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无刷充电机的工作原理
发动机起动期间，发电机电压小于蓄电池电压时，整流二极管截止，发电机不能对外输出，由蓄电池供给磁场电流。路径为：蓄电池正极→点火开关SW(或点火继电器触点)→磁场烧组调节器→搭铁→蓄电池负极。
流入励磁绕组的电流，在励磁铁心中建立一个带状的磁通量。这个带状磁通量沿着各个导磁元件环行，在整个磁回路中，这个磁通量将在励磁绕组周围找到一个 磁阻的通道：励磁电流产生的磁力线通过励磁铁心(磁轭托架)→辅助气隙g1→转子N极→主气隙g→定子铁心→主气隙g→转子S极→辅助气隙g2→励磁铁心形成一个闭合的磁路系统。这种结构除转子爪极外径与定子内表面之间的气隙(称为主气隙)外，在闭合的磁路系统中，增加了两个有相对运动的径向附加气隙，使闭合回路的磁阻增大。所以必须通过增加磁场绕组的激磁安匝来补有效磁通量所减小的部分，才能保证无刷交流发电机的输出。
随着转子的旋转，使通过定子铁心的磁通量发生变化，定子绕组切割磁力线而产生感应电动势，定子绕组发出三相交流电压，通过三相桥式整流电路整流成直流。当转速达到1000r/min左右时，发电机应能正常发电并对外输出，经滤波电容C后输出28V直流电压，发电机电压大于蓄电池电压，发电机自励，并对蓄电池充电，或对其他负载供电。N端通过VD4、烟台招远附近VD5、烟台招远附近VD6中的一个硅管整流，与对地端形成半波整流电压，被称为中性点电压，其输出信号为14V直流脉动电压( 负载不能超过2A)，N端可用于接转速表。中性点电压除了直流成分外，还含有交流成分，且幅值随发电机的转速而变，与中性点相连的二极管(VD10、烟台招远附近VD11)就称为中性点二极管。当中性点二极管的正极管(VD11)电位 或负极管(VD11)电位 时，中性二极管亦处于正向导通，可对外输出，能有效利用中性点电压来增加发电机的输出功率。实践证明，在交流发电机上安装中性二极管后，输出功率可增加10%～15%。
定子绕组的三相交流电压经三相全桥整流后，经调节器向励磁绕组供电。调节器以通/断方式调节励磁电流，使充电机的输出电压保持在(28±0.3)V范围内波动，给蓄电池浮充电。发电机调节器电路如图8-14中调节器部分所示，主要由3个电阻R1、烟台招远附近R2、烟台招远附近R3，2个三极管VT1、烟台招远附近VT2和1个稳压管VR组成。R1、烟台招远附近R2，为分压电阻，VT1为小功率三极管，接在大功率管的前一级，起功率放大作用，也称前级放大。三极管VT2为大功率三极管，其集电极与发电机磁场绕组相连，磁场绕组为VT2负载，VT2导通时，磁场电流接通反之磁场电流切断。因此，可以通过控制三极管VT2的导通与截止，改变磁场电流使发电机输出电压稳定。
稳压二极管VR是感受元件，其一端接三极管VT1的基极，另一端接分压电阻R1、烟台招远附近R2、烟台招远附近以组成电压检测电路，监测发电机电压的变化。当发电机的输出电压在分压电阻R1上的电压达到VR的设定电压时，VR击穿，VT1有基极电流使VT1导通，VT2截止，这就使发电机的F点不接地面切断了磁场绕组的电路，发电机电压便会下降。发电机电压下降时又使VR、烟台招远附近VT1截止，VT2导通，发电机电压重又升高如此反复作用，使发电机端电压被控制在一定的范围内。
现在集成电路电压调节器也被广泛使用。用集成电路开发的电压调节器体积很小，可方便地安装在发电机的内部与发电机组成一个整体，称之为整体式交流发电机。集成电路调节器的基本工作原理与晶体管调节器完全一样，都是根据发电机的电压信号(输入信号)，利用三极管的开关特性控制发电机的磁场电流以此达到稳定发电机输出电压的目的。集成电路调节器有内、烟台招远附近外搭铁之分，以外搭铁形式居多。
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1800KW柴油发电机组技术要求
柴油发电机组的首次带载能力：发电机组可首次加载，且电压降≤30%，频率降≤15%；
额定功率(12小时内输出功率）≥ 1600KW；
