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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、内蒙古呼伦贝尔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、内蒙古呼伦贝尔本地的电量数据,而要获得实时、内蒙古呼伦贝尔本地的电量数据,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、内蒙古呼伦贝尔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、内蒙古呼伦贝尔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、内蒙古呼伦贝尔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、内蒙古呼伦贝尔本地低通滤波器LP、内蒙古呼伦贝尔本地压控振荡器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、内蒙古呼伦贝尔本地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、内蒙古呼伦贝尔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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这些部件故障会引起柴油发电机的功率不足
1空气弗列加滤清器不清洁
空气弗列加滤清器过脏会造成阻力增加,空气流量减少,影响空气和柴油的比例,混合气就不能完全燃烧,浪费柴油致使发动机动力不足。应根据要求清洗柴油空气弗列加滤清器芯子或纸质滤芯上的灰尘,必要时更换滤芯。
2排气管沮塞
排气管阻塞会造成排弓不畅通,新一轮工作循环的吸环节也会受阻,燃油效率下降。柴油发电机动力下降。应检查是否由于排气管内积炭太多而造成排气导阻力增加。一般排气背压不宜超3.3kPa,平时应经常清降排气管内的积炭。
3供油提前角过大或过小
供由提前角过大或过小会造成油泵喷油时间过早或过晚,使燃烧过程不是处于 状态。使柴油机才燃油耗增加,排温增高,噪声大。使柴油机可靠性降低此时应检查喷油传动轴接合器钉是否松动,如果松动,则应重新按照要求调整供油提前角,并拧紧螺钉。
4活与缸套拉伤
由于活塞与缸套拉伤严重或磨损过,以及活塞环结胶造成摩擦损失增大,造成发动机自身的机械损失增大,压缩比减小,着火困难或燃烧不充分,下充气增大,漏气严重。此时,应更换缸套、内蒙古呼伦贝尔活塞和活塞环。
5燃油系统有故障
燃油弗列加滤清器或管路内进入空气或阻塞,造成油路不畅通,动力不足、内蒙古呼伦贝尔甚至着火困难应进入管路的空气,清洗柴油滤芯,必要时更换。喷油偶件损坏造成漏油、内蒙古呼伦贝尔咬死或雾化不良,此时容易导致缺缸、内蒙古呼伦贝尔发动机动力不足。应及时清洗、内蒙古呼伦贝尔研磨或换新。
喷油泵供油不足也会造成动力不足,应及时检查、内蒙古呼伦贝尔修理或更换偶件并重新调整喷油泵供油量。
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柴油发电机组的启动系统有什么启动办法呢
1.人力启动
一般在20PS以下小功率发动机采用人力启动,这是简单的启动方法,通常用手摇柄或索直接转动曲轴,使发动机启动。
手摇启动装置简单,启动摇把或爪轮结构只允许单向传递扭矩,避免发动机反转伤人。
2.电动机启动
直流电动机启动方法广泛用于各种车用发动机和各种用途的中小功率柴油机。这种方法是用铅酸蓄电池作电源,由专用的直流启动电动机拖动发动机曲轴旋转,将发动机发动起来。为保证启动可靠,延长蓄电池的使用寿命,每次启动通电时间不得超过15s,连续使用不得超过3次,而且各次之间的间隙时间不少于1min。
柴油机的启动电动机功率Nq为
Nq=(0.02~01)Ne(kW)
式中 Ne—为柴油机输出的有效功率。
启动用蓄电池电压为(12~24)V,容量为(100~200)Ah。
3.压壩空气启动
对于功率较大的柴油机通常采用压缩空气启动,其方法有两种:一种是用空气分配器將压,力为(2450~2940)kPa(25~30kgf/cm2)的高压空气,按照柴油机的工作次序送入各个汽缸真接推动活塞使柴油机启动,此法一般适用于缸径≥150mm的柴油机;另一种是以压缩空气驱动气动马达,带动柴油机启动
4.辅助汽油机启动
工程机械大中型拖拉机用柴油机,通常采用辅助汽油机启动。启动时先用人力启动汽油机再通过传动装置带动柴油机启动。
在邮电通信部门,常用直流电动机和压缩空气启动这两种启动方法。
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汽油机与柴油机区别在哪里?
