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柴油發(fā)電機組的用途和組成
柴油發(fā)電機組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型,是一種中小型獨立的發(fā)電設(shè)備。由于它具有機動靈活、投資較少、隨時可以啟動等特點,廣泛應(yīng)用于通信、采礦、筑路、林區(qū)、農(nóng)田排灌、野外施工和國防工程等各部門。
一、機組的用途
柴油發(fā)電機組適用于市電電網(wǎng)不能輸送到的通信局站、礦區(qū)、林區(qū)、牧區(qū)和國防工程等場合,要求能獨立供電,作動力和照明的主電源。對于有市電的地區(qū),而供電可靠性要求高,不允許停電或要求幾秒鐘能迅速供電的單位,可作為應(yīng)急備用電源,一旦市電停電能迅速提供穩(wěn)定的交流電源。
柴油發(fā)電機組是通信電源設(shè)備的重要組成部分,對其主要要求是:隨時能開動、及時供電、運行可靠,保證供電的電壓和頻率,滿足通信設(shè)備的要求。
二、機組的名稱和型號的編制規(guī)則
油機發(fā)電機組是以柴油發(fā)電機作動力,驅(qū)動同步交流發(fā)電機而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用, 對油機發(fā)電機組的名稱和型號編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定,根據(jù)GB2819-81規(guī)定,機組的型號排列和符號含義如下:
例如:300GFZ2-1柴油發(fā)電機組
該型號機組表示300kW工頻自動化柴油發(fā)電機組,生產(chǎn)廠代號為2, 次變型。
部分國產(chǎn)柴油發(fā)電機組的品種規(guī)格及基本參數(shù)。
三、機組的類型和功能
油機發(fā)電機組類型很多,按其結(jié)構(gòu)型式、控制方式和保護(hù)功能等不同,可分為下述幾種類型。
1.基本型機組
這類機組為常見,由柴油機、封閉式水箱、油箱、消聲器、同步交流發(fā)電機、勵磁電壓調(diào)節(jié)裝置、控制箱(屏)、聯(lián)軸器和底盤等組成。機組具有電壓和轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)功能。通常能作為主電源或備用電源。
2.自啟動機組
該機組是在基本型機組基礎(chǔ)上增加自動控制系統(tǒng)。它具有自動化的功能。當(dāng)市電突然停電時,機組能自動啟動、自動切換開關(guān)、自動運行、自動送電和自動停機等功能;當(dāng)機油壓力過低、機油溫度或冷卻水溫過高時,能自動發(fā)出聲光告警信號;當(dāng)機組超速時,能自動緊急停機進(jìn)行保護(hù)。
3.微機控制自動化機組
該機組由性能完善的柴油機、三相無刷同步發(fā)電機、燃油自動補給裝置、機油自動補給裝置、冷卻水自動補給裝置及自動控制屏組成。自動控制屏采用可編程自動控制器PLC控制。它除了具有自啟動、自切換、自運行、自投人和自停機等功能外,并配有各種故障報警和自動保護(hù)裝置,此外,它通過RS232通信接口,與主計算機聯(lián)接,進(jìn)行集中監(jiān)控,實現(xiàn)遙控、遙信和遙測,做到無人值守。
四、機組的結(jié)構(gòu)簡介
現(xiàn)代柴油發(fā)電機組由柴油機、三相交流無刷同步發(fā)電機、控制箱(屏)、散熱水箱、聯(lián)軸器、燃油箱、消聲器及公共底座等組件組成剛性整體。除功率較大的機組的控制屏、燃油箱單獨裝設(shè)計,其他的主要部件均裝置在型鋼焊接而成的公共底座上,便于移動和安裝。
柴油機的飛輪殼與發(fā)電機前端蓋的軸向采用凸肩定位直接連接構(gòu)成一體,并采用圓柱型的彈性聯(lián)軸器由飛輪直接驅(qū)動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)。這種聯(lián)接方式由螺釘固定在一起,使兩者聯(lián)接成一剛體,保證了柴油機的曲軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的同心度在規(guī)定允許范圍內(nèi)。
為了減小機組的振動,在柴油機、發(fā)電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底架的連接處,通常均裝有減振器或橡皮減振墊。
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柴油發(fā)電機組BOSCH電控系統(tǒng)功能描述
(1)點火鑰匙開關(guān)
點火鑰匙開關(guān)在“ON”位置時的四種狀態(tài):
1——鑰匙開關(guān)在“ON”位置,診斷請求開關(guān)在“OFF”位置,發(fā)動機沒有啟動或運行
