东风明斯柴油发电机培训资料

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1、 东风康明斯发电动力机服务培训东风康明斯发电动力机服务培训康豪公司简介 康豪机电工程有限公司是一家集产品开发、工程配套、产品销售和服务为一体的经营实体。以运作东风康明斯G-drive、特种发动机业务为主。公司与东风康明斯、东风汽车工程研究院全面合作，依照G-drive相关国家标准、安全标准及排放标准对现有产品升级换代。康豪机电工程公司将面向市场，以用户最受欢迎的规范市场行为，来运作东风康明斯G-drive内容简介内容简介 o 近年来国内内燃机电站行业不断发展，对于发电类动力机的需求强劲。东风康明斯发动机公司为了满足用户对高品质发电动力机的需求，适应市场需要，开发推出一系列东风康明斯发电动力机，

2、它可于众多同为国际品牌的斯坦福、马拉松、西门子、利莱森玛等发电机配套，大量的应用于工矿、农林、通信、军事、国防、建筑等领域。并以其体积小重量轻、结构紧凑、性能优越赢得了广泛的市场赞誉。为了配合东风康明斯在非车用市场的开拓，更好的服务东风康明斯发电类动力机用户，特就东风康明斯发电动力机的特点、调整维修做一个简短介绍。希望能对从事发电机组调试维修的工作人员及用户在保养维护工作中有一定帮助。发动机型号命名规则发动机型号命名规则 6 B T A 5.9 -G 2 直列6缸5.9升B系列增压中冷柴油发动机 发电用发动机G1表示发动机符合eqvISO8528-2标准中G1性能等级如：稳态调速率8%（一般采

3、用机械调速器）G2表示发动机符合eqvISO8528-2标准中G2性能等级如：稳态调速率5（一般采用电子调速器）发电类发动机调速特性发电类发动机调速特性对同步交流发电机组而言，其频率特性指标主要有以下四项和柴油发动对同步交流发电机组而言，其频率特性指标主要有以下四项和柴油发动机的调速特性相关机的调速特性相关 稳态频率调整率稳态频率调整率（对于机组而言是频率降）oISO8528（GB/T2820）标准规定G1类电站标准为8，G2类电站的标准为5%o机械调速器喷油泵由于结构特点和制造精度等原因最多只能满足6，这也就是为什么东风康明斯的机械泵发动机都标定位G1的原因。油泵配用一体化电调泵可以达到1%

4、甚至更好柴油机稳态调速率（f）的计算公式为：o f-f1of100%o fo式中：f 机组额定空载转速（频率）o f1 机组额定负载载时的转速（频率）发电类发动机调速特性发电类发动机调速特性o 调速率反映了发动机在外界载荷发生改变时，它具有的稳定工作的能力。调速率越小，表示发动机的工作稳定性越好，不会受外界负荷突变而使转速产生较大起落。另方面讲，调速率是指在调速器作用下，发动机转速与负荷之间发生变化的斜率。因此调速率与调速特性曲线有直接联系，对于不同用途的发动机，对调速率的要求显然是不同的，发电机组用发动机，由于电网频率的需要，调速率越小越好，一级电站用机要求调速率不大小1%，一般电站要求3-

5、5%，对汽车用发动机上的调速率，就要求比较大，一般可在10-20%之间.o 调速率的大小取决于油泵上调速器的结构和性能，一般机械式调带器由于结构设计和制造精度的限制，调速率不可能很小，同时往往又会出现“游车”问题。因此对于G2级电站用发动机，就必须采用电控式调速器。发电类发动机调速特性发电类发动机调速特性o稳态频率带稳态频率带是在恒定功率时发电机组频率围绕某一平均值波动的包格线是在恒定功率时发电机组频率围绕某一平均值波动的包格线宽度，用额定频率的某一百分数表示其值。宽度，用额定频率的某一百分数表示其值。态频率带态频率带（转速波动率）可优于ISO8528标准G2级所规定的1.5%指标如图发电类发

6、动机调速特性发电类发动机调速特性o瞬态频率偏差瞬态频率偏差o对于额定频率的突加载时的瞬态调速率和突减载时的瞬态调速率oISO8528标准中规定Class Droop%频率降Steady State%稳态频率波动带Transient%OFF 百分百突减TransientMax.Load ON 突加G182.51815G251.51210G330.5107发电类发动机调速特性发电类发动机调速特性o突加突卸电压曲线发电类发动机调速特性发电类发动机调速特性o频率恢复时间（频率稳定所需时间频率恢复时间（频率稳定所需时间）当负载发生变化时发动机由于符荷发生改变必定会发生短暂的转速不稳定，当然在调速器的作用

