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船用电子电器设备结构原理

船用发电机的工作原理及作用

柴油发电机的基本结构是由柴油机和发电机组成,柴油机作动力带动发电机发电。

先说柴油机的基本结构:它由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机,下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理:柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动,进排气门都关闭,空气被压缩,温度和压力增高,完成压缩过程。活塞将要到达最顶点时,喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧,形成的高压推动活塞向下作功,推动曲轴旋转,完成作功行程。作功行程完了one体育中国官网后,活塞由下向上移动,排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后,柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。

柴油机曲轴旋转便带动发电机转动发电,发电机有直流发电机和交流发电机。

直流发电机主要由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷等组成。工作发电原理:当柴油机带动发电机电枢旋转时,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线,根据电磁感应原理,由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。

交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁(称为转子)和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈(称为定子)组成。工作发电原理:转子由柴油机带动轴向切割磁力线,定子中交替排列的磁极在线圈铁芯中形成交替的磁场,转子旋转一圈,磁通的方向和大小变换多次,由于磁场的变换作用,在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。

为了保护用电设备,并维持其正常工作,发电机发出的电流还需要调节器进行调节控制等等。

拖轮电子调速器工作原理?

电子调速器因其优良的特性得到日益广泛的应用。很多场合下,由发动机操作人员参与调速器的参数整定工作也就势在必行。比较机械式和液压式调速器,电子调速器有其独特的地方,这使得操作人员在调速器出现一些小问题时往往不知所措。本文就快捷有效地整定调速器的漂移参数作以阐述,期望能为操作人员在工作中更好地维护发动机和调速器有所借鉴。

关键词:电子调速器;参数;整定

现代船舶动力装置中越来越多地使用电子调速器来实现主、辅机转速的控制。图1为电子调速器的原理方框图。这种调速器的输入部分由磁感应测速头3和速度传感器6组成,工作时测速头3产生一个频率与发动机转速成比例的交流电压信号,由传感器6将其按比例转变为直流电压信号,再经放大器8放大后输出。放大器8和转速设定电位器7(相当于机械调速器的调速弹簧)构成电子调速器的主控部分。发动机转速增加时,磁感应测速头的输出频率增加,作为负信号置于放大器8的输入端,同时将转速设定信号(正信号)在放大器内进行相加。如果是负值,则放大器向执行器输出减油的信号,反之则输出加油信号。若相加值为零,则发动机维持设定转速运行。调速器输出是电压信号,该信号不能直接控制发动机的供油量,需要配备一个比较执行器(比如电液伺服器),将电压信号转换成液压信号,来实现喷油泵拉杆的移动控制。执行器由机械驱动并连接滑油系统,这样内部油泵就能提供油压使末端输出轴移动,其移动量受一个螺旋线圈控制,它从电子调速器得到励磁电流,然后控制一个阀门,来控制油路的油压。

1 调速器的基本特性

电子调速器与机械和液压调速器相比有很多优点。它没有机械传动部分,也就不存在因机械连接而产生的响应滞后(主要是间隙引起的)和惯性引起的波幅大等问题。其动作灵敏,响应速度要比液压调速器快一至数倍,动静态精度很高。实际使用中,很多轮机管理人员对这种需进行信号转换的非机械连接式电子调速器原理还缺乏了解,以致于当调速器不能满意地稳速时,不能及时地对调速器的参数加以整定。更有甚者,往往将因电子调速器参数漂移造成的发动机工况失常归结为其它方面的原因,导致误修而浪费大量的精力。本人在工作中多次接触此类调速器,特别是对其参数修正有一些感性认识。

2 调速器的调节

主辅机配置的电子调速器的有关参数一般均由生产调速器的厂方预先设定,使用前需要调节的是调速器/执行器的油压及支撑调速器的球头。但在发动机或调速器经大修后,或者调速器本身部分元件老化都有可能造成某个(些)参数的漂移,使调速器与发动机的适配性变差时,往往就需要重新调试。

电子调速发动机的参数调节内容分为两部分:一是发动机部分的调节,这包括气阀间隙、喷油泵定时及喷油泵拉杆控制调节等内容。二是电子调速器部分的调节,这主要有调速器/执行器的调节、分压器部分的调节和调速器/执行器辅助部分的调节。发动机部分的调节广大的机管人员已基本熟练掌握,本文仅就电子调速器部分的参数整定方法加以阐述。

3 调节步骤

实际中,在确信电子调速器本身初始整定值已漂移的情况下,通常可按下列步骤进行调节:

1) 速度设定调节——当外部速度“平衡/频率”处在中间位置时,将分压器转速设定到额定值。

2) 增益及稳定性调节——该项目的调节目的在于获得最佳的稳定初始移动响应,增加增益即可获得较快的瞬时响应。调节时,可在中间位置设定增益和稳定性,先将一个直流电压表接到标有执行器的端子上,顺时针增加增益(CW)得到一个不太稳定的工况,此时观察电压表的指针(指针会波动),然后任意方向调节“稳性”,直到获得所需的稳性。