2——鑰匙開關(guān)在“ON”位置,診斷請求開關(guān)在“OFF”位置,發(fā)動機沒有啟動或運行
3——鑰匙開關(guān)在“ON”位置,發(fā)動機啟動
4——鑰匙開關(guān)在“ON”位置,發(fā)動機啟動
在狀態(tài)1的情況下,ECU檢測水溫、進(jìn)氣溫度壓力等模擬輸入量,以及制動信號、離合器信號的等信號量并對電控系統(tǒng)進(jìn)行自檢。
轉(zhuǎn)動點火鑰匙到“ON”位置時,需要停頓片刻,待檢查發(fā)動機預(yù)熱燈和故障燈熄滅后再啟動發(fā)動機。預(yù)熱燈工作狀態(tài)當(dāng)ECU檢測到水溫、進(jìn)氣溫度過低,需要使用進(jìn)氣預(yù)熱,ECU輸出信號,驅(qū)動進(jìn)氣預(yù)熱繼電器對發(fā)動機進(jìn)行進(jìn)氣預(yù)熱,同時點亮冷啟動燈,提示駕駛員發(fā)動機正處在預(yù)熱狀態(tài),這時駕駛員需等待預(yù)熱燈熄滅后再啟動發(fā)動機。故障燈工作狀態(tài)系統(tǒng)正常的情況下,故障燈在鑰匙打到“ON”位置時,系統(tǒng)開始自檢,同時故障燈亮,如果自檢沒有問題,2s后故障燈熄滅,發(fā)動機可以點火;如果系統(tǒng)檢查出有當(dāng)前或歷史故障,故障燈點亮后常亮,必須排除或確認(rèn)這些故障不影響啟動后再啟動發(fā)動機。
另外在狀態(tài)1下,系統(tǒng)的K-LINE(診斷接口通信)處于狀態(tài),可使用診斷儀對發(fā)動機進(jìn)行離線診斷。
在狀態(tài)2的情況下,如果發(fā)動機有當(dāng)前或歷史故障,診斷燈將會依次閃出相對應(yīng)的故障閃碼。
狀態(tài)3為發(fā)動機從停機到著火的中間過程,點火后發(fā)動機將一直在狀態(tài)4運行。
(2)故障診斷功能
電控系統(tǒng)具有故障診斷功能。在點火開關(guān)“ON”位置時,打開故障診斷開關(guān),就可以通過診斷燈輸出故障閃碼。診斷請求開關(guān)為常開開關(guān)或自復(fù)位常開開關(guān),一端接ECU端子1.72,另一端由1.04供電。診斷燈驅(qū)動端為1.22,診斷燈地端為1.30。
(3)巡航功能
BOSCH電控系統(tǒng)提供巡航功能供選用,該功能可實現(xiàn)車輛在道路上行駛時,不需踩下油門踏板就能保持穩(wěn)定車速,提高駕駛舒適性。
巡航使用方法如下。
①確認(rèn)巡航“ON/OFF”開關(guān)在“ON”位置上,處于Standby模式,等待巡航。
②確保車速在50km/h( 巡航車速)以上。
③按下“SET+/-”開關(guān),整車即保持車速,進(jìn)入巡航狀態(tài),此時腳可以從油門上松開。
④此時如果想超車,可以踩油門,汽車進(jìn)入加速狀態(tài),以大于剛才設(shè)置車道的速度超車,松開油門,車速慢慢回到設(shè)置車速。
⑤如果想調(diào)整巡航車速,可以按“SET+”或“SET-”開關(guān),進(jìn)行巡航速度的點加或點減,每按一下調(diào)整1km/h。
⑥當(dāng)駕駛員踩剎車或踩離合,或者使用排氣制動,系統(tǒng)自動退出巡航,回到Standby等待巡航模式。如果駕駛員想重新進(jìn)入巡航狀態(tài),只用按下Resume恢復(fù)開關(guān),整車又將回到剛才退出的巡航速度。
⑦駕駛員只用將“ON/OFF”開關(guān)調(diào)回到“OFF”位置上,系統(tǒng)即結(jié)束巡航。
巡航開關(guān)的電氣連接線路,開關(guān)供電為端子1.04,四個開關(guān)都為自復(fù)位常開開關(guān)。
(4)排氣制動功能
車輛用戶可通過ECU,實現(xiàn)對排氣制動閥的控制。排氣制動的電氣連接線路:排氣制動開關(guān)為常開開關(guān),一端接ECU端子1.32,一端由1.29接地。開關(guān)閉合時,ECU的端子1.32給電,ECU通過端子2.03、2.06輸出排氣制動閥驅(qū)動信號(接口在發(fā)動機線束上),實現(xiàn)排氣制動功能。
(5)冷啟動功能(預(yù)熱功能)
如果整車需要到氣溫-15℃以下地區(qū)行駛,則必須使用預(yù)熱功能。
柴油機ECU自動根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行控制預(yù)熱,當(dāng)ECU判斷環(huán)境溫度過低時,啟動前發(fā)動機必須先預(yù)熱。ECU通過端子1.55、1.59驅(qū)動預(yù)熱繼電器,開始預(yù)熱,同時通過端子1.38點亮冷啟動燈,提示駕駛員正在進(jìn)行預(yù)熱,等預(yù)熱燈滅后再啟動發(fā)動機。
(6)空調(diào)怠速功能
