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康明斯柴油發電機的控制系統原理如何分析

來源: - 本站編輯:發電機出租租賃 - 瀏覽次數:1687 次 - 發布時間:2018-04-20 13:42:23
摘要:康明斯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。
  康明斯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。現在智能控制系統的使用已經大大提高了柴油發電機組的運行,保障了柴油發電機組的穩定工作,柴油發電機組的控制系統就像發電機組的心臟,那么控制系統是通過何種原理和算法來實現的呢?

一、數字勵磁控制器軟件實現與算法研究

主要是對數字式勵磁控制器的軟件和所采用的控制算法進行論述。首先對數字勵磁控制器的主程序進行設計,然后對電量參數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。為了實現精確的數字勵磁控制,需要得到實時、精確的電量數據,而要獲得實時、精確的電量數據,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,最終編寫計算出電量數據的算法程序。交流采樣是按一定的規律對被測信號的瞬時值進行采樣,再按照一定的數學算法求出被測電量參數的測量方法。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正常工作所需的三組DC電源。

三、交流采樣鎖相環電路

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提出中斷實現同步。硬件同步電路有多種形式,常見的如鎖相環同步電路等。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構成的鎖相環內加入n分頻器,輸入為被測信號的頻率,作為鎖相環的基準頻率,輸出 為采樣頻率。經n分頻后與相比較,根據鎖相環工作原理,鎖定時/n=,即:=n。由于鎖相環的時跟蹤性,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n倍,從而實現一周內等間隔采樣n點。此外,還可將分頻系數n為程序控制,則可根據不同頻率的被測信號及CPU、A/D轉換器的速度,動態改變n值,以達到最好的效果。

柴油發電機組控制系統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。柴油發電機組的控制部分,數字式勵磁控制器較傳統的模擬電路,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就能適應,甚至可以實現更高端的自適應智能控制算法等優點。

四、對繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置是確保安全供電,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或電氣設備發生故障時,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不正常的反應能力。靈敏度越高,故障發覺和切除就越早,從而對系統和設備的破壞就越小。可靠性要高可靠性是指裝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。

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