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柴油发电机的控制系统原理如何分析
6BT型柴油机中冷型采用的是水对空中冷类型。它由中冷器壳及中冷器芯等组成。中冷器壳由铝板模压而成。中冷器壳分为中冷器盖和中冷器体两部分。中冷器盖通过进气岐管与空气压缩机相连,中冷器还进气岐管与气缸盖进气口相连。中冷却芯由铜合金管子组成。发电机冷却液从中冷器后端的进水街头进入中冷器芯中,然后由前端出口流向节温器。空气由增压器压送到中冷器,流过中冷器受到冷却液的冷却,降温后而进入气缸。现在智能控制系统的使用已经大大提高了柴油发电机组的运行,保障了柴油发电机组的稳定工作,柴油发电机组的控制系统就像发电机组的心脏,那么控制系统是通过何种原理和算法来实现的呢?
一、泉州泉港本地数字励磁控制器软件实现与算法研究
主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计,然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究,并在CPU上进行实现。为了实现的数字励磁控制,需要得到实时、泉州泉港本地的电量数据,而要获得实时、泉州泉港本地的电量数据,则需要采用交流采样方法,并推导出交流采样下各个电量的计算公式,终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压,交流电流,有功功率,无功功率,功率因素的各种算法中的离散公式。
二、泉州泉港本地数字式励磁控制器总体设计方案
工作电源:由于微处理器的工作电源要求,我们需要一个5V的稳定直流电源,信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源,另外,开关量输出需要驱动继电器,所以需要一个+24V的直流电源,为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。
三、泉州泉港本地交流采样锁相环电路
要进行交流采样,通常需要进行同步采样,目前交流采样方式主要有硬件同步采样、泉州泉港本地软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式,常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点,测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实现同步等间隔采样的原理图,在相位比较器PD、泉州泉港本地低通滤波器LP、泉州泉港本地压控振荡器VCO构成的锁相环内加入n分频器,输入为被测信号的频率,作为锁相环的基准频率,输出 为采样频率。经n分频后与相比较,根据锁相环工作原理,锁定时/n=,即:=n。由于锁相环的时跟踪性,当被测信号频率变化时,电路能自动快速跟踪并锁定,始终满足=n的关系,即采样频率为被测信号频率的整数n倍,从而实现一周内等间隔采样n点。此外,还可将分频系数n为程序控制,则可根据不同频率的被测信号及CPU、泉州泉港本地A/D转换器的速度,动态改变n值,以达到 的效果。
柴油发电机组控制系统的工作原理和算法很复杂,每个电路的设计都有其特定的算法来实现。柴油发电机组的控制部分,数字式励磁控制器较传统的模拟电路,励磁控制器具有精度高,反应快,控制算法适应性强,对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应,甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。
四、泉州泉港本地对继电保护装置的要求
继电保护装置是确保供电,保护电气设备而装设的,因此,对它的要求是:动作要迅速当供电系统或电气设备发生故障时,继电保护装置动作时限应短,迅速切除故障,以减轻被保护设备的损坏程度,阻止故障的蔓延。对于电气元件,如果短路电流通过时,产生的热量与短路电流的平方和电流通过的时间成正比,因此,保护装置切除得越快,产生的热量就越小,设备就不易损坏。灵敏度要高灵敏度是指保护装置对其保护范围内的故障或工作状态不正常的反应能力。灵敏度越高,故障发觉和切除就越早,从而对系统和设备的破坏就越小。可靠性要高可靠性是指装置本身应能可靠地工作。在正常运行或不属于它保护范围的故障,不应误动作,而属于它保护范围内的故障,不应拒绝动作。因此,保护装置的可靠性很重要,否则,它本身就可能是产生和扩大事故的根源。
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PT燃油泵的MVS调速器
在某些柴油机的PT泵上,除PTG调速器外,还装有MVS调速器(机械可变转速调速器)。MVS调速器可使柴油机在驾驶员所选定的转速下稳定运转,以适应推土机工作的要求。MVS调速器是一种全程调速器。
从油流顺序上看,MVS调速器安装在节流阀和切断阀之间。
MVS调速器的柱塞的一端承受来自齿轮泵并经滤清器过滤的燃油的油压,另一端与调速器弹簧滑套相接触,承受怠速弹簧和调速弹簧的弹力。
双臂杠杆与驾驶室内的油门操纵杆相连,扳动油门操纵杆即可改变调速弹簧的压缩程度,从而也就改变了柴油机的转速(调速范围)。当装有MVS调速器时,节流阀不是由驾驶员操纵,而是调定在某一位置(通常是 开度)上。
双臂杠杆触及低速限制螺钉时,柴油机在急速运转。这时,调速弹簧不起作用,由急速弹簧维持怠速运转稳定。当转速变化时,由于齿轮泵输油压力的变化,使柱塞移动,柱塞上的台阶变更了正常工作油路的流通面积,使送往喷油器的油压发生相应的改变,从而就变更了喷油器的每循环喷油量,保持了柴油机怠速的稳定性。
在柴油机正常工作时,转动双臂杠杆压缩调速弹簧使其具有一定的弹力。这时,怠速弹簧被完全压缩不起作用。调速弹簧弹力与油压的平衡,使柴油机在油门操纵杆所定的转速下运转。如此时转速变化,则由于油压的改变使柱塞移动,就改变了正常工作油路的流通面积,从而使柴油机的转速保持稳定。
低速限制螺钉和高速限制螺钉都是可以调整的。
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柴油机与发电机的功率匹配
一般情况下,与发电机配套的柴油机选用12h功率或持续功率作为标定功率。当选用12h功率表示标定功率时,说明柴油机在标定功率下(标准环境状况时)连续运行时间为12h,其中包括超过10%标定功率情况下连续运行1h;当选用持续功率作为标定功率时,表示柴油机允许长期连续运行,其中包括可超过1o%标定功率运行1h。通常持续功率为12h功率的90%。
柴油机铭牌标示的标定功率是按规定的标准环境状况下确定的,当环境条件与标准规定不同时,其功率应按前述方法进行修正。在配套时,柴油机应有足够的功率以保证发电机在标定运行的条件下输出标定功率。
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