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柴油發(fā)電機的控制系統(tǒng)原理如何分析
6BT型柴油機中冷型采用的是水對空中冷類型。它由中冷器殼及中冷器芯等組成。中冷器殼由鋁板模壓而成。中冷器殼分為中冷器蓋和中冷器體兩部分。中冷器蓋通過進氣岐管與空氣壓縮機相連,中冷器還進氣岐管與氣缸蓋進氣口相連。中冷卻芯由銅合金管子組成。發(fā)電機冷卻液從中冷器后端的進水街頭進入中冷器芯中,然后由前端出口流向節(jié)溫器??諝庥稍鰤浩鲏核偷街欣淦?,流過中冷器受到冷卻液的冷卻,降溫后而進入氣缸。現(xiàn)在智能控制系統(tǒng)的使用已經(jīng)大大提高了柴油發(fā)電機組的運行,保障了柴油發(fā)電機組的穩(wěn)定工作,柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)就像發(fā)電機組的心臟,那么控制系統(tǒng)是通過何種原理和算法來實現(xiàn)的呢?
一、天津同城數(shù)字勵磁控制器軟件實現(xiàn)與算法研究
主要是對數(shù)字式勵磁控制器的軟件和所采用的控制算法進行論述。首先對數(shù)字勵磁控制器的主程序進行設(shè)計,然后對電量參數(shù)采集算法和智能勵磁控制算法進行研究,并在CPU上進行實現(xiàn)。為了實現(xiàn)的數(shù)字勵磁控制,需要得到實時、天津同城的電量數(shù)據(jù),而要獲得實時、天津同城的電量數(shù)據(jù),則需要采用交流采樣方法,并推導(dǎo)出交流采樣下各個電量的計算公式,終編寫計算出電量數(shù)據(jù)的算法程序。交流采樣是按一定的規(guī)律對被測信號的瞬時值進行采樣,再按照一定的數(shù)學(xué)算法求出被測電量參數(shù)的測量方法。下面給出交流電壓,交流電流,有功功率,無功功率,功率因素的各種算法中的離散公式。
二、天津同城數(shù)字式勵磁控制器總體設(shè)計方案
工作電源:由于微處理器的工作電源要求,我們需要一個5V的穩(wěn)定直流電源,信號調(diào)理電路的運算電路的供電需要一組±12V的直流電源,另外,開關(guān)量輸出需要驅(qū)動繼電器,所以需要一個+24V的直流電源,為此我們需要設(shè)計一個電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組DC電源。
三、天津同城交流采樣鎖相環(huán)電路
要進行交流采樣,通常需要進行同步采樣,目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、天津同城軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向CPU提出中斷實現(xiàn)同步。硬件同步電路有多種形式,常見的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產(chǎn)生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點,測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現(xiàn)同步等間隔采樣的原理圖,在相位比較器PD、天津同城低通濾波器LP、天津同城壓控振蕩器VCO構(gòu)成的鎖相環(huán)內(nèi)加入n分頻器,輸入為被測信號的頻率,作為鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率,輸出 為采樣頻率。經(jīng)n分頻后與相比較,根據(jù)鎖相環(huán)工作原理,鎖定時/n=,即:=n。由于鎖相環(huán)的時跟蹤性,當(dāng)被測信號頻率變化時,電路能自動快速跟蹤并鎖定,始終滿足=n的關(guān)系,即采樣頻率為被測信號頻率的整數(shù)n倍,從而實現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣n點。此外,還可將分頻系數(shù)n為程序控制,則可根據(jù)不同頻率的被測信號及CPU、天津同城A/D轉(zhuǎn)換器的速度,動態(tài)改變n值,以達到 的效果。
柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)的工作原理和算法很復(fù)雜,每個電路的設(shè)計都有其特定的算法來實現(xiàn)。柴油發(fā)電機組的控制部分,數(shù)字式勵磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路,勵磁控制器具有精度高,反應(yīng)快,控制算法適應(yīng)性強,對于不同特性的電機只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應(yīng),甚至可以實現(xiàn)更高端的自適應(yīng)智能控制算法等優(yōu)點。
四、天津同城對繼電保護裝置的要求
繼電保護裝置是確保供電,保護電氣設(shè)備而裝設(shè)的,因此,對它的要求是:動作要迅速當(dāng)供電系統(tǒng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障時,繼電保護裝置動作時限應(yīng)短,迅速切除故障,以減輕被保護設(shè)備的損壞程度,阻止故障的蔓延。對于電氣元件,如果短路電流通過時,產(chǎn)生的熱量與短路電流的平方和電流通過的時間成正比,因此,保護裝置切除得越快,產(chǎn)生的熱量就越小,設(shè)備就不易損壞。靈敏度要高靈敏度是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或工作狀態(tài)不正常的反應(yīng)能力。靈敏度越高,故障發(fā)覺和切除就越早,從而對系統(tǒng)和設(shè)備的破壞就越小??煽啃砸呖煽啃允侵秆b置本身應(yīng)能可靠地工作。在正常運行或不屬于它保護范圍的故障,不應(yīng)誤動作,而屬于它保護范圍內(nèi)的故障,不應(yīng)拒絕動作。因此,保護裝置的可靠性很重要,否則,它本身就可能是產(chǎn)生和擴大事故的根源。
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柴油發(fā)電機組能否正常工作的前提條件
在滿足降噪效果的同時,必須考慮柴油發(fā)電機組對機房的通風(fēng)要求,由于柴油發(fā)電機組運行時需要大量的新鮮空氣,必須設(shè)計能滿足要求的機房排風(fēng)與排風(fēng)道,大量的噪聲也是從進風(fēng)道和排風(fēng)道散播到機房外。設(shè)計合理的進風(fēng)道與排風(fēng)道是降低噪聲的重要環(huán)節(jié),柴油發(fā)電機組的進風(fēng)與排風(fēng)道均采用折磚風(fēng)道,特制一進風(fēng)消音器和排風(fēng)消聲器,內(nèi)腔均裝置吸音材料和穿孔吸音板,同時為保證機組能正常長時間按額定功率運行,機組的進、天津附近排風(fēng)口必須按機組使用要求預(yù)留足夠的排風(fēng)面積,機組的排風(fēng)管道加裝低噪聲軸流風(fēng)機,以保證機房有足夠的通風(fēng)量,通過以上手段預(yù)計降低噪為25-30DBA。
排氣噪聲是機組的主要噪聲源,采用二只消音器串聯(lián)進行二次消聲,預(yù)計可降低TL=30-40DBA,另一方面排氣管道連接須密封性能良好,一部分噪聲通過排煙管排到大氣。
為防止機組長時間運行后,機房溫度上升,影響機組的輸出功率,機組的廢氣排氣管和排煙消聲器進行絕熱和保溫處理。
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