部分大型客車,怠速時,可能會覺得空調(diào)功率不夠,這時可按下儀表板上的空調(diào)請求開關(guān),由ECU提高發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速,從而改善整車空調(diào)效果。空調(diào)請求開關(guān)的電氣連接線路:空調(diào)請求開關(guān)為常開開關(guān),一端接ECU端子1.42,另一端由1.04供電。
(7)發(fā)動機艙副停車功能
通過此功能,駕駛員可在發(fā)動機艙直接停止發(fā)動機,這也可以稱為緊急停車功能。
發(fā)動機副停車開關(guān)的電氣連接線路:發(fā)動機副停車開關(guān)為自復(fù)位常開關(guān),一端接1.47,一端由1.29接地,開關(guān)閉合時發(fā)動機停止工作。
(8)發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出功能
BOSCH CA6DL2/6DF3電控系統(tǒng)提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出功能,電氣連接線路發(fā)動機ECU以脈沖的形式(默認(rèn)8脈沖/轉(zhuǎn))將發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出給整車儀表。
(9)發(fā)動機啟動控制功能
ECU控制發(fā)動機啟動的電氣連接線路:鑰匙開關(guān)在“ON”位置時,ECU端子1.40通電;“START”位置時,ECU端子1.61接到啟動信號(24V)。當(dāng)空擋開關(guān)閉合(變速箱掛入空擋)時,ECU通過端子1.37(高端)控制啟動繼電器閉合,使啟動機工作,啟動發(fā)動機??論蹰_關(guān)安裝在變速箱上,為常開開關(guān),一端接ECU端子1.85,另一端由1.04供電,打到空擋時,空擋開關(guān)閉合。
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柴油發(fā)電機組降噪辦法
發(fā)電機降噪根本的辦法是從聲源著手,采用一些常規(guī)的降低噪聲的技術(shù);如消聲器、隔聲、吸聲、隔振等乃是有效的辦法。
1、降低排氣噪聲。排氣噪聲是機組主要的噪聲源,其特點是噪聲級高,排氣速度快,治理難度大。采用特制的阻抗型復(fù)合式的消聲器,一般可使排氣噪聲降低40-60 db (a )。
2、降低軸流風(fēng)機噪聲。降低發(fā)電機組冷卻風(fēng)機噪聲時,必須考慮兩個問題,一是排氣通道所允許的壓力損失。二是要求的消聲量。針對上述兩點,可選用阻性片式消聲器。
3、機房的隔聲、吸聲處理和機組隔振
(1)、機房隔聲。機組的排氣噪聲和冷卻風(fēng)機噪聲降低之后,剩下來的 主要噪聲源是柴油機機械噪聲和燃燒噪聲。采用的方法是除必要的與觀察室相連接的內(nèi)墻觀察窗之外,其余窗戶均除去,所有孔、洞要密實封堵,磚墻墻體的隔聲量要求要40 db (a )以上。機房門窗采用防火隔聲門窗。
(2)、進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)。機房隔聲處理之后,要解決機房內(nèi)通風(fēng)散熱問題。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)與發(fā)電機組、排風(fēng)口設(shè)置在同一直線上。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)配以阻性片式消聲器,由于進(jìn)風(fēng)口壓力損失亦在容許范圍之內(nèi),可以使機房內(nèi)進(jìn)出風(fēng)量自然達(dá)到平衡,通風(fēng)散熱效果明顯。
(3)、吸聲處理。機房內(nèi)除地面外的五個壁面可作吸聲處理,根據(jù)發(fā)電機組的頻譜特性采用穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)。
(4)、室內(nèi)空氣的交流,機房的良好隔聲,會使閉式水冷發(fā)電機組停機時機房內(nèi)的空氣得不到對流,房內(nèi)的高溫亦不能及時降下來,可采用低噪聲軸流風(fēng)機,再配上阻性片式消聲器就可以解決問題。
(5)、機組隔振。發(fā)電機組安裝前,應(yīng)嚴(yán)格按廠家提供的有關(guān)資料進(jìn)行隔振處理,避免造成結(jié)構(gòu)聲的遠(yuǎn)距離傳播,并在傳播中不斷幅射空氣聲,無法使廠界噪聲級達(dá)標(biāo)。對因超標(biāo)而要求治理的現(xiàn)有發(fā)電機組,必須實測機組附近地面的振動情況,如果振感明顯,則先要對發(fā)電機組進(jìn)行隔振處理。
在有效的降低噪聲后,為使機房環(huán)境更加美觀及實用,通常墻面及吊頂?shù)奈晫油膺€以微孔鋁塑沖孔板裝飾,同時合理配置照明系統(tǒng)等。
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