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柴油發電機組調速器的靜態和動態指標

發布時間：2018-08-07 10:01:27 ▏閱讀：次

新聞主題	柴油發電機組調速器的靜態和動態指標

柴油發電機的不同轉速是通過改變每一循環的噴油量獲得的。在一定的外界負荷條件下，供給柴油發電機一定燃油量，使柴油發電機發出的功率與外界負荷相平衡，柴油發電機就在某一轉速下穩定運行。柴油發電機的外界負荷是經常變動的，欲使柴油發電機的功率與新的外界負荷相適應，就應及時改變噴油量。為了使柴油發電機在選定的轉速下穩定運行，必須裝有專門的調速器，通過它自動地改變柴油發電機噴油泵的噴油量，以適應外界負荷的變化。

柴油發電機調速板接線圖.png

柴油發電機調速板接線圖

一、調速器的性能指標

1、調速器的靜態指標

（1）穩定調速率 δ2

調速器標定工況下的穩定調速率δ2是根據標定工況突卸全部負載求得的。它是指當操縱手柄在標定供油位置不變，柴油發電機在標定工況穩定運行時突卸全部負載，調速器起作用使柴油發電機重新穩定運行后，其最高空載轉速（空車穩定轉速）n0max與標定轉速nb之差同標定轉速nb比值的百分比，穩定調速率δ2用來衡量調速器的準確性。調速器存在調速率（也稱速度降）說明當外界負荷變化時，柴油發電機的轉速會有少量波動，其值較小就表示準確性好；如果δ2過大，不僅對被帶動的工作設備的穩定工作不利，即便對空轉時柴油發電機零件的磨損也是有害的。穩定調速率的大小應根據柴油發電機的用途和要求而定，我國海船建造規范規定，船用主機調速器的穩定調速率應不超過10％，船用發電柴油發電機調速器的穩定調速率應不超過5％。對于單臺柴油發電機允許δ2＝0，它表示柴油發電機的轉速不會隨外界負荷變化而保持恒速運轉。但在幾臺柴油發電機并聯工作時，為了按比例均衡分配負載，各柴油發電機的穩定調速率δ2必須相等且不為零。

（2）轉速波動率 Φ 或轉速變化率

柴油發電機在穩定運轉時，轉速也會產生微小的波動，轉速的變化程度可用“轉速波動率Φ”或“轉速變化率 ”來評價，兩者定義不同，均用來衡量調速器的穩定性。一般讓柴油發電機在某轉速穩定運行15min，測定其間的轉速波動情況。轉速波動率Φ表征穩定工況下轉速波動的大小，轉速變化率表征其轉速變化的大小。為保證柴油發電機可靠運轉，一般規定在標定工況時，Ф≤0.25％～0.5％， ≤0.5％～1％。如果超過規定范圍，就表示調速系統的工作不正常。

（3）不靈敏度ε

調速器在工作時，因為調速器內的運動元件之間存在摩擦阻力，從調速器到噴油泵之間的傳動件（拉桿、杠桿、銷軸等）之間有間隙，各零件運動時有摩擦阻力和慣性力。因此當柴油發電機外界負荷有點變化并引起轉速微量增加或減少時，調速器不會立即作出反應去改變供油量，而要到轉速變化量足夠大時，調速器才開始起到噴油量的調節作用。這種現象稱為調速器的不靈敏性，通常用不靈敏度ε來表示不靈敏性的大小：
不靈敏度過大會引起柴油發電機轉速不穩定，嚴重時會導致調速器失去作用，甚至產生飛車事故。不靈敏度ε隨柴油發電機轉速高低會有差異，當柴油發電機轉速較低時，因調速器預緊力較小，產生張力也小，而傳動機構的阻力卻反而增大，造成不靈敏度加大。一般規定在標定轉速時ε≤1.5％～2％，在最低穩定轉速時ε≤10％～13％。

2、調速器的動態指標

由一個平衡轉速過渡到另一個平衡轉速之間所反應的調速系統的特性，稱為調速器的動態特性，用作評定調速系統調節過渡過程性能的動態指示，通常采用下列二項。

（1）瞬時調速率

根據試驗時負荷的突卸與突加，可分為突卸負荷瞬時調速率和突加負荷瞬時調速率兩種。1 n, _( e9 }1 b% r; s

① 突卸負荷瞬時調速率

指柴油發電機先在標定工況下穩定運行，然后突然卸去全部負荷，測定轉速隨時間的變化關系。

② 突加負荷瞬時調速率

與突卸負荷情況相似，當柴油發電機在最高空載轉速nmax 下穩定運轉時，突加全部負荷，轉速也會突然下降，最低瞬時轉速為nmin，再經幾次收斂性的波動后，才會穩定在標定轉速nb運行。船用主機一般要求 ≤10％～12％，對船用發電柴油發電機要求 ≤10％。

（2）穩定時間 ts

過渡過程的穩定時間是指突卸（或突加）全負荷后，轉速開始波動到轉速達到新的穩定范圍（指轉速波動率Ф不大于規定值）為止的時間，表明消除過渡過程中波動現象的快慢，以秒計。穩定時間ts越短，說明轉速消除得快，調速器的穩定性越好。ts一般限制在5s～10s，對于船用柴油發電機，要求ts≤5s。一個好的調速系統，其調速過程應滿足三個條件：一是過渡過程的轉速波動是收斂的，即轉速波動的幅度隨時間增長而減小；二是過渡中轉速瞬時波動的幅度不應過大，以免柴油發電機超速而影響其可靠性；三是過渡時間不應過長，轉速應迅速達到穩定。

二、轉速的調整

① 如果控制屏裝有轉速調整電位器，松開鎖緊螺母，將電位器調整到中間位置，固定鎖緊螺母。

② 將電子調速控制器上的電位器分別調整到如下位置：增益（Gain）20％；積分（I)20％；微分(D)30％；下垂（Droop）0％。

③ 將轉速調整電位器逆時針旋轉到鎖定位置，再順時計旋轉10圈，此時電位器設定在中間位置。啟動機組同時將轉速調整到1500r/min,使機組熱機到適當溫度。

④ 順時針旋轉增益（Gain）電位器使發電機的運轉出現不穩定，可緩慢地逆時針旋轉使發電機恢復穩定運轉。

⑤ 如果電子調速控制器上有微分（D)和積分（I)電位器，按第④步的方法調整。

⑥ 檢查轉速是否有偏差，并將轉速調到1500r/min。

⑦為使機組在滿載狀態下向負載提供正常工作頻率，在空載情況下調整發電機的下垂特性。

50.0Hz/1500r/min---下垂0％

51.5Hz/1545r/min---下垂3％

52.5Hz/1575r/min---下垂5％

⑧ 當發電機熱機到適當溫度后，調整轉速電位器到規定的發電機轉速。