备用功率(1小时 输出功率）≥1760KW；
额定电压 ： 10.5kV；
额定频率 ： 50Hz±2％ 3相 ；
电压波动范围： +2％ ~ -2％ 电压波形近似于正弦波；
1、烟台招远本地柴油发电机组主要技术参数
接线方式：三相
频率：50Hz
功率因数：0.8（滞后）
开机至加载到满载的时间：≤15S
启动间隔：10s以内
稳态电压调整率：<±2.5％
动态电压调整率：±15％
电压稳定时间：< 3s
电压波动率：< 1.0％
频率稳态调整率：±5％
频率瞬态调整率：±10％
频率稳定时间：<3s
频率波动率：<1.0％
大修时间间隔：运行累计30000h以上
机组空载电压整定范围：不小于 95％～105％额定电压。
机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不大于 5％。
机组操作方式：机组可手动、烟台招远本地自动起动。
柴油发电机组需配套预热装置。
起动方式：24V直流电压起动
蓄电池型式：免维护铅酸启动型蓄电池
蓄电池容量：当极端环境温度为-40℃时应能满足连续起动不少于 6 次起动（厂家要对电池容量计算做出详细说明）
充电装置：控制电压范围 18～30V，蓄电池电压低于 18V 时自动接通充电装置，电压高于 30V时，自动切断充电装置，充电装置输入为 220V交流电。充电装置按起动和控制各设一套，充电装置充电市电掉电自动报警。
机组的自动装置、烟台招远本地控制、烟台招远本地保护、烟台招远本地信号、烟台招远本地同期调速系统、烟台招远本地停机、烟台招远本地起动系统均采用直流电源 24V，控制设备、烟台招远本地24V蓄电池及充电设备均由柴油发电机组卖方成套提供。
自起动装置应在市电失压一秒内发出市电故障信号，同时发出自起动命令。柴油发电机组应具备连续三次自起动功能，连续三次起动失败，则发出起动失败信号，亦闭锁自起动回路。
机组应装设手动和电动操作紧急停机装置。
2、烟台招远本地柴油发动机的主要参数:
柴油发动机各项性能、烟台招远本地指标不低于卡特彼勒、烟台招远本地奔驰( MTU)、烟台招远本地康明斯品牌成熟产品。
型式： 四冲程，直列或者V型排列，不得低于16汽缸，闭式循环水冷却，电喷或电子调速
频率： 50Hz
额定转速： 1500RPM
冷却方式： 水冷却
排量：≥95L
燃油耗量：≦200g/kW.hr
燃油型号：国产#-35 柴油
润滑油量： L/hr
润滑油型号： API CG-4 15W/40
起动方式：电起动
调速方式：电喷/电子
从起动到具备带额定负荷的时间必须小于等于15秒
3、烟台招远本地发电机的主要参数
发电机各项性能、烟台招远本地指标不低于卡特彼勒、烟台招远本地康明斯、烟台招远本地法国利莱森玛（LEROY-SOMER）品牌成熟产品。
型式： 三相同步交流发电机
额定电压：10.5kV
额定频率：50Hz
功率因数： 0.8（滞后）
电机效率：≥95%
定子线圈接线：三相四线， Y接线，高电阻接地
绝缘等级：H级
励磁方式：快速反应的励磁系统，并配置 AVR或DSR(数字式自动励磁调节器)
防护等级：IP23
4、烟台招远本地控制器
柴油发电机组生产厂原厂数字控制屏（中文显示），各项性能、烟台招远本地指标不低于卡特彼勒、烟台招远本地奔驰( MTU)、烟台招远本地康明斯品牌成熟产品。
控制屏型式：金属外壳喷塑
防护等级：IP41 LCD液晶 按中文，英文双语可切换显示，控制屏符合 通用电器标准。
适合远程监控的通信端口。
自动控制
当市电断电后，其低压母线上电压继电器失压信号送出接点信号到柴油机组，由机组判断，在持续维持3 秒（即延时 3 秒）时，机组可以确认为需要启动，否则不启动，3 秒时间应可调；也可以是收到由 DCS 外来接点输入，机组可以确认为需要直接启动。如果已经确认需要启动，那么应在此后 12 秒内完成自动起动、烟台招远本地建立电压、烟台招远本地频率达到额定值、烟台招远本地机组出口主开关（带电操）自动闭合投入供电的过程。此时柴油发电机组首次加载，首次加载能力不低于柴油发电机组额定容量的 70％；首次加载时，柴油机实际输出功率不应小于发电机初始投入的起动有功功率的2 倍。 市电断电信号到发电机主开关合闸带额定负荷的时间不应超过 15 秒。 12小时内允许超载 10％运行 1 小时， 或在热状态下，能在150％
