книги из ГПНТБ / Ченцов В.Н. Тепломеханическое оборудование автономных источников электроснабжения конспект лекций

200

водится в действие кулачками или эксцентриками 2

( с м . р и с . 6 7 ) ,

сидящими на отдельном или общем распределительном

валике. Дис­

ковый воздухораспределитель (см.рис.66) находится

в

постоянном

зацеплении с коленчатым валом дизеля. При совпадении

отