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<齐齐哈尔>维曼机电设备有限公司



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国内外柴油发电机组自动化控制技术的现状如何 一、引言 用今天的眼光看，柴油发电机组自动化控制的水平，国内国外已经不存在很大的差别，经过国内从事柴油发电机组控制的科研人员多年不懈地努力，我们今天终于可以挺直腰杆，自豪地讲，我们己经看到了世界先进水平，我们正在追赶世界先进水平， 我们将要赶上世界先进水平。那么，我们在哪些方面做出了进步?在那些领域还存在不足呢?回顾国内柴油发电机组自动化控制的成长经历，分析中国电信的发展对发电机组自动化控制的推动，比较国内外同行业的差距，紧跟国际自动化控制先进模式的步伐;我们沿着这条主线做一浅析，希望能能起到抛砖引玉的作用，对业内同行带来一定的启发。 二、回顾发展历程，分析国内柴油发电机组自动化控制现状 回顾国内柴油发电机组自动化控制的发展，大概可以划分为四个阶段: 1、以时间继电器和中间继电器为主构成的自动化控制系统，这种模式当时在同行业中非常普遍，而且也以相当的批量投向市场，突出的弱点是功能简单、结构复杂、维护调试困难、可靠性差，终没有得到用户的认可。 2、用分离电子元器件组成延时电路和逻辑判断电路来实现的自动化系统，这种模式相对于 种模式，有了很大的进步， 如果精心设计，提高工艺水平，应该能取得很好的效果。但是，在那个企业大而全的年代，每个企业各自为战，造成批量小、工艺落后、质量无法保证，所以这个阶段延续时间也较短。 3、随着改革开放，国外各种新鲜器件纷纷出现在国人面前，PLC(可编程序控制器)以性能稳定、方便灵活的优势迅速成为机组自动化控制领域的主力，时至今日仍有企业在应用。这种模式的优点相对于前两种较为明显，但也逐步显露出一些缺陷，如:外围电路复杂，需配置转速、电压等判断电路及供电电源、端口扩展继电器等器件;造价相对较高(带AD转换的PLC动辄上万元)。PLC是很可靠的，但它毕竟不是专门为我们这个行业而设计的，所以以 PLC为核心构成的柴油发电机组自动化控制系统注定是一个匆匆的过客，随着技术的飞速发展很快失去了优势。 4、控制系统功能模块化思路的出现，彻底解决了困扰发电机组控制领域的难题，这即是以专用控制器为核心构成的自动化系统，这些专用控制器为发电机组量身打造，集多种功能于一身，甩掉了复杂的外围电路，使自动化控制系统一下子变得简单了。 这些专用控制器大多采用了先进的微处理器及控制技术，可靠性和环境适应能力较PLC大大提高，同时，很多参数可以根据实际情况而设定，使用起来非常灵活。 目前，我们已经处在第四个阶段十余年了，这种模式的生命力，随着技术的发展显示了越来越强大的生命力，可以说这种控制系统功能模块化就是柴油发电机组自动化控制的现状。

柴油发动机运行粗暴或是无法启动继续怎么处理 发动机凸轮轴转速/位置传感器，数据不稳定、间断或不正确。ECM检测到凸轮轴位置传感器信号错误。 （1）故障现象 发动机运行粗暴或是无法启动公明发电机组厂家。 （2）电路描述 ECM通过传感器电源电路向发动机凸轮轴转速/位置传感器提供一个5V DC电源，ECM还向传感器回路电路提供一个接地。凸轮轴转速指示凸角转过传感器时，该传感器即产生一个信号发送至ECM。ECM可识别该信号并将其转换为发动机转速读数，然后确定发动机位置。如果主发动机曲轴转速/位置信号缺失，则该传感器将作为一个备用传感器使用。 （3）部件位置 两个发动机位置传感器都位于前齿轮室后侧，燃油泵驱动齿轮上方。 （4）可能出现的原因 ①凸轮轴位置传感器连接线束是否松动、短路、断路接头是否连接牢固。 ②凸轮轴传感器故障。 ③凸轮轴位置传感器安装是否牢固、间隙是否正确。 ④凸轮轴速度显示块错装或是松动。 （5）修理方法 ①维修或是更换线束或是接头。 ②更换凸轮轴位置传感器。 ③更换前齿轮室盖板或是重新紧固传感器。 ④紧固或是更换速度显示块(速度显示块4缸机为5齿，6缸机为7齿)。

