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新聞主題 |
康明斯柴油發(fā)電機組的控制系統工作原理 |
康明斯柴油發(fā)電機組的控制系統猶如發(fā)電機組的大腦，智能控制系統的使用大大提高了康明斯柴油發(fā)電機組的運行，保障了康明斯柴油發(fā)電機組的穩定工作?？得魉共裼桶l(fā)電機組的控制控制器較傳統的模擬電路勵磁控制器具有精度高， 反應快， 控制算法適應性強， 對于不同特性的電機只要通過(guò)調整程序參數就能適應，甚至可以實(shí)現更高端的自適應智能控制算法等優(yōu)點(diǎn)。
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敞開(kāi)式發(fā)電機組側立式控制開(kāi)關(guān)柜 |
康明斯柴油發(fā)電機組控制面板 |
一、控制系統的組成
柴油發(fā)電機組自動(dòng)化控制系統由程序控制、模擬控制和運行管理控制三部分組成。
1、程序控制
它是按事先設計好的操作順序實(shí)現的控制?？刂菩盘栔黄痣x散作用，參數是開(kāi)關(guān)量?？刂菩盘柕男问?，通常取自于幾個(gè)操作邏輯運算的結果。例如機組的起動(dòng)和停機等，就屬于程序控制。
2、模擬控制
通過(guò)測量設備運行參數的實(shí)際值，與設定值相比較，根據其偏差，調節設備相應的物理量來(lái)實(shí)現控制和調節。這種控制信號是連續起作用的，參數通常是模擬量，他也可以通過(guò)定時(shí)采樣的方式轉換成時(shí)間的離散量，但不管其偏差有多大，都應緊跟設定值連續調節。例如頻率和電壓等的調節，就屬于模擬控制。
3、運行管理控制
按照人工設定的各種運行工作狀況的要求和負載的實(shí)際需要，按照順序調用各種自動(dòng)裝置或相應程序，對柴油發(fā)電機組進(jìn)行操作，達到安全控制和經(jīng)濟運行的目的。這就稱(chēng)為運行管理控制。
二、控制系統的研究與設計
1、數字勵磁控制器軟件實(shí)現與算法研究
主要是對數字式勵磁控制器的軟件和所采用的控制算法進(jìn)行論述。首先對數字勵磁控制器的主程序進(jìn)行設計， 然后對電量參數采集算法和智能勵磁控制算法進(jìn)行研究， 并在 CPU上進(jìn)行實(shí)現。為了實(shí)現精確的數字勵磁控制，需要得到實(shí)時(shí)、精確的電量數據，而要獲得實(shí)時(shí)、精確的電量數據， 則需要采用交流采樣方法， 并推導出交流采樣下各個(gè)電量的計算公式， 最終編寫(xiě)計算出電量數據的算法程序。 交流采樣是按一定的規律對被測信號的瞬時(shí)值進(jìn)行采樣， 再按照一定的數學(xué)算法求出被測電量參數的測量方法。下面給出交流電壓， 交流電流， 有功功率， 無(wú)功功率， 功率因素的各種算法中的離散公式。
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柴油發(fā)電機組控制系統原理圖 |
2、數字式勵磁控制器總體設計方案
工作電源： 由于微處理器的工作電源要求， 我們需要一個(gè)5V的穩定直流電源， 信號調理電路的運算電路的供電需要一組±12Ｖ的直流電源， 另外， 開(kāi)關(guān)量輸出需要驅動(dòng)繼電器， 所以需要一個(gè)＋24Ｖ 的直流電源， 為此我們需要設計一個(gè)電源轉化模塊得到系統正常工作所需的三組 DC 電源。
3、交流采樣鎖相環(huán)電路
要進(jìn)行交流采樣， 通常需要進(jìn)行同步采樣， 目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向 ＣＰＵ 提出中斷實(shí)現同步。硬件同步電路有多種形式， 常見(jiàn)的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專(zhuān)門(mén)的硬件電路產(chǎn)生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點(diǎn)， 測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實(shí)現同步等間隔采樣的原理：在相位比較器 ＰＤ、低通濾波器 ＬＰ、壓控振蕩器 ＶＣＯ 構成的鎖相環(huán)內加入ｎ 分頻器，輸入 為被測信號的頻率， 作為鎖相環(huán)的基準頻率，輸出 為采樣頻率。經(jīng)ｎ 分頻后與 相比較，根據鎖相環(huán)工作原理，鎖定時(shí) ／ｎ＝，即：
4、勵磁輸出主電路的設計
勵磁控制器的功率輸出為一可以控制電流和電壓的直流輸出，總體設計時(shí)確定了此勵磁整流輸出的額定電壓為８０ＶＤＣ，額定勵磁電流為１０Ａ，強勵時(shí)達到２５Ａ。勵磁功率來(lái)源于交流電源， 可以是發(fā)電機本身提供的， 也可以是外部提供的，外部提供的電源通常都比較優(yōu)良穩定，發(fā)電機提供的電源由于有啟動(dòng)的影響， 而且在運行過(guò)程中有可能會(huì )發(fā)生波動(dòng)畸變等不穩定的因素， 這些都會(huì )影響勵磁輸出的性能。所以我們針對從發(fā)電機取電的情況進(jìn)行研究和設計。
（1）自動(dòng)和手動(dòng)測量各種同步發(fā)電機轉子交流阻抗和阻抗特性曲線(xiàn)。
（2）內置超大容量存儲器，可存儲1000組數據，經(jīng)通訊接口可上傳至PC機，實(shí)現數據下載，自動(dòng)生成和編輯測試報告，便于技術(shù)管理和存檔。
（3）全自動(dòng)采集、測量、顯示、存儲、打印所有測量參數（電壓、電流、阻抗、功率）。
（4）完善的過(guò)壓、過(guò)流保護功能。
（5）可兼做單相變壓器的空載、短路試驗和電流互感器、消弧線(xiàn)圈的伏安特性試驗。
（6）大屏幕圖文LCD顯示，全中文菜單提示操作，簡(jiǎn)單、方便。
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