柴油發電機的配氣機構 配氣機構是柴油發電機進氣和排氣的控制機構它按照柴油機各氣缸工作次序，通過控制進氣門和排氣門的開啟和關閉來保證在規定的時間內有足夠的新鮮空氣進入氣缸，并把燃燒后的廢氣從氣缸內盡可能徹底的排出。 配氣機構通常有氣門式和氣孔式兩種型式。氣門式配氣機構由凸輪驅動氣門以控制進排氣過程，是四沖程柴油機常用的一種型式，而氣孔式配氣機構是在氣缸中間開有進排氣孔并通過活塞的控制進排氣過程，這種機構在二沖程柴油機上應用較多。 目前，四沖程內燃機常用的是氣門式配氣機構。氣門式配氣機構又分為側置式和頂置式兩類。側置式氣門機構的進排氣門都布置在氣缸體的一側，它是通過凸輪軸推動挺柱和推桿來控制氣門開啟和關閉。側置式氣門機構一般適用于單缸柴油機。頂置式氣門機構是柴油機使用廣泛的，它主要由氣門組件、氣門傳動機件、進排氣系統和柴油發電機增壓系統組成。 一、氣門組件的結構及功用 氣門組件主要是用來密封柴油機的進氣道和排氣道，并保證柴油機正常換氣。其主要組成部件是氣門、氣門彈簧、氣門導管、氣門座圈及鎖緊裝置等。氣門組件在整個柴油機中的潤滑和冷卻條件極差，且受到交變載荷的沖擊和高溫、腐蝕等的影響，因此這部分零件極易發生故障。氣門組件損壞后，柴油機會出現很多散障現象，例如油耗增加、功率降低、起動困難和排煙異常等。 1.氣門 氣門分進氣門和排氣門。氣門的功用是密封燃燒室，并使柴油發電機的各氣缸得到正常換氣。 氣門主要由頭部和桿部兩部分構成。氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂，目前使用較多的是平頂，這主要是因為平頂氣門的頭部形狀簡單、制造方便，受熱面積小等特點。 柴油機為了提高燃燒室內的進氣量，進氣門的頭部一般做的比排氣門大，因為增大進氣門可以減小進氣阻力，增大進氣量，這比增大排氣們減小排氣阻力更為有效。氣門密封錐面的斜角也不同，進氣門一般采用30℃的斜角，排氣門一般采用45℃的斜角。進氣門的錐面采用30℃的斜角，主要是因為較小的錐面斜角可使氣流通過斷面的流量增大。 2.氣門導管 氣門導管的結構。 氣門導管給往復運動的氣門起著導向的作用，并保證氣門頭部準確地落在氣門座上，同時還能夠把氣門的部分熱量傳出去。氣門導管一般采用鑄銖鑄成，由于它在高溫和潤譴條件較差的環境下工作，所以該部件較易出現磨損現象。 氣門導管與氣門桿部在長期的相對運動的磨損中，易使兩者之間的配合間隙增大。正常情況下，進氣門與導管的間隙為0.09左右，排氣門與導管的間隙約為0.12mm，當間隙增大到極限值0.26mm時，氣門導管與氣門應成對換新。若裝配時間隙過小，則易出現氣門卡死現象。 3.氣門座圈 氣門座圈是為往復運動的氣門而設計的，它與氣門一起用來密封燃燒室。氣門座圈一般采用耐熱鑄鐵制造，并壓人氣缸蓋中心氣門座圈長期受到氣門的連續沖擊和高溫、高壓氣體的腐蝕，在使用過程中特刑容易發生故障。在長期的工作中氣門座圈的錐面容易產生麻點、凹坑、座圈縮短和磨損變寬等現象。

介紹柴油發電機組調速方法 １面向Simulink數字調速系統框圖 　　在建立了柴油發電機組調速系統的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規PID控制，變速積分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的調速系統框圖。 　　１．１常規PID控制 　　首先看常規PID控制，下面是它的系統仿真框圖，這是常規采用的PID控制系統圖，通過對真實控制系統繪制仿真框圖，觀察采用常規PID控制效果。 　　１．２不完全微分PID控制 　　下面是不完全微分PID控制系統仿真框圖,圖２不完全微分PID控制系統仿真框圖這是在常規PID基礎上進行了不完全微分，這是用來改善它的控制功能，取得更好的控制效果。 　　１．３變速度積分PID控制　 　　下面是變速度積分PID控制系統仿真框圖。 　　１．４模糊PID控制　 　　自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規PID控制器結合，吸收了自適應控制和常規PID控制的優點。首先它具備自適應能力，能夠自動識辨被控過程參數、自動整定控制參數，能夠適應被控過程模型參數的變化；其次它又具有常規PID控制器結構簡單、魯棒性強、可靠性高的優點。這使得自適應PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法。　 　　如果用模糊控制箱設計出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系統仿真模型，把模糊控制器模塊和我們設計的ＦＩＳ結構連接起來，就可以對它進行仿真研究了，系統仿真框圖的建立關鍵是對ＰＩＤ三個參數Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，這必須考慮到不同時刻三個參數的相互作用和它們之間的關系。 　　下面從系統的穩定性、響應速度、超調量和穩態精度等各方面來考慮Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊規則表。 　　（１）比例系數Ｋｐ的作用是加快系統的響應速度，提高系統的調節精度。Ｋｐ越大，系統的響應速度越快，系統的調節精度越高，但容易產生超調，可能會導致系統不穩定。Ｋｐ取值過小，會降低調節精度，使響應速度變慢，延長調節時間，使系統動態和靜態特征變壞。 　　