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只有正确的操作和保养才能减少柴油发电机气缸套的异常磨损 柴油发电机气缸套磨损的形式多样而复杂，主要有：磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损和穴蚀等，通常是几种磨损形式同时存在，互相影响，相互作用，从而加剧了气缸套的磨损。柴油发电机气缸套异常磨损与操作、保养方法有很大关系，只有保持正确的操作和保养方法，才能有效减少和柴油发电机气缸套的异常磨损，延长使用寿命和大修间隔期，降低使用成本，提高企业的经济效益。 气缸套异常磨损的原因分析：气缸套的磨损分为正常磨损和异常磨损。正常磨损是在正常工作条件下所发生的磨损，一般分3个阶段，即：初始磨合期、稳定磨损期和后期急剧磨耗期。正常磨损的磨损率较低，一般为0.01～0.08mm/1000h；异常磨损率则达到10～15mm/1000h。根据维修经验分析，在灰尘多的环境下工作的柴油发电机的气缸套异常磨损主要与下列因素有关： 1.操作不正确造成的气缸套异常磨损分为以下几类： 超速超负荷作业：柴油发电机超速运转时，活塞运动速度加快，缸套和活塞环间摩擦表面温度随速度增加而升高，当缸套表面温度升高至200℃左右时，缸套表面润滑油膜遭到破坏，摩擦状态也由边界摩擦变为干摩擦。同样，超负荷作业时，进油量增多，燃烧室内空气充量相对较为不足，造成燃料燃烧不完全，导致排气温度高，缸套表面温度随之上升，润滑油膜被烧蚀、破坏，使摩擦面间润滑不良，产生干摩擦。燃烧不完全和润滑油被烧蚀，使缸套表面积炭增多，产生了磨粒磨损；同时润滑油的高温扩散性差，易产生高温腐蚀。因此，长期超速超负荷作业，缸套异常磨损特别严重。 频繁变换工况：当发电机在变换工况下运行时，如启动、停机、变负荷等，缸套和活塞环表面间的润滑油膜会随之发生变化，容易使缸套磨损。 为以下几类： （1）“三滤”未清洁或失效而没能及时更换：烟尘主要含有石英砂等，柴油发电机在含尘量较多的环境中作业时，灰尘易随着空气经进气系统带入气缸中。此外也有可能是污染了灰尘的机油和燃油一道进入发电机。当空气弗列加滤清器、燃油弗列加滤清器和机油弗列加滤清器因灰尘堵塞而未清洁或失效而无及时更换时，灰尘就较易进入发电机，这些尘埃进入摩擦面后，由于硬度比摩擦面高，引起磨粒磨损。有试验表明，当磨粒直径在30m左右时，所造成的磨粒磨损为剧烈，而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨损则较轻微。在弗列加滤清器过滤效果良好的情况下，弗列加滤清器一般能过滤掉10m以上的磨粒，因此经常清洁弗列加滤清器和及时更换失效的弗列加滤清器，对减少磨粒磨损有很大作用。 （2）冷却水温度太低或太高：冷却水温度过低，则因燃烧生成的二氧化碳、硫的氧化物容易与凝结于缸壁的水滴结合成碳酸、硫酸和亚硫酸，对缸壁造成严重的酸腐蚀；同时温度低，燃料不能完全燃烧，一部分成为废气排出，一部分则渗入并破坏缸壁的润滑油，导致摩擦面间润滑不良，磨损加剧。冷却水温度太高，则使润滑油养化严重。有试验表明，温度每增加10℃，氧化速度将增加一倍，因此，缸套壁温度过高，润滑油膜氧化速度进行得很快，此时润滑油粘度降低，油膜容易破坏，加剧磨损，根据对许多柴油机的试验表明，冷却水温度在75～80℃为宜，此时磨损量较低；另外，润滑油在高温氧化后生成的积炭使摩擦表面产生磨粒磨损，使磨损更加严重。造成冷却水温度太低和太高的原因主要有：发电机频繁开开停停或启动时节温器失效致冷却水始终未能进行小循环使冷却水温度太低。水箱水量太少，水泵风扇皮带太松致风扇风力不足；冷却水道堵塞水流不畅，水箱冷却片污物多致散热差；冷却水道渗入高温气体；润滑油变质缸套积碳散热差、磨损严重等，均会造成水温偏高。 （3）燃烧室内积炭多：柴油发电机运转一段时间后，就会在活塞顶、进排气门、气缸盖的燃烧室上面积聚一定数量的积炭，若没有及时清理，这些积炭就会在摩擦面间形成磨粒，使摩擦面产生磨粒磨损；同时因积炭造成表面散热差，导致磨擦面间表面温度升高，降低润滑油的润滑性能，也同样加剧了气缸套的磨损。 （4）润滑油变质：润滑油变质后对金属表面的吸附力和分散力下降，从而使有腐蚀磨损表面更加严重，表面摩擦状态也由于润滑油的变质而粘度下降，容易破坏润滑油膜，使表面磨损加大，对此，应定期更换润滑油，确保表面处于良好润滑状态。 为防止气缸套发生类似上面的异常磨损，应做好以下几点措施： 1）柴油发电机启动后，应适当地慢转一段较短时间，待温度升高后，再带负荷工作；柴油发电机在带负荷工作时转速应均匀，不应在超负荷情况下工作，工作温度要保持在规定的范围内，不可过高或过低； 2）按时清洁更换失效的空气弗列加滤清器、燃油弗列加滤清器和机油弗列加滤清器；按不同季节更换不同的润滑油，定期添加或更换油底壳的润滑油；定期清洁活塞顶、气门及气缸盖上的积炭；经常清洗水箱，清通冷却水道，检查、调整风扇皮带，检查节温器性能，失效应及时更换。 3）发现柴油发电机有故障时要及时排除，避免因小故障而造成大的损失；

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发电机为什么会动力不足? 　　供油不足、柴油机供气不足、气缸压缩压力不够是造成柴油发电机动力不足的主要原因，下面康明斯发电机小编给大家详细的讲讲。 　　原因一：柴油发电机供油不足 　　1) 燃油滤清器或油路堵塞。 　　2) 进油系统中有空气。 　　3) 装有燃油AEC控制器的活塞发卡或油道被堵。 　　4) 油嘴和油泵磨损或须重新调整，进行C级或D级保养。 　　5) 油门手柄没到 位置。 　　原因二：对柴油机供气不足 　　1) 进气管路漏气。 　　2) 空滤器堵塞和失效，发动机冒黑烟，排气管不正常发红。还可引起发动机早期磨损。 　　3) 增压器磨损、有缺陷或失效，发动机冒黑烟，排气管不正常发红。 　　4) 消声器堵塞，排气背压过高。排气阻力要求不>75 mm hg阻力。 　　原因三：气缸压缩压力不够 　　1) 活塞环、缸套和活塞磨损，漏气量增大，需中修或大修。 　　2) 气门或坐圈磨损或烧损。 　　3) 活塞环胶结。

柴油发电机组的直流电动机启动 电动机启动系统由操作人员通过踏板和杠杆操作启动开关，使电动机的齿轮啮入飞轮齿圈或者操作人员揿下启动按钮，电磁开关通电吸合，控制启动机和齿轮啮入轮齿圈带动柴油机启动。 1．启动电动机的离合机构 启动电动机轴上的啮合齿轮在启动时，才与发动机曲轴上的飞轮齿圈相啮合，而当发动机开始运行后，启动电动机应立即与曲轴分。否则当发动机转速升高，使启动电动机大大超速旋转，产生很大的离心力，造成损坏，甚至使启动电动机电枢飞散。因此，启动电动机必须装离合机构。启动时保证启动电动机的动力能传递给曲轴，启动后能切断启动电动机与发动机曲轴的联系。 常用的离合机构有以下几种： (1)弹簧离合机构这种机构套装在启动机电枢轴上，驱动齿轮的右端活套在花键套筒的左端的外圆上，两个扇形块装入齿轮右端相应缺口中并伸人花键套筒左端的环檜内，这样齿轮和花键套筒可一起作轴向移动，两者可相对滑转。