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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、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、本地的电量数据,而要获得实时、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、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、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、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、本地低通滤波器LP、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、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、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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你知道柴油发电机的泵喷嘴燃油系统分为哪三部分吗
泵喷嘴燃油供给系统高压部分主要山分配管、附近驱动装置和泵喷嘴组成。泵喷嘴一般均直接安装在气缸盖上,低压燃油由低压输油泵先送入气缸盖上的油道中,然后再分别向固定在缸盖上的泵喷嘴供油。低压燃油送人泵喷嘴,由泵喷嘴内的柱塞在凸轮轴、附近推杆、附近摇臂及回位弹簧的作用驱动下往复运动,将低压燃油升压,然后由泵喷嘴喷出。
由于泵喷嘴是每缸一个,所以每个泵喷嘴上,均有一个控制泵喷嘴喷油提前角和喷油量的电磁阀,电磁阀由ECU控制其开启和关闭时刻。由此可知,ECU必须有判缸信号和曲轴转速信号,以便准确掌握是哪个气缸处于压缩行程,并判断活塞运动距上止点前的角度,然后才能控制该缸电磁阀的通断,以保持发电机工况对喷油正时和喷油量的要求。
柴油发电机泵喷嘴可分为三部分,即高压燃油形成部分、附近燃油雾化喷射部分和电控电磁阀部分。
高压燃油形成部分高压燃油形成部分由凸轮、附近柱塞和回位弹簧组成。凸轮在凸轮轴带动下旋转,凸轮压动泵喷嘴柱塞上下往复运动,使柱塞与套筒之间的容积发生变化,将泵腔内的燃油形成高压,并由泵喷嘴喷人气缸。
泵喷嘴燃油供给系统的喷射过程包括高压腔充注燃油阶段、附近预喷射阶段、附近主喷射阶段和喷射结束阶段。
①高压腔充注燃油阶段。这个阶段的作用是向高压腔充注燃油,为喷射循环做准备。其工作过程如下:泵柱塞在弹簧压力作用下向上移动,这样使高压腔内容积扩大。泵喷嘴电磁阀不动作,电磁针阀处于静止位置,供油管到高压腔的通道打开,供油管内的油压使燃油流人高压腔。
②预喷射阶段。在主喷射阶段开始之前,少量燃油在低压下喷人燃烧室,使燃烧室内的压力和温度上升,可以减少点火延迟(点火延迟是开始喷油和燃烧室内压力开始上升之间的时间),这段时间应该短暂,否则在此期间喷油量大,压力会突然上升并产生很大的燃烧噪声。在预喷射循环和主喷射循环之间的“喷射间隔",燃烧室内的压力平缓上升,而不是一个突然的压力上升,使得燃烧噪声低,排放的氮氧化合物也少。
喷射凸轮通过摇臂将泵柱塞压下,将高压腔内的燃油排出供油管。发电机ECU将给泵喷嘴电磁阀通电,在此时,电磁阀针阀被压人阀座内,关闭高压腔到供油管的通道,高压腔内开始产生压力。当压力达到18MPa时,压力高于喷射弹簧,玉力,喷射针阀上升
喷嘴针阀打开后,预喷射立即结束。上升的压力使辅助柱塞下移,使高压腔内容积扩大。于是,压力瞬时下降,喷嘴针阀关闭,此时,预喷射结束。辅助柱塞的下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度。在接下来的主喷射循环,若想再次打开针阀,油压必须比预喷射过程中的油压高。
③主喷射阶段。这个阶段的作用是以高喷射压力将燃油喷人燃烧室。空气和燃油混合、附近雾化良好,充分燃烧,从而减少排放污染并确保发电机率运转。喷嘴针阀关闭后短时间内,高压腔内压力立即重新上升。喷嘴电磁阀仍然关闭,泵柱塞下移。约30MPa时,燃油压力高于喷嘴弹簧作用力,喷嘴针阀再次上升,主喷油开始。压力上升到205MPa时,进人高压腔的燃油多于经喷孔喷出的燃油。柴油发电机 功率时的喷油压力 ,高转速时,喷人的油量也大,发电机 功率时的喷油压力 。
