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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?,F(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、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、的電量數(shù)據(jù),而要獲得實時、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、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、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、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、低通濾波器LP、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、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、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。可靠性要高可靠性是指裝置本身應(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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發(fā)電機出租時更換機油的 時機
柴油機的使用壽命即柴油機大修期,是指柴油機從開始使用到 次大修前累計運行的時間。發(fā)電機組用柴油機的使用壽命一般為6000-8000h2、可靠性指標(biāo)是指柴油機在規(guī)定使用條件下,正常持續(xù)工作能力的指標(biāo).一般以保證期內(nèi)不停機故障次數(shù)、停機故障次數(shù)及更換主要零件和非主要零件來表示。發(fā)電機組、柴油發(fā)動機的無故障保證期一般為500一2000h。
并聯(lián)運行的要求和條件:康明斯發(fā)電機組投入并列運行的整個過程叫并列,將一臺發(fā)電機組先運行取來,把電壓送至母線上,而另一臺發(fā)電機組啟動后,與千億臺發(fā)電機組并列,在合閘瞬間,發(fā)電機組不應(yīng)出現(xiàn)有害的沖擊電流,轉(zhuǎn)軸不受到突然的沖擊。合閘后,轉(zhuǎn)自應(yīng)能很快的被拉入同步,因此發(fā)電機并列必須具備以下條件:
一.發(fā)電機組電壓的有效值與波形必須相同;
二.兩臺發(fā)電機電壓的相位相同;
三.兩臺發(fā)電機組的頻率必須相同;
四.兩臺發(fā)電機組的相序一致。



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發(fā)電機如何不使用電子調(diào)速器控制電路
如果不使用電子轉(zhuǎn)速控制器,柴油機引擎控制器也可直接控制RSV機械調(diào)速器以實現(xiàn)機組起動和調(diào)速,此種情形控制的二位式電磁執(zhí)行機構(gòu)與RSV調(diào)速器調(diào)速手柄連接。不使用電子調(diào)速器的康明斯機組控制電路。
起動時,接通電源開關(guān),按下啟動按鈕,端子輸入低電平,觸發(fā)T-P進入起動狀態(tài);端子、輸出低電平,使繼電器、線圈獲得工作電壓。
J1的常開觸點接通,初始供油繼電器RS2線圈得電,R52常開觸點接通,電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的起動線圈得電,將調(diào)速手柄拉至起動工況位置;同時J1使起動繼電器RS1線圈得電吸合,RSI常開觸點接通,起動機吸合繼電器J線圈得電,接通起動機M的電磁開關(guān)及其電路,起動電動機運轉(zhuǎn),帶動柴油機起動。
J2的常開觸點接通,使延時繼電器KT1得電,經(jīng)過設(shè)定的延遲時間后,其常開觸點將閉合,使電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的全速線圈得電,柴油機起動后能進入全速運行狀態(tài)。全速線圈得電時間應(yīng)在起動程序結(jié)束前。
起動機轉(zhuǎn)動并使柴油機轉(zhuǎn)速超過300r/min時(或達到機組設(shè)定的起動時間),T-P使6
端輸出高電平,J1失電斷開其常開觸點,起動繼電器RSI和初始供油繼電器RS2失電斷開,起動電動機吸合繼電器J失電,起動機與柴油機飛輪分離。同時,電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的起動線圈也失電,柴油機在電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的全速線圈控制下使調(diào)速手柄處于標(biāo)定轉(zhuǎn)速位置,柴油機起動成功并進入標(biāo)定轉(zhuǎn)速運行狀態(tài)。
由上述過程可知,KT1延時時間必須早于T-P表的起動程序的結(jié)束時間,否則T-P表在結(jié)束起動程序并斷掉電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC起動線圈的供電時,DTC將無電磁吸力而使柴油機停機。
停機時,按下停機按鈕STOP,T-P表的19端子輸入低電平,T-P進入關(guān)機程序,端子7由低電平變?yōu)楦唠娖剑^電器J2線圈失電,其觸點斷開,延時繼電器KT1失電,KT1觸點斷開DTC的全速線圈供電,DTC失去電磁力而在復(fù)位彈簧作用下使RSV調(diào)速器調(diào)速手柄處于停機位置,柴油機停機。
由此可見,在該控制方式,T-P表的噴油泵控制輸出端口7不再用于電子調(diào)速控制器ESD5500E的工作電壓控制,而是直接用于電磁執(zhí)行機構(gòu)的控制,通過與RSV機械調(diào)速器的配合實現(xiàn)起動過程和調(diào)速過程。電磁執(zhí)行機構(gòu)改變調(diào)速手柄的位置實際上改變的是RSV調(diào)速器的彈簧張力和轉(zhuǎn)速設(shè)定值。同時,柴油機直接從起動狀態(tài)進入高速控制狀態(tài),控制過程不盡合理。
應(yīng)急控制電路主要由鑰匙開關(guān)DS,柴油機參數(shù)表及傳感器等組成。將DS旋至“工作”位置時,①、②端子接通,電磁執(zhí)行器DCT中的全速線圈得電,其阻值較大,產(chǎn)生的吸力不足以使其動作。將DS旋至“起動”位置時,①、②、③端子均接通,繼電器RS1得電,常開觸點閉們接通起動電動機電路,柴油機起動。同時,RS2得電,觸點閉合,DCT起動線圈也得電,執(zhí)行機構(gòu)在電磁吸力的作用下將油量控制齒桿拉至起動供油量位置。柴油機起動后,DS回復(fù)至正作狀態(tài),此時執(zhí)行機構(gòu)被全速線圈產(chǎn)生的吸力使其保持在標(biāo)定轉(zhuǎn)速位置,柴油機工作在標(biāo)定轉(zhuǎn)速。將DS旋到“停機”位置時,全速線圈失電,電磁執(zhí)行器在彈簧的作用下將油量控制機構(gòu)拉至停止供油位置,機組停機。



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