7、下将很快适应新的变化后的负荷。“频频率恢复时间率恢复时间”就是考核发动机对负荷自动适应的快速反应能力。按照ISO8528标准规定G2级电站应达到的标准为5S，东风康明斯发动机机实测一般为3.5S。（当然，我们在一种特定设备上的测试难免会带有一定的局限性。）发电类发动机调速特性发电类发动机调速特性o小结：小结：发电机组调速特性的优劣不能只靠发动机的调速系统发电机组调速特性的优劣不能只靠发动机的调速系统o众所周知，发动机四大调速指标的良好实现也不完全由发动机的调速能力所决定。除此以外，用户交流发电机和发动机的对接方式，以及它们的同轴度偏差，电机的励磁性能优劣，以及拖动负载的类型的差别，都会在很大程

8、度上影响这些指标。我们将协同用户一起来设法努力实现。柴油发电机组的柴油发电机组的额定功率额定功率o发动机的额定功率一般是指在使用标准的燃油、润滑油、冷却液的情况下，在标准的环境中即：海拔1000m 环境温度25 相对湿度60 、1500r/min12小时连续运行功率（不包含风扇等消耗发动机的净功率）o发电机组的功率是除去必要的独立辅助设备吸收的电功率之外的发电机组端子处输出的有效功率（GB/T2820）（海拔1000m、环境温度40、相对湿度60条件下）柴油发电机组的柴油发电机组的额定功率额定功率o发动机和发电机组的功率匹配原则 1 发电机组在匹配发动机的输出功率时，应计算客户整套设备需要的电

9、功率、必要的独立辅助设备需要的电功率和交流发电机的功率损失(GB/T2820_2)2 除了要求稳态功率外，应考虑因附加负载（如电动机）启动引起的突然功率变化，因为他们影响发动机的输出特性和交流发电机的电压特性。为此，发电机组制造厂应考虑用户预期连接的电气负载和某一负载接受条件的任何特有性能。(GB/T2820_2)3 发动机及发电机组超出ISO中规定的标准环境下运行时应该对功率做出修正 柴油发电机组的柴油发电机组的额定功率额定功率o发动机的使用功率发动机的使用功率 对于某种特殊用途，在现场条件下驱动交流发电及和一些必要的独立辅助设备，并使发电机组输出额定电功率所要求的发动机输出功率，应根据用户

10、要求的环境状况确定。为了确保给连接的负载连续供电，驱动发电机的发动机所输出的实际功率不大于使用功率。为了满足某些规定的瞬时负载要求，驱动发电机的发动机应输出附加功率。柴油发电机组的柴油发电机组的额定功率额定功率发动机的使用功率发动机的使用功率 除非发电机组厂家明示的备用发电机组，其它各类机组的额定输出功率，发动机必须有能提供附加功率供调速用。（例如转变负载状况和突加负载）该附加的发动机功率通常为发电机组额定功率的10%，且不得向电气耗电装置供电 同样是一个机型，发电机组厂家可以选择1500r/min额定转（50Hz）或者1800r/min额定转速（60Hz），1800转时的额定输出功率将会相对

11、地提高。对于军用400HZ用户，发动机将在2000r/min的额定转速下使用，这更有利于发挥本机型的能力。我们将会替用户匹配出更高的功率等级柴油发电机组的柴油发电机组的额定功率额定功率o发电机组输出功率的种类发电机组输出功率的种类o备用功率备用功率（LTP）：没有过载能力（超负荷功率）每年最多只能以80定功率运行200h，其中以额定功率运行时间不超过25h。o基本功率基本功率（PRP）：n不限时运行。每250h运行期间发动机平均功率不超过额定功率的70；每年以额定功率运行时间不超过500h；在12h运行期间，能以110的额定功率运行1h；每年以110额定功率运行时间不超过25hn限时运行。以额

