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(duì)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(guò)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。空氣由增壓器壓送到中冷器，流過(guò)中冷器受到冷卻液的冷卻，降溫后而進(jìn)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(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(guò)何種原理和算法來(lái)實(shí)現(xiàn)的呢？ 一、數(shù)字勵(lì)磁控制器軟件實(shí)現(xiàn)與算法研究 主要是對(duì)數(shù)字式勵(lì)磁控制器的軟件和所采用的控制算法進(jìn)行論述。首先對(duì)數(shù)字勵(lì)磁控制器的主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)電量參數(shù)采集算法和智能勵(lì)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(lì)磁控制，需要得到實(shí)時(shí)、的電量數(shù)據(jù)，而要獲得實(shí)時(shí)、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(gè)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(duì)被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣，再按照一定的數(shù)學(xué)算法求出被測(cè)電量參數(shù)的測(cè)量方法。下面給出交流電壓，交流電流，有功功率，無(wú)功功率，功率因素的各種算法中的離散公式。 二、數(shù)字式勵(lì)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(gè)5V的穩(wěn)定直流電源，信號(hào)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(dòng)繼電器，所以需要一個(gè)+24V的直流電源，為此我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)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(cè)信號(hào)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(cè)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(cè)信號(hào)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(shí)/n=，即：=n。由于鎖相環(huán)的時(shí)跟蹤性，當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率變化時(shí)，電路能自動(dòng)快速跟蹤并鎖定，始終滿足=n的關(guān)系，即采樣頻率為被測(cè)信號(hào)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(cè)信號(hào)及CPU、A/D轉(zhuǎn)換器的速度，動(dòng)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(gè)電路的設(shè)計(jì)都有其特定的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。柴油發(fā)電機(jī)組的控制部分，數(shù)字式勵(lì)磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路，勵(lì)磁控制器具有精度高，反應(yīng)快，控制算法適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)于不同特性的電機(jī)只要通過(guò)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(duì)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(duì)它的要求是：動(dòng)作要迅速當(dāng)供電系統(tǒng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)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(duì)于電氣元件，如果短路電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生的熱量與短路電流的平方和電流通過(guò)的時(shí)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(duì)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(jué)和切除就越早，從而對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的破壞就越小。可靠性要高可靠性是指裝置本身應(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(dòng)作，而屬于它保護(hù)范圍內(nèi)的故障，不應(yīng)拒絕動(dòng)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。

柴油發(fā)電機(jī)的配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)是柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣和排氣的控制機(jī)構(gòu)它按照柴油機(jī)各氣缸工作次序，通過(guò)控制進(jìn)氣門和排氣門的開啟和關(guān)閉來(lái)保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有足夠的新鮮空氣進(jìn)入氣缸，并把燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)盡可能徹底的排出。 配氣機(jī)構(gòu)通常有氣門式和氣孔式兩種型式。氣門式配氣機(jī)構(gòu)由凸輪驅(qū)動(dòng)氣門以控制進(jìn)排氣過(guò)程，是四沖程柴油機(jī)常用的一種型式，而氣孔式配氣機(jī)構(gòu)是在氣缸中間開有進(jìn)排氣孔并通過(guò)活塞的控制進(jìn)排氣過(guò)程，這種機(jī)構(gòu)在二沖程柴油機(jī)上應(yīng)用較多。 目前，四沖程內(nèi)燃機(jī)常用的是氣門式配氣機(jī)構(gòu)。氣門式配氣機(jī)構(gòu)又分為側(cè)置式和頂置式兩類。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)的進(jìn)排氣門都布置在氣缸體的一側(cè)，它是通過(guò)凸輪軸推動(dòng)挺柱和推桿來(lái)控制氣門開啟和關(guān)閉。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)一般適用于單缸柴油機(jī)。頂置式氣門機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)使用廣泛的，它主要由氣門組件、氣門傳動(dòng)機(jī)件、進(jìn)排氣系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)增壓系統(tǒng)組成。 一、氣門組件的結(jié)構(gòu)及功用 氣門組件主要是用來(lái)密封柴油機(jī)的進(jìn)氣道和排氣道，并保證柴油機(jī)正常換氣。其主要組成部件是氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門座圈及鎖緊裝置等。氣門組件在整個(gè)柴油機(jī)中的潤(rùn)滑和冷卻條件極差，且受到交變載荷的沖擊和高溫、腐蝕等的影響，因此這部分零件極易發(fā)生故障。氣門組件損壞后，柴油機(jī)會(huì)出現(xiàn)很多散障現(xiàn)象，例如油耗增加、功率降低、起動(dòng)困難和排煙異常等。 1.氣門 氣門分進(jìn)氣門和排氣門。氣門的功用是密封燃燒室，并使柴油發(fā)電機(jī)的各氣缸得到正常換氣。 氣門主要由頭部和桿部?jī)刹糠謽?gòu)成。氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂，目前使用較多的是平頂，這主要是因?yàn)槠巾敋忾T的頭部形狀簡(jiǎn)單、制造方便，受熱面積小等特點(diǎn)。 柴油機(jī)為了提高燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣量，進(jìn)氣門的頭部一般做的比排氣門大，因?yàn)樵龃筮M(jìn)氣門可以減小進(jìn)氣阻力，增大進(jìn)氣量，這比增大排氣們減小排氣阻力更為有效。氣門密封錐面的斜角也不同，進(jìn)氣門一般采用30℃的斜角，排氣門一般采用45℃的斜角。進(jìn)氣門的錐面采用30℃的斜角，主要是因?yàn)檩^小的錐面斜角可使氣流通過(guò)斷面的流量增大。 2.氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)。 氣門導(dǎo)管給往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣門起著導(dǎo)向的作用，并保證氣門頭部準(zhǔn)確地落在氣門座上，同時(shí)還能夠把氣門的部分熱量傳出去。氣門導(dǎo)管一般采用鑄銖鑄成，由于它在高溫和潤(rùn)譴條件較差的環(huán)境下工作，所以該部件較易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。 氣門導(dǎo)管與氣門桿部在長(zhǎng)期的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨損中，易使兩者之間的配合間隙增大。正常情況下，進(jìn)氣門與導(dǎo)管的間隙為0.09左右，排氣門與導(dǎo)管的間隙約為0.12mm，當(dāng)間隙增大到極限值0.26mm時(shí)，氣門導(dǎo)管與氣門應(yīng)成對(duì)換新。若裝配時(shí)間隙過(guò)小，則易出現(xiàn)氣門卡死現(xiàn)象。 3.氣門座圈 氣門座圈是為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣門而設(shè)計(jì)的，它與氣門一起用來(lái)密封燃燒室。氣門座圈一般采用耐熱鑄鐵制造，并壓人氣缸蓋中心氣門座圈長(zhǎng)期受到氣門的連續(xù)沖擊和高溫、高壓氣體的腐蝕，在使用過(guò)程中特刑容易發(fā)生故障。在長(zhǎng)期的工作中氣門座圈的錐面容易產(chǎn)生麻點(diǎn)、凹坑、座圈縮短和磨損變寬等現(xiàn)象。