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廣東陽江柴油發(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?？諝庥稍鰤浩鲏核偷街欣淦?，流過中冷器受到冷卻液的冷卻，降溫后而進入氣缸?，F(xiàn)在智能控制系統(tǒng)的使用已經大大提高了廣東陽江柴油發(fā)電機組的運行，保障了廣東陽江柴油發(fā)電機組的穩(wěn)定工作，廣東陽江柴油發(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構成的鎖相環(huán)內加入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轉換器的速度，動態(tài)改變n值，以達到 的效果。 廣東陽江柴油發(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)。廣東陽江柴油發(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，它本身就可能是產生和擴大事故的根源。
發(fā)電機無觸點點火系統(tǒng)之所以應用較廣是因為這個原因 無觸點磁電機點火系統(tǒng) 無觸點磁電機點火系統(tǒng)是通過觸發(fā)線圈（傳感器）獲取觸發(fā)電流的，通過控制晶體管或晶閘管來控制點火線圈初級電流的通斷，使次級線圈產生高電壓。無觸點磁電機點火系統(tǒng)又稱為磁電機半導體點火系統(tǒng)，簡稱PEI。無觸點點火系統(tǒng)無需保養(yǎng)，成本不高，技術上也不復雜，所以應用較廣。現(xiàn)在的小型柴油機幾乎全部都使用這種無觸點磁電機點火系統(tǒng)。 無觸點磁電機點火系統(tǒng)按照點火能量儲存方式的不同，可分為電感式和電容式兩種。目前，在小型柴油機（摩托車和廣東陽江柴油發(fā)電機組）上廣泛使用的是電容式。電容式點火系統(tǒng)是以磁電機為電源，將點火能量儲存在電容器中的點火系統(tǒng)，簡稱CDT點火系統(tǒng)。根據(jù)觸發(fā)線圈結構形式的不同，CDT點火系統(tǒng)又分為帶觸發(fā)線圈的CDI點火系統(tǒng)和不帶觸發(fā)線圈的CDI點火系統(tǒng)。下面以帶觸發(fā)線圈的CDT點火系統(tǒng)為例講解無觸點磁電機點火系統(tǒng)的工作原理。 電容放電無觸點磁電機點火系統(tǒng)主要由磁電機、電子點火器、點火線圈和火花塞等組成。 （1）電機 磁電機是永磁交流發(fā)電機的簡稱，它是點火系統(tǒng)和其他用電設備的電源。磁電機是借 磁鐵轉子繞定子旋轉時，使固定在定子上的線圈切割磁力線而發(fā)電。根據(jù)轉子和定子的相互位置，磁電機可分為如下兩種類型：內轉子式磁電機和外轉子電機。 摩托車和機組等用的磁電機轉子常與飛輪做成一體。常用的四極外轉子裝在飛輪內，在飛輪上固定四塊尺寸、形狀相同，用鐵氧體材料制成的磁鐵，并沿徑向充磁，相鄰磁鐵的極性相反。飛輪體為導磁良好的低碳鋼，是磁路的組成部分。 在作為定子的底板上固定著充電線圈、觸發(fā)線圈和信號、照明線圈等。充電線圈向點火系統(tǒng)電子點火器中儲能電容器充電。觸發(fā)線圈輸出觸發(fā)脈沖送出點火信號。信號、照明線圈分別向摩托車信號系統(tǒng)和照明系統(tǒng)供電。 四極外轉子磁電機，轉子旋轉180°，穿過定子線圈鐵芯的磁通和產生的感應電動勢變化一個周期。也就是說，轉子每轉一周，線圈上的磁通和感應電動勢變化兩個周期。 （2）電子點火器 電子點火器的全部電子元件通常都封裝在一起。其工作過程可分三個階段：充電、觸發(fā)和放電。 ①充電 充電線圈的感應電動勢是正、負交變的。當其電動勢在圖示的上端為正時，經二極管向儲能電容器充電到所需的點火電能。在充電回路中，點火線圈的匝數(shù)少，電感不大，它對電容器充電沒有明顯的影響。 磁電機在低速段，隨著轉速的升高，充電線圈的電動勢增大，電容器上的端電壓迅速上升。在高速段，雖充電線圈電動勢繼續(xù)增大，但由于充電時間縮短和充電線圈中的自感電動勢增加，電容器上的端電壓反而下降，這對點火系統(tǒng)的高速性能不利。 采用小容量的電容器可提高點火系統(tǒng)的高速性能。因為電容器的充電時間常數(shù)與電容器的容量成正比。減小電容量，可以減小充電時間常數(shù)，加快電容器的充電，電容器端電壓得以。當點火開關閉合時，則充電線圈搭鐵，電容器不能充電，點火系統(tǒng)停止工作。 ②觸發(fā) 來自觸發(fā)線圈上的電子點火器的觸發(fā)信號通過由觸發(fā)線圈電動勢的正端一二極管VD2一限流電阻R1—R2、C2組成的高通濾波器（使觸發(fā)電流更陡一些）一曰日日閘管SCR控制極（和R3）一觸發(fā)線圈電動勢的負端的觸發(fā)電流，使晶閘管SCR導通。限流電阻R1的作用是限制觸發(fā)電流，使其不超過晶閘管的允許值。分流電阻R3用以調整并穩(wěn)定觸發(fā)電流。二極管VD2阻止觸發(fā)線圈L4的負脈沖加于晶閘管SCR控制極上。為滿足柴油機在啟動等低速時的點火要求，觸發(fā)線圈L4的匝數(shù)較多。 ③放電 晶閘管SCR觸發(fā)導通時，電容器上的電能經晶閘管SCR陽極、陰極向點火線圈初級繞組Ll迅速放電，點火線圈鐵芯磁通迅速變化，在次級繞組上感應出使火花塞產生電火花的高壓。 點火提前角由飛輪、曲軸及充電線圈、觸發(fā)線圈的相互安裝位置決定。對四極外轉子式磁電機而言，飛輪旋轉一周，充電線圈、觸發(fā)線圈產生兩次正脈沖，電容完成充、放電兩個循環(huán)，晶閘管導通兩次，火花塞跳火兩次。對于二沖程柴油機來說，有一次是多余的，但沒有壞處，因為它是發(fā)生在排氣沖程。但對四沖程柴油機來說，則產生4次點火，有3次是多余的，這些多余的跳火會影響柴油機的正常工作。為此，常在飛輪外邊緣安裝單獨的觸發(fā)線圈的磁鐵，使觸發(fā)線圈在飛輪旋轉一圈中產生一個脈沖，火花塞只跳火一次。 電容放電式點火系統(tǒng)能產生快速上升的高電壓；能有效地抑制高壓點火電路中諸如火花塞積炭污染出現(xiàn)的電氣故障；在高轉速，觸發(fā)脈沖電壓升高，晶閘管控制極觸發(fā)電壓提前到達，晶閘管提前導通，點火可自動提前，這使電容放電式點火系統(tǒng)在高速范圍能產生一個穩(wěn)儲能量，增大點火電壓和點火能量。其主要缺點是電壓上升快產生過大的無線電干擾；放電時間短，火花持續(xù)僅0.1~0.3ms，不能保證混合氣特別是稀混合氣的完全燃燒，不但增加了有害氣體的排放量，而且惡化了燃油經濟性，所以其使用范圍受到較大限制。
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廣東陽江柴油發(fā)電機燃料供給系統(tǒng)的檢查與調整 燃料供給系統(tǒng)是柴油機的主要部分，柴油機發(fā)動不起來，很名故障往往發(fā)生在這個系統(tǒng)，因此，在日常的工作中必須對柴油弗列加濾清器進行維護保養(yǎng)，保證柴油的清潔；除對系統(tǒng)中的各零部件進行技術保養(yǎng)外，還必須定期對系統(tǒng)中的零、部件進行檢查和調整，以保證柴油機正常可靠地運行。 1.輸油泵工作性能的檢查 如果輸油泵裝配不當或主要零件磨損過甚、單向閥與閥座接觸不密合或彈簧失效等，均會產生漏氣、漏油或斷油現(xiàn)象。