离合弹簧在自由状态下的内径小于齿轮和套筒相应外圆面的直径，安装时紧在外圆面上。启动机带动花键套筒旋转，有使离合弹簧收缩的趋势，由于离合弹簧被箍在相应外圆面上，于是，启动机扭矩靠弹簧与外圆面的摩擦传给驱动齿轮，从而带动飞轮圈转动。当机启动后，齿轮有比套筒转速快的趋势，弹簧胀开，离合齿轮在套簡上滑动，从而使齿轮与飞轮齿圈脱开。 该离合机构较简单，所配用的ST614型启动机，其电压为流24V、功率为5.3kW，操作方便，因而得到广泛应用。 （2）摩擦片式离合机构摩擦片式离合机构。这种离合结构这样装配的，内花键壳9装在具有右旋外花键上，主动片8套在内花键壳9的导槽中，而从动片6与主动片8相间排列，旋装在花键套10上的螺母2与摩擦片之间，装有弹性3圈，压环4和调整垫片5。驱动齿轮右端的形部分有一个导槽，从动片齿形凸缘装入此导槽之中， 装卡环7，以防止启动机驱动齿轮1与从动片松脱。离合结构装好后摩擦片之间无压紧力。 启动时，花键套10按顺时针方向转动，靠内花键壳9与花键套10之间的右旋花键，使内花键壳在花键套上向左移动将摩擦片压紧，从而使离合机构处于接合状态，启动机的扭矩靠摩擦片之间的摩擦传给驱动齿轮，带动飞轮齿圈转动。发动机启动后，驱动齿轮相对于花键套转速加快，内花键壳在花键套上右移，于是摩擦片便松开，离合机构处于分离状态。 该离合机构摩擦力矩的调整，即调整垫片5可改变内花键壳端部与弹性垫圈之间的间隙，以控制弹性垫圈的变形量，从而调整离合机构所能传递的 摩擦力矩。 摩擦片式的离合机构由于可传动的扭矩较大。因此，通常用于较大启动扭矩的柴油机上。 2.启动机电嵫操机构 为柴油机所用的ST614型启动机的结构图。它由串激式直流电动机作启动机，其功率为5.3kW，电压为24V，此外，还有电磁开关和离合机构等部件组成。 为电磁操纵机构启动机电气接线图。 启动时，打开电路锁钥（即电路开关），然后，揿下启动按钮4，电路接通，于是电流通入牵引电磁铁两个线圈：即牵引电磁铁线圈和保持线圈，两个线圈产生同一方向的磁场吸力，吸引铁心左移，并带动驱动杠杆8摆动，使启动机的齿轮与飞轮齿圈进行啮合。铁心1继续向左移，于是，启动开关5触点闭合，启动直流电动机电路接通，直流电动机开始运转工作，同时与启动开关与并联的牵引线圈被短路失去作用，牵引继电器由保持线圈所产生磁场吸力保持铁心位置不动。 启动后，应及时松开启动按钮，使其回到断开位置，并转动电路锁钥，切断电源，以防启动按钮卡住，电路切不断，牵引继电器继续通电。此时，由于电路已切断，保持线圈磁场消失，在复位弹簧的作用下，铁心右移复原位，直流电动机断电停转。同时，齿轮驱动杠杆也在复位弹簧的作用下，使齿轮退出啮合。

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不可不知发电机使用的柴油特性 众所周知，要想马儿跑，就要给马儿吃草。对于发电机来说，亦是如此。柴油发电机的运转，是离不开柴油的。但是我相信，没有多少人真正的了解柴油。那么今天，小编就结合自身多年的从业经验，给大家详细的解答一下吧。 柴油机所用的主要燃料—柴油，有以下特点：自燃点低、粘度大、密度大，闪动高、性能稳定，在运输和存储过程中易挥发和变质，使用，成本低。包括发动机燃料在内的许多产品都可以从原油中提炼出来。通常是通过蒸馏使原油中的所有碳氢化合物汽化提取柴油等燃料在内的许多产品都可以从原油中提炼出来。通常是通过蒸馏使原油中的所有碳氢化合物汽化提取出柴油。根据各种型号柴油机使用要求不同，对所有的燃料性能提出不同要求，因此，柴油有多种牌号。 十六烷值：十六烷值是评定柴油自燃性的指标。自燃型好坏，直接影响着柴油机燃烧过程的质量和工作性能。