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汽轮发电机的原理 汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。 汽轮发电机是由汽轮机作原动机拖动转子旋转，利用电磁感应原理把机械能转换成电能的发电设备。发电机转子绕组内通入直流电流后，便建立转子磁场，这个磁场称主磁场，它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个磁极出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，再进入转子另一个相邻磁极，从而构成主磁通回路。由于发电机转子随着汽轮机转动，发电机磁极旋转一周，主磁极的磁力线被装在定子铁芯内的u、v、w三相绕组依次切割，根据电磁感应定律，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势。 假设汽轮发电机转子具有一对磁极，当汽轮发电机转子与汽轮机转子同轴高速旋转时，如汽轮机以3000转/分旋转时，这样发电机转子以50周/秒的恒速旋转，磁极极性也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次，同时在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50赫兹的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组末端连在一起接地，而将发电机定子三相绕组的首端引出线与用电设备连接，就会有电流流过，这个过程即为汽轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。

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。

柴油发电机是如何运行的呢 1.柴油机启动后在低速下暖机（走热） 柴油机启动后应先在低速下进行暖机，一般为600r/min,然后才能逐渐提高转速，绝不允许猛加油门使转速突然升高，其原因是：（1)机器刚发动机温低，机油粘度大，机油不能迅速进人各轴承间隙内及活塞与汽缸套之间；（2）柴油机未运转时，各轴颈是全部压在轴承上，在常情况下，轴颈与轴承之间仅有极少量的油膜存在，刚启动时，各轴颈与轴承之间几乎处干磨擦状态有机器逐渐走热，机温逐渐上升时，机油变稀机油才逐渐被压人轴承内和各运动件间隙之间，形成油膜得到润滑；（3）柴油机刚启动，若猛加油门将会引起下列后果：①猛加油门，供油量突增，转速由低速猛增到高速，对曲轴连杆机构产生一个冲击力，有间隙的部位会产生敲击，影响其强度，加大磨损；②由于油量猛增，而吸气量短时间供应不足，就会产生冒黑烟，既浪费油料又会产生积炭增加磨损；③猛开油门，转速突增，调速器动作来不及起调速作用，往往会产生瞬间超速等后果。 柴油机启动后，在 转速范围内，空负荷运转时应注意下列问题： (1)检查机油压力表指示的压力，应在（200～500)kPa范围，但不同型号柴油机各有具体规定，康明斯各系列柴油机机油压力。 (2)检查外部各管系与零件连接处有无漏油、漏水现象。 (3)观察柴油机排烟是否正常，运转中有无异常杂音。 (4)空载低速运转时间不宜过长，以免燃烧室内引起结炭结焦现象，因此，应逐渐提高转速，从60r/min提高到1000r/min左右进行暖机。 2．试运转 当柴油机的温度、机油压力等均已正常时，应分别将转速控制在低、中、高三种情况下进行试运转，使柴油机在各种情况下能稳定运转，不致于出现转速忽高忽低现象。 3，负荷和转速逐渐均匀上调 柴油机经试运转之后，负荷和转速的增加应逐渐均匀地上升，无特殊情况，不允许突增或突减柴油机的负荷。 4．柴油机转入满负荷运行 当柴油机机油温度达到45℃，水温达到65℃，机油压力达到规定要求范围时，柴油机才允许转人满负荷运行。当水温不超过90℃时，进水与出水的温度差应不超过20℃。 康明斯柴油机运行时，机油温度应在（82～107）℃之间，在满负荷时，机油温度短时间达到108℃时不必惊慌，但是，机油温度的突然增高，如果不是因为负荷增加所引起的，那就预示很可能有机械故障，应立即进行检查。冷却水温度在（74～91）℃之间为理想，此时柴油机的工作零件得到均匀的膨胀，从而获得 油膜间隙。若采用柴油机冷却液，其 温度不得超过93℃。 康明斯柴油机的转速，由于所有康明斯柴油机均装有调速器以防止速度超过 额定转速或预定的额定低速。调速器有两方面的作用： ①当油门在怠速位置时，供给柴油机所需要的怠速油量； ②当柴油机转速超过 额定转速时，越过油门并切断燃油供应。各种型号柴油机 额定转速。通常柴油机的使用转速应低于 额定转速，详见铭牌所示。柴油发电机组的转速已经预先调整好，使之在规定的调节转速下工作。