新聞主題	柴油發(fā)電機組調速器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)指標

 

柴油發(fā)電機的不同轉速是通過(guò)改變每一循環(huán)的噴油量獲得的。在一定的外界負荷條件下，供給柴油發(fā)電機一定燃油量，使柴油發(fā)電機發(fā)出的功率與外界負荷相平衡，柴油發(fā)電機就在某一轉速下穩定運行。柴油發(fā)電機的外界負荷是經(jīng)常變動(dòng)的，欲使柴油發(fā)電機的功率與新的外界負荷相適應，就應及時(shí)改變噴油量。為了使柴油發(fā)電機在選定的轉速下穩定運行，必須裝有專(zhuān)門(mén)的調速器，通過(guò)它自動(dòng)地改變柴油發(fā)電機噴油泵的噴油量，以適應外界負荷的變化。

 

柴油發(fā)電機調速板接線(xiàn)圖

 

 

一、調速器的性能指標

1、調速器的靜態(tài)指標

 

（1）穩定調速率 δ2

調速器標定工況下的穩定調速率δ2是根據標定工況突卸全部負載求得的。它是指當操縱手柄在標定供油位置不變，柴油發(fā)電機在標定工況穩定運行時(shí)突卸全部負載，調速器起作用使柴油發(fā)電機重新穩定運行后，其最高空載轉速（空車(chē)穩定轉速）n0max與標定轉速nb之差同標定轉速nb比值的百分比， 穩定調速率δ2用來(lái)衡量調速器的準確性。調速器存在調速率（也稱(chēng)速度降）說(shuō)明當外界負荷變化時(shí)，柴油發(fā)電機的轉速會(huì )有少量波動(dòng)，其值較小就表示準確性好；如果δ2過(guò)大，不僅對被帶動(dòng)的工作設備的穩定工作不利，即便對空轉時(shí)柴油發(fā)電機零件的磨損也是有害的。穩定調速率的大小應根據柴油發(fā)電機的用途和要求而定，我國海船建造規范規定，船用主機調速器的穩定調速率應不超過(guò)10％，船用發(fā)電柴油發(fā)電機調速器的穩定調速率應不超過(guò)5％。對于單臺柴油發(fā)電機允許δ2＝0，它表示柴油發(fā)電機的轉速不會(huì )隨外界負荷變化而保持恒速運轉。但在幾臺柴油發(fā)電機并聯(lián)工作時(shí)，為了按比例均衡分配負載，各柴油發(fā)電機的穩定調速率δ2必須相等且不為零。

（2）轉速波動(dòng)率 Φ 或轉速變化率

柴油發(fā)電機在穩定運轉時(shí)，轉速也會(huì )產(chǎn)生微小的波動(dòng)，轉速的變化程度可用“轉速波動(dòng)率Φ”或“轉速變化率 ”來(lái)評價(jià)，兩者定義不同，均用來(lái)衡量調速器的穩定性。一般讓柴油發(fā)電機在某轉速穩定運行15min，測定其間的轉速波動(dòng)情況。轉速波動(dòng)率Φ表征穩定工況下轉速波動(dòng)的大小，轉速變化率 表征其轉速變化的大小。為保證柴油發(fā)電機可靠運轉，一般規定在標定工況時(shí)，Ф≤0.25％～0.5％， ≤0.5％～1％。如果超過(guò)規定范圍，就表示調速系統的工作不正常。

（3）不靈敏度ε

調速器在工作時(shí)，因為調速器內的運動(dòng)元件之間存在摩擦阻力，從調速器到噴油泵之間的傳動(dòng)件（拉桿、杠桿、銷(xiāo)軸等）之間有間隙，各零件運動(dòng)時(shí)有摩擦阻力和慣性力。因此當柴油發(fā)電機外界負荷有點(diǎn)變化并引起轉速微量增加或減少時(shí)，調速器不會(huì )立即作出反應去改變供油量，而要到轉速變化量足夠大時(shí)，調速器才開(kāi)始起到噴油量的調節作用。這種現象稱(chēng)為調速器的不靈敏性，通常用不靈敏度ε來(lái)表示不靈敏性的大?。?br /> 不靈敏度過(guò)大會(huì )引起柴油發(fā)電機轉速不穩定，嚴重時(shí)會(huì )導致調速器失去作用，甚至產(chǎn)生飛車(chē)事故。不靈敏度ε隨柴油發(fā)電機轉速高低會(huì )有差異，當柴油發(fā)電機轉速較低時(shí)，因調速器預緊力較小，產(chǎn)生張力也小，而傳動(dòng)機構的阻力卻反而增大，造成不靈敏度加大。 一般規定在標定轉速時(shí)ε≤1.5％～2％，在最低穩定轉速時(shí)ε≤10％～13％。