（２）積分作用系數Ｋｉ的作用是系統的穩態誤差。Ｋｉ越大，系統的靜態誤差越快，但Ｋｉ過大，在響應過程的初期會產生積分飽和現象，從而引起響應過程的較大超調。但Ｋｉ過小會使系統的靜態誤差難以，影響系統的調節精度。 　　（３）微分的作用系數Ｋｄ的作用是改善系統的動態特征，其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化，對偏差變化進行提前預報。但Ｋｄ過大，會使響應過程提前制動，延長了調節時間，而且會降低系統的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統仿真框圖。 　　２對系統進行仿真研究 　　建立了系統的仿真框圖后，就可以對系統進行仿真研究，就可以比較采用常規PID控制和變積分PID控制，不完全微分PID控制，模糊自適應PID控制的比較，并具體分析我們采用的模糊控制系統仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統進行仿真有助于我們對柴油發電機組調速系統的快速理解，并初步地分析出我們需要的控制參數，對系統的研究有積極作用。 　　系統仿真圖通過ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱實現，同時根據自己控制系統的具體特點和要求來建立的，基本可以反應控制系統的基本情況，可以起到很好的仿真模擬作用。 　　首先，比較常規PID控制和變積分PID控制，變速積分PID通過改變積分項的累加速度，使得它和偏差大小相適應，偏差大的時候，積分慢；偏差小時，積分快，這就可以減少超調，同時更好地靜差。 　　下面比較一下常規PID控制和不完全微分ＰＩＤ控制的區別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個一階慣性環節，使得系統性能得到改善，在改善系統動態特性的時候又盡量減少高頻干擾。 　　 介紹模糊自適應控制和常規PID的比較，并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的柴油發電機的系統模型的 　　可見模糊PID控制器和常規PID控制相比，它使得系統響應的超調時間減小，曲線更平整，反應時間加快了，控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點，而在控制過程后期具有PID調節器的所有優勢，是一種性能優良的控制器，所以在實際使用中可以選用模糊自適應控制方法。

同步發電機的序分量電抗 同步發電機的序分量電抗X1、X2、X0 分析同步發電機不對稱運行的基本方法是對稱分量法。應用對稱分量法，可以把發電機不對稱的三相電壓、電流及其所激勵的磁勢分解為正序分量、負序分量和零序分量，然后對各個分量分別建立的端點方程式和相序方程式，求解各序分量并研究各序分量分別所產生的效果， ，將它們疊加起來，就得出實際不對稱運行的結果和影響。實踐證明，在不計飽和時，上述方法所求得的結果，特別是對于基波分量基本上是正確的。 在不對稱運行時，同步發電機的空氣隙磁場為一橢圓形旋轉磁場，即除了正序旋轉磁場以外，尚有負序旋轉磁場。因為它們的旋轉方向不同，所以轉子回路的反應也各不相同；對不同相序的電流，同步電機呈顯的電抗也就有不同的數值。 當同步電機對稱運行時，如前面各章所討論的情形，定子電流為一穩定的對稱三相電流，實際上即一組正序分量，它們所產生的旋轉磁場（即正序旋轉磁場）和轉子之間沒有相對運動，這個磁場并不能在轉子繞組中產生感應電勢，這個電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機的正序電抗即系同步電抗，不對稱運行時，負序電流所產生的負序旋轉磁場以同步速向著和轉子轉向相反的方向旋轉，即該磁場將以兩倍同步速載切轉子繞組，將在轉子繞組中感應一個兩倍于電源頻率的交變電流。對于負序旋轉磁場而言，轉子繞組的作用為一短路繞組，致使負序電流所遇到的便不再是同步電抗，而是另一個電抗x2，稱它為負序電抗，其數值遠較同步電抗為小。 負序旋轉磁場在轉子激磁繞組和組尼繞組中所感應的兩倍頻率的交變電流，將引起附加的銅損耗；負序旋轉磁場還將在轉子表面產生渦流，從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉子溫升提高。此外，負序旋轉磁場還將在轉子軸和定子機座引起振動。 根據我國“發電機運行規程”規定：在額定負載連續運行時，汽輪發電機三相電流之差，不得超過額定值的10%，水輪發電機和同步補償機的三相電流之差，不得超過額定值的20%，同時任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負載連續運行時，各相電流之差可以大于上面所規定的數值，但應根據試驗確定。 當零序電流流過定子繞組時，由各相零序電流所產生的三個脈動磁勢，其幅值相等，時間上同相，而三者在空間各相隔120°電角度，因此三相零序基波全成磁勢恰相至抵消，不形成氣隙互磁通，只存在一些漏磁場，數值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質的零序電抗，用代表，較更小。 由于現代電力系統的規模很大，在正常運行時負載電流的嚴重不對稱是不常見的。具有實際意義的不對稱運行情況為故障狀態，如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。