当发电机ECU停止给泵喷嘴电磁阀通电时,燃油被泵柱塞排出到供油管,压力下降。喷嘴针阀关闭,喷嘴弹簧将旁通活塞压回开始位置,主喷射循环结束。
④喷射结束阶段。主喷射循环结束后,进人喷射结束阶段。此时燃油压力迅速下降,喷嘴迅速关闭。防止燃油在低喷射压力下以大颗粒滴人燃烧室,造成燃烧不完全,排放污染严重。
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发电机组油泵供油压力低于正常工作范围怎么处理
(1)故障现象
①发动机无法启动或不好启动。
②发动机热机熄火。
③发动机热机后熄火无法启动公明柴油发电机组。
④发动机无力或工作冒烟。
⑤发动机在大负荷时功率下降(转速下降)。
(2)故障原因
①燃油系统故障。
②整车油管漏气。
③预滤漏气。
④发动机滤清器。
⑤油泵低压泵部分磨损(齿轮泵)。
⑥电子输油泵(ISLe)。
⑦油轨故障。
⑧喷油器故障,
⑨油泵低压油管接头密封圈破损造成漏气。
(3)解决方法
①先检测油箱,如果油管漏气或接头漏气都会引起故障(燃油系统进气较少时发动机工作时还将出现工作无力的现象)。
②检测滤清器是否堵塞或漏气(滤清器堵塞将会造成发动出现工作无力的现象)。
③检测油泵回油或打吊瓶确定油泵齿轮泵是否工作正常。
④拖动发动机,检测高压油泵出口的油量。
⑤检测油轨压力是否正常,发动机转速在150r/min以上时,检测油轨压力应不低于 250bar.
⑥通过检测喷油器回油量和断缸试验确定喷油器是否工作正常。
(4)维修经验
①此故障多是低压燃油系统故障造成,在修理时使用燃油系统测量工具可以较准确地判断出故障点。
②高压油泵出现故障时,发动机大负荷运行时会出现功率和转速下降。
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柴油发电机讲述深入了解技术的几大问题
深入了解柴油发电机组技术的几大问题,柴油发电机出租-朔锐机电设备有限公司,专注运营中国区柴油发电机组出租、当地租赁核心业务,功率范围从50千瓦(KW)至1800千瓦(KW),发电设备型式分为移动拖车式、当地固定开架式、当地静音箱式系列产品等各种合资及进口品牌柴油发电机组的成套设备。
一、当地两台发电机组并机使用的条件是什么?用什么装置来完成并机工作?
答:并机使用的条件是两台机瞬间的电压、当地频率、当地相位相同。俗称“三同时”。用专用并机装置来完成并机工作。一般建议采用全自动并机柜。尽量不用手动并机。因为手动并机的成功或失败取决于人为经验。笔者以20多年从事电力工作的经验斗胆放言,柴油发电机手动并机的可靠成功率等于0。决不能以市电大电源系统可用手动并机的概念来套用小电源系统,因为二者的保护等级完全不一样的。
二、当地三相发电机的功率因数是多少?为提高功率因素可以加功率补偿器吗?
答:功率因素为0.8。不可以,因为电容器的充放电会导致小电源的波动。及机组振荡。
三、当地为什么我们要求,机组每运行200小时后,要进行一项所有电器接触件的紧固工作?
答:柴油发电机组属振动工作器。而且很多国内生产或组装的机组该用双螺母的没用。该用弹簧垫片的没用,一旦电器紧固件松懈,会产生很大的接触电阻,导致机组运行不正常。
四、当地 为什么发电机房必须保证清洁、当地地面无浮沙?
答:柴油机若吸入脏空气会使功率下降;发电机若吸入沙粒等杂质会使定转子间隙之间的绝缘破坏,重者导致烧毁。
五、当地为什么建议用户在安装时采用中性点接地?
答:1)新一代发电机自我调节功能大大增强;
2)实践中发现中性点接地机组的雷电故障率偏高。
3)接地质量要求较高、当地一般用户无法办到。不的工作接地不如不接地。
4)中性点接地的机组会掩盖负荷的漏电故障及接地错误,而这些故障和错误在市电大电流供电情况下无法暴露。
六、当地 对中性点不接地机组,使用时应注意什么问题?
答:零线可能带电、当地因为火线与中性点之间的电容电压无法。操作人员必须视0线为带电体。不能按市电习惯处理。
七、当地UPS与柴油发电机如何功率配套,才能保证UPS输出稳定?答:1)UPS一般用视在功率KVA表示,先把它乘0.8换算成与发电机有功功率一致的单位KW。
2)若采用一般发电机,则以UPS的有功功率乘以2来确定所配发电机功率、当地即发电机功率为UPS功率的二倍。