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如何测定柴油发电机的正反转和相序   相序是指发电机三相电压达到 值的顺序,发电机组和装置相序不同时并列,是非同期并列严重的状况,将使发电机受到严重故障。新装发电机组和大修过一次回路的柴油发电机组并列前必须核对相序,以避免非同期并列。核对发电机和市电相序的方法很多,常见的有如下几种。   用一台普通的三相感应发电机接在厂用电源上,先由装置供给厂用电,记下发电机的旋转方向,然后用发电机供给厂用电,观察发电机的旋转方向。如果转向与市电相同,则说明发电机与机构相序相同;如果转向不同,说明两者相序不同。相序不同时,停下发电机对换任意两条出线相序表法   相序表只能用在电压为500V以下情形,对于新安装的发电机,在 次起动后未加励磁的条件下,可在发电机定子出口处测量发电机的残压和相序。发电机升压后,对于高压发电机,可以把相序表接在汇流母线电压互感器的二次侧,然后分别把装置电源和发电机送上汇流母线,观察相序表指示的旋转方向,方向一致则相序相同,方向相反则相序不同。对低压发电机组可把相序表直接接在汇流母线上,方法同上。对于一条汇流母线上接有几台发电机的电站,可以把相序表接在发电机电压互感器的二次侧,拆开发电机电缆引线接头(注意保持距离),然后合上发电机的隔离开关和断路器,由装置供电,记录相序表旋转方向;再拉开发电机断路器和隔离开关,恢复电缆接线,起动发电机升速、升压至额定值,这时电压互感器接发电机电源,观察相序表转向并与上次记录比较,即可判定发电机与大电的相序是否相同。   当不便在汇流母线和厂用电源上核对相序且又没有相序表,可按图1(a)接线自制不动相序指示器检验相序。根据经验,电容器C 选用8μF以上,耐压不低于450V的;灯泡可用普通白炽灯, 选购同一厂家生产的15W灯泡。习惯上把接有电容器的端子接到中相,假定为B相。由于电容器上的电压向量落后其电流向量,因此使它后面一相灯泡承受的电压略高,灯泡较亮的为C相,较暗的A相。对400V电源,每相应用两个相同的灯泡串联。 次测定后, 把灯泡位置互相交换后再测定一次,灯泡互换后,原来亮的应变暗,暗的应变亮,以由于灯泡特点不同而造成判定不当。测定时如果两相灯泡亮度相同,说明接电容器的相断线。   如果现场没有合适的电容器,可以用接触器的电磁绕组来代替,将其铁芯衔铁闭合,用棉线绑紧。如果有电磁绕组的接中相,假定B相,因为电感上的电压向量超前电流向量,则灯泡较亮的是A相,较暗的是C相。   将发电机断路器和隔离开关拉开,用3只或2只单相电压互感器,将每只一次侧两端接在断路器一相的两侧套管上,二次侧接2倍于二次侧电压的白炽灯泡,如图2所示。然后合上隔离开关,把发电机转速和电压升至额定值,若所有灯泡同时发亮同时熄灭,则发电机和市电相序相同,否则必须交换发电机出线的两相位置,并重新检测。采用高压开关柜作为发电机主开关的电站,用这种方法检修相序,引线对地距离难以保证。   对于低压发电机组,可以不用电压互感器,但每相要有两个220V的灯泡串联,跨接在断路器两侧,只要发电机与大电相序一致,且频率和电压很接近时,三组指示灯泡将同时不断的一明一暗,否则三相灯光不是同明同暗变化,而是旋转发光。