额定容量下运行，时间为 60 秒。市电恢复正常后，机组出口主开关人工就地断开，机组延时 2～5分钟停机。
自动控制系统完成包括对保安电源系统开关的监视功能，主要是显示相关开关的状态。
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不同类型的发电机喷射系统的控制功能布置不完全一样
控制装置主要构成与工作原理
电控柴油喷射系统中的控制装置由电控单元、烟台招远各种传感器、烟台招远执行器以及连接它们的控制电路所组成。不同类型的电控柴油发电机喷射系统的控制功能、烟台招远控制方式和控制电路的布置不完全一样，但基本原理相似。
传感器
①温度传感器为掌握柴油机的热状态，计算进气量及进行排气净化处理，需要有能够连续、烟台招远地测量冷却水温度、烟台招远进气温度与排气温度的传感器。温度传感器种类很多，如热敏电阻式、烟台招远半导体二极管式、烟台招远热电偶式等。目前，柴油机常用热敏电阻传感器作为温度传感器，其利用对温度敏感的电阻，阻值随温度变化的原理而工作。热敏电阻温度传感器的测量电路比较简单，只要把传感器与一个精密电阻串联连接到一个稳定的电源上，就可利用串联电阻上的分压值反映温度的变化。
②节气门位置传感器节气门位置传感器安装在节气门轴上，与节气门联动。其功用是将节气门的位置或开度转换成电信号传输给电控单元(ECU)，作为电控单元判定柴油机运行工况的依据。
节气门位置传感器有开关型和线性输出型两种。开关型节气门位置传感器的内部有两个触点，分别为怠速触点和全负荷触点。与节气门同轴的接触凸轮控制两个触点的闭合或断开。当柴油机在怠速时，节气门接近关闭，怠速触点闭合，这时电控单元将指令电磁喷油器增加喷油量以加浓混合气。全负荷时，节气门全开，使全负荷触点闭合，这时电控单元将输出脉冲宽度长的电脉冲，以实现全负荷加浓。线性输出型节气门位置传感器是一个线性电位计，由节气门轴带动电位计的滑动触点。当节气门的开度不同时，电位计输出的电压也不同，从而将节气门由全闭到全开的各种开度转换为大小不等的电压信号传输给电控单元，使其地判定柴油机的运行工况。
③曲轴位置传感器曲轴位置传感器通常安装在分电器内，用来检测柴油机转速、烟台招远曲轴转角以及作为控制点火和喷射信号源的 缸和各缸压缩行程上止点信号。按照信号产生原理有光电式曲轴位置传感器、烟台招远传感器。
④氧传感器氧传感器安装在排气管内。因排气中氧的浓度可以反映混合气空燃比的情况，所以在电控燃油喷射系统中可用于空燃比校正的反馈信号。目前，常用二氧化钛(Ti02)和二氧化锆(Zr02)两种材料。
二氧化锆氧传感器的基本元件是专用陶瓷体，即二氧化锆固体电解质管，亦称锆管：管固定在带有安装螺纹的固定套内，锆管内表面与大气相通，外表面与排气相通，其内外表面都覆盖着一层多孔性的薄膜作为电极。氧传感器安装在排气管上，为了防止排气管内废气中的杂质腐蚀铂膜，在锆管外表的铂膜上覆盖一层多孔的陶瓷层，并加有带槽口的防护套管。在其接线端有一个金属护套上开有一孔，使锆管内表面与大气相通。当锆管接触氧气时，氧气透过多孔铂膜电极，吸附于二氧化锆，并经电子交换成为负离子。由于锆管内表面通大气，外表面通排气，其内、烟台招远外表面的氧分子分压不同，则负离子浓度也不同，从而形成负离子由高浓度侧向低浓度侧的扩散。当扩散处于平衡状态时，两电极间便形成电动势，所以二氧化锆传感器的本质是化学电池，亦称氧浓差电池。其输出特性是，在过量空气系数。
⑤爆振传感器爆振传感器用于检测柴油机有无爆振发生，它是柴油机集中控制系统中的重要部件。爆振检测可以有三种途径：一是检测汽缸压力；二是检测柴油机振动；三是检测燃烧噪声。目前较为常用的为振动检测。例如，磁滞伸缩式爆振传感器主要用于振动检测，它是一种电感式传感器。当传感器的固有振荡频率与柴油机爆振时的振动频率相同时，传感器输出 信号。