12、定功率运行时间不得超过750h；超过750h后应以持续功率运行。这种功率比较适合负载比较恒定的场合。o持续功率持续功率（COP）：可以以恒定的额定功率运行，每年运行时间没有限制，没有过载能力。柴油发电机组的柴油发电机组的额定功率额定功率o低负载运行低负载运行 长期低负载运行会对发动机的可靠性和寿命造长期低负载运行会对发动机的可靠性和寿命造成影响，甚至损坏发动机。成影响，甚至损坏发动机。根据根据Cummins发动机公司的的有关试验证明，长期发动机公司的的有关试验证明，长期低于额定功率的低于额定功率的30%负载运行会直接导致发动机的损坏。负载运行会直接导致发动机的损坏。发电机组制造厂应该采取必要的

13、措施限制这种情况的发发电机组制造厂应该采取必要的措施限制这种情况的发生。生。o小结：发电机组功率和发动机功率的关系发电机组功率和发动机功率的关系 由上面的阐述可以看出发电机组额定功率的标定取决于：由上面的阐述可以看出发电机组额定功率的标定取决于：用户的使用环境、拖动负载的类型、机组的使用方用户的使用环境、拖动负载的类型、机组的使用方式、发电机组的额定频率、发动机的性能优劣，发电机式、发电机组的额定频率、发动机的性能优劣，发电机的性能优劣等因素，我们在分析时应该全面考虑这些因的性能优劣等因素，我们在分析时应该全面考虑这些因素。素。一般通俗来讲，发电机组的功率首先取决于驱动交流发电机的柴油机的功率

14、，然后减去柴油机驱动一些必要附件的功率消耗（如风扇、直流充电电机、液压泵），然后减去柴油机与交流发电机中间联结部分的机械能传递的损耗，最后乘以交流发电机本身的发电效率，就得到了该机组所能达到的最大输出功率(理论值)。当然，最终的功率标定要通过试验来确定，为了达到国标中对各项指标的的要求（主要是为了满足某些规定的瞬时负载要求），最终的标定功率至少要最大输出功率的90%发电动力机的结构特点介绍发电动力机的结构特点介绍o东风康明斯发电类动力机是在原来车用发动机的基础上根据发电机组的使用特点和性能要求进行特殊配置的。主要是更改了：o燃油系统-专用电子调速器高压油泵、机械调速器高压油泵、喷油器o发电专用

15、飞轮和飞轮壳o进气系统-专用增压器、空滤总成o取消空压机及液压助力泵o专用发动机悬置o发电专用转速传感器发电动力机的结构特点介绍发电动力机的结构特点介绍发电动力机主要性能零件配置发电动力机主要性能零件配置.xls电子调速系统介绍电子调速系统介绍常见故障诊断排除常见故障诊断排除基础电工知识基础电工知识发电动力机的结构特点介绍发电动力机的结构特点介绍o电子调速系统介绍电子调速系统介绍o东风康明斯电子调速系统主要采用用了美国东风康明斯电子调速系统主要采用用了美国GAC公司的公司的ESD5500E速度控制器速度控制器+ACD175A-2电子调速器产品组成，电子调速器产品组成，用来替代原来机械喷油泵上的

16、机械调速器。用来替代原来机械喷油泵上的机械调速器。o电子调速系统的基本工作原理是电子调速系统的基本工作原理是ESD5500E电子速度控制电子速度控制器利用改变电子调速器电流的大小来控制电子调速器内器利用改变电子调速器电流的大小来控制电子调速器内部的电磁铁吸力，通过吸力的变化从而驱动高压油泵油部的电磁铁吸力，通过吸力的变化从而驱动高压油泵油量控制齿调条运动达到控制发动机转速的目的。量控制齿调条运动达到控制发动机转速的目的。1.泵体2.GAC电子调速器3.连接板电子调速器油泵分三部分组成：电子调速器油泵分三部分组成：泵体、连接板、电子调速器泵体、连接板、电子调速器 电子调速油泵的大脑电子调速油泵的

17、大脑-速度控制器速度控制器GACESD5500E速度控制器调整和安装速度控制器调整和安装o起动前：起动前：首先检查接线是否正确，并拆去A、B接线，测量执行器的电阻是否正确，如均正常，将这两根电线碰触电瓶正负极，执行器应“啪”的一声推至最大油量位置，断电时“啪”的一声回到零油量位;检查油泵齿条是否自由活动且没有阻力。o起动燃油的调校（起动燃油的调校（Starting Fuel 电位器）：电位器）：此电位器设定发动机起动供油量的大小。在出厂时大约调校在中间位置，顺时针=增加起动供油量，逆时针=减小起动供油量。连接G-M，在未开机前先顺时针旋到底。待机组调校好后再调校起动燃油电位器，从顺时针的最大值

