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不同類型的發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構(gòu)成與工作原理
電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機的熱狀態(tài),計算進氣量及進行排氣凈化處理,需要有能夠連續(xù)、地測量冷卻水溫度、進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前,柴油機常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單,只要把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)連接到一個穩(wěn)定的電源上,就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉(zhuǎn)換成電信號傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機運行工況的依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個觸點,分別為怠速觸點和全負荷觸點。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點的閉合或斷開。當柴油機在怠速時,節(jié)氣門接近關(guān)閉,怠速觸點閉合,這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負荷時,節(jié)氣門全開,使全負荷觸點閉合,這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖,以實現(xiàn)全負荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計,由節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點。當節(jié)氣門的開度不同時,電位計輸出的電壓也不同,從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元,使其地判定柴油機的運行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),用來檢測柴油機轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點信號。按照信號產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質(zhì)管,亦稱鋯管:管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與排氣相通,其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜,在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層,并加有帶槽口的防護套管。在其接線端有一個金屬護套上開有一孔,使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當鋯管接觸氧氣時,氧氣透過多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經(jīng)電子交換成為負離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣,外表面通排氣,其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同,則負離子濃度也不同,從而形成負離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴散。當擴散處于平衡狀態(tài)時,兩電極間便形成電動勢,所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池,亦稱氧濃差電池。其輸出特性是,在過量空氣系數(shù)。
⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機有無爆振發(fā)生,它是柴油機集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑:一是檢測汽缸壓力;二是檢測柴油機振動;三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測,它是一種電感式傳感器。當傳感器的固有振蕩頻率與柴油機爆振時的振動頻率相同時,傳感器輸出 信號。
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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的原理和前景
我國風(fēng)能資源非常豐富,可開發(fā)的風(fēng)能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示,我國陸地風(fēng)能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦,海上風(fēng)能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風(fēng)能資源比較集中,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風(fēng)能資源開發(fā)量約占全國的80%.風(fēng)能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度,與電力負荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風(fēng)力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M一步加大,出于電網(wǎng)考慮,風(fēng)力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風(fēng)而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露,2020年陸地風(fēng)電的成本將與煤電持平,之后風(fēng)電將逐步脫離 補貼,“降低成本”也成為風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設(shè)備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風(fēng)力發(fā)電機,實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造,使機組極易實現(xiàn)低電壓穿越,在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理,就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)力機葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu),不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
(2)技術(shù)特點
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:1)永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點;2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;3)轉(zhuǎn)子無勵磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應(yīng)匱乏、交通不便、燃料短缺,但是風(fēng)力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設(shè)備提供電源等;2)在單機容量比較小的風(fēng)場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電;3)為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶,提供電力。
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發(fā)電機組發(fā)動十禁忌
在開動柴油發(fā)電機組機組前,先檢查一下看看機組是否都準備好了沒,在機組各個開關(guān)和條件都可行的情況下開動機組,注意一下10種情況不能去發(fā)動:
一忌無冷卻水或參加沸水發(fā)動柴油機發(fā)動后再加冷卻水,會使熾熱的缸套、缸蓋等重要部件因突然遇冷而引起迸裂或變形;向嚴寒的機體內(nèi)驟加100℃的開水,同樣會激裂缸蓋和機體,應(yīng)待水溫降至60~70℃時再參加。
二忌不按規(guī)則供油 柴油機不應(yīng)在發(fā)動時將減壓手柄放到"作業(yè)"位置后再供油,而應(yīng)該在發(fā)動前就將油門手柄放到供油的位置上。不按該規(guī)則操作的壞處是:糟蹋燃油;多余的柴油會沖刷缸壁,使活塞、活塞環(huán)與氣缸套之間光滑惡化而加劇磨損;余油流入油底殼會稀釋機油而降低光滑作用;氣缸中過多的柴油焚燒不完全會形成積碳。
三忌拉車發(fā)動柴油機在冷車機油粘稠的情況下拉車發(fā)動,會加劇各運動件之間的磨損,然后降低機車的使用壽命。
四忌不如期換用光滑油、燃油在氣候寒冷的季節(jié),如果不及時改換粘稠度低的光滑油和燃油,柴油機就很難發(fā)動。
五忌用明火烘烤油底殼和在進氣管處引火發(fā)動為防止發(fā)生火災(zāi),應(yīng)用文火、煤火在必定間隔外烘烤柴油機的油底殼,一起慢慢搖轉(zhuǎn)油軸,讓機油均勻受熱,使各部位都得到光滑。若在柴油機進氣管處引火發(fā)動,會使物質(zhì)焚燒發(fā)生的灰燼及硬雜物吸進氣缸,形成進、排氣門關(guān)閉不嚴而加快氣缸的磨損。
六忌長期使用電熱塞、火焰預(yù)熱器電熱塞、火焰預(yù)熱器的發(fā)熱體都為電熱絲,其耗電量和發(fā)熱量都很大,長期使用可因急劇放電而損壞蓄電池,一起也可燒壞電熱絲。所以,電熱塞每次連續(xù)使用的時間不可超越1分鐘,火焰預(yù)熱器每次連續(xù)使用的時間要控.制在20秒鐘以內(nèi)。
七忌直接將機油參加氣缸 將機油參加氣缸,雖可起到密封增壓增溫的作用,便于柴油機冷機發(fā)動,但機油不能完全焚燒,易發(fā)生積碳,使活塞環(huán)的彈性減弱,氣缸的密封功能下降;此外,還會加速氣缸套的磨損,導(dǎo)致柴油機的功率下降,使發(fā)動更加困難,所以不能直接將機油參加氣缸。
八忌直接將汽油灌入進氣管汽油的燃點較柴油低,比柴油先焚燒。因而直接將汽油灌入進氣管,會使發(fā)動機作業(yè)粗獷而發(fā)生激烈的敲缸現(xiàn)象,嚴重時還可發(fā)生發(fā)動機反轉(zhuǎn)。
九忌長期連續(xù)發(fā)動 柴油機上的發(fā)動機是在低電壓、大電流的情況下作業(yè)的,長期使用會損壞蓄電池。其連續(xù)作業(yè)的時間不得超越5秒鐘;一次發(fā)動不著,應(yīng)隔15秒鐘再發(fā)動。
十忌剛發(fā)動就高速工作柴油機剛發(fā)動時,光滑油的溫度低、流動性差,立刻高速工作,易形成各運動部件因缺乏光滑而急劇磨損,嚴重時還會發(fā)生燒瓦抱軸。
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