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柴油發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)原理如何分析 6BT型柴油機(jī)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(jìn)氣岐管與空氣壓縮機(jī)相連，中冷器還進(jìn)氣岐管與氣缸蓋進(jìn)氣口相連。中冷卻芯由銅合金管子組成。發(fā)電機(jī)冷卻液從中冷器后端的進(jìn)水街頭進(jìn)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(jìn)入氣缸。現(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(jī)組的運(yùn)行，保障了柴油發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定工作，柴油發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)就像發(fā)電機(jī)組的心臟，那么控制系統(tǒng)是通過何種原理和算法來實(shí)現(xiàn)的呢？ 一、數(shù)字勵磁控制器軟件實(shí)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(jìn)行論述。首先對數(shù)字勵磁控制器的主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對電量參數(shù)采集算法和智能勵磁控制算法進(jìn)行研究，并在CPU上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)的數(shù)字勵磁控制，需要得到實(shí)時、的電量數(shù)據(jù)，而要獲得實(shí)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(jì)算公式，終編寫計(jì)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(jìn)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(jì)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(yùn)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(jì)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(jìn)行交流采樣，通常需要進(jìn)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(shí)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?cái)嗾`差等缺點(diǎn)，測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實(shí)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(shí)現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣n點(diǎn)。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(dá)到 的效果。 柴油發(fā)電機(jī)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(jì)都有其特定的算法來實(shí)現(xiàn)。柴油發(fā)電機(jī)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(qiáng)，對于不同特性的電機(jī)只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應(yīng)，甚至可以實(shí)現(xiàn)更高端的自適應(yīng)智能控制算法等優(yōu)點(diǎn)。 四、對繼電保護(hù)裝置的要求 繼電保護(hù)裝置是確保供電，保護(hù)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(hù)裝置動作時限應(yīng)短，迅速切除故障，以減輕被保護(hù)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(hù)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(hù)裝置對其保護(hù)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?？煽啃砸呖煽啃允侵秆b置本身應(yīng)能可靠地工作。在正常運(yùn)行或不屬于它保護(hù)范圍的故障，不應(yīng)誤動作，而屬于它保護(hù)范圍內(nèi)的故障，不應(yīng)拒絕動作。因此，保護(hù)裝置的可靠性很重要，否則，它本身就可能是產(chǎn)生和擴(kuò)大事故的根源。
