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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、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。为了实现精确的数字励磁控制,需要得到实时、精确的电量数据,而要获得实时、精确的电量数据,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、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、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、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、低通滤波器LP、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、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、对继电保护装置的要求 继电保护装置是确保安全供电,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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一文带你全面了解发电机   一、发电机的种类和功能特点   发电机是指受到机械动力的作用时产生电的设备。在这种转换过程中,机械动力来自于各种各样的其他形式的能源,如风能、水能、热能、太阳能等。   根据产生电的类型不同,发电机主要分为直流发电机和交流发电机两大类。   1.直流发电机的功能特点   直流发电机是指受外部机械力作用产生直流电的发电机。   一文带你全面了解发电机   直流发电机具有使用方便、运行可靠等特点,可以直接为各种需要直流电源的用电设备提供电能。但是直流发电机内部有换向器,易产生电火花,发电效率较低。直流发电机一般可作为直流电动机、电解、电镀、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电源。   2.交流发电机的功能特点   交流发电机是指受外部机械力作用产生交流电的发电机,该类发电机又可分为同步交流发电机和异步交流发电机。其实物外形如图2所示。   在交流发电机中同步发电机为常见,该类发电机由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可用于为各种需要交流电源的负载设备供电。另外,同步发电机按所用原动机的不同又可分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、风力发电机4种。   交流发电机的应用十分广泛,例如各种发电站、企业、商铺及家庭备用电源、汽车等均使用发电机供电,其应用实例如图3所示。   二、发电机的型号与技术参数   为了便于对发电机的生产管理和使用, 对发电机的型号进行了编制方法的统一,并在其外壳比较明显的位置贴有发电机的铭牌,其中包含的参数主要有发电机的型号、额定电压、额定电源、额定功率、绝缘等级、频率、功率因数以及转速等。   1.发电机的型号含义   发电机的型号通常是对机组的型号进行的说明,其中包含的信息有发电机输出的电压的种类、发电机机组的类型、控制特征、设计序号以及环境特征等,如图5所示。   除此之外,有些发电机的型号较为直观简单,识别时较为方便,如图6所示,其中包含有产品编号、额定电压及额定电流等。   例如,图7所示典型发电机的铭牌标识,从中可以了解其型号为“200GF6,参照上述命名方法可了解其型号所标识的含义。”   2.发电机的主要技术参数   发电机的技术参数通常与型号一样通过铭牌标签粘贴或直接标识在发电机的外壳上,以供选用和检修时参考,如图8所示。   发电机的主要技术参数包括:额定电压、额定电流、转速、频率、功率因数、定子接法和绝缘等级等。   (1)额定电压   额定电压指发电机在正常运行时输出的额定电压,单位是kV。   (2)额定电流   额定电流是指发电机正常并连续工作时的 工作电流,单位是kA。当发电机其他各参数都在额定的情况下,发电机以该电流运行,其定子绕组的温升不会超过允许的范围。   (3)转速   发电机的转速是指发电机主轴在1min内的 旋转速度。该参数是判断发电机性能好坏的重要参数之一。   (4)频率   频率是指发电机中交流电正弦波周期的倒数,其单位为赫兹(Hz)。例如一台发电机的频率为50Hz,则表明其交变电流的方向等参数1s改变50次。   (5)功率因数   发电机是靠电磁转换进行发电的,其输出的功率可以分为两种,即无功功率和有功功率。无功功率主要是用来产生磁场,进行电与磁的转换;而有功功率则是为用户提供的。在发电机输出的总功率中,有功功率所占的比例就是功率因数。   (6)定子接法   发电机的定子接法主要可以分为两种,即三角形(△形)联结和星形(Y形)联结,如图9所示。在发电机中,通常发电机定子的3个绕组一般都联结成星形。   (7)绝缘等级   发电机的绝缘等级主要是指其绝缘材料耐高温的等级。在发电机中绝缘材料是较为薄弱的环节,该材料在过高的温度中很容易加速老化甚至损坏,所以不同的绝缘材料其耐热等级   也有所区别。该参数通常是用字母表示的,其中Y 表示耐热温度为90℃,A 表示耐热温度为105℃,E 表示耐热温度为120℃,B 表示耐热温度为130℃,F 表示耐热温度为155℃,H 表示耐热温度为180℃,C 表示耐热温度为180℃以上。   (8)其他   在发电机中,除上述技术参数外,还有发电机的相数、机组总重量和制造日期等参数。这些参数在识读时比较直观易懂,主要供使用者在使用时或是购买时参考。   三、发电机在线路中的符号标识   发电机是电力拖动、机床等控制线路中必不可少的部件之一。在绘制各控制线路对应的原理图时,发电机并不是用其实际外形体现,而是由代表其功能的图样或简图、字母等符号进行标识的。发电机的符号与电动机符号相似,一般用字母“G”文字符号标识。其中G表示发电机,GD表示直流发电机,GA表示交流发电机(异步发电机),GS表示同步发电机,GH表示永磁发电机。根据这些不同的字母标识,可以快速识别出该线路中使用的发电机的类型。



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