柴油的十六烷值高，自燃性差，使柴油机运转粗暴，并造成起动困难。但并不能说十六烷值越高越好。因为十六烷值太高，柴油机运转粗暴，并造成起动困难。但并不能说十六烷值越高越好。因为十六烷值太高，柴油的稳定性差，喷入燃烧室后，来不及与空气充分混合就着火，使柴油在高温下产生裂解分离出大量的游离碳，随废气气体排出，产生冒烟现象，造成燃料消耗增加。因此，要求具有适当的十六烷值，一般高速柴油机所用柴油的十六烷值为40-60. 馏程：柴油喷入汽缸是在激化以后再着火燃烧的，因此柴油的蒸发性好坏对柴油机燃烧过程有着重大影响。馏程表示柴油的蒸发性。馏程温度低（即轻馏分燃料含量大），燃料与空气能够很好的混合，柴油机也容易起动。但轻馏分燃料容易过早地蒸发，造成同时燃烧的燃料过多，使柴油机工作粗暴。反之，重馏分燃料的黏度大，雾化不良，汽化缓慢，容易造成燃烧不完全而产生严重积炭现象。因此，要求柴油的轻、重馏分含量都不能过多，馏程范围应小。 运动黏度：黏度表示柴油的流动性，黏度对燃油的雾化和燃料供给系统正常的工作有着密切关系，黏度过高，燃油在管路和滤清器内流动阻力加大，喷雾恶化，燃烧不良。而黏度过低，使柴油系统内的精密偶件润滑条件恶化，加速零件磨损，并增加漏油量。黏度和稳定有很大关系，温度越低黏度越大，冬天柴油黏度会增大，甚至在管路中流动也有困难。故在低温下使用时，应进行适当预热。 凝点：柴油的黏度随温度下降而增大，当下降到某一温度时，柴油中含有的高分碳氢化合物便产生结晶，使柴油失去流动性，此时温度叫做凝固定（固定）。标准轻柴油的牌号就是根据固定而命名的，共分为10号、0号、-10号、-20号、-35号、-50号六种。如-10号轻柴油的凝点为-10℃。柴油的凝点高，在温度低的环境下工作时，很容易引起油路和滤清器堵塞，产生供油不足，甚至中断供油。因此，使用中必须根据环境温度条件，选用适当牌号的柴油。 除上述主要指标外，标准中对柴油含的有害成分作了限制规定。例如，残炭、灰分、碳含量、机械杂质、水分、酸度、水溶性酸或碱和实际胶质等。上述成分对柴油机零件的正常工作均会产生不同程度的影响。 综上所述，对高速柴油机燃料的要求是：具有较低的自燃温度，使柴油容易起动和工作柔和，应有较低的凝点和一定的黏度；各种有害杂质应少。

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应急柴油发电机的选择 如何选择发电机组 1.应急柴油发电机的选择 应急柴油发电机主要用于重要场所，在紧急情况或事故停电后瞬间停电，通过应急发电机组迅速恢复。 应急柴油发电机的工作有两个特点： 第1个特点是作应急用，连续工作的时间不长，一般只需要持续运行几小时（≤12H）； 第2个特点是作备用，应急发电机组平时处于停机等待状态，只有当主用电源全部鼓障断电后，应急柴油　发电机组才起动运行供给紧急用电负荷，当主用电源恢复正常后，随即切换停机。 （1） 应急柴油发电机发电机容量的确定 应急柴油发电机组的标定容量为经大气修正后的12h标定容量，其容量应能满足紧急电总计算负荷，并按　发电机容量能满足一级负荷中单台 容量电动机起动的要求进行校验。应急发电机一般选用三相交流　同步发电机，其标定输出电压为400V （2） 应急柴油发电机组台数的确定 有多台发电机组备用时，一般只设置1台应急柴油发电机组，从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行　供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时，机组应尽量选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成套设备，所用燃油性质应一致，以便进行维修保养及共用备件。