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柴油发电机的控制系统原理如何分析 6BT型柴油机中冷型采用的是水对空中冷类型。它由中冷器壳及中冷器芯等组成。中冷器壳由铝板模压而成。中冷器壳分为中冷器盖和中冷器体两部分。中冷器盖通过进气岐管与空气压缩机相连，中冷器还进气岐管与气缸盖进气口相连。中冷却芯由铜合金管子组成。发电机冷却液从中冷器后端的进水街头进入中冷器芯中，然后由前端出口流向节温器。空气由增压器压送到中冷器，流过中冷器受到冷却液的冷却，降温后而进入气缸。现在智能控制系统的使用已经大大提高了柴油发电机组的运行，保障了柴油发电机组的稳定工作，柴油发电机组的控制系统就像发电机组的心脏，那么控制系统是通过何种原理和算法来实现的呢？ 一、数字励磁控制器软件实现与算法研究 主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计，然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究，并在CPU上进行实现。为了实现的数字励磁控制，需要得到实时、的电量数据，而要获得实时、的电量数据，则需要采用交流采样方法，并推导出交流采样下各个电量的计算公式，终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样，再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压，交流电流，有功功率，无功功率，功率因素的各种算法中的离散公式。 二、数字式励磁控制器总体设计方案 工作电源：由于微处理器的工作电源要求，我们需要一个5V的稳定直流电源，信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源，另外，开关量输出需要驱动继电器，所以需要一个+24V的直流电源，为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。 三、交流采样锁相环电路 要进行交流采样，通常需要进行同步采样，目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式，常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点，测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实现同步等间隔采样的原理图，在相位比较器PD、低通滤波器LP、压控振荡器VCO构成的锁相环内加入n分频器，输入为被测信号的频率，作为锁相环的基准频率，输出 为采样频率。经n分频后与相比较，根据锁相环工作原理，锁定时/n=，即：=n。由于锁相环的时跟踪性，当被测信号频率变化时，电路能自动快速跟踪并锁定，始终满足=n的关系，即采样频率为被测信号频率的整数n倍，从而实现一周内等间隔采样n点。此外，还可将分频系数n为程序控制，则可根据不同频率的被测信号及CPU、A/D转换器的速度，动态改变n值，以达到 的效果。 柴油发电机组控制系统的工作原理和算法很复杂，每个电路的设计都有其特定的算法来实现。柴油发电机组的控制部分，数字式励磁控制器较传统的模拟电路，励磁控制器具有精度高，反应快，控制算法适应性强，对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应，甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。 四、对继电保护装置的要求 继电保护装置是确保供电，保护电气设备而装设的，因此，对它的要求是：动作要迅速当供电系统或电气设备发生故障时，继电保护装置动作时限应短，迅速切除故障，以减轻被保护设备的损坏程度，阻止故障的蔓延。对于电气元件，如果短路电流通过时，产生的热量与短路电流的平方和电流通过的时间成正比，因此，保护装置切除得越快，产生的热量就越小，设备就不易损坏。灵敏度要高灵敏度是指保护装置对其保护范围内的故障或工作状态不正常的反应能力。灵敏度越高，故障发觉和切除就越早，从而对系统和设备的破坏就越小。可靠性要高可靠性是指装置本身应能可靠地工作。在正常运行或不属于它保护范围的故障，不应误动作，而属于它保护范围内的故障，不应拒绝动作。因此，保护装置的可靠性很重要，否则，它本身就可能是产生和扩大事故的根源。
