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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、赤峰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、赤峰本地鲁棒性强、赤峰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、赤峰本地响应速度、赤峰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的作用是消除系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差消除越快,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消除,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,同时更好地消除静差。
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柴油发电机曲轴裂纹和变形的检验方法
柴油发电机在工作中,曲轴由于受力和工作条件复杂,各摩擦表面滑动速度很高,散热条件又差,因此,曲轴不仅轴颈容易磨损,而且还会出现弯曲和扭曲变形,甚至产生裂纹或折断等。所以在解体清洗后,应进行仔细检查,根据查出的损伤部位和损伤程度,采取相应的修理方式。
1、赤峰同城 曲轴轴颈磨损的检验与处理方法
磨损部位。曲轴的主轴颈和连杆轴颈在工作中不可避免地要产生磨损,而且磨损是不均匀的,其主要表现为轴颈出现圆度、赤峰同城圆柱度超过标准值和拉伤。连杆轴颈磨损的 部位,一般在各轴颈的内侧面上,即靠曲轴中心线一侧,使轴颈失圆;而磨损成锥形的部位,一般在润滑油道杂质附着的一侧和受力大的部位上。曲轴主轴颈 _的磨损部位,按发动机的强化程度、赤峰同城气缸数、赤峰同城曲轴长度和平衡块的配重不同而各异,而且相对于连杆轴颈磨损要均匀些。实践表明,连杆轴颈的磨损比主轴颈磨损要快,但是,主轴颈磨损比连杆轴颈磨损所造成的后果要严重。
检验与处理方法:根据各轴颈磨损规律查找出磨损部位,可用外径测微器测量其圆度和圆柱度以便确定曲轴的修理级别和磨削尺寸。其具体方法是;先在润滑油道孔两侧测量,再转90°测量,其测量的 值与小值之差值即为轴颈的圆柱度。在轴颈纵向测量出的 值与小值之差,即为轴颈的圆柱度。当轴颈圆度大于0.050mm,锥度大于0.013mm,或者发现轴颈有拉伤、赤峰同城烧蚀等损伤时,都应进行修理。轴颈磨损量超过极限需要修理时,应从磨损 的的轴颈开始,按曲轴分级修理尺寸(每级相差0.25mm),在专用的曲轴磨床上进行磨削,并进行抛光处理。修磨后要求轴颈圆度不得大于0.005mm,锥度不得大于0.005mm,表面粗糙度Ra不得大于0.80~0.40um,各轴颈的径向跳动不大于0.05mm,否则,为不合格。
2、赤峰同城曲轴裂纹的检验与处理方法
裂纹多发部位“曲轴的疲劳裂纹多发生于轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处以及轴颈中间油孔处。前一种裂纹为横向裂纹,是曲轴断裂的先兆,即从出现微细裂纹,逐渐延伸, 在特定条件下发生断裂,后一种裂纹为纵向裂纹,由油孔处往轴向展开。
检验与处理方法:曲轴裂纹微细,用肉眼不易看出,可用磁力探伤仪进行检查。在条件不具备的情况下,简易的检查方法是浸油锤击法:先将曲轴浸入煤油中片刻,取出擦净后,撒上 ,然后用手锤分段在曲轴臂上敲击,由于震动,裂纹内的煤油渗出,使 显出油迹呈现黄色线痕,据此即可判定裂纹位置和长度。
轴颈有横向裂纹的曲轴,不宜继续使用,但是,横向裂纹细小,经磨削后在修理尺寸范围内能消除的,尚可使用,否则,必须予以更换,轴颈有纵向裂纹,也应磨削消除,在磨削条件不具备的情况下曲轴继续使用的原则是:裂纹未过两端圆角处或油孔边缘处时,尚可继续使用,但不可在超负荷下工作,不能猛轰油门,并在使用中加强检查,以防裂纹延伸而折断。
