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柴油发电机结构:讲的太清楚了
这里介绍柴油发电机的构造,由于发电机大小不同,结构也不相同,但主要部分的结构与功能相同,本课件就柴油发电机的基本结构与组成进行介绍,为显示清楚,定子与转子槽数都较少,定子线圈外形按导线绕制的线圈绘制(不是用铜条或铜管连接成的线圈)。发电机主要部件结构则参考大中型柴油发电机绘制。
发电机主要由转子与定子组成。柴油发电机是同步发电机,由于柴油机的转速很高,故柴油发电机的转子只有一对磁极,在额定转速每分钟3000转时输出50赫兹的三相交流电。下面通过一个柴油发电机模型来介绍柴油发电机的基本构造与组成。
由于大型柴油发电机转速高,转子磁极表面线速度达150m/s以上,离心力很大,故转子直径不能过大,大型发电机转子都为细长型。转子圆周上没有凸出的磁极,转子铁芯是一个在圆周上开有一些槽的圆柱,在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿,就是磁极(图1所示),称之为隐极式转子。在槽中嵌有励磁绕组,隐极式转子将励磁绕组分成多个线圈,便于安装与加固。
励磁绕组两端通过集电环(滑环)接到励磁电源,在转子圆周两侧就形成北极与南极,旋转时就产生旋转磁场。
放大的定子铁芯与转子铁芯截面图,两铁芯间有气隙。定子铁芯的内圆周有嵌放定子线圈的槽,在槽口两侧有固定槽楔的小槽,槽楔用途是压住定子线圈。转子铁芯的外圆周有嵌放转子线圈的槽,在槽口两侧有小槽,用来固定槽楔,在槽底有用于通风的槽。
转子铁芯与轴用高强度高磁导率的合金钢材整体制作,在转子铁芯部分有一些轴向与径向的孔隙,用来通风冷却。由于各种电机冷却方式不同,孔隙布置走向也不同,这里就不作介绍了,见图4。
柴油发电机转子
转子励磁绕组由多个线圈组成,嵌放在转子铁芯的槽中,多个线圈串联起来组成转子绕组,在转子轴的励磁端(简称励端)安装集电环,转子绕组的两个线端分别连接到两个集电环。见图5。
嵌装好绕组的柴油发电机转子
嵌放好线圈后在槽口塞入槽楔,压住槽内线圈,线圈在槽外的端部用护环压住,防止线圈被离心力甩出,见图6。
为减小负序磁场的影响,在转子表面还装有阻尼装置,这里就不介绍了。
转子线圈与护环
为降低发电机的温度,在转子两端还装有轴流风扇对机内气体进行强制循环。,这是整个转子,是发电机中的旋转部件。
安装好集电环与风扇的柴油发电机转子
定子
因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化,为防止涡流损耗,定子铁芯采用多层硅钢片叠成,硅钢片涂绝缘漆相互绝缘。硅钢片导磁良好。为通风冷却定子铁芯分成多段,段间有缝隙实现径向通风。在定子铁芯的两端用压圈与穿心螺杆压紧定子铁芯
柴油发电机定子铁芯
在定子铁芯槽内嵌放定子的三相绕组,绕组形式一般为双层叠绕。每相绕组由多个线圈组成,按一定规律对称排列,大型发电机的线圈只有几匝,是用一根根铜条或铜管弯成,在端部进行连接形成线圈。本模型简化处理,线圈是由表皮绝缘的导线绕成多匝的线圈。
在24槽电机模型有24个线圈,分为3组,组成三相绕组,6个引出线中3个是A、华尔网附近B、华尔网附近C相输出端,3个为中性线端,一同连接到到电机下方的出线盒的瓷套管端子。
嵌装好线圈还要在槽口插入槽楔,把线圈压紧固定。
发电机的实际组装过程是定子铁芯先安装进机座,然后才进行线圈的嵌装工作。
定子与转子装入机座
机座(机壳)由钢板卷制焊接而成,为确保刚度在壳内壁焊有多圈圆环筋与多条轴向筋。本模型圆环筋较宽,为便于冷却气体流动,开有多个通气孔。在机座下方有发电机出线盒,发出的三相交流电从这里引出。安装好的机壳加端盖应有很好的气密性,以防止冷却介质泄露。
发电机机壳
把定子铁芯安装在发电机机座内,再进行定子线圈嵌装,把各相线圈连接起来组成三相绕组。在定子铁芯的槽口插入定子槽楔,压紧槽内线圈。三相绕组的6个线端连接到出线盒的六个瓷套管端子,在出线盒外接成 Y 形连接,按三相四线输出。
装入机座的发电机定子铁芯与绕组
把转子插入定子铁芯内是发电机安装的重要工序,要保证不损伤定子与转子的任何部分。
发电机安装转子