阶跃增加发动机载荷或冲击执行器来显示瞬时变化后的稳定情况,按要求重新调节“稳定”。如果一个瞬时变化后,通过“稳定”调节不能得到稳定,则要降低“增益”值,直到不稳定性呈慢慢的波动,再增加增益。这里要强调一下,最佳性能是在最大稳定顺时针位置用“增益”控制获得的,有些场合,为了保证在宽广的变化工况下获得满意的稳定性,就不得不稍稍降低增益。

3) 怠速调节——发动机的怠速转速是通过“怠速”分压器控制的。打开怠速开关,发动机转速应该降低到由“怠速”分压器设定的转速,调节“怠速”旋钮,直到获得设定的怠速值(赫兹)。此时,要确保转速在执行器或发动机油量拉杆最小油量位置以上的范围内,否则就要对油量拉杆进行调节了。

4) 过渡时间调节——要决定额定转速下最小过载时发动机令人满意的加速速率,就应调节过渡时间。目前还没有很有效的方法,实际中仍然采用试凑法。首先将“过渡时间”旋钮从顺时针满位开始再逆时针慢慢往回拨,直到设备的过渡时间达到要求值(经验数据一般在3~5S范围内)。

5) 载荷增益调节——当发动机以单机组布置运行时,在全负荷期间,设定“载荷增益”控制,要求达到6~9V。这时可在“载荷信号”插口处测量,选择一个较低的电压,并以该电压设定系统中其它设备。当发动机并网运行时,“载荷增益”分压器就不能顺时针调节,否则将引起该设备承载不足。调节时如果出现稳定性下降的情况,就应该及时降低设定值,并按降低后的设定值(电压信号)设定其它设备。实践证明,在系统动态特性极差的情况下,将设定值尽量降低到3V是很有必要的。需要说明的是,减少所有设备的载荷增益电压将减少载荷分配增益,这将导致载荷分配敏感性下降。

6) 反速降调节——反速降调节是零件误差引起速降的反作用。在同步运行的情况下,将系统设定在空载额定转速,慢慢加载到100%载荷,再调节“反速降”使其回到空载转速。

7) 速降调节——当需要以速降方式的控制操作时,应对“速降”分压器进行调节。速降通常用百分比表达,对于设定的转速,要使用单独的载荷具体操作如下:

① 将“方式开关”设定到速降位置使工况处于空载额定转速。

② 如果可能,应将载荷慢慢加到100%。

③ 调节“速降”分压器,使达到希望的转速。比如在50Hz运行时,全负荷47.5 Hz就显示5%速降,如果只有50%的负荷,则48.5Hz就显示5%速降。

要对一个大型汇流排中运行的系统设定速降时,可按下列步骤进行操作:

① 对于非并网发动机,调节“额定转速分压器”先给定一个转速,设定在50Hz要求的速降百分比上(比如,5%速降要求升高转速到52.5Hz)标明分压器的位置,再回到50Hz。

② 将“速降”分压器顺时针转到满位(最大速降),再将“方式”开关设定在“速降”位置。

③ 使发动机与汇流排同步,并将其并入线路。

④ 将“额定转速”分压器旋到第一步标定的位置。

⑤ 逆时针调节“速降”分压器,减少速降使其达到100%。

调节中,如果负荷不能达到希望的100%,则“速降”分压器将不得不设定到希望的5%速降。比如,在5%速降时,一个50%载荷的速度设定就需要51.25Hz。

8)调速器/执行器辅助部分的调节,主要项目有:

① 调速器针阀设定——首先将速降设定到零,再开启针阀,使设备喘振(转速剧烈振荡)。将速降设定至零很有必要,因为速降的稳定作用不会允许调速器波动(只需松开设定螺钉即可使速降设定到零)。

关闭针阀时应从底部逐渐关闭1/4~1/2圈,直至速降刚刚确定,进一步关闭针阀超过需要值,待负荷变化后,机器会慢慢回到设定转速(此时不宜完全关闭针阀)。之后,实施一个人为干扰来观察机器速度的波动变化,操作时要保证机器回到稳定转速之前,只允许产生一个很小的过载或欠载。

② 速度及速降调节——速降由内部调节,其值通常设定在3%~4%范围。速度则由速度调节螺钉在外部调节。调速器球头至少应比电子调速器额定转速设定值高出约5%。顺时针转动速度调节螺钉可增加转速,逆时针转动则减少速度设定值。此时可模拟一个欠速工况,使端子轴移动到距离刻度盘上最大刻线差1º~2º的位置。一般来说,在该点速降会因速降百分比的量值升高而升高,否则,就要重新调节速降支架。

针阀及速降的调节往往需要反复若干次才能获得满意的结果,还有一点需要说明,每次调节速降时,原来设定的速度调节值必须重新设定。

以上各项参数整定完毕之后,应全面检测调速器的性能,发现问题再个别进行修正。最后要将整定的结果记录在册,作好码刻,为以后的调整工作留下一个依据。

4 结语

电子调速器的参数整定过程是一项细致的工作,除了应对调速器的结构、操作原理熟悉之外,在调节时还要十分地耐心。随着电子调速器使用场合的普及,机管人员自行调节调速器参数的情况将是不可避免的。熟练掌握电子

船舶电气?