 

2、調速器的動(dòng)態(tài)指標

 

由一個(gè)平衡轉速過(guò)渡到另一個(gè)平衡轉速之間所反應的調速系統的特性，稱(chēng)為調速器的動(dòng)態(tài)特性，用作評定調速系統調節過(guò)渡過(guò)程性能的動(dòng)態(tài)指示，通常采用下列二項。

（1）瞬時(shí)調速率

根據試驗時(shí)負荷的突卸與突加，可分為突卸負荷瞬時(shí)調速率 和突加負荷瞬時(shí)調速率 兩種。1 n, _( e9 }1 b% r; s

① 突卸負荷瞬時(shí)調速率

指柴油發(fā)電機先在標定工況下穩定運行，然后突然卸去全部負荷，測定轉速隨時(shí)間的變化關(guān)系。

② 突加負荷瞬時(shí)調速率

與突卸負荷情況相似，當柴油發(fā)電機在最高空載轉速nmax 下穩定運轉時(shí)，突加全部負荷，轉速也會(huì )突然下降，最低瞬時(shí)轉速為nmin，再經(jīng)幾次收斂性的波動(dòng)后，才會(huì )穩定在標定轉速nb運行。船用主機一般要求 ≤10％～12％，對船用發(fā)電柴油發(fā)電機要求 ≤10％。

（2）穩定時(shí)間 ts

過(guò)渡過(guò)程的穩定時(shí)間是指突卸（或突加）全負荷后，轉速開(kāi)始波動(dòng)到轉速達到新的穩定范圍（指轉速波動(dòng)率Ф不大于規定值）為止的時(shí)間，表明消除過(guò)渡過(guò)程中波動(dòng)現象的快慢，以秒計。穩定時(shí)間ts越短，說(shuō)明轉速消除得快，調速器的穩定性越好。ts一般限制在5s～10s，對于船用柴油發(fā)電機，要求ts≤5s。一個(gè)好的調速系統，其調速過(guò)程應滿(mǎn)足三個(gè)條件：一是過(guò)渡過(guò)程的轉速波動(dòng)是收斂的，即轉速波動(dòng)的幅度隨時(shí)間增長(cháng)而減??；二是過(guò)渡中轉速瞬時(shí)波動(dòng)的幅度不應過(guò)大，以免柴油發(fā)電機超速而影響其可靠性；三是過(guò)渡時(shí)間不應過(guò)長(cháng)，轉速應迅速達到穩定。

 

二、轉速的調整

 

① 如果控制屏裝有轉速調整電位器，松開(kāi)鎖緊螺母，將電位器調整到中間位置，固定鎖緊螺母。

② 將電子調速控制器上的電位器分別調整到如下位置：增益（Gain）20％；積分（I)20％；微分(D)30％；下垂（Droop）0％。

③ 將轉速調整電位器逆時(shí)針旋轉到鎖定位置，再順時(shí)計旋轉10圈，此時(shí)電位器設定在中間位置。啟動(dòng)機組同時(shí)將轉速調整到1500r/min,使機組熱機到適當溫度。

④ 順時(shí)針旋轉增益（Gain）電位器使發(fā)電機的運轉出現不穩定，可緩慢地逆時(shí)針旋轉使發(fā)電機恢復穩定運轉。

⑤ 如果電子調速控制器上有微分（D)和積分（I)電位器，按第④步的方法調整。

⑥ 檢查轉速是否有偏差，并將轉速調到1500r/min。

⑦為使機組在滿(mǎn)載狀態(tài)下向負載提供正常工作頻率，在空載情況下調整發(fā)電機的下垂特性。

50.0Hz/1500r/min---下垂0％

51.5Hz/1545r/min---下垂3％

52.5Hz/1575r/min---下垂5％

⑧ 當發(fā)電機熱機到適當溫度后，調整轉速電位器到規定的發(fā)電機轉速。

⑨ 在空載條件下，慢慢順時(shí)針旋轉增益電位器直至發(fā)電機轉速振蕩；再慢慢逆時(shí)針減少增益值至發(fā)電機轉速穩定；用短路線(xiàn)瞬時(shí)短路調速控制器上7號和10號端子來(lái)干擾調速器；如果發(fā)電機轉速經(jīng)過(guò)三次減幅振蕩后恢復正常，則增益適當。

⑩ 加載和減載以確定發(fā)電機組的動(dòng)態(tài)響應。如果機組調試滿(mǎn)足標定，則調速器校驗完畢。如果發(fā)電機組動(dòng)態(tài)響應不能令人滿(mǎn)意，則重復上一步驟。

? 完成增益調整后，發(fā)電機組加滿(mǎn)載，調整轉速電位器使發(fā)電機組頻率達到規定值。

 

 

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