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柴油发电机的环流产生的静态分析
以模块化并联控制系统为例,发电机组的并联调试一般先把并联机组空载并联时的环流调平衡、来宾同城足够小且稳定运行,再通过负荷分配器把有功功率调平衡,其中关键是解决空载并联时的环流问题。以两台机组并联为例,空载并联常出现的问题:
(1)环流过大,远远超过并联机组额定电流的10%;
(2)并联后,环流随运行时间逐渐变大,直至逆功率报警;
(3)环流不稳定,随机性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)将两台机组并联,首先要将两台机组的空载电压、来宾同城调压特性调整到完全相同,这是保证两台机组无功功率完全平均分配的前提条件,也是后续调整两台机组功率平均分配的基础。当上述两项调整平衡后,才能保证并联运行的两台机组输出端电压在任意负荷下都相等,同时保证功率平均分配,才能保证环流为0(理想状态)。表明:环流产生的根本原因是两台机组空载电压不是完全相等或调压特性有差异,造成输出端电压不相等而产生了环流。
(2)两台机组的空载电压、来宾同城调压特性都相等,而两台机组的输出电流不相等,也就是两台机组的功率分配不均匀,也会造成U1和U2不相等,而产生环流。
(3)影响无功功率分配的因素还有很多,像自动电压调节器特性、来宾同城用均压线环节的稳定作用等,在此不再分析。
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柴油机为什么冒黑烟
柴油机在高负荷时,排气就容易冒黑烟。黑烟的生成过程,目前还不完全清楚,一般认为当柴油机负荷高时,喷入燃烧室的燃料增多,燃烧室中的温度又较高,加上柴油机混合气形成不均匀的特点,这样就会造成燃烧室内局部地区空气不足的燃烧,燃料在高温缺氧的情况下分解,聚合形成炭烟(炭黑)。
炭烟不是纯粹的碳,而是一种聚合体,主要成分是碳(85%以上),但还含有少量的氧、来宾氢和灰分,并且其成分随柴油机的负荷不同而有所改变。将黑烟通过过滤器把炭烟收集起来放在电子显微镜下观察,可以看到大的炭烟粒子直径在0.05μm左右。
柴油机中燃烧的高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间混合燃烧的柴油机中,高温的气体包围着液态的油滴,造成了进行裂解反应有利的条件,燃烧过程的高速摄影证实,在上止点附近都会出现大量的黑烟,但在一般情况下,炭烟都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧,使排气无黑烟。
但是如果气缸空气不足,混合过程进行缓慢,那么由于膨胀而使气缸温度下降,则碳不能燃烧而被聚合成炭烟。形成炭烟就使燃烧不完全,柴油机经济性下降,排温升高,排气冒黑烟,燃烧室表面积炭,并使负荷不能再行提高。
积炭还会引起活塞环或活塞卡住、来宾气门咬死等故障。因此不允许柴油机在长时间超负荷的状态下工作。
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发电机的维护和保养工作的基本要求是一样的吗
发电机组上用到的各类电机,如交流同步发电机(有刷、来宾当地无刷)、来宾当地充电发电机、来宾当地启动电机和励磁机等,它们的维护和保养工作的基本要求是一样的,内容也大同小异,在修理前均应进行整体检查,查明故障原因,并预先估计出必要的修理工作范围,确定电机修理工作的内容和工作量。
当电机故障性质已大体确定,明确修理工作范围之后,如有必要方可把电机拆卸。拆卸过程中还要进一步确定故障点,精确地确定电机修理工作内容。
拆卸前,首先要做好准备工作,如各种工具,以及做好拆卸前的记录和检查工作,然后再进行正确的拆卸。
一、来宾当地拆卸前的检查与记录
电机拆卸前应先初步对绕组的状态、来宾当地绝缘电阻、来宾当地轴承的状态、来宾当地换向器和滑环、来宾当地电刷和刷握及转子和定子的配合等情况进行检查和记录,以便对被检修电机的原有故障有所了解,确定检修方案及备料,保证检修工作正常进行。
