. UPS对发电机组的影响:
UPS作为自市电停电到备用柴油发电机组供电的中间段的电源设备可以将蓄电池的电能无地逆变向重要负载供电,从而保证在柴油发电机组启动供电前负载不断电,而当柴油发电机组投入使用时,UPS就作为机组的负载,为电池进行充电。整流滤波器件是UPS的主要部件之一,这种非线性负载会向柴油发电机组反射大量的高次谐波,其中以5次和7次谐波危害严重,尤其是非线性负载较大而发电机组容量又较小时这种危害就更明显,主要表现在以下几种故障现象:
1) 发电机组的输出电压突然到440V以上,其后果是造成UPS损坏。
2) 发电机组输出频率到50-60Hz,致使UPS保护动作。
3) 发电机组在出现频率或电压异常的同时出现严重的机械共振现象,柴油机出现有节奏的摇摆和声音起伏,严重时还出现损坏发电机的励磁回路和***R。
4) UPS因检测到过电压或过频率而自动关断整流器,由后备电池组向负载放电或从旁路直接向负载供电。
以交流发电机为例。按磁场绕组打铁形式可分为两种搭铁方式:
(1)内塔铁型交流发电机,由磁场绕组的一端直接塔铁,与壳体相连
(2)外塔铁型交流发电机,由磁场绕组的一段接入调节器,通过调节器再塔铁。外塔铁又称间接搭铁。
按整流器结构分类
按整流器结果分为三类
(1)六管交流发电机
六管交流发电机就是采用具有六只硅整流二极管的整流器进行整流的发电机,如JF1522型发电机。
(2)八管交流发电机
八管交流发电机就是采用具有八只硅整流二级管的整流器进行整流的发电机。八管交流发电机的基本结构与六管交流发电机相同。所以不同的是整流器有八只硅整流二级管.六只二级管组成三相全波桥式整流电路。另两只二级管是中性点二级管,其中一只二极管接在中性和正极之间,集装箱发电机组出租,对中性点电压进行全波整流。
1面向Simulink数字调速系统框图
在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制,变速积分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
1.1常规PID控制
首先看常规PID控制,下面是它的系统框图,这是常规采用的PID控制系统图,通过对真实控制系统绘制框图,观察采用常规PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统框图,图2不完全微分PID控制系统框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分,这是用来改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统框图。
1.4模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合,吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力,能够自动识辨被控过程参数、自动整定控制参数,能够适应被控过程模型参数的变化;其次它又具有常规PID控制器结构简单、鲁棒性强、可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器,再在Simulink中建立系统模型,把模糊控制器模块和我们设计的FIS结构连接起来,就可以对它进行研究了,系统框图的建立关键是对PID三个参数Kp,Ki,Kd的整定,这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊规则表。
(1)比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但容易产生超调,可能会导致系统不稳定。Kp取值过小,会降低调节精度,使响应速度变慢,延长调节时间,使系统动态和静态特征变坏。
(2)积分作用系数Ki的作用是消除系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差消除越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。但Ki过小会使系统的静态误差难以消除,影响系统的调节精度。
(3)微分的作用系数Kd的作用是改善系统的动态特征,其主要作用是在响应过程中***偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,延长了调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统框图。
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