若輸油壓力或輸油量低于規(guī)定值（例如12V135型柴油機輸油壓力應大于49kPa，當噴油泵轉速在750r/min時，輸油量應大于或等于25m1/min），應拆卸檢修，將單向閥與座進行研磨，若更換新件其結合面也應研磨。輸油泵經拆修后應檢查其輸油壓力和輸油量。 （1）輸油泵密封性檢查檢查時，將輸油泵的手柄旋緊，并堵住出油口，將輸油泵浸人清潔的煤油或柴油中，以（150～200）kPa的壓縮空氣從進油口通人，若泵體與推桿之間的縫隙處只有微量空氣以氣泡形式漏出，冒泡在50m1/min以內，表明輸油泵密封性良好。 （2）輸油泵吸油能力的檢查用內徑8mm、長2m的膠皮軟管，從1m下的油箱來檢查它的吸油能力，若輸油泵在30個行程內能吸油和出油，表明它的吸油能力合格。 （3）輸油量與輸油壓力的檢查柴油機的輸油量和輸油壓力的檢查，一般應在噴油泵試驗臺上進行檢測。檢測時，啟動試驗臺，以1000r,/min轉速運轉，此時觀察其輸油量和輸油壓力。其輸油量應達到說明書的要求。在出油口全閉合情況下，出油壓力應在（100～200）kPa以上為合格。 2.噴油泵的檢查與調整 對于柴油機無論是國產的或是引進國外的，在燃料供給系統(tǒng)中，噴油泵是非常關鍵的部件。它工作的好壞，直接關系到燃油的噴油壓力，噴霧質量。為了保證柴油機正常運行，必須進行定期檢查、調整或檢修。 (1)國產柴油機噴油泵的檢查和調整如果柴油機在工作中發(fā)生振動，并有敲擊聲或排氣管冒黑煙等現(xiàn)象，一般是由于噴油泵或燃油調速系統(tǒng)零件發(fā)生故障而引起的，因此，應進行仔細檢查并分析原因。 噴油泵在使用過程中，噴油泵的柱塞偶件，出油閥偶件及操縱機件和傳動機構零件均會有磨損。若這些機件的磨損量超過規(guī)定值時，就會使燃油供給系統(tǒng)的供油量降低，各缸供油不均勻度增加，供油時間不準確，造成柴油機工作粗暴，怠速轉速不平穩(wěn)，啟動困難，功率降低，油耗率增高等不良情況，因此，柴油機長期使用后應進行檢查。 ①分列式噴油泵噴油時間的檢查 1)將 缸高壓油泵的高壓油管拆下，裝上定時管，然后壓人柴油，直到玻璃管內看見油面為止。 2)第1缸活塞在壓縮沖程的上止點，再在飛輪上裝一個360°的紙盤，并在飛輪殼上做一個記號，記下此記號相對位置，記號對準某一刻度（如0°）。 3)慢慢轉動飛輪，當玻璃管內的柴油剛剛上升時，停止轉動飛輪，再看原記號0°位置距飛輪殼記號的刻度讀數(shù)，此讀數(shù)在說明書技術要求范圍內，表明噴油時間合適，否則應進行調整。 調整時，先將高壓油泵的鎖緊螺帽松開，然后調節(jié)調整螺絲，螺絲旋進，供油時間落后，螺絲旋出，則供油時間提前。調好后將鎖緊螺帽固緊。 ②組合式噴油泵噴油提前角的檢查與調整 組合式噴油泵由油泵體、分泵、傳動機構及油量控制機構組成，其噴油提前角的檢查和調整應按分泵和總泵順序進行。 1）分泵的檢查與調整。當調整某一汽缸噴油提前角時，應使該缸處于壓縮沖程位置，同時該缸所對應的高壓油泵的柱塞在上止點，即處于噴油位置。如何確定油泵處于噴油位置呢？可按下面方法進行判斷。 （a）找飛輪上的記號。先使第1缸活塞處于上止點，再反轉曲軸至上止點前噴油提前角的數(shù)值（直接噴射式燃燒室柴油機提前角約為28°～35°，分隔式燃燒室柴油機提前角為15°～20°），此時第1分泵柱塞應是噴油位置。 （b）檢查油泵柱塞被頂起 位置，此時柱塞頂與出油閥座底平面之間間隙應為（0.4～1.0）mm，而活塞則處于壓縮沖程上止點前28°～31°。由于機件在機器內部無法直接測量，可在外部間接測量，即在調整供油時間的基礎上，用螺絲刀壓縮柱塞彈簧，加在柱塞的壓力，然后用（0.4～1.0）mm的厚薄規(guī)，在柱塞下端與調節(jié)墊塊之間插試。若不符合要求，可增減墊塊來調整。通過墊塊每增加0.4nm，供油提前角約提前1～。第1分泵調整完后，以第1缸為基準，再按噴油泵的供油順序和間隔角度調整其余各缸。