柴油发电机组BOSCH电控系统功能描述 （1）点火钥匙开关 点火钥匙开关在“ON”位置时的四种状态： 1——钥匙开关在“ON”位置，诊断请求开关在“OFF”位置，发动机没有启动或运行 2——钥匙开关在“ON”位置，诊断请求开关在“OFF”位置，发动机没有启动或运行 3——钥匙开关在“ON”位置，发动机启动 4——钥匙开关在“ON”位置，发动机启动 在状态1的情况下，ECU检测水温、进气温度压力等模拟输入量，以及制动信号、离合器信号的等信号量并对电控系统进行自检。 转动点火钥匙到“ON”位置时，需要停顿片刻，待检查发动机预热灯和故障灯熄灭后再启动发动机。预热灯工作状态当ECU检测到水温、进气温度过低，需要使用进气预热，ECU输出信号，驱动进气预热继电器对发动机进行进气预热，同时点亮冷启动灯，提示驾驶员发动机正处在预热状态，这时驾驶员需等待预热灯熄灭后再启动发动机。故障灯工作状态系统正常的情况下，故障灯在钥匙打到“ON”位置时，系统开始自检，同时故障灯亮，如果自检没有问题，2s后故障灯熄灭，发动机可以点火；如果系统检查出有当前或历史故障，故障灯点亮后常亮，必须排除或确认这些故障不影响启动后再启动发动机。 另外在状态1下，系统的K-LINE（诊断接口通信）处于状态，可使用诊断仪对发动机进行离线诊断。 在状态2的情况下，如果发动机有当前或历史故障，诊断灯将会依次闪出相对应的故障闪码。 状态3为发动机从停机到着火的中间过程，点火后发动机将一直在状态4运行。 （2）故障诊断功能 电控系统具有故障诊断功能。在点火开关“ON”位置时，打开故障诊断开关，就可以通过诊断灯输出故障闪码。诊断请求开关为常开开关或自复位常开开关，一端接ECU端子1.72，另一端由1.04供电。诊断灯驱动端为1.22，诊断灯地端为1.30。 （3）巡航功能 BOSCH电控系统提供巡航功能供选用，该功能可实现车辆在道路上行驶时，不需踩下油门踏板就能保持稳定车速，提高驾驶舒适性。 巡航使用方法如下。 ①确认巡航“ON/OFF”开关在“ON”位置上，处于Standby模式，等待巡航。 ②确保车速在50km/h（ 巡航车速）以上。 ③按下“SET+/-”开关，整车即保持车速，进入巡航状态，此时脚可以从油门上松开。 ④此时如果想超车，可以踩油门，汽车进入加速状态，以大于刚才设置车道的速度超车，松开油门，车速慢慢回到设置车速。 ⑤如果想调整巡航车速，可以按“SET+”或“SET-”开关，进行巡航速度的点加或点减，每按一下调整1km/h。 ⑥当驾驶员踩刹车或踩离合，或者使用排气制动，系统自动退出巡航，回到Standby等待巡航模式。如果驾驶员想重新进入巡航状态，只用按下Resume恢复开关，整车又将回到刚才退出的巡航速度。 ⑦驾驶员只用将“ON/OFF”开关调回到“OFF”位置上，系统即结束巡航。 巡航开关的电气连接线路，开关供电为端子1.04，四个开关都为自复位常开开关。 （4）排气制动功能 车辆用户可通过ECU,实现对排气制动阀的控制。排气制动的电气连接线路：排气制动开关为常开开关，一端接ECU端子1.32，一端由1.29接地。开关闭合时，ECU的端子1.32给电，ECU通过端子2.03、2.06输出排气制动阀驱动信号（接口在发动机线束上），实现排气制动功能。 （5）冷启动功能（预热功能） 如果整车需要到气温-15℃以下地区行驶，则必须使用预热功能。 柴油机ECU自动根据环境温度进行控制预热，当ECU判断环境温度过低时，启动前发动机必须先预热。ECU通过端子1.55、1.59驱动预热继电器，开始预热，同时通过端子1.38点亮冷启动灯，提示驾驶员正在进行预热，等预热灯灭后再启动发动机。 （6）空调怠速功能 部分大型客车，怠速时，可能会觉得空调功率不够，这时可按下仪表板上的空调请求开关，由ECU提高发动机怠速转速，从而改善整车空调效果。空调请求开关的电气连接线路：空调请求开关为常开开关，一端接ECU端子1.42，另一端由1.04供电。 （7）发动机舱副停车功能 通过此功能，驾驶员可在发动机舱直接停止发动机，这也可以称为紧急停车功能。 发动机副停车开关的电气连接线路：发动机副停车开关为自复位常开关，一端接1.47，一端由1.29接地，开关闭合时发动机停止工作。 （8）发动机转速输出功能 BOSCH CA6DL2/6DF3电控系统提供发动机转速输出功能，电气连接线路发动机ECU以脉冲的形式（默认8脉冲/转）将发动机转速输出给整车仪表。 （9）发动机启动控制功能 ECU控制发动机启动的电气连接线路：钥匙开关在“ON”位置时，ECU端子1.40通电；“START”位置时，ECU端子1.61接到启动信号（24V）。当空挡开关闭合（变速箱挂入空挡）时，ECU通过端子1.37（高端）控制启动继电器闭合，使启动机工作，启动发动机。空挡开关安装在变速箱上，为常开开关，一端接ECU端子1.85，另一端由1.04供电，打到空挡时，空挡开关闭合。
