旨在解决现有技术中实现发电机异常程度检测的方法成本较高的问题，其包括在启动发动机后实时采集发电机的电压波形参数以及发动机实际转速；根据电压波形参数、发动机实际转速分别计算得到发电机实际转速、发电机理论转速；对发电机实际转速进行判断：若发电机实际转速不为0，且发电机理论转速与发电机实际转速之间的差值不小于发动机皮带允许的最大差值，则判断发电机转速异常，然后根据发电机实际电流对异常程度进行检测。本发明在不额外增加成本的情况下对挖掘机用发电机的异常程度进行实时监测，实现在发电机电流已不满足负载时及时提醒用户。

技术研发人员：祝敏杰,顾新建,代刚强,王坤
受保护的技术使用者：徐州徐工挖掘机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/17