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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、云南大理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、云南大理本地鲁棒性强、云南大理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、云南大理本地响应速度、云南大理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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维修发电机喷油泵时几点需要注意的问题
在修理调试发电用柴油机喷油泵过程中,以下几点应该引起修理人员的注意:·齿杆运动必须保证灵活。齿杆运动灵活对发电用柴油机喷油泵供油性能影响很大,齿杆运动阻力大,将造成严重的游车现象。特别是多缸喷油泵(如12vB5柴油机用的BH12B系列泵),其齿杆运动的静阻力,在凸轮轴任意位置不得大于L96 N,这样才能保证柴油机正常稳定的工作。
毳保证凸轮轴的轴向间隙。凸轮轴轴承的轴向间隙过大,工作时将造成凸轮轴轴向窜动或跳动,影响其供油行程及调速器的正常工作(特别是感应元件直接安装在凸轮轴上的调速器),凸轮轴的轴向间隙应该控制在0.03一0 · 05 mm范围内,即卸去柱塞弹簧的压力后,用手能够自如地转动凸轮轴,并且无呆滞的地方,在轴向上感觉不出有间隙,无窜动量。
保证调速器内各连接件、云南大理传动件的位置及间隙。在供油齿杆灵活的条件下,调速器内的各杠杆、云南大理连接销、云南大理销孔及推力轴承等传动连接件的配合间隙越小越好,并保证各部位活动自如无卡滞。尽量调速器的非控制行程,保证飞锤的位移变化准确地传到供油拉杆上,使拉杆工作时运动平稳,从而也使发动机的工作更加稳定。
.注意检查调速器内受力部件的磨损。由于该种调速器工作时转速变化范围较小,则对某一台机组来说,其负荷的变化范围也不大。因此调速器中的受力部件(如飞锤脚、云南大理滑套、云南大理传动盘或推力盘等零部件),极易在常用状态下,造成局部磨损过大,如小的平面、云南大理凹坑等。修理时若不注意检查,及时修补,将容易引起游车故障。因此对上述缺陷必须排除,否则必须换新件。
在油泵的调试中还应保证规定的供油起始角,防止凸轮顶部小圆接触应力过大而产生早期磨损,一般要求柱塞供油结束点要落在小圆弧之前,并保证供油终点时柱塞的升程与 速度时柱塞的升程之差s > 0 · 3
喷油器应按规定的开启压力和喷雾特性进行维修、云南大理调试。喷油器装人气缸盖上的安装孔后,针阀体外圆与安装孔之间需要有一定的间隙,此间隙对一般中小功率柴油机为0 · 3巧mmC4]
调试设备的影响。调试该类型喷油泵的试验台及标准喷油器,必须符合 标准规定,标准喷油器流量值及各喷油器流量均匀性必须达到要求。所用试验台应能将转速稳定地控制在10 r/ 的变化范围内,同时还应注意转速瞬间变化的影响。由于传动轴的刚度、云南大理连接器的间隙、云南大理动力源的特性造成单转内驱动轴的角速度变化,会引起调速器拉杆拌抖动,此现象必须排除。
发电用柴油机喷油泵的修理是一项有别普通车用喷油泵修理的工作,除了按常规调试之外,还须注意调速段的工作状况,有些中型发电机组用的柴油机,如6160柴油机和12v巧D柴油机,所配用的喷油泵从标定转速到停油转速只有50 r/min的变化,因而对调速器的稳定性要求更高,必须引起修理人员的足够甫视。
在共轨燃油系统中,高压油管不仅负责输送高压柴油,承受着高压脉动和震动,还与共轨管相通,存储着高压燃油。若使用或维修操作不当,高压油管接头会出现漏油甚至破裂等故障,不仅使高压油管报废,还会影响柴油机的正常工作。故在使用维修时应注意如下问题。
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发电机组曲轴飞轮的结构
在KTTA型柴油机曲轴的后端装有曲轴齿轮。曲轴上的后吃了有两种形式:窄的和宽的。龙岗发电机组出租,当柴油机不需要安装后齿轮驱动下部总成时,仅在工厂生产时安装的齿轮。这种窄的齿轮仅能驱动机油泵。在维修中不提供窄的齿轮。
当柴油机需要安装后齿轮传动总成时,应安装宽的齿轮;在柴油机不安装后齿轮传动总成时,也能装用宽的齿轮,维修用的曲轴仅装宽齿轮。
柴油机上的曲轴,在前轴端和后轴端和后轴端均装有定位销钉或卷筒销,使用这种销钉可以将减振器、云南大理曲轴连接法兰盘和飞轮正确对正。
柴油机上所有的曲轴油封都是特氟隆(聚盖氟乙烯)覆盖唇口型(涡卷型)。这种特氟隆覆盖唇口型油封,在油封唇口的背面没有弹簧,油封的唇口是一片薄而硬的特氟隆。为曲轴后油封。有湿式飞轮壳油封和干式飞轮壳油封两种。湿式飞轮壳油封有一只双唇密封元件。干式飞轮壳油封有一只密封元件和防尘唇,干式应用苛刻的运输环境下,如具有多灰尘的工地等环境下使用。
曲轴前油封。两只油唇不得接触台阶和油封安装套筒。油封必须与齿轮室孔的倒角齐平或不低于0.51mm。
特氟隆性油封在装配以前必须是干的,不要用润滑脂或油润滑油封唇边和轴劲,必须保持油封和曲轴清洁和干燥,否则将产生漏油。因为具有特氟隆降的油封在轴开始旋转后,油封唇口将一层特氟隆薄膜涂到轴劲上,油封将产生泄漏。
曲轴的后端突缘上装有飞轮。曲轴的轴向定位在曲轴的后端,即在第七道主轴承的前后,上、云南大理下共嵌入四个半圆形止推环,以限制曲轴的轴向移动。装配时,止推轴承上槽必须指向曲轴上的法兰一侧。
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