本模型的两个转子轴承安装在机壳两侧的端盖上,称为端盖式轴承。每块端盖由上下两块组成,在端盖上安装轴承部件,轴承部件由轴瓦与轴承油密封等组成,循环的密封油可以润滑轴瓦、华尔网附近防止氢气泄露、华尔网附近降低轴瓦温度。
安装好机壳两侧的下端盖,在端盖上安装轴承部件,轴承把转子支撑起来,转子磁极与定子铁芯间留有气隙,转子可自由旋转。
发电机安装轴承
安装电刷装置
转子的励磁电源连接到电刷,电刷与集电环紧密接触,励磁电流先通过电刷,再通过集电环到转子励磁绕组。电刷由天然石墨制成,有很好的自润滑特性,导电良好,电刷通过刷辫接到励磁端子。电刷装在刷盒内,可自由上下移动,压簧把电刷压向集电环。压簧采用恒压弹簧,在电刷整个行程中压力基本不变,恒压弹簧固定在弹簧夹上,弹簧夹上有楔形卡子,弹簧夹插在刷盒内,卡子进入卡孔就卡住了。 华尔网发电机出租,华尔网发电机租赁,华尔网应急发电车出租,华尔网发电车出租,华尔网发电机出租公司,江苏发电机出租公司,保定发电机出租公司,沈阳发电机出租公司,阜新发电机出租公司,山东发电机出租公司,济南发电机出租公司,唐山发电机出租公司,秦皇岛发电机出租公司,盐城发电机出租公司,华尔网发电机出租租赁,华尔网发电机出租公司,华尔网高压发电机出租,华尔网高压发电车出租,华尔网高压发电机租赁,华尔网高压发电车租赁,华尔网10KV发电机出租,华尔网20KV发电机出租,华尔网35KV发电机出租,华尔网10KV发电机租赁,华尔网20KV发电机租赁,华尔网35KV发电机租赁,华尔网变压器出租,华尔网变压器租赁,华尔网UPS保电公司,华尔网UPS保电,华尔网UPS出租,华尔网UPS租赁,华尔网升压车出租,华尔网增压车出,华尔网10KV升压车出租,华尔网10KV增压车出租,华尔网升压车租赁,华尔网增压车租赁,华尔网10KV增压车租赁,华尔网10KV升压车租赁
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引起发电机组水温高的具体因素
柴油发电机组水散热器的散热片大面积倒伏,散热片间有油泥杂物等堵塞,会阻止热量的散发。特别是当水散热器表面沾有机油时,尘土和机油形成的油泥混合物的导热系数比水垢的更小,严重阻碍散热效果。包括水温传感器故障;线路打铁或指示表失灵,引起误报警。此时,可采用表面温度计测量水温探头处的温度,观察水温表指示是否与实际温度相符
柴油发电机组风扇胶带过松会产生打滑,引起风扇速度偏低,送风效果减弱。如发现胶带过松应予调整,若橡胶层老化,故障或纤维层折断,则应更换。
柴油发电机组水泵本身故障,转速偏低,泵体内水垢沉积过多,通路变窄都会使冷却水流量变小,散热性能降低,使柴油发电机组油温升高。
检测节温器好坏的方法是;将节温器拆下,将其悬置于装有温水的容器中,同时在水中置一温度计,然后从容器底部加热,观察节温器阀门开始开启和完全开启的水温,若打不到上述要求或有明显故障,则应立即更换节温器。
预判发电机组气缸垫是否烧损的方法是;将柴油发电机熄火,稍等片刻,然后重新起动柴油发电机并提高转速。若此时水散热器加液口盖可看到有大量气泡冒出,同时排气管中有小水珠随废气排出,则可断定是气缸垫损坏。
柴油发电机组喷油器工作不良。供油提前角过早或滞后,可致使燃烧时高温气体与汽缸壁接触面积增大,且时间增长,传递给冷却液的热量增加,使冷却液的温度升高。此时,会伴有柴油发电机动力无劲且油耗增大等现状。若喷油嘴的喷油压力下降,雾花不良,会使燃油不能完全燃烧,排烟温度增高间接导致水温升高。
柴油发电机超负载运转时会造成供油量过多,当产生的热量超过柴油发电机的散热能力时,也会使柴油发电机的冷却水温度升高。此时,柴油发电机多半有排黑烟,耗油增大,声音不正常等情形。
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介绍柴油发电机组调速方法
1面向Simulink数字调速系统框图
在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制,变速积分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
1.1常规PID控制
