柴油發(fā)電機的控制系統(tǒng)原理如何分析 6BT型柴油機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。中冷器蓋通過進氣岐管與空氣壓縮機相連，中冷器還進氣岐管與氣缸蓋進氣口相連。中冷卻芯由銅合金管子組成。發(fā)電機冷卻液從中冷器后端的進水街頭進入中冷器芯中，然后由前端出口流向節(jié)溫器。空氣由增壓器壓送到中冷器，流過中冷器受到冷卻液的冷卻，降溫后而進入氣缸?，F(xiàn)在智能控制系統(tǒng)的使用已經(jīng)大大提高了柴油發(fā)電機組的運行，保障了柴油發(fā)電機組的穩(wěn)定工作，柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)就像發(fā)電機組的心臟，那么控制系統(tǒng)是通過何種原理和算法來實現(xiàn)的呢？ 一、數(shù)字勵磁控制器軟件實現(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行論述。首先對數(shù)字勵磁控制器的主程序進行設計，然后對電量參數(shù)采集算法和智能勵磁控制算法進行研究，并在CPU上進行實現(xiàn)。為了實現(xiàn)的數(shù)字勵磁控制，需要得到實時、的電量數(shù)據(jù)，而要獲得實時、的電量數(shù)據(jù)，則需要采用交流采樣方法，并推導出交流采樣下各個電量的計算公式，終編寫計算出電量數(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行采樣，再按照一定的數(shù)學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計方案 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)理電路的運算電路的供電需要一組±12V的直流電源，另外，開關量輸出需要驅(qū)動繼電器，所以需要一個+24V的直流電源，為此我們需要設計一個電源轉(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 要進行交流采樣，通常需要進行同步采樣，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斷誤差等缺點，測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現(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的關系，即采樣頻率為被測信號頻率的整數(shù)n倍，從而實現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣n點。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，以達到 的效果。 柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)的工作原理和算法很復雜，每個電路的設計都有其特定的算法來實現(xiàn)。柴油發(fā)電機組的控制部分，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，反應快，控制算法適應性強，對于不同特性的電機只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應，甚至可以實現(xiàn)更高端的自適應智能控制算法等優(yōu)點。 四、對繼電保護裝置的要求 繼電保護裝置是確保供電，保護電氣設備而裝設的，因此，對它的要求是：動作要迅速當供電系統(tǒng)或電氣設備發(fā)生故障時，繼電保護裝置動作時限應短，迅速切除故障，以減輕被保護設備的損壞程度，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，保護裝置切除得越快，產(chǎn)生的熱量就越小，設備就不易損壞。靈敏度要高靈敏度是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或工作狀態(tài)不正常的反應能力。靈敏度越高，故障發(fā)覺和切除就越早，從而對系統(tǒng)和設備的破壞就越小?？煽啃砸呖煽啃允侵秆b置本身應能可靠地工作。在正常運行或不屬于它保護范圍的故障，不應誤動作，而屬于它保護范圍內(nèi)的故障，不應拒絕動作。因此，保護裝置的可靠性很重要，否則，它本身就可能是產(chǎn)生和擴大事故的根源。

