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发电机组的分类简述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,早产生于第二次工业革命时期，由德国工程师西门子于1866年制成，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。 发电机的分类方式通常有以下三种： 1、按转换的电能方式分类 1）按转换的电能方式可分为交流发电机和直流发电机两大类。 2）交流发电机又分为同步发电机和异步发电机两种。同步发电机又分为隐极式同步发电机和凸极式同步发电机两种。现代发电站中常用的是同步发电机，异步发电机很少用。 3）交流发电机组又可分为单相发电机和三相发电机两种。三相发电机输出电压为380V,单相发电机输出电压为220V. 2、按照转速高低分类，可分为高速柴油发电机组、中速柴油发电机组和低速柴油发电机组。 1）高速柴油发电机组的转速大于1000r/min。 2）中速柴油发电机组的转速小于500r/min。 3）低速柴油发电机组的转速小于500r/min 3、按励磁方式分类 1）按励磁方式可分为刷励磁发电机和无刷励磁发电机两类 2）有刷励磁发电机的励磁方式为他励式，无刷励磁发电机的励磁方式为自励式。他励式式发电机的整流装置是在发电机定子上，而自励磁式发电机的整流装置是在发电机组的转子上。 4、按照控制和操作的方式分类，可分为现场操作发电机组、隔室操作发电机组和自动化发电机组。 1）现场操作发电机组。操作人员在机房内对发电机组进行启动、合闸、调速、分闸、停机等操作。这类发电机组运行时所产生的振动、噪声、油雾和废气对操作人员的身体有不良影响。 2）隔室操作发电机组，这类发电机组的机房和控制室分开设置，操作人员在操作室内对机房内的柴油发电机组进行启动、调速、停机等操作，并对机组的运行参数进行监测，对机房内的辅机也实施集中控制。隔室操作可改善操作人员的工作环境。 3）自动化发电机组。经过各有关单位的多年研究，现在柴油发电机组的自动化可实现无人值守，其中包括机组自启动、自动调压、自动调频、调载、自动并车、按负荷大小自动增减机组、自动处理故障、自动记录打印机组可在市电中断后10-15s自动启动，代替市电进行供电。 5、按驱动动力分类 发电机驱动动力的形式有多种，常见的的动力机有： 1）风力发电机 风力发电机就是依靠风力带动发电机转动，产生电流；这种发电机无需消耗额外能源，是一种无污染的发电机； 2）水力发电机 水力发电机是利用水流的落差，产生动力，带动发电机发电，也是利用绿色自然资源发电的设备，又称水轮发电机 3）燃油发电机 燃油发电机是依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组的。目前在一些服务行业或小型加工业中，使用小型燃油发电机可以起到应急的作用。遇到停电，就可启动燃油发电机发电，以维持正常工作。
在用柴油发电机的过程中怎么操作更加省油呢 （1）使用节油减烟器。将节油减烟器垂直固定在喷油泵的前端油路中，接上直流电源。在柴油发电机上使用，减烟显著。既减少环境污染，又能节油5%左右。 （2）安装惯性增压器。在柴油机上安装使用惯性增压器，一般可提高功率15%，油耗下降3%～5%。 （3）在滤芯上包扎卫生纸。在柴油机油滤芯上包扎2～3层吸附性强的卫生纸，能提高油料清洁度，降低油耗。 （4）加装泡沫塑料空气滤芯。空气滤清器两层滤网中，增加一层透气性能良好的8～20mm厚的泡沫塑料，可提高滤清效果，保住油料正常燃烧，降低油耗。 （5）回油管改道。把柴油机回油管接入高压油管上，使回油进入低压油路，可保证正常燃烧，节油效果十分显著。 （6）提高柴油发电机冷却水的温度，水温提高能使柴油较完整的燃烧，机油粘度会小，能减少运动阻力，能达到省油效果； （7）保证机器不漏油,柴油机输油管常因接头面不平，垫片变形或损坏面存在漏洞现象,处理的办法是，将垫片涂上气门漆放在玻璃板上磨平；控制喷油泵,保证喷油泵的供油量不要太大.正油管接头,增设柴油回收装置，可用塑料管将油嘴上的回油管与空芯螺丝连接，使回油流入油箱尽量使柴油发电机组的燃油燃烧充分,也就是柴油发电机组的使用功率达到发电机组输出功率的80%. 控制调速器中的机油,防止供油量增多,否则全导致发电机组"飞车" 此外,对于发电机组的冒烟现象要十分重视,如果发电机组冒暮烟或冒黑烟,这些都说明柴油发电机组的工作异常,必须及时检查处理.只有让柴油发电机组处于 工作状态,才能达到发电机组的节油省油的目的,从而降低使用成本,也减少环境的污染. 可以安装柴油发电机节油器 柴油发电机调节器方法，电池、电流表串联起来，接在调节器的蓄电池接线柱上。启动发动机并逐渐升高转速，在截流器触点闭合时观察拖拉机上电流表指针。 若电流表指针向“＋”方向摆动，表示闭合电压高，应该减弱弹簧拉力；若电流表指针向“－”方向摆动，则表示闭合电压低，应该增大弹簧拉力。就这样反复调 整，直到截流器触点闭合时电流表指针几乎不摆动，则表示闭合电压合适。 两节电池与蓄电池、电流表串联，接在调节器的蓄电池接线柱上。启动发动机，逐渐升高转速。在调压器起作用时，观察电流表的指针。若电流表指 针向“＋”方向摆动，表示调压值高，应减少弹簧拉力；若电流表指针向“－”方向摆动，表示调压值低，应该增大弹簧拉力。这样反复调整，直到调压器起作用 时，电流表指针几乎不摆动，则表示调压值合适。 这种调整方法的原理是：干电池与蓄电池串联起来，有一定的电位，而发电机则发出一定的电压，当两者不等时就要产生电流。前者电位高于后者，则电流表指针向“－”方向，反之则向“＋”方向。只有两者电位差不多相等时，电流表指针才不摆动。