首先看常规PID控制,下面是它的系统仿真框图,这是常规采用的PID控制系统图,通过对真实控制系统绘制仿真框图,观察采用常规PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图2不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分,这是用来改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。
1.4模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合,吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力,能够自动识辨被控过程参数、华尔网本地自动整定控制参数,能够适应被控过程模型参数的变化;其次它又具有常规PID控制器结构简单、华尔网本地鲁棒性强、华尔网本地可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器,再在Simulink中建立系统仿真模型,把模糊控制器模块和我们设计的FIS结构连接起来,就可以对它进行仿真研究了,系统仿真框图的建立关键是对PID三个参数Kp,Ki,Kd的整定,这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、华尔网本地响应速度、华尔网本地超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊规则表。
(1)比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但容易产生超调,可能会导致系统不稳定。Kp取值过小,会降低调节精度,使响应速度变慢,延长调节时间,使系统动态和静态特征变坏。
(2)积分作用系数Ki的作用是系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。但Ki过小会使系统的静态误差难以,影响系统的调节精度。
(3)微分的作用系数Kd的作用是改善系统的动态特征,其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,延长了调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。
2对系统进行仿真研究
建立了系统的仿真框图后,就可以对系统进行仿真研究,就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自适应PID控制的比较,并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解,并初步地分析出我们需要的控制参数,对系统的研究有积极作用。
系统仿真图通过MATLAB中的模糊控制箱实现,同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的,基本可以反应控制系统的基本情况,可以起到很好的仿真模拟作用。
首先,比较常规PID控制和变积分PID控制,变速积分PID通过改变积分项的累加速度,使得它和偏差大小相适应,偏差大的时候,积分慢;偏差小时,积分快,这就可以减少超调,同时更好地静差。
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选租静音式柴油发电机的有哪些标准
我们在选择静音式柴油发电机时应该有哪些标准呢,下面我来介绍一下。
1.外观要求
(1) 静音柴油发电机的界限尺寸、华尔网当地安装尺寸及连接尺寸均符合规定程序批准的厂品图样
(2)机组的焊接应牢固,焊缝应均匀,无焊穿、华尔网当地咬边、华尔网当地夹渣及气孔等缺陷,焊渣焊药应干净;漆膜 应均匀,无明显裂缝和脱落;镀层应光滑,无漏镀斑点、华尔网当地锈蚀等现象;机组紧固件应不松动。
(3) 静音柴油发电机的电气安装应符合电路图,机组的各导线连接处应有不易脱落的明显标志。
(4) 静音柴油发电机应有接地良好的端子。
(5) 静音柴油发电机标牌内容齐全
2.绝缘电阻和绝缘强度