一、来宾当地同步发电机的拆装
正确合理地进行同步发电机的拆卸、来宾当地安装和调整,是维护保养好同步发电机的重要环节之一。在拆装发电机时,首先应了解发电机的构造,然后采用适当的方法和相应的拆装工具,即可顺利地进行电机的维护保养与修理。下面介绍无刷发电机的拆装方法,其他各类电机可参照下述方法进行。
(一)拆卸步骤
①卸下励磁机后罩,拆开整流器直流输出线的接头,用旋具将轴上的弹簧圈取下,顺轴向可看到励磁机转子轴套上有个螺孔,准备几根双头螺杆将励磁机转子拉出。对于励磁机转子安装在两轴承之间的,一般不需拆下。
②卸下后轴承外盖,拆开励磁机定子与主发电机接线板之间的连线,再卸下电机后端盖上的4颗螺栓,将后端盖连同励磁机定子一起卸下来。
③卸下前轴承外盖,再卸下前端盖的4颗螺栓,用撬杠或龙头敲打端盖四角,使端盖退出止口,卸下前端盖。
④小型电机的转子可用手取出,值得注意的是不要擦伤铁芯和绕组。转子风扇若大于定子内孔时,应从右侧取出。有滑环或换向器的电机,应从有滑环或换向器的一侧取出。对于较大型电机,取出转子要使用吊车,转轴一端套人适当内径的钢管。吊起转子,将其慢慢移出定子。
⑤下轴承弹簧圈按照方法,用拉爪将两轴承拉下。
(二)装配步骤
装配时,首先要检查定子内有无杂物,将各部件上的配合面彻底擦拭干净,同步发电机的装配过程与其拆卸过程大致相反。特别注意:将转子装入定子时不可碰到定子线圈,以免损坏其绝缘。
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国内外柴油发电机组自动化控制技术的现状如何
一、来宾引言
用今天的眼光看,柴油发电机组自动化控制的水平,国内国外已经不存在很大的差别,经过国内从事柴油发电机组控制的科研人员多年不懈地努力,我们今天终于可以挺直腰杆,自豪地讲,我们己经看到了世界先进水平,我们正在追赶世界先进水平,
我们将要赶上世界先进水平。那么,我们在哪些方面做出了进步?在那些领域还存在不足呢?回顾国内柴油发电机组自动化控制的成长经历,分析中国电信的发展对发电机组自动化控制的推动,比较国内外同行业的差距,紧跟国际自动化控制先进模式的步伐;我们沿着这条主线做一浅析,希望能能起到抛砖引玉的作用,对业内同行带来一定的启发。
二、来宾回顾发展历程,分析国内柴油发电机组自动化控制现状
回顾国内柴油发电机组自动化控制的发展,大概可以划分为四个阶段:
1、来宾以时间继电器和中间继电器为主构成的自动化控制系统,这种模式当时在同行业中非常普遍,而且也以相当的批量投向市场,突出的弱点是功能简单、来宾结构复杂、来宾维护调试困难、来宾可靠性差,终没有得到用户的认可。
2、来宾用分离电子元器件组成延时电路和逻辑判断电路来实现的自动化系统,这种模式相对于 种模式,有了很大的进步,
如果精心设计,提高工艺水平,应该能取得很好的效果。但是,在那个企业大而全的年代,每个企业各自为战,造成批量小、来宾工艺落后、来宾质量无法保证,所以这个阶段延续时间也较短。
3、来宾随着改革开放,国外各种新鲜器件纷纷出现在国人面前,PLC(可编程序控制器)以性能稳定、来宾方便灵活的优势迅速成为机组自动化控制领域的主力,时至今日仍有企业在应用。这种模式的优点相对于前两种较为明显,但也逐步显露出一些缺陷,如:外围电路复杂,需配置转速、来宾电压等判断电路及供电电源、来宾端口扩展继电器等器件;造价相对较高(带AD转换的PLC动辄上万元)。PLC是很可靠的,但它毕竟不是专门为我们这个行业而设计的,所以以PLC为核心构成的柴油发电机组自动化控制系统注定是一个匆匆的过客,随着术的飞速发展很快失去了优势。
4、来宾控制系统功能模块化思路的出现,彻底解决了困扰发电机组控制领域的难题,这即是以专用控制器为核心构成的自动化系统,这些专用控制器为发电机组量身打造,集多种功能于一身,甩掉了复杂的外围电路,使自动化控制系统一下子变得简单了。
这些专用控制器大多采用了先进的微处理器及控制技术,可靠性和环境适应能力较PLC大大提高,同时,很多参数可以根据实际情况而设定,使用起来非常灵活。
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