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(lèi)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?？諝庥稍鰤浩鲏核偷街欣淦鳎鬟^(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(xiě)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(kāi)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(jiàn)的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專門(mén)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。

無(wú)刷充電機(jī)的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間，發(fā)電機(jī)電壓小于蓄電池電壓時(shí)，整流二極管截止，發(fā)電機(jī)不能對(duì)外輸出，由蓄電池供給磁場(chǎng)電流。路徑為：蓄電池正極→點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW(或點(diǎn)火繼電器觸點(diǎn))→磁場(chǎng)燒組調(diào)節(jié)器→搭鐵→蓄電池負(fù)極。 流入勵(lì)磁繞組的電流，在勵(lì)磁鐵心中建立一個(gè)帶狀的磁通量。這個(gè)帶狀磁通量沿著各個(gè)導(dǎo)磁元件環(huán)行，在整個(gè)磁回路中，這個(gè)磁通量將在勵(lì)磁繞組周?chē)业揭粋€(gè) 磁阻的通道：勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁力線通過(guò)勵(lì)磁鐵心(磁軛托架)→輔助氣隙g1→轉(zhuǎn)子N極→主氣隙g→定子鐵心→主氣隙g→轉(zhuǎn)子S極→輔助氣隙g2→勵(lì)磁鐵心形成一個(gè)閉合的磁路系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)子爪極外徑與定子內(nèi)表面之間的氣隙(稱為主氣隙)外，在閉合的磁路系統(tǒng)中，增加了兩個(gè)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的徑向附加氣隙，使閉合回路的磁阻增大。所以必須通過(guò)增加磁場(chǎng)繞組的激磁安匝來(lái)補(bǔ)有效磁通量所減小的部分，才能保證無(wú)刷交流發(fā)電機(jī)的輸出。 隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使通過(guò)定子鐵心的磁通量發(fā)生變化，定子繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，定子繞組發(fā)出三相交流電壓，通過(guò)三相橋式整流電路整流成直流。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到1000r/min左右時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電并對(duì)外輸出，經(jīng)濾波電容C后輸出28V直流電壓，發(fā)電機(jī)電壓大于蓄電池電壓，發(fā)電機(jī)自勵(lì)，并對(duì)蓄電池充電，或?qū)ζ渌?fù)載供電。N端通過(guò)VD4、VD5、VD6中的一個(gè)硅管整流，與對(duì)地端形成半波整流電壓，被稱為中性點(diǎn)電壓，其輸出信號(hào)為14V直流脈動(dòng)電壓( 負(fù)載不能超過(guò)2A)，N端可用于接轉(zhuǎn)速表。中性點(diǎn)電壓除了直流成分外，還含有交流成分，且幅值隨發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速而變，與中性點(diǎn)相連的二極管(VD10、VD11)就稱為中性點(diǎn)二極管。當(dāng)中性點(diǎn)二極管的正極管(VD11)電位 或負(fù)極管(VD11)電位 時(shí)，中性二極管亦處于正向?qū)?，可?duì)外輸出，能有效利用中性點(diǎn)電壓來(lái)增加發(fā)電機(jī)的輸出功率。實(shí)踐證明，在交流發(fā)電機(jī)上安裝中性二極管后，輸出功率可增加10%～15%。 定子繞組的三相交流電壓經(jīng)三相全橋整流后，經(jīng)調(diào)節(jié)器向勵(lì)磁繞組供電。調(diào)節(jié)器以通/斷方式調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使充電機(jī)的輸出電壓保持在(28±0.3)V范圍內(nèi)波動(dòng)，給蓄電池浮充電。發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器電路如圖8-14中調(diào)節(jié)器部分所示，主要由3個(gè)電阻R1、R2、R3，2個(gè)三極管VT1、VT2和1個(gè)穩(wěn)壓管VR組成。R1、R2，為分壓電阻，VT1為小功率三極管，接在大功率管的前一級(jí)，起功率放大作用，也稱前級(jí)放大。三極管VT2為大功率三極管，其集電極與發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)繞組相連，磁場(chǎng)繞組為VT2負(fù)載，VT2導(dǎo)通時(shí)，磁場(chǎng)電流接通反之磁場(chǎng)電流切斷。因此，可以通過(guò)控制三極管VT2的導(dǎo)通與截止，改變磁場(chǎng)電流使發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定。 穩(wěn)壓二極管VR是感受元件，其一端接三極管VT1的基極，另一端接分壓電阻R1、R2、以組成電壓檢測(cè)電路，監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)電壓的變化。當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓在分壓電阻R1上的電壓達(dá)到VR的設(shè)定電壓時(shí)，VR擊穿，VT1有基極電流使VT1導(dǎo)通，VT2截止，這就使發(fā)電機(jī)的F點(diǎn)不接地面切斷了磁場(chǎng)繞組的電路，發(fā)電機(jī)電壓便會(huì)下降。發(fā)電機(jī)電壓下降時(shí)又使VR、VT1截止，VT2導(dǎo)通，發(fā)電機(jī)電壓重又升高如此反復(fù)作用，使發(fā)電機(jī)端電壓被控制在一定的范圍內(nèi)。 現(xiàn)在集成電路電壓調(diào)節(jié)器也被廣泛使用。用集成電路開(kāi)發(fā)的電壓調(diào)節(jié)器體積很小，可方便地安裝在發(fā)電機(jī)的內(nèi)部與發(fā)電機(jī)組成一個(gè)整體，稱之為整體式交流發(fā)電機(jī)。集成電路調(diào)節(jié)器的基本工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器完全一樣，都是根據(jù)發(fā)電機(jī)的電壓信號(hào)(輸入信號(hào))，利用三極管的開(kāi)關(guān)特性控制發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)電流以此達(dá)到穩(wěn)定發(fā)電機(jī)輸出電壓的目的。集成電路調(diào)節(jié)器有內(nèi)、外搭鐵之分，以外搭鐵形式居多。