柴油發(fā)電機(jī)的調(diào)速
柴油發(fā)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速是通過改變循環(huán)噴油量來獲得的。改變柴油發(fā)電機(jī)的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),使其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)稱柴油發(fā)電機(jī)調(diào)速。為此必須裝設(shè)專門的調(diào)速裝置,以便根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量,維持其規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍,這種裝置稱調(diào)速器。
發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)要求在外界負(fù)荷(用電量)變化時(shí)能保持恒定的轉(zhuǎn)速,以保證發(fā)電機(jī)的電壓和頻率恒定。若外界負(fù)荷減少而噴油量不變,則柴油發(fā)電機(jī)的功率就會(huì)大于外負(fù)荷而使轉(zhuǎn)速升高,轉(zhuǎn)速升高后又進(jìn)一步擴(kuò)大了功率的不平衡,使轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高以致發(fā)生飛車。反之,若外界負(fù)荷增加而噴油量不變,柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)降低并最終導(dǎo)致停車。所以,發(fā)電用柴油發(fā)電機(jī)必須裝設(shè)定速調(diào)速器,保證負(fù)荷變化時(shí)柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速基本不變。
(1)調(diào)節(jié)器的類型
a.極限調(diào)速器(限速器)只用于限制柴油發(fā)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速不超過某規(guī)定值,在轉(zhuǎn)速低于此規(guī)定值時(shí)不起調(diào)節(jié)作用。
b.定速(單制)調(diào)速器在負(fù)荷變化時(shí)能使柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定范圍內(nèi),此種調(diào)速器應(yīng)用于發(fā)電柴油機(jī)。通常,為滿足多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的要求,本調(diào)速器一般有±10%標(biāo)定轉(zhuǎn)速的可調(diào)范圍。
c.雙制式調(diào)速器能維持柴油發(fā)電機(jī)的最低運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速并可限制其最高轉(zhuǎn)速.其中間轉(zhuǎn)速由人工手動(dòng)調(diào)節(jié)。
d.全制式調(diào)速器在從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的全部運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi),均能自動(dòng)調(diào)節(jié)噴油量以保持任一設(shè)定轉(zhuǎn)速。
②按執(zhí)行機(jī)構(gòu)分類
a.機(jī)械式(直接作用式)調(diào)速器它是直接利用飛重產(chǎn)生的離心力去移動(dòng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
b.液壓(間接作用式)調(diào)速器它是通過液壓伺服器將飛重產(chǎn)生的離心力加以放大,使用放大后的動(dòng)力去移動(dòng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
c.電子調(diào)速器轉(zhuǎn)速信號(hào)監(jiān)測(cè)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電氣方式的調(diào)速器。
(2)調(diào)速器的性能 指標(biāo)調(diào)速器的性能好壞直接影響柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。調(diào)速器裝機(jī)后,在柴油發(fā)電機(jī)性能鑒定時(shí),應(yīng)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行突變負(fù)荷試驗(yàn),同時(shí)用轉(zhuǎn)速自動(dòng)記錄儀記錄柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化曲線,用以分析調(diào)速器的工作性能。柴油發(fā)電機(jī)先在最高空載轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),在某瞬時(shí)突加全負(fù)荷,轉(zhuǎn)速立即下降,瞬時(shí)轉(zhuǎn)速下降到最低瞬時(shí)轉(zhuǎn)速。此后由于調(diào)速器的調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)速又回升,經(jīng)過一段時(shí)間并經(jīng)數(shù)次收斂性波動(dòng)后,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在全負(fù)荷穩(wěn)轉(zhuǎn)速,此調(diào)節(jié)過程稱調(diào)節(jié)的過渡過程,試驗(yàn)還可以從其后某點(diǎn)突卸全負(fù)荷開始,轉(zhuǎn)速突然增高至最高瞬時(shí)轉(zhuǎn)速,由于調(diào)速器的調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)速又下降,經(jīng)過時(shí)間后,轉(zhuǎn)速又穩(wěn)定在最高空載轉(zhuǎn)速。
據(jù)此,評(píng)定調(diào)速器性能有以下兩種工作指標(biāo)。
①動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)是用以評(píng)定調(diào)速系統(tǒng)過渡過程的性能指標(biāo)(穩(wěn)定性)。
②靜態(tài)指標(biāo)
a.穩(wěn)定調(diào)速率指當(dāng)操縱手柄在標(biāo)定供油位置時(shí),最高空載轉(zhuǎn)速與標(biāo)定轉(zhuǎn)速之差同標(biāo)定轉(zhuǎn)速比值
穩(wěn)定調(diào)速率&2用來衡量調(diào)速器的準(zhǔn)確性,其值愈小,表示調(diào)速器的準(zhǔn)確性愈好。&2在國外稱速度降(speeddrop)。對(duì)單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)允許&2=0,表示該柴油發(fā)電機(jī)將不隨外界負(fù)荷變化而保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。但在幾臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)工作時(shí),為使各機(jī)負(fù)荷分配合理,各機(jī)必須相等且不得為零。對(duì)&2要求應(yīng)根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)的用途而定。我國有關(guān)規(guī)范規(guī)定,船用主機(jī)的&2≤10%;交流發(fā)電機(jī)的&2≤5%。
b.轉(zhuǎn)速波動(dòng)率少或轉(zhuǎn)速變化率用來表征在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化程度,主要是由柴油發(fā)電機(jī)回轉(zhuǎn)力矩不均勻而引起的。
c.不靈敏度e當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)在一定負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于調(diào)速機(jī)構(gòu)中存在間隙,摩擦和阻力,若轉(zhuǎn)速稍有變化,調(diào)速器并不能立即改變供油量。直到轉(zhuǎn)速變化量足夠大時(shí)調(diào)速器才能開始起到調(diào)節(jié)供油的作用。這種現(xiàn)象稱調(diào)速器的不靈敏性。我國用不靈敏度£表示不靈敏區(qū)域的大小。
不靈敏度過大會(huì)引起柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致調(diào)速器失去作用發(fā)生飛車,一般規(guī)定在標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)e≤1.5%~2%;而在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)e≤10%~13%。
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