18、调至逆时针的最小值，再将发动机起动，并在起动的同时，将起动燃油电位器作顺时针调校至发动机刚能起动运行，反复起动机组及调较起动燃油电位器至最小的起动排烟状态。ESD5500E控制器各电位器作用控制器各电位器作用 及调整顺序及调整顺序 ESD5500E控制器各电位器作用控制器各电位器作用 及调整顺序及调整顺序o稳定（稳定（STABILITY 电位器）：电位器）：（响应时间或积分控制）开始时调较在中间位置，起动及调好设定的转速后，将增益电位器慢慢顺时针调整至发动机不稳定，再慢慢逆时针调整至发动机运行稳定，再进一步逆时针旋转增益电位器5-10度以确定稳定性能。（包括在任何负载情况下）o增益（增益（GA

19、IN 电位器）：电位器）：（灵敏度或比例控制）开始时调较在中间位置，起动及调好设定的转速后，将稳定电位器慢慢顺时针调整至发动机不稳定，再慢慢逆时针调整至发动机运行稳定，再进一步逆时针旋转增益电位器5-10度以确定稳定性能。（包括在任何负载情况下）o调速率调整（调速率调整（DROOP 电位器）：电位器）：此电位器设定发动机的调速率特性（并机时使用），在出厂时大约调较在1-5%范围内。（连接K-L后）顺时针转=增加调速率，逆时针转=减小调速率。此处可接一开关，当机组并机使用时，调校此电位器使多台机组的调速率一致 ESD5500E控制器各电位器作用控制器各电位器作用 及调整顺序及调整顺序o微分时间补

20、偿（微分时间补偿（E1 E2 E3）：）：如果发动机增益小时快速油车，请将跨接线E1-E2剪断；如果发动机慢速油车，请将一只电容焊接在E2（-）、E3（+），电容器为15V1020mfd。o超前超前/滞后电路开关（滞后电路开关（C1）：）：通常在ON位置，如果调速器性能良好，但执行器快速跳动，将开关打到OFF。o剩余频率抑制线路（剩余频率抑制线路（C2）：）：通常在OFF位，若执行器因为软接合引致不正常摆动，将开关打到ON。ESD5500E控制器各电位器作用控制器各电位器作用 及调整顺序及调整顺序o速度斜坡的调较（速度斜坡的调较（SPEED RAMPING 电位器）：电位器）：此电位器设定发动

21、机从起动速度转换至额定速度的快慢。在出厂时大约调校在中间位置，顺时针=延长转换时间（最慢约20秒），逆时针=缩短转换时间。在未开机前先逆时针旋到底。待机组调校好后再将发动机起动，并在起动的同时调节电位器至顺利起动且为最小的起动排烟状态o额定转速（额定转速（SPEED 电位器）：电位器）：此电位器设定发动机的额定转速。在出厂时大约调较在1500转，顺时针转=增加转速，逆时针转=减小转速。o怠速（怠速（IDLE 电位器）：电位器）：此电位器设定发动机的怠速。在出厂时大约调较在发动机要求的怠速范围内，（连接G-M后）顺时针转=增加转速，逆时针转=减小转速。此处可接一开关，转换发动机的怠速与额定转速。

22、ACD175型电子调速器结构和调整 ACD175型电子调速器结构和调整发电类发动机转速传感器-3971944发电类发动机转速传感器o目前发动机上配装的转速传感器大多都是磁电式传感器，如上图所示。由转速传感器累的永磁体和线圈和发动机飞轮齿圈共同作用产生一个交流电压信号（AC 2V-6V）o 当轴旋转时带动齿轮旋转，根据电磁感应的原理在传感器内部线圈的两端产生一个脉冲信号，轴转动一圈时就产生在Z个电压脉冲信号，根据下式：F(n/60)Z 式中：F为频率 Hz秒 n为被测轴转速 转分 Z为齿轮齿数机械泵断油电磁铁的接线方法机械泵断油电磁铁的接线方法 小结：电子调速系统真简单！电子调速系统真简单！简单

