柴油機最早使用的調速器是機械式調速器。機械式調速器靠飛塊離心力的變化來感受發動機轉速的變化，并通過機械機構調節噴油泵供油量，進而調節轉速。因其結構簡單安全可靠維修方便、成本低廉，所以機械式調速器在中小功率柴油機上應用廣泛。機械式調速器存在著明顯缺點：首先，從控制角度講，它相當于一種比例控制器，存在調節靜差；當負荷變化時，調速彈簧力和飛塊離心力的平衡點也隨著變化，穩定后的轉速不等于原轉速。其次，調速器中存在著機械傳動摩擦。運行時，飛塊離心力因需克服摩擦力而產生調節滯后，這一滯后較大時，會造成柴油機轉速波動較大。 隨后出現的液力式調速器，其飛塊離心力只用于控制滑閥，由于液壓伺服的作用，工作活塞推力很大，結構也十分緊湊。液力調速器調節靈敏、穩定可靠、工作力大，廣泛應用于大中型柴油機上。 隨著對柴油機轉速控制精度要求的進一步提高，出現了電子調速器，它采用轉速傳感器取代離心飛塊作為速敏元件，用電磁執行器作用于油量調節機構，結構更加簡單，調節精度更高。表1列出了三種調速器的性能參數對比。 表1機械。液壓。電子調速器性能對比能參調速器類型機械式液力式電子式轉速波動率％瞬時調速率％穩定時間（S）精度等級1柴油發電系統的控制目標1.1發電用柴油機的控制基金項目：內蒙古工業大學青年科研基金資助項目發電用柴油機，主要特點在于對轉速控制精度的要求高，實現對轉速的精確控制，核心問題在于調速器。機械調速器和液力調速器都難以滿足對精度的要求；采用機電混合式調速器方案簡單易行，是一種成本低廉的新方法。 發電工況只須控制轉速，完全可通過控制油量來達到目標，而不必控制噴油定時。 1.2發電系統供電質量控制衡量供電系統的供電質量有以下幾項：電壓的恒定程度頻率的恒定程度、正弦波純正程度、三相電量平衡程度、可靠性水平等等。我們主要從前兩條出發來考慮對柴油機和發電機的控制。 對于同步發電機，供電頻率/=np/60，其中/是端電壓頻率n是發電機轉速、p是磁極對數。可見，要保證供電頻率恒定，必須對柴油機的轉速進行精確的調節。一般對供電頻率的要求為5吐0.若磁極對數取1，相應的柴油機轉速波動范圍為300吐12（rpm）。 2控制方案設計2.1柴油機的轉速控制機電混合式調速器，是在原有兩極式機械調速器上，拆掉油門和調速器之間的連接，在調速手柄處安裝執行器。 在控制策略上采用前饋加反饋的控制辦法：通過檢測發電機的有效功率獲得柴油機負荷的變化，在單片機中預先存儲己制定好的MAP圖查得控制油量值；同時，轉速傳感器將檢測到的柴油機轉速信號送給電控單元，電控單元根據預編算法得出控制油量值，兩者相加后發出指令，由執行器控制油泵調節機構位置給定供油量，從而調節柴油機轉速。機構框圖如所示。 2.1.3前饋加反饋的控制策略位反馇片機DM轉換-|gig.人民交通出版社，1990.高國權。電站用柴油機調速系統。人民交通出版社，1983.秦曾煌。電工學。高等教育出版社，1990.何利詮，邱國躍。電力系統無功功率與有功功率控制。重慶大學出版社，1995.周德貴，鞏北寧。同步發電機運行技術與實踐。中國電力出版社，1996.剛寒冰，齊秋群。MOTOROLA 8位增強型單片機M68HC11原理與應用。北京理工大學出版社，1993.樊俊，陳忠，涂光瑜。同步發電機半導體勵磁原理及應用。水利電力出版社，1991.周雙喜，李丹。同步發電機數字式勵磁調節器。中國電力出版社，1998. 11.1轉速測量使用裝在飛輪殼上的霍爾轉速傳感器，檢測轉過的飛輪齒數，并發出與齒數相同的方波脈沖信號，計量轉過齒數所用的時間得出轉速。時間的計量采用單片機中的16位自由運行計數器，時鐘頻率為2MHz，計時誤差最大為一個時鐘周期0. 0005ms，相對于柴油機每轉時間20ms，這一誤差忽略不計。 對六缸柴油機而言，每轉測量3次，使得每一缸發火時，都提供更新后轉速得到的油量值，以保證柴油機在極短的時間內對轉速波動作出反應。測量的位置分別從0齒、1/3總齒數、2/3總齒數開始，每次計量飛輪總齒數，這樣飛輪剛好轉過一周，從而消減了齒的工藝誤差造成的測量誤差，提高了轉速測量的精度。 2.1.2執行器控制要精確控制油泵供油量，把轉速波動范圍控制在014%以內，要求傳感器D/A轉換和執行器的精度以及電磁鐵的靈敏度都要足夠高。執行器選用線性電磁鐵，根據己有的經驗，電磁鐵的控制精度至少可達到0.01mm，而其總行程可以達到25.4mm；采用12位甚至更高的16位進行D/A轉換。控制流程圖如所示。 另外，為了使線性電磁鐵能夠很好的跟隨單元機發出的控制信號，對線性電磁鐵采用了PID位置
客戶服務熱線
Customer Service Hotline
江蘇省泰州市醫藥高新區西徐路1號
+86-0523-86581021
在線客服有需求 , 請在線留言!
Online Service