发电机电控系统部件详细介绍 喷油器 燃油共轨系统采用的是电控喷油器,它是根据电子控制单元的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中。电控高压喷油器主要由喷油器体、喷油器控制电磁阀、喷油器偶件、O形密封圈、QR code信息片、喷油器电磁阀接线柱等部分组成。 电控喷油器的工作原理、工作过程如下。 ①未喷油状态。高压油轨内的燃油进入喷油器,但电磁阀没通电,TWV阀关闭,控制室压力等于油轨压力,喷嘴关闭。 ②喷油过程。ECU控制电磁阀通电,TWV阀打开,控制室压力得到释放,使控制活塞上移,喷嘴打开喷射燃油。 ③喷油结束。电磁阀断电,TWV阀关闭,控制室压力与油轨压力同步,喷嘴关闭,喷油结束。 电子控制单元 电子控制单元是整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心”,它是电控系统的“大脑”整个电控系统的核心。它承担整个电控系统的信号采集与处理、数据运算与分析、控制策略的实现、控制指令的产生、数据的通信与交换等功能。 ECU通过各种传感器和开关,采集到发动机当前的工作状态信息,进行分析计算并按此状态下预先标定好的 参数,控制发动机的喷油量、喷油时间及喷油压力,从而调整发动机的工作状态,达到省油、、低排放的目的。 传感器 传感器是一种转换器,作用是进行信号变换。柴油机电控系统中常用的传感器有温度、压力、转速传感器等。 电控共轨系统中的传感器一般有加速踏板位置传感器、曲轴转速传感器、压力传感器和温度传感器等。 ①加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器分为电位器式(早期使用)和霍尔式两种,常称为“电子油门”,其作用是通过检测加速踏板的位置了解驾驶员的愿望,进而了解发动机的负荷状况。位置传感器把发动机的负荷信号转变为电信号,负荷越高,电压越大,然后把此信息ECU由其进行相关比较和计算后,发出指令控制相关的执行器(如增加喷油量)。 加速踏板信号是双路信号,信号1的电压值约为信号2电压值的2倍。 ②曲轴转速传感器。曲轴转速传感器(Ne传感器)可以确定活塞上止点位置,同时测量发动机曲轴的转速。曲轴转速传感器安装在飞轮壳体上。 传感器信号产生的原理是:飞轮360°范围内按6°间隔打58个孔!剩下2孔未打,形成闻隙,作为判断活塞上止点的依据。传感器中的磁通跟随着通过的孔与间隙而变化,产生正弦交流电压,其波幅随着发动机转速而变化。设定间隙到传感器位置的角度,可确定一缸上止点。结合凸轮轴传感器正时凸轮,确定一缸点火上止点。 ③凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器安装在高压油泵总成上,通过测量高压油泵凸轮轴转速和位置,来确定柴油机喷油正时时闻(凸轮轴转速为曲轴转速的1/2)。 ④进气压力传感器。进气压力传感器的安装位置:进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器,其作用是把进气压力信号转化为电压信号,然后发送给ECU,由ECU计算进入发动机汽缸的空气量,用来控制喷油量(空燃比)。 ⑤轨压传感器。轨压传感器安装在共轨管的一端,用于实时测量共轨管中的燃油压力,测量范围为0~200MPa。其原理是把压力信号转化为电压信号,再将信号放大后输送到ECU,由ECU对压力控制阀(PCV)实施反馈控制,通过增减油泵供油量来调节油压,使油压稳定在目标值。 ⑥冷却液温度传感器。冷却液温度传感器安装在节温器体上,是负温度系数的热敏电阻传感器,使用范围为-40~130℃。该传感器主要用于测量发动机冷却的温度,把温度信号转化为电压信号,从而进一步控制燃油喷射量。 进气温度传感器。进气温度传感器为负温度系数的热敏电阻,安装于进气歧管上,主要用于测量进气管中的进气温度,从而进一步控制燃油喷射量。 执行器 ①主继电器控制。电装共轨系统的主继电器控制电路。当打开点火开关到“ON”位置后,ECU端子中KEY/SW端子得电,M_REL端子就输出低电平,导致主继电器动作,+BP端子就输入24V电压供给整个ECU工作;当电源关断或掉电时,M_REL端子由软件控制,并不马上变为高电平,而是维持一段时间,使得ECU有足够时间保存数据。只有当延迟时间结束后,M_REL端子才由低电平转变成高电平,从而切断ECU的工作电源。 ②PCV继电器控制。压力控制阀用于控制从供给泵到共轨管内的燃油量,电装共轨系统的PCV继电器控制电路:当点火开关打到“ON”位置时,PCV继电器动作,向PCV1和PCV2供电,当ECU发出PCV驱动指令后,三级管导通,PCV开始工作。 ③燃油计量阀。燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置,ECU通过控制其通电时间来调整油泵的燃油供给量,从而控制共轨中的燃油压力值。 燃油计量单元在断电状态下,靠弹簧作用力,阀处于全开位置当通电后电磁阀作用,克服弹簧力,将阀关闭。在柴油机启动或柴油机运转时,根据ECU的指令来执行电磁阀的动作,保证高压轨内压力稳定在规定要求。




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、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、鲁棒性强、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、响应速度、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。   下面比较一下常规PID控制和不完全微分PID控制的区别。不完全微分就是在PID算法中引入了一个一阶惯性环节,使得系统性能得到改善,在改善系统动态特性的时候又尽量减少高频干扰。    介绍模糊自适应控制和常规PID的比较,并对模糊自适应控制的仿真进行分析。这些都是基于前面建立的柴油发电机的系统模型的   可见模糊PID控制器和常规PID控制相比,它使得系统响应的超调时间减小,曲线更平整,反应时间加快了,控制效果明显更好了。同时模糊PID控制器在控制过程前期具有模糊控制器的特点,而在控制过程后期具有PID调节器的所有优势,是一种性能优良的控制器,所以在实际使用中可以选用模糊自适应控制方法。




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