船舶电力系统

船舶电力系统包括船舶电站和船舶电力网两大部分,担负着将不同形式的能量转换成电能,并将电能输送分配给各用电设备的任务。船舶电能系统包括:(1)原动机和发电机组成的发电机组;(2)有各种控制、监视和保护电器的配电设备(总配电板);(3)导线和电缆等组成的电网。船舶电力系统有一些主要的参数,决定着船上主要电气设备的品种和规格。这些参数是:电制(交流或直流),电压,频率

船舶电站

船舶电站是由原动机、发电机和附属设备(组合成发电机组)及配电板组成的。发电机组是把化学能转化为电能的装置,通过配电板来进行控制及分配。带动发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机,相应的发电机组称为柴油发电视组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。

为使船舶在各种不同工况下,如航行、作业、停泊、应急等情况下,都能连续、可靠、经济、合理地进行供电,船舶上常配置多种电站。(1)主电站,正常情况下向全船供电的电站。(2)停泊电站,在停泊状态又无岸电供应时,向停泊船舶的用电负载供电的电站。(3)应急电站,在紧急情况下,向保证船舶安全所必需的负载供电的电站。(4)特殊电站,如向全船无线电通讯设备(如收发报机等),各种助航设备(雷达、测向仪、测深仪等),船内通讯设备(如电话、广播等)以及信号报警系统供电的电源。这类用电设备的特点是耗电堡不大,但对供电电源的电压、频率、稳压和稳频的性能有特殊的要求。因此,船上有时需要设置专门的发电机组或逆变装置向全船弱电设备或专用设备供电。

船舶电力网

电能从主配电板(及应急、停泊配电板)通过电缆的传输,经过中间的分配电装置(区配电板、分配电箱等),送往各电气用户,形成的电力网络即为船舶电力网。对船舶电力网的基本要求是生命力强、即要求电网在发生故障或局部破损等情况下,仍能保证对负载的连续供电,并限制故障的发展和将故障的影响限于最小范围之内。船舶上各性质相近的用电设备都由相应的单独电网供电,可分为:(1)船舶电力网,由总配电板直接供电,供给各种船舶辅机的电动拖动。(2)照明电网,提供船舶内外照明。(3)弱电装置电网,包括电传令钟、舵角指示器、电话设备、火警信号及警铃等。(4)应急电网,包括应急照明、应急动力(如舵机电源)、助航设备电源等。(5)其它装置电网,如充电设备、手提行灯等。

常用电器的结构和原理

电磁式电器是低压电器中最典型也是应用最广泛的一种电器。控制系统中的接触器和继电器就是两种最常用的电磁式电器。虽然电磁式电器的类型很多,但它的工作原理和构造基本相同。其结构大都是由两个主要部分组成,即感应部分(电磁机构)和执行部分(触头系统)。电磁机构原理1.电磁机构电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成,主要作用是通过电磁感应原理将电能转换成机械能,带动触头动作,完成接通或分断电路的功能。根据衔铁相对铁心的运动方式,电磁机构可分为直动式和拍合式两种。拍合式又分为衔铁沿棱角转动和衔铁沿轴转动两种。直动式电磁机构多用于交流接触器、继电器中。衔铁沿棱角转动的拍合式电磁机构广泛应用于直流电器中。衔铁沿轴转动的拍合式电磁机构的铁心形状有E形和U 形两种,多用于触头容量大的交流电器中。电磁式电器分为直流和交流两类,都是利用电磁铁的原理而制成。通常,直流电磁铁的铁心是用整块钢材或工程纯铁制成,而交流电磁铁的铁心则是用硅钢片叠铆而成。2.吸引线圈吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。按通入电流种类不同可分为直流型线圈和交流型线圈。直流型线圈一般做成无骨架、高而薄的瘦高型,使线圈与铁心直接接触,易于散热;交流型线圈由于铁心存在磁滞和涡流损耗,铁心会发热。为了改善线圈和铁心的散热情况,线圈设有骨架,使铁心与线圈隔离,并将线圈制成短而厚的矮胖型。另外,根据线圈在电路中的连接形式,可分为串联线圈和并联线圈。串联线圈主要用于电流检测类电磁式电器中,大多数电磁式电器线圈都按照并联接入方式设计。为减少对电路电压分配的影响,串联线圈采用粗导线制造,匝数少,线圈的阻抗较小。并联线圈为减少电路的分流作用,需要较大的阻抗,一般线圈的导线细,匝数多。

船用主机的原理

船舶主机原理:

1,电子控制柴油机燃油喷射,正时和喷油量的控制;

2,传统的柴油机采用凸轮控制;

3,凸轮转动以控制高压油泵的开启和关闭;

4,电喷系统由传感器、控制器和执行机构组成 。

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