23、总结一下电子调速系统的工作原理就是，转速传感器将发动机的转速信号传输给速度控制器，速度控制器将信号处理后模拟成发动机的转速，然后确认应该给电子调速器（执行器）多大的电流，通过电磁铁的驱动将发动机转速控制在设定值内。例，当发电机组负荷突然增加，使发动机转速下降，速度控制器通过转速传感器探知转速低于设定值就马上给执行器增加电流，执行器电流增加磁力增大，将油泵油量控制齿调向内推，加大油泵油量使发动机加速旋转直到恢复到设定值，当然这都是一瞬间完成的。维修发电类动力机用得上的小知识维修发电类动力机用得上的小知识 -非专业电工的电工知识o直流、交流、直流、交流、o电流、电压、功率电流、电压、功率o功率因数

24、功率因数 功率因数是交流电路的重要技术数据之一。功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。所谓功率因数，是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，它等于 P=UIcos非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识o由此可以看出，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大（cos=1）；而纯电感电路，电压与电流的位相差为2，并且是电压

25、超前电流；在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为（2），即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为0。对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识o对于电力设备，电压与电流额定值的乘积，称为这台设备的额定视在功率S即 SUIo也称它为设备的容量，对于发电机来说，这个容量就是发电机可能输出的最大功率，它标志着发电机的发电潜力，至于发电机实际输出多大功率，就跟用电器的功率因数有关，用电器消耗的功率为 P=Scos非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识o按功率计算电流 o电流的大小直接与功率有关,也与电压,相别,力率(又称功率因数)等有关。一般有公式可

26、供计算,由于工厂常用的都是380/220伏三相四线系统,因此,可以根据功率的大小直接算出电流。o以380/220V三相四线系统中的三相设备为准,计算每千瓦的安数 o电压380/220 伏系统每KW，电力加倍，电热加半。单相千瓦，4.5 安。单相 3 8 0，电流两安半。非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识o“电力”专指电动机.在380V三相时(力率0.8左右),电动机每千瓦的电流约为2安.即将“千瓦数加一倍”(乘2)就是电流,安。这电流也称电动机的额定电流.【例1】5.5 千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11 安，o电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相380V的电热设备,每千瓦的电流为1.

27、5安.即将“千瓦数加一半”(乘1.5)，就是电流,安。【例2】15 千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23 安 非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识o这口诀并不专指电热,对于照明也适用.虽然照明的灯泡是单相而不是三相,但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体平衡也可以这样计算。此外,以千伏安为单位的电器(如变压器或整流器)和以千乏为单位的移相电容器(提高力率用)也都适用。即是说,这后半句虽然说的是电热,但包括所有以千伏安为单位的用电设备以及以千瓦为单位的电热和照明设备。o在380/220伏三相四线系统中,单相设备的两条线,一条接相线而另一条接零线的(如照明设备)为单相220 伏用电

28、设备。这种设备的力率大多为1,因此,口诀便直接说明“单相(每)千瓦4.5 安”。计算时,只要“将千瓦数乘4.5”就是电流,安。非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识o大功率电机软启动大功率电机软启动o三相异步电动机应用领域非常广泛。而三相异步电动机的起动，会对电网造成较强干扰，尤其在工业领域中的重载起动，有时可能对设备构成严重威胁。因而三相异步电动机的软起动越来越受到相关技术人员的重视。o软起动可分为有级和无级两类，前者的调节是分档的；后者的调节是连续的。早先的软起动均是有级的，如Y/变换软起动、自耦变压器软起动、电抗器软起动等。无级调节主要有三种：以电解液液阻限流的软起动、以晶闸管为限流器

29、件的晶闸管软起动、以磁饱和电抗器为限流元件的磁控软起动。变频器也是一种软起动装置，而且是比较理想的一种，它可以在限流的同时保持高的起动转矩。价格贵是制约其推广应用的主要因素。人们购置变频器一般都是着眼于调速，所以，常常不把它归类于软起动装置。非专业电工的电工知识非专业电工的电工知识发动机型号机组功率能直接启动的电动机功率4BTA40KW 16-20 kw6BT75KW 30 kw6CTA120KW45-50 kw东风康明斯发电机组电机启动能力东风康明斯发电机组电机启动能力发电机组启动电动机的能力，不仅是发动机能起决定作用的，发电发电机组启动电动机的能力，不仅是发动机能起决定作用的，发电机本身的性能对电机启动性能至关重要。机本身的性能对电机启动性能至关重要。谢谢大家！谢谢大家！