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上海市所在地
型号伊藤YT6800T-ATS*5千瓦柴油发电机
由上海海运学院成功研制的“SMSC—2000轮机模拟器”,就是上述要求的结合点,其教学功能满足海事组织颁布的STCW78/95公约要求以及国家*颁布的海船船员适任证书和评估大纲的要求。由于船舶电力系统模型是轮机模拟器中电站部分的核心,为了使建立的模型精度更高,更具有系统故障仿真和分析的准确性,柴油发电机从船舶柴油发电机系统的机理出发,应用电力系统稳定性理论,结合云河轮电力系统,在MATLAB软件平台上,建立了云河轮柴油发电机系统的模型,并对该系统进行了仿真运行和分析。此方法具有建模方便,物理量测量简单,结果清晰生动等优点。
柴油发电机组作为重要的主电源或备用电源在通信、军事、医院等众多领域得到了广泛的应用,数字式励磁控制器精度高,动态响应快,是保证柴油发电机组稳定运行的有效手段之一。柴油发电机首先介绍了柴油发电机组和同步发电机励磁控制系统的现状和发展,分析了同步发电机励磁系统的结构、原理及特点,研究了自励式励磁控制系统的主回路接线方式、起励回路、短路保护、调差和灭磁等关键技术,并在此基础上,提出了一种基于斩波调节器的无刷励磁控制方案,设计了励磁控制系统的主回路和基于双CPU构架的励磁控制器的结构及其功能,讨论了斩波调节器的工作原理,完成了基于斩波控制器的励磁控制系统的主电路的设计。
为了保障核电站、厂矿和船舶推进系统安全可靠运行,应急柴油发电机组必须具有高稳定性和快速响应特性,这就对同步发电机及其励磁系统的设计提出了更高的要求。柴油发电机采用系统仿真的方法,对应急柴油发电机组的励磁系统和柴油机电子调速系统进行了设计,并通过仿真分析为同步发电机的设计提供指导。首先根据国标GB/T 2820对应急柴油发电机组的要求,应用电力系统稳定性理论,以MATLAB软件为仿真平台,建立了包括柴油机及其电子调速器、同步发电机及其相复励无刷励磁系统在内的应急柴油发电机组仿真模型。
对系统突加、突减60%额定负载进行了仿真,通过与实验数据对比验证了所建模型的正确性,并应用于实际工程中。对系统直接带异步电动机启动、机组并联运行进行了仿真,研究总结了应急柴油发电机组中异步电动机zui大起动功率选择的问题。通过对异步电动机软起动原理的研究,建立了异步电动机斜坡电压软起动器和恒流软起动器仿真模型,对直接起动过程和两种软起动过程进行了仿真,在仿真结果基础上对两种软起动器进行了比较,zui终对应急柴油发电机组带恒流软起动的异步电动机进行了仿真,仿真结果表明软起动器能够使起动电流减小到原来1/3,应急柴油发电机组带异步电动机起动能力增加为原来的2倍。
根据双CPU构架的数字式励磁控制器的结构,柴油发电机提出了一个采用单片机和DSP的硬件设计方案,并合理选择了CPU的型号,为了实现单片机和DSP之间的通信,讨论了双口RAM的通信方案并给出了具体的通信接口电路,根据励磁控制系统的功能要求,柴油发电机设计了开关量输入输出,CAN总线接口和模拟量输入通道等外围接口电路。柴油发电机zui后讨论了励磁控制系统的软件设计,分析了励磁控制系统的数据采集算法,介绍了采用傅立叶算法的交流采样技术并给出了具体的微机实现方案,为实现励磁控制,柴油发电机选用了模糊PID控制算法,设计了具体的模糊控制器,并通过仿真验证了使用模糊PID控制算法在改善发电机系统的动态和稳态性能等方面均优于常规的PID控制系统。