3、赤峰同城曲轴变形的检验与处理方法
曲轴变形是指曲轴弯曲和扭转。曲轴弯曲变形反映较明显的部位是中间主轴颈处。曲轴弯曲变形后若继续使用,将加速曲轴连杆机构的磨损,甚至使曲轴产生裂纹和断裂。因此,在发动机修理中,必须对此进行检验。检验时,应将曲轴两端支撑在平台上的V_形架上,用百分表触头抵在中间主轴颈避开油孔处,慢慢转动曲轴一周,观察百分表上所指的 数值与小数值,两值之差的二分之一即为曲轴的直线度。若曲轴有偏磨时,应减去偏磨量。直线度在0.05~0.10mm范围内时,可结合轴颈磨削矫正。
曲轴扭转角的检验方法是:将曲轴水平支撑在平台上,使同位连杆两轴颈位于上止点(如六缸曲轴的1、赤峰同城6缸连杆轴颈,四缸曲轴的1、赤峰同城4缸连杆轴颈),再用百表测量前、赤峰同城后两连杆轴颈在其 点的高度差,差值越大,说明扭转角越大。
曲轴的主要损伤是轴劲磨损、赤峰同城曲轴裂纹和断裂。
裂纹从油孔处产生,沿与轴线成45°~55°方向发展,造成主轴劲与连杆劲断裂;裂纹由圆角处产生,向曲柄臂发展造成曲柄臂断裂,常发生在曲轴全长2/3的部位上。除上述以外,曲柄还会产生弯曲和扭曲变形。
4、赤峰同城用磁力探伤器检查曲轴是否有裂纹和损伤
经磁力探伤器检查,曲轴油下列情况就不能继续使用:
1)在曲轴的圆角处或图所示的应去有损伤。
2)在45°的交叉线跨越油孔处或进入有孔的倒角处有裂纹或损伤。
3)出现长达6mm以上的裂纹。
4)在一个轴劲上有多余4处以上的裂纹。
表层下部的显示欠款如图所示,若有下列欠款曲轴就不能使用。
1)在曲轴圆角处或在图的阴影区域内有圆周方向的裂纹与损坏。
2)在圆周方向有长达25mm以上的裂纹。
3)在轴线方向有长达9.5mm的裂纹。
4)有在离有孔倒角距离近于1.5mm的裂纹。
5)有45°的交叉线跨越油孔的裂纹。
请注意:经磁力探伤的曲轴,必须完全地退磁和池底地清洗,才能使用。
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发电机组起动后,排气管持续冒蓝烟排除方法, 故障分析:这种故障是一种综合性故隘,其产生的原因一般是部分机油窜入燃挠室后,受高温高压的作用而蒸发形成蒸气,而后随废气排出。如果机油被燃挠,则又会使持气管目黑姻,造成燃烧室内积碳增加,机油消耗量上升。当喷油嘴内部儡件卡死或油孔堵塞时,排气管也会冒蓝姻,具体原因有:机油过徐气门杆与汽缸盖内部气门导管的藩损间阳过大,使润滑气门机构的机油被吸入燃烧室内;活塞环、赤峰附近活塞和汽缸套之间的磨损间隔过大,造成机油进入燃烧室内:油底壳内的机油过多;活塞环被积碳胶结在活塞环槽内,活塞环弹力不足,活塞环开口没有错开,油环上、赤峰附近下面方向装反;新柴油机或大修后的柴油机没有经过充分的磨合,造成汽缸密封性差。
排除方法:
①检查机油粘度、赤峰附近质量及存泊量。若机油长期得不到更换而变稀或机油量过多,均会使部分机油进入指挠室内,造成柴油机起动后排气管冒蓝烟并会导致柴油机功率下降。要求机油钻度符合规定,机油量在柴油机起动前应到机油标尺的静满刻度线,机油中应无杂质。若不符合上述要求,应更换机油或对油量进行调整,故降即可排除。
②用隔断法绍小故谚范围。柴油机起动后,用田断法依次使四个汽缸中的某一缸停止供油(用开口扳手断开高压油泵上部的高压油管或拆下高压油泵检查口的盖板,用乎口媚丝刀摄起高压油泵分泵的波轮体,以观察各汽缸在停止供油前和停止供泊后工作状态的变化。若莱汽缸停止供油后排蓝姻现象消失或减弱,则说明故障在该汽缸。如果用陷断法分别断开各汽缸的供泊后持气管目蓝烟的现象未消失,则说明此故障不是个别汽缸的原因造成的,而要查找对备缸都有影响的故障原因或进行其他检查。
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