(1)绝缘电阻:各独立电气回路对地及回路间的绝缘电阻应大于2M
(2)绝缘强度:机组各独立电气回路对地及回路间应能承受交流试验电压1min,应无击穿或闪烁现象。 回路电压 试验电压 <100V 750V ≥100V 1440V
3.相序要求。
静音柴油发电机控制屏接线端子的相序从控制屏正面看应自左到右或自上到下排序。
4.静音柴油发电机维持准备运行状态要求。机组应具有加热装置,保证其应急启动和快速加载时的机油温度、华尔网当地冷却介质温度不低于15℃
5.自动启动供电和自动停机的可靠性检查
(1) 接自控或遥控的启动指令后,柴油发电应能自动启动。
(2) 机组自动启动后第3次失败时,应发出启动失败信号;设有备用机组时,程序启动系统应能自动地将 启动指令传递给另一台备用机组。
(3) 从自动启动指令发出至向负载供电的时间应不超过3min
(4) 静音柴油发电机自动启动成功后,首次加载量应不低于50%标定负载。
(5) 接自控或遥控的停机指令后,机组应能自动停机;对于与市电电网并用的备用机组,当电网恢复正 常后,静音柴油发电机应能自动切换或自动停机,其停机方式停机延迟时间应符合产品技术条件规定。
6、华尔网当地自动启动成功率。自动启动成功率不小于99%。
7、华尔网当地空载电压整定范围要求。机组的空载电压整定范围不小于95%-105%标定电压。
8、华尔网当地自动补给功能要求。机组应能自动向启动电池充电。
9、华尔网当地自动保护功能要求。机组应有缺相,短路(不大于250KW),过电流(不大于250KW),过速,水温缸 温高,油压低保护。
10、华尔网当地线电压波形正弦畸变率。在空载标定电压,标定频率下,线电压波形正弦畸变率<5%。
11、华尔网当地电压稳态调整率 ≤250KW >250KW 3% 2%
12、华尔网当地电压瞬态调整率 ≤250KW >250KW 20% 15%
13、华尔网当地电压稳定时间 ≤250KW >250KW ≤2s ≤1.5s
14、华尔网当地电压波动率 ≤250kw >250kw 0.8% 0.5%
15、华尔网当地频率稳态调整率 ≤250kw >250kw 3% 3%
16、华尔网当地频率瞬态调整率 ≤250kw >250kw 9% 9%
17、华尔网当地频率稳定时间 ≤250kw >250kw 5s ≤5s
18、华尔网当地频率波动率 ≤250kw >250kw ≤0.8% ≤0.5%
19、华尔网当地三相不对称负载下的电压偏差 酒店柴油发电机组在25%的三相对称负载下,在任一相再加25%标定相功率的电阻性负载,机组应能正常工作,线电压的 或小值与三线电压平均值的5%。
20、华尔网当地噪声
在距机组柴油机和发电机1m处的噪声声压平均值: ≤250KW >250KW ≤102db(A) ≤108db(A)
噪音标准:
<45db 居民区的环境噪音,白天不能超过50分贝,夜间应低于45(40)分贝
工作<65 db 一般的人在40分贝左右的声音下可以保持正常的反应和注意力,但在50分贝以上的环境中 工作,时间长了就会出现听力下降、华尔网当地情绪烦躁,甚至会出现神经衰弱等现象。
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21、华尔网当地燃油消耗率。机组标定功率在12040KW,机组消耗率≤3.0G/KW.H
23、华尔网当地在标定工况下运行试验 机组在所规定的工作条件下(GB2820中的4.2节),机组能以标定工况正常连续运行12h(其中包括过载10%运行1h),且静音柴油发电机应无漏水和漏气现象。
24、华尔网当地遥控、华尔网当地遥信和遥测性能
(1) 智能型机组
200KW以上的机组应为智能型,其监控内容和接口要求如下:
①遥控:开/关机、华尔网当地紧急停车、华尔网当地切换主备用机组。
②遥信:工作状态(运行/停机)、华尔网当地工作方式(自动/手动)、华尔网当地主要用机组,过压、华尔网当地欠压、华尔网当地过流、华尔网当地频率 ③遥测:三相输出电压、华尔网当地三相输出动电池电压、华尔网当地输出功率。
④接口:应具有通信接口(RS-232和RS-485/422)并能提供完整的通信协议。
(2)非智能型机组
200KW及以下的非智能型机组无遥控、华尔网当地遥信和遥测要求。