柴油发动机一般将柴油喷入进气管同空气混合成为可燃混合气再进入汽缸,经火花塞点火燃烧膨胀作功。人们通常称它为点燃式发动机。而柴油机一般是通过喷油泵和喷油咀将柴油直接喷入发动机气缸,和在气缸内经压缩后的空气均匀混合,在高温、内蒙古呼伦贝尔本地高压下自燃,推动活塞作功。人们把这种发动机通常称之为压燃式发动机。
柴油机汽车具有转速高(轿车用柴油机转速可高达5000—6000转/分,货车用柴油机达4000转/分左右)质量轻、内蒙古呼伦贝尔本地工作时噪声小、内蒙古呼伦贝尔本地起动容易、内蒙古呼伦贝尔本地制造和维修费用低等特点,故在轿车和中、内蒙古呼伦贝尔本地小型货车及军用越野车上得到广泛应用。其不足之处是燃油消耗较高,因而燃油经济性较差。柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比柴油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好。如近上市的一汽大众生产的TDI1。7升柴油轿车比1。6升柴油轿车每百公里可节约2升油。一般货车大都采用柴油机。柴油机的弱点是转速较柴油机低(一般 转速在2500—3000转/分左右)、内蒙古呼伦贝尔本地质量大、内蒙古呼伦贝尔本地制造和维修费用高(因为喷油泵和喷油器加工精度要求高)。但目前柴油机的这些弱点正在逐渐得到克服,它的应用范围正在向中、内蒙古呼伦贝尔本地轻型货车扩展。国外柴油轿车也有很快的发展,其 转速可达5000转/分。
通常,柴油发动机与柴油发动机相比热效率高30%,因而从节约能源、内蒙古呼伦贝尔本地降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。柴油发动机与柴油发动机相比具有功率大,寿命长,动力性能好的特点,它排放产生的温室效应比柴油低45%,一氧化碳与碳氢排放也低,在整车的使用寿命期氮氧化合物排放略大于柴油机。柴油机的不足之处是有害颗粒物排放大。近年来,柴油发动机采用涡轮增压、内蒙古呼伦贝尔本地中冷、内蒙古呼伦贝尔本地直喷、内蒙古呼伦贝尔本地尾气催化转换和颗粒捕集器等先进技术,柴油发动机汽车的排放已达到欧III、内蒙古呼伦贝尔本地欧IV排放标准。在欧洲,柴油轿车比较普及,随着环保与节能可持续发展的严格要求,今后汽车,特别是柴油小轿车将是一个发展趋势。目前我国一汽大众已经开发出捷达、内蒙古呼伦贝尔本地宝来柴油轿车,并已在国内部分城市上市。
汽车在一定的使用条件下,以小的燃料消耗量完成单位运输工作的能力称为汽车的燃料经济性。汽车燃料经济性是汽车的主要使用性能之一。通常,燃料的消耗费用占到汽车运行费用的37%左右。影响汽车燃料经济性的主要因素有:从汽车本身讲,首先要提高发动机的热效率、内蒙古呼伦贝尔本地进气效率和降低摩擦损失。其次要减少车身重量,减少空气阻力,减少车轮的滚动阻力。第三,提高传动效率,合理匹配变速比。从使用方面讲,不同等级的路面跑起来耗油不同。交通拥挤、内蒙古呼伦贝尔本地堵塞严重的状况与畅通行驶的耗油完全不同。风、内蒙古呼伦贝尔本地雨、内蒙古呼伦贝尔本地气候变化对汽车的耗油量都有影响。驾驶者的技术对耗油水平也有很重要的作用。影响汽车燃料油经济性的因素十分多,其中主要的还是汽车发动机本身。