介绍柴油发电机组调速方法 １面向Simulink数字调速系统框图 在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制，变速积分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。 １．１常规PID控制 首先看常规PID控制，下面是它的系统仿真框图，这是常规采用的PID控制系统图，通过对真实控制系统绘制仿真框图，观察采用常规PID控制效果。 １．２不完全微分PID控制 下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图２不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分，这是用来改善它的控制功能，取得更好的控制效果。 １．３变速度积分PID控制 下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。 １．４模糊PID控制 自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合，吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力，能够自动识辨被控过程参数、自动整定控制参数，能够适应被控过程模型参数的变化；其次它又具有常规PID控制器结构简单、鲁棒性强、可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。 如果用模糊控制箱设计出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系统仿真模型，把模糊控制器模块和我们设计的ＦＩＳ结构连接起来，就可以对它进行仿真研究了，系统仿真框图的建立关键是对ＰＩＤ三个参数Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。 下面从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊规则表。 （１）比例系数Ｋｐ的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。Ｋｐ越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但容易产生超调，可能会导致系统不稳定。Ｋｐ取值过小，会降低调节精度，使响应速度变慢，延长调节时间，使系统动态和静态特征变坏。 （２）积分作用系数Ｋｉ的作用是系统的稳态误差。Ｋｉ越大，系统的静态误差越快，但Ｋｉ过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。但Ｋｉ过小会使系统的静态误差难以，影响系统的调节精度。 （３）微分的作用系数Ｋｄ的作用是改善系统的动态特征，其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。但Ｋｄ过大，会使响应过程提前制动，延长了调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。 ２对系统进行仿真研究 建立了系统的仿真框图后，就可以对系统进行仿真研究，就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制，不完全微分PID控制，模糊自适应PID控制的比较，并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解，并初步地分析出我们需要的控制参数，对系统的研究有积极作用。 系统仿真图通过ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱实现，同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的，基本可以反应控制系统的基本情况，可以起到很好的仿真模拟作用。 首先，比较常规PID控制和变积分PID控制，变速积分PID通过改变积分项的累加速度，使得它和偏差大小相适应，偏差大的时候，积分慢；偏差小时，积分快，这就可以减少超调，同时更好地静差。 下面比较一下常规PID控制和不完全微分ＰＩＤ控制的区别。不完全微分就是在PID算法中引入了一个一阶惯性环节，使得系统性能得到改善，在改善系统动态特性的时候又尽量减少高频干扰。 介绍模糊自适应控制和常规PID的比较，并对模糊自适应控制的仿真进行分析。这些都是基于前面建立的柴油发电机的系统模型的 可见模糊PID控制器和常规PID控制相比，它使得系统响应的超调时间减小，曲线更平整，反应时间加快了，控制效果明显更好了。同时模糊PID控制器在控制过程前期具有模糊控制器的特点，而在控制过程后期具有PID调节器的所有优势，是一种性能优良的控制器，所以在实际使用中可以选用模糊自适应控制方法。