当供应急用的　发电机组有2台时，自起动装置应使2台机组能互为备用，即市电电源故障停电经过延时确认以后，发出　自起动指令，如果第1台机组连续3次自起动失败，应发出报警信号并自动起动第2台柴油发电机。 （3） 应急柴油发电机的选择 应急机组宜选用高速、增压、油耗低、同容量的柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大，占据空　间小；柴油机选用配电子调速装置，调速性能较好；发电机宜选用配无刷励磁同步电机，进行较可靠，故障率低，维护检修较方便；排烟管出口宜装设消声器，以减　小噪声对周围环境的影响。 （4） 应急柴油发电机组的控制 应急发电机组的控制应具有快速自起动及自动投入装置。当主用电源故障断电后，应急机组应能快速自　起动并恢复供电，一级负荷的允许断电时间从十几秒至几十秒，应根据具体情况确定。当重要工程的主　用电源断电后，首先应以过3-5S的确定时间，以避开瞬时电压降低及市电网合闸或备用电源自动投入的　时间，然后再发出起动应急发电机组的指令。从指令发出、机组开始起动、升速到能带全负荷需要一段　时间。一般大、中型柴油机还需要预润滑及暖机过程，使紧急加载时的机油机油压力、机油温度、冷却　水温度符合厂品技术条件的规定；预润滑及暖机过程可以根据不同情况预先进行。例如军事通信、大型　宾馆的重要外事活动、公共建筑夜间进行大型群众活动、医院进行重要外科手术等的应急机组平时就应　处于预润滑及暖机状态，以便随时快速起动，尽量缩短故障断电时间。 应急机组投入进行后，为了减少突加负荷时的机械及电流冲击，在满足供电要求的情况下，紧急负荷 按时间间隔分级增加。根据 标准和 军用标准规定，自动化机组自起动成功后的首次允许加载　量如下：对于标定功率不大于250KW者，首次允许加载量不小于50％标定负载；对于标定功率大于250KW者　，按厂品技术条件规定。如果瞬时电压降及过渡过程要求不严格时，一般机组突加或突卸的负荷量不宜　超过机组标定容量的70％。 2、常用柴油发电机组的选择 某些柴油发电机组在某段时间或经常需要长时间连续地进行，以作为用电负荷的常用供电电源，这类发　电机组称为常用发电机组。常用发电机组可作为常用机组与备用机组。远离大电网的乡镇、海岛、林场　、矿山、油田等地区或工矿企业，为了供给当地居民生厂及生活用电，需要安装柴油发电机，这类发电　机组平时应不间断地进行。 国防工程、通信枢纽、广播电台、微波接力站等重要设施，应设有备用柴油发电机组。这类设施用电平　时可由市电电力网供给。但是，由于地震、台风、战争等其他自然灾害或人为因素，使市电网遭受破坏　而停电以后，已设置的备用机组应迅速起动，并坚持长期不间断地进行，以保证对这些重要工程用电负　荷的连续供电，柴油机的 经济运行状态是在标定功率的75％-90％之间。个别用电量大，输电距离远的工程可选　用高压发电机组。 3、柴油发电机组的订货要求 在作好上述各项选择后、柴油发电机组的订货一般应标明以下内容： （1） 机组的型号、额定功率、额定频率、额定电压、额定电流、相数、功率因素和接线方式等。 （2） 对机组自动化功能和性能的要求。 （3） 对柴油机，发电机和控制屏的结构、性能、安装尺寸的要求。 （4） 对机组的并联运行要求：同时购买多台机组，是否要求并联进行，如需要并联进行，还应提出是　否需要提供并行所需的测量仪器和装置。 （5） 对机组的附属设备要求：国内许多厂商把冷却水箱（散热器）、燃油箱、排气消声器、蓄电池等　也算作附属设备，订货时容许提出安装的有些要求。

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