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柴油發(fā)電機組因鉛酸蓄電池極樁氧化無法起動
(1)故障現(xiàn)象 某柴油機電站額定功率為50kW,采用東風康明斯柴油機為原動力,起動電動機功率為2.2kW,起動電壓為DC 24V,采用兩塊風帆蓄電池廠的68025 D低溫起動鉛酸蓄電池串聯(lián)作為柴油機的起動電源。JDK為電源總開關(接地開關),節(jié)為起動電源開關,SA1為點火開關,M、Q為起動電動機和電磁開關線圈,TJ為直流繼電器,正常起動過程為臺上電源總開關JDK及起動電源開關QF,將點火開關SA1打至。起動“位置”,這時直流繼電器ZJ線圈得電,其常開觸點閉合,電磁開關線圈Q得電從而接通起動電動機M,起動電動機帶動柴油機起動。
而該電站接通起動回路給起動電動機供電后,聽見起動電動機周圍發(fā)出固定頻率的“噠噠”聲,起動電動機不動作,柴油機不能起動。
(2)故障查找 分析因起動電動機未動作,先檢査起動時電動機是否上電,且電壓是否在24V左右。用萬用表測起動電動機兩端電壓,發(fā)現(xiàn)萬用表指針(指針式萬用表)按固定頻率不停擺動。反復幾次起動,發(fā)現(xiàn)“噠噠”聲是起動繼電器ZJ的常開觸點不停的斷開和閉合時發(fā)出的,和前面起動電動機兩端的電壓時有時無的現(xiàn)象一致,因而判斷故障是由于起動電源供電不正常造成的。分析認為,當起動電鑰匙SA1打開并起動瞬間,蓄電池電壓全部加在起動繼電器線圈兩端,起動繼電器常開觸點閉合,起動電動機加上電,整個回路瞬間產(chǎn)生大電流。這時,如果起動回路的某一點阻值很大,則大部分電壓將降在該點,從而使起動繼電器線圈兩端電壓降低。當?shù)陀诶^電器的吸合電壓時,常開觸點會斷開,整個起動回路斷電,電流消失,該點沒有電壓降;起動電源電壓又全部加在起動繼電器線圈兩端。重復剛才過程,回路斷開、閉合循環(huán)進行,起動繼電器“嗒嗒”聲也就不斷產(chǎn)生。為了找到影響回路的這個點,逐步檢查了回路中各元器件及其接線,元器件完好,接線可靠;用蓄電池檢測儀檢測蓄電池電量,電量充足對蓄電池進一步檢查發(fā)現(xiàn),在蓄電池的卡子與蓄電池接線端頭的接觸處周圍有白色真菌,同時發(fā)現(xiàn)其端頭周圍有黑色氧化物。根據(jù)以上現(xiàn)象進行分析,初步判斷是蓄電池接線端頭接觸故障導致柴油機無法起動。因為,在南方寒冷潮濕地區(qū),電氣元件及各接線端頭很容易因真菌腐蝕形成一層氧化膜,這層氧化膜電阻較大,當回路接通產(chǎn)生電流后,在該端頭上產(chǎn)生較大壓降,使起動接觸器線圈兩端電壓低于吸合電壓,造成柴油機無法起動。
(3)故障排除 由于是真菌腐蝕造成的接線端頭表面產(chǎn)生氧化膜,只要將氧化膜除去即可,先用開水清洗蓄電池接線端頭和蓄電池卡子,直到接線端頭和蓄電池卡子顯現(xiàn)材料本色,然后用毛巾將其擦拭干凈,重新接好蓄電池卡子并開機,柴油機順利起動。
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柴油發(fā)電機組自動熄火如何解決
(1)故障排除步驟
柴油機自動熄火的故障排除步驟如下。
①讀取閃碼,確定故障點,若無法確定轉(zhuǎn)下一步。
②首先要檢查低壓油路是否漏氣、堵塞(包括回油管路),進、排氣是否正常,若問題仍不能解決轉(zhuǎn)下一步。
③檢查線路、各傳感器、插頭是否損壞,若問題仍不能解決轉(zhuǎn)下一步。
④使用專業(yè)設備按以下步驟檢測。
a、使用故障診斷儀檢查飛輪信號盤與油泵凸輪信號盤是否同步·若問題仍不能解決轉(zhuǎn)下一步。
b、使用故障診斷儀進一步檢查軌壓是否正常,如軌壓不正常,有可能是噴油器、共軌管、高壓油泵、ECU引起。
(2)故障排除案例
1)故障描述:①柴油機熄火后無法啟動,無閃碼。