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柴油發(fā)電機(jī)防火設(shè)施及排氣出口溫度 電機(jī)組使用的燃料和排出的煙霧是易燃及有潛在爆炸的危險(xiǎn)。謹(jǐn)慎處理這些物質(zhì)可以防患于未然。同時，機(jī)房應(yīng)確保有已充滿的CO2和干粉滅火器，以策。用戶必須懂得如何使用這些器具。 一、確保安放發(fā)電機(jī)組的機(jī)房有足夠的通風(fēng)條件。 二、確保機(jī)房、地板及發(fā)電機(jī)組清潔，如有燃料，電池電解液或冷卻劑沷泄時，要立即處理。 三、切勿把易燃液體存放在發(fā)動機(jī)附近。 四、沾有油的擦布要存放在有金屬蓋的容器里。 五、不允許在電池及燃料附近抽煙或打火花，或其他起明火的行為。因?yàn)槿剂蠐]發(fā)的氣體會引起爆炸，此外因電池充電而產(chǎn)生的氟氣也會引起爆炸。 六、在連接或斷開電池前，將電池充電器的電源斷開。 七、將導(dǎo)電的物體，如金屬工具等，遠(yuǎn)離外露的帶電部份分，例如輸出電極，防止產(chǎn)生電弧或火花，因電弧會使燃料或氣體引起爆炸。 八、切不可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時將燃料注入油箱。 九、切不可在已知有燃料泄露時還試圖開機(jī)。 十、在排氣系統(tǒng)中如積存過量的未燃?xì)怏w時，要特別小心，因存有潛在的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。這些氣體是由于反復(fù)起動開機(jī)而未有起動，或因檢查氣閥，而積存的，應(yīng)先把氣排走后再起動。 電機(jī)組使用的燃料和排出的煙霧是易燃及有潛在爆炸的危險(xiǎn)。謹(jǐn)慎處理這些物質(zhì)可以防患于未然。同時，機(jī)房應(yīng)確保有已充滿的CO2和干粉滅火器，以策。用戶必須懂得如何使用這些器具。 一、確保安放發(fā)電機(jī)組的機(jī)房有足夠的通風(fēng)條件。 二、確保機(jī)房、地板及發(fā)電機(jī)組清潔，如有燃料，電池電解液或冷卻劑沷泄時，要立即處理。 三、切勿把易燃液體存放在發(fā)動機(jī)附近。 四、沾有油的擦布要存放在有金屬蓋的容器里。 五、不允許在電池及燃料附近抽煙或打火花，或其他起明火的行為。因?yàn)槿剂蠐]發(fā)的氣體會引起爆炸，此外因電池充電而產(chǎn)生的氟氣也會引起爆炸。 六、在連接或斷開電池前，將電池充電器的電源斷開。
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應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇 如何選擇發(fā)電機(jī)組 1.應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)主要用于重要場所，在緊急情況或事故停電后瞬間停電，通過應(yīng)急發(fā)電機(jī)組迅速恢復(fù)。 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的工作有兩個特點(diǎn)： 第1個特點(diǎn)是作應(yīng)急用，連續(xù)工作的時間不長，一般只需要持續(xù)運(yùn)行幾小時（≤12H）； 第2個特點(diǎn)是作備用，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組平時處于停機(jī)等待狀態(tài)，只有當(dāng)主用電源全部鼓障斷電后，應(yīng)急柴油 發(fā)電機(jī)組才起動運(yùn)行供給緊急用電負(fù)荷，當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后，隨即切換停機(jī)。 （1） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)容量的確定 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的標(biāo)定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量，其容量應(yīng)能滿足緊急電總計(jì)算負(fù)荷，并按 發(fā)電機(jī)容量能滿足一級負(fù)荷中單臺 容量電動機(jī)起動的要求進(jìn)行校驗(yàn)。應(yīng)急發(fā)電機(jī)一般選用三相交流 同步發(fā)電機(jī)，其標(biāo)定輸出電壓為400V （2） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組臺數(shù)的確定 有多臺發(fā)電機(jī)組備用時，一般只設(shè)置1臺應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，從可靠性考慮也可以選用2臺機(jī)組并聯(lián)進(jìn)行 供電。供應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組臺數(shù)一般不宜超過3臺。當(dāng)選用多臺機(jī)組時，機(jī)組應(yīng)盡量選用型號、容量相同，調(diào)壓、調(diào)速特性相近的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致，以便進(jìn)行維修保養(yǎng)及共用備件。當(dāng)供應(yīng)急用的 發(fā)電機(jī)組有2臺時，自起動裝置應(yīng)使2臺機(jī)組能互為備用，即市電電源故障停電經(jīng)過延時確認(rèn)以后，發(fā)出 自起動指令，如果第1臺機(jī)組連續(xù)3次自起動失敗，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號并自動起動第2臺柴油發(fā)電機(jī)。 （3） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇 應(yīng)急機(jī)組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發(fā)電機(jī)組。高速增壓柴油機(jī)單機(jī)容量較大，占據(jù)空 間小；柴油機(jī)選用配電子調(diào)速裝置，調(diào)速性能較好；發(fā)電機(jī)宜選用配無刷勵磁同步電機(jī)，進(jìn)行較可靠，故障率低，維護(hù)檢修較方便；排煙管出口宜裝設(shè)消聲器，以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。 （4） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的控制 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的控制應(yīng)具有快速自起動及自動投入裝置。當(dāng)主用電源故障斷電后，應(yīng)急機(jī)組應(yīng)能快速自 起動并恢復(fù)供電，一級負(fù)荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒，應(yīng)根據(jù)具體情況確定。當(dāng)重要工程的主 用電源斷電后，首先應(yīng)以過3-5S的確定時間，以避開瞬時電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動投入的 時間，然后再發(fā)出起動應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的指令。從指令發(fā)出、機(jī)組開始起動、升速到能帶全負(fù)荷需要一段 時間。一般大、中型柴油機(jī)還需要預(yù)潤滑及暖機(jī)過程，使緊急加載時的機(jī)油機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、冷卻 水溫度符合廠品技術(shù)條件的規(guī)定；預(yù)潤滑及暖機(jī)過程可以根據(jù)不同情況預(yù)先進(jìn)行。例如軍事通信、大型 賓館的重要外事活動、公共建筑夜間進(jìn)行大型群眾活動、醫(yī)院進(jìn)行重要外科手術(shù)等的應(yīng)急機(jī)組平時就應(yīng) 處于預(yù)潤滑及暖機(jī)狀態(tài)，以便隨時快速起動，盡量縮短故障斷電時間。 應(yīng)急機(jī)組投入進(jìn)行后，為了減少突加負(fù)荷時的機(jī)械及電流沖擊，在滿足供電要求的情況下，緊急負(fù)荷 按時間間隔分級增加。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)和 軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，自動化機(jī)組自起動成功后的首次允許加載 量如下：對于標(biāo)定功率不大于250KW者，首次允許加載量不小于50％標(biāo)定負(fù)載；對于標(biāo)定功率大于250KW者 ，按廠品技術(shù)條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴(yán)格時，一般機(jī)組突加或突卸的負(fù)荷量不宜 超過機(jī)組標(biāo)定容量的70％。 2、常用柴油發(fā)電機(jī)組的選擇 某些柴油發(fā)電機(jī)組在某段時間或經(jīng)常需要長時間連續(xù)地進(jìn)行，以作為用電負(fù)荷的常用供電電源，這類發(fā) 電機(jī)組稱為常用發(fā)電機(jī)組。常用發(fā)電機(jī)組可作為常用機(jī)組與備用機(jī)組。遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、海島、林場 、礦山、油田等地區(qū)或工礦企業(yè)，為了供給當(dāng)?shù)鼐用裆鷱S及生活用電，需要安裝柴油發(fā)電機(jī)，這類發(fā)電 機(jī)組平時應(yīng)不間斷地進(jìn)行。 國防工程、通信樞紐、廣播電臺、微波接力站等重要設(shè)施，應(yīng)設(shè)有備用柴油發(fā)電機(jī)組。這類設(shè)施用電平 時可由市電電力網(wǎng)供給。但是，由于地震、臺風(fēng)、戰(zhàn)爭等其他自然災(zāi)害或人為因素，使市電網(wǎng)遭受破壞 而停電以后，已設(shè)置的備用機(jī)組應(yīng)迅速起動，并堅(jiān)持長期不間斷地進(jìn)行，以保證對這些重要工程用電負(fù) 荷的連續(xù)供電，柴油機(jī)的 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)是在標(biāo)定功率的75％-90％之間。個別用電量大，輸電距離遠(yuǎn)的工程可選 用高壓發(fā)電機(jī)組。 3、柴油發(fā)電機(jī)組的訂貨要求 在作好上述各項(xiàng)選擇后、柴油發(fā)電機(jī)組的訂貨一般應(yīng)標(biāo)明以下內(nèi)容： （1） 機(jī)組的型號、額定功率、額定頻率、額定電壓、額定電流、相數(shù)、功率因素和接線方式等。 （2） 對機(jī)組自動化功能和性能的要求。 （3） 對柴油機(jī)，發(fā)電機(jī)和控制屏的結(jié)構(gòu)、性能、安裝尺寸的要求。 （4） 對機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行要求：同時購買多臺機(jī)組，是否要求并聯(lián)進(jìn)行，如需要并聯(lián)進(jìn)行，還應(yīng)提出是 否需要提供并行所需的測量儀器和裝置。 （5） 對機(jī)組的附屬設(shè)備要求：國內(nèi)許多廠商把冷卻水箱（散熱器）、燃油箱、排氣消聲器、蓄電池等 也算作附屬設(shè)備，訂貨時容許提出安裝的有些要求。
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