只有正確的操作和保養(yǎng)才能減少柴油發(fā)電機氣缸套的異常磨損 柴油發(fā)電機氣缸套磨損的形式多樣而復雜，主要有：磨粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損和穴蝕等，通常是幾種磨損形式同時存在，互相影響，相互作用，從而加劇了氣缸套的磨損。柴油發(fā)電機氣缸套異常磨損與操作、保養(yǎng)方法有很大關系，只有保持正確的操作和保養(yǎng)方法，才能有效減少和柴油發(fā)電機氣缸套的異常磨損，延長使用壽命和大修間隔期，降低使用成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。 氣缸套異常磨損的原因分析：氣缸套的磨損分為正常磨損和異常磨損。正常磨損是在正常工作條件下所發(fā)生的磨損，一般分3個階段，即：初始磨合期、穩(wěn)定磨損期和后期急劇磨耗期。正常磨損的磨損率較低，一般為0.01～0.08mm/1000h；異常磨損率則達到10～15mm/1000h。根據(jù)維修經(jīng)驗分析，在灰塵多的環(huán)境下工作的柴油發(fā)電機的氣缸套異常磨損主要與下列因素有關： 1.操作不正確造成的氣缸套異常磨損分為以下幾類： 超速超負荷作業(yè)：柴油發(fā)電機超速運轉(zhuǎn)時，活塞運動速度加快，缸套和活塞環(huán)間摩擦表面溫度隨速度增加而升高，當缸套表面溫度升高至200℃左右時，缸套表面潤滑油膜遭到破壞，摩擦狀態(tài)也由邊界摩擦變?yōu)楦赡Σ痢Ｍ瑯?，超負荷作業(yè)時，進油量增多，燃燒室內(nèi)空氣充量相對較為不足，造成燃料燃燒不完全，導致排氣溫度高，缸套表面溫度隨之上升，潤滑油膜被燒蝕、破壞，使摩擦面間潤滑不良，產(chǎn)生干摩擦。燃燒不完全和潤滑油被燒蝕，使缸套表面積炭增多，產(chǎn)生了磨粒磨損；同時潤滑油的高溫擴散性差，易產(chǎn)生高溫腐蝕。因此，長期超速超負荷作業(yè)，缸套異常磨損特別嚴重。 頻繁變換工況：當發(fā)電機在變換工況下運行時，如啟動、停機、變負荷等，缸套和活塞環(huán)表面間的潤滑油膜會隨之發(fā)生變化，容易使缸套磨損。 為以下幾類： （1）“三濾”未清潔或失效而沒能及時更換：煙塵主要含有石英砂等，柴油發(fā)電機在含塵量較多的環(huán)境中作業(yè)時，灰塵易隨著空氣經(jīng)進氣系統(tǒng)帶入氣缸中。此外也有可能是污染了灰塵的機油和燃油一道進入發(fā)電機。當空氣弗列加濾清器、燃油弗列加濾清器和機油弗列加濾清器因灰塵堵塞而未清潔或失效而無及時更換時，灰塵就較易進入發(fā)電機，這些塵埃進入摩擦面后，由于硬度比摩擦面高，引起磨粒磨損。有試驗表明，當磨粒直徑在30m左右時，所造成的磨粒磨損為劇烈，而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨損則較輕微。在弗列加濾清器過濾效果良好的情況下，弗列加濾清器一般能過濾掉10m以上的磨粒，因此經(jīng)常清潔弗列加濾清器和及時更換失效的弗列加濾清器，對減少磨粒磨損有很大作用。 （2）冷卻水溫度太低或太高：冷卻水溫度過低，則因燃燒生成的二氧化碳、硫的氧化物容易與凝結(jié)于缸壁的水滴結(jié)合成碳酸、硫酸和亞硫酸，對缸壁造成嚴重的酸腐蝕；同時溫度低，燃料不能完全燃燒，一部分成為廢氣排出，一部分則滲入并破壞缸壁的潤滑油，導致摩擦面間潤滑不良，磨損加劇。冷卻水溫度太高，則使?jié)櫥宛B(yǎng)化嚴重。有試驗表明，溫度每增加10℃，氧化速度將增加一倍，因此，缸套壁溫度過高，潤滑油膜氧化速度進行得很快，此時潤滑油粘度降低，油膜容易破壞，加劇磨損，根據(jù)對許多柴油機的試驗表明，冷卻水溫度在75～80℃為宜，此時磨損量較低；另外，潤滑油在高溫氧化后生成的積炭使摩擦表面產(chǎn)生磨粒磨損，使磨損更加嚴重。造成冷卻水溫度太低和太高的原因主要有：發(fā)電機頻繁開開停?；騿訒r節(jié)溫器失效致冷卻水始終未能進行小循環(huán)使冷卻水溫度太低。水箱水量太少，水泵風扇皮帶太松致風扇風力不足；冷卻水道堵塞水流不暢，水箱冷卻片污物多致散熱差；冷卻水道滲入高溫氣體；潤滑油變質(zhì)缸套積碳散熱差、磨損嚴重等，均會造成水溫偏高。 （3）燃燒室內(nèi)積炭多：柴油發(fā)電機運轉(zhuǎn)一段時間后，就會在活塞頂、進排氣門、氣缸蓋的燃燒室上面積聚一定數(shù)量的積炭，若沒有及時清理，這些積炭就會在摩擦面間形成磨粒，使摩擦面產(chǎn)生磨粒磨損；同時因積炭造成表面散熱差，導致磨擦面間表面溫度升高，降低潤滑油的潤滑性能，也同樣加劇了氣缸套的磨損。 （4）潤滑油變質(zhì)：潤滑油變質(zhì)后對金屬表面的吸附力和分散力下降，從而使有腐蝕磨損表面更加嚴重，表面摩擦狀態(tài)也由于潤滑油的變質(zhì)而粘度下降，容易破壞潤滑油膜，使表面磨損加大，對此，應定期更換潤滑油，確保表面處于良好潤滑狀態(tài)。 為防止氣缸套發(fā)生類似上面的異常磨損，應做好以下幾點措施： 1）柴油發(fā)電機啟動后，應適當?shù)芈D(zhuǎn)一段較短時間，待溫度升高后，再帶負荷工作；柴油發(fā)電機在帶負荷工作時轉(zhuǎn)速應均勻，不應在超負荷情況下工作，工作溫度要保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，不可過高或過低； 2）按時清潔更換失效的空氣弗列加濾清器、燃油弗列加濾清器和機油弗列加濾清器；按不同季節(jié)更換不同的潤滑油，定期添加或更換油底殼的潤滑油；定期清潔活塞頂、氣門及氣缸蓋上的積炭；經(jīng)常清洗水箱，清通冷卻水道，檢查、調(diào)整風扇皮帶，檢查節(jié)溫器性能，失效應及時更換。 3）發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機有故障時要及時排除，避免因小故障而造成大的損失；