②檢查油箱無柴油,重新加入柴油后,排低壓油路空氣后,仍無法啟動。
③檢查高壓油路,松開油泵端的兩個高壓油管接口,用啟動機帶動,發(fā)現(xiàn)無燃油排出。確認高壓泵內(nèi)有空氣。用手折住回油管,再次用啟動機帶動排氣,到有油從接口端排出,重新連接好,啟動正常。
故障原因分析:由于油箱內(nèi)油量過少造成回油濺起的氣泡被吸入油路,造成低壓油路和高壓泵內(nèi)有油有氣。
處理方法:按照案例描述排除故障,加足機油。
2)故障描述:①柴油機工作一段時間就會無力熄火,停車一段時間后又恢復正常,再過一段時間又熄火。
②讀取閃碼為“242”——水溫過高。
③檢查水路正常,但用診斷儀檢查發(fā)現(xiàn)啟動后水溫迅速達到107℃,實測水溫只有65℃。確定水溫傳感器損壞,導致ECU獲得的水溫信號錯誤,進入自我保護模式,大負荷時自動熄火。
故障原因分析:傳感器損壞后,給ECU傳送錯誤信號,ECU判斷錯誤,使柴油機進入自保護狀態(tài)。
處理方法:更換水溫傳感器。
3)故障描述:①柴油機啟動正常,但轉(zhuǎn)速不穩(wěn),自動升降,然后熄火。閃碼燈亮。
②讀取閃碼為“324”——車速信號問題。用戶反映前期由于里程表壞,在排查時拆過車速傳感器。
③更換車速傳感器后,試車正常,故障排除。
故障原因分析:車速傳感器損壞。
處理方法:更換傳感器或屏蔽車速信號。
4)故障描述:①柴油機啟動時1~2s自動熄火,同時發(fā)動機伴有抖動,轉(zhuǎn)速上到540r/min馬上就掉下來的現(xiàn)象,無閃碼。
②檢查低壓油路和高壓油路,無泄漏或者回油油管被壓扁現(xiàn)象。
③拆開噴油器回油管路、共軌管限壓閥(PRV),起車觀察發(fā)現(xiàn),當柴油機有爆發(fā)聲音時,從共軌管限壓閥噴出一股油。
④用診斷儀檢查發(fā)現(xiàn),軌壓上升到440bar后降到280bar,然后在280~320bar之間波動。由此確定共軌管限壓閥損壞。
故障原因分析:共軌管限壓閥失效。
處理方法:更換共軌管。
5)故障描述:①柴油機運行中突然熄火,無法再次啟動,啟動點火開關無反應。
②檢查電源無異常,供電線路均有電,但連接診斷設備不能通信。
③圓用萬用表演端子1.04無電壓,判定ECU損壞。
故障原因分析:插頭接觸不良、密封件失效進水或電壓過高等原因造成ECU燒壞。
處理方法:更換ECU。
6)故障描述:①柴油機運行中突然熄火,仍能啟動,但熄火現(xiàn)象依然存在,無閃碼.
②檢査鑰匙開關正常(如鑰匙開關短路、斷路均有可能造成上述現(xiàn)象)。
③檢査ECU電源線束正常(如電源斷路可能造成上述現(xiàn)象)。
④檢査副熄火開關(車下熄火開關),發(fā)現(xiàn)連線絕緣膠皮磨破搭鐵,造成ECU接收到熄火信號
故障原因分析:線束固定不好,磨損后造成信號短路,給ECU提供錯誤信號
處理方法:重新連線,故障排除。
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柴油發(fā)電機的控制系統(tǒng)原理如何分析
6BT型柴油機中冷型采用的是水對空中冷類型。它由中冷器殼及中冷器芯等組成。中冷器殼由鋁板模壓而成。中冷器殼分為中冷器蓋和中冷器體兩部分。中冷器蓋通過進氣岐管與空氣壓縮機相連,中冷器還進氣岐管與氣缸蓋進氣口相連。中冷卻芯由銅合金管子組成。發(fā)電機冷卻液從中冷器后端的進水街頭進入中冷器芯中,然后由前端出口流向節(jié)溫器。空氣由增壓器壓送到中冷器,流過中冷器受到冷卻液的冷卻,降溫后而進入氣缸。現(xiàn)在智能控制系統(tǒng)的使用已經(jīng)大大提高了柴油發(fā)電機組的運行,保障了柴油發(fā)電機組的穩(wěn)定工作,柴油發(fā)電機組的控制系統(tǒng)就像發(fā)電機組的心臟,那么控制系統(tǒng)是通過何種原理和算法來實現(xiàn)的呢?
