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出租发电机转速波动大的原因

文章出处:深圳发电机出租    信息来源:https://www.szfdjcz.cn   人气:   发表时间:2020-09-17

【摘要】柴油发电机作为一种原动力装置,广泛应用于发电机出租、船舶、工程机械以及航空领域。柴油发电机电控技术,是利用微处理器来实现对柴油发电机工作过程优化控制的技术,其中电子调速技术是柴油发电机电控技术的核心,研究柴油发电机调速技术具有重要的意义,可以在发电机出租过程中优化柴油发电机性能、降低燃油消耗率以及改善排放。


现有柴油发电机电子调速器大都是采用转速闭环控制调节供油量,其特点是在转速出现差值后进行调节,属于闭环负反馈调节.如果负载干扰已经出现,但还未检测到转速偏差△n,则调速器不工作,因此现有柴油发电机电子调速器的调节作用落后于负载干扰作用.由于转速波动对柴油发电机的不利影响,现提出柴油发电机电子调速器采用转速反馈,负载干扰前馈调速控制原理,即在负载已经发生,转速还未出现差值时,将负载干扰前馈到控制器,提前调节供油量,稳定柴油发电机转速.现在Matlab/simulink中对柴油发电机组带动电动机,电动机拖动负载的系统建模,对采用转速闭环控制的电子调速器与采用转速反馈,负载干扰前馈控制的电子调速器进行稳态与动态仿真对比.仿真结果表明:采用转速反馈,负载干扰前馈控制的电子调速器系统动态响应快且具有更好的动态调速性能。


目前柴油发电机上广泛使用的调速器是数字式电子调速器,由电磁传感器、控制器和执行器三部分组成。其控制器由专用的微处理器和定制的电路板构成,除输入输出信号外,控制系统的各部分均由软件程序实现,对信号的依赖度降低,具有较强的适应性和扩展功能。但由于目前电子调速器都是根据转速偏差Δn进行调速,即检测到转速发生变化后,电子调速器才开始动作。这样调速方式势必会存在滞后,导致柴油发电机转速波动较大。

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本文研究的目的是为了进一步提升发电机用柴油发电机的转速控制精度,对东莞发电机出租、深圳发电机出租、惠州发电机出租的租赁产品来说,稳定柴油发电机转速不仅可以改善柴油发电机的工作性能指标,同时还可以优化柴油发电机组输出电压和频率的性能等级,使控制系统具有更好的动、静态特性。为此本文对现有数字式电子调速器的工作原理和控制策略进行分析,提出采用转速反馈-负载前馈的控制策略来改进传统电子调速器控制算法,即在负载已经发生,转速还未出现差值时,将负载干扰前馈到控制器,提前调节供油量。

柴油发电机出租过程中转速在小范围内波动的主要原因

(1)如多孔式喷油嘴喷孔加工超差,喷孔面积增加,则使喷油量也增加。试验结果表明,当多孔式喷嘴的喷孔面积变化10%时,喷油量可变化2.2%。喷孔面积为0.6 mm2的轴针式喷嘴,若喷孔面积变化20%时,其喷油量可变化5.6%。由此可见,各缸喷油嘴喷孔面积之间的误差对喷油的均匀性有很大的影响。

(2)·在使用中由于调压弹簧变形、磨损或刚度不足等原因使喷油嘴开启压力降低,喷油量变化。例如,某轴针式喷油器的开启压力由13.7 MPa降至11.7 MPa时,其标定工况油量增加2.4%,怠速油量增加10%左右。

(3)喷雾不良、喷孔堵塞不喷油等原因,造成燃烧不良,偶尔爆燃使气缸内的压缩压力时大时小,发电机出租的转速也忽高忽低。

(4)由于各缸柱塞直径存在制造公差和工作一定时期后磨损不一致,引起各缸柱塞直径差不一致,造成供油不均匀度误差增大。不同负荷位置时,两柱塞间供油量的变化可按式(1)计算:

1ΔV    =     200  e    ( Vh   -   Vi ) 

 dmin    -  2 e     Vi

式中:Vh———标定供油量,mLΠcycle;

Vi———部分负荷供油量,mLΠcycle;

dmin———较小柱塞直径,mm;

e ———两柱塞的直径差。

由式(1)可见,各缸柱塞的直径差越大,则供油误差越大,各缸供油不均匀度也越大,致使发电机出租转速波动。

(5)凸轮轴轴向正常间隙值是0.03 mm~0.10 mm,当轴向间隙大于0.10 mm时,因为凸轮轴轴承系径向止推型,第1缸凸轮工作时,除径向承压外,尚有轴向推力使轴后移;第4缸工作时,轴向推力使轴向前移。轴的前后移动势必影响调速器工作,通过一系列元件传至油量调节齿杆,使油量调节齿杆频繁地前后牵动,导致喷油泵供油时多时少。


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