一、數(shù)字勵磁控制器軟件實現(xiàn)與算法研究
主要是對數(shù)字式勵磁控制器的軟件和所采用的控制算法進行論述。首先對數(shù)字勵磁控制器的主程序進行設計,然后對電量參數(shù)采集算法和智能勵磁控制算法進行研究,并在CPU上進行實現(xiàn)。為了實現(xiàn)的數(shù)字勵磁控制,需要得到實時、的電量數(shù)據(jù),而要獲得實時、的電量數(shù)據(jù),則需要采用交流采樣方法,并推導出交流采樣下各個電量的計算公式,終編寫計算出電量數(shù)據(jù)的算法程序。交流采樣是按一定的規(guī)律對被測信號的瞬時值進行采樣,再按照一定的數(shù)學算法求出被測電量參數(shù)的測量方法。下面給出交流電壓,交流電流,有功功率,無功功率,功率因素的各種算法中的離散公式。
二、數(shù)字式勵磁控制器總體設計方案
工作電源:由于微處理器的工作電源要求,我們需要一個5V的穩(wěn)定直流電源,信號調(diào)理電路的運算電路的供電需要一組±12V的直流電源,另外,開關量輸出需要驅(qū)動繼電器,所以需要一個+24V的直流電源,為此我們需要設計一個電源轉(zhuǎn)化模塊得到系統(tǒng)正常工作所需的三組DC電源。
三、交流采樣鎖相環(huán)電路
要進行交流采樣,通常需要進行同步采樣,目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向CPU提出中斷實現(xiàn)同步。硬件同步電路有多種形式,常見的如鎖相環(huán)同步電路等。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產(chǎn)生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點,測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現(xiàn)同步等間隔采樣的原理圖,在相位比較器PD、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCO構(gòu)成的鎖相環(huán)內(nèi)加入n分頻器,輸入為被測信號的頻率,作為鎖相環(huán)的基準頻率,輸出 為采樣頻率。經(jīng)n分頻后與相比較,根據(jù)鎖相環(huán)工作原理,鎖定時/n=,即:=n。由于鎖相環(huán)的時跟蹤性,當被測信號頻率變化時,電路能自動快速跟蹤并鎖定,始終滿足=n的關系,即采樣頻率為被測信號頻率的整數(shù)n倍,從而實現(xiàn)一周內(nèi)等間隔采樣n點。此外,還可將分頻系數(shù)n為程序控制,則可根據(jù)不同頻率的被測信號及CPU、A/D轉(zhuǎn)換器的速度,動態(tài)改變n值,以達到 的效果。
柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)的工作原理和算法很復雜,每個電路的設計都有其特定的算法來實現(xiàn)。柴油發(fā)電機組的控制部分,數(shù)字式勵磁控制器較傳統(tǒng)的模擬電路,勵磁控制器具有精度高,反應快,控制算法適應性強,對于不同特性的電機只要通過調(diào)整程序參數(shù)就能適應,甚至可以實現(xiàn)更高端的自適應智能控制算法等優(yōu)點。
四、對繼電保護裝置的要求
繼電保護裝置是確保供電,保護電氣設備而裝設的,因此,對它的要求是:動作要迅速當供電系統(tǒng)或電氣設備發(fā)生故障時,繼電保護裝置動作時限應短,迅速切除故障,以減輕被保護設備的損壞程度,阻止故障的蔓延。對于電氣元件,如果短路電流通過時,產(chǎn)生的熱量與短路電流的平方和電流通過的時間成正比,因此,保護裝置切除得越快,產(chǎn)生的熱量就越小,設備就不易損壞。靈敏度要高靈敏度是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或工作狀態(tài)不正常的反應能力。靈敏度越高,故障發(fā)覺和切除就越早,從而對系統(tǒng)和設備的破壞就越小。可靠性要高可靠性是指裝置本身應能可靠地工作。在正常運行或不屬于它保護范圍的故障,不應誤動作,而屬于它保護范圍內(nèi)的故障,不應拒絕動作。因此,保護裝置的可靠性很重要,否則,它本身就可能是產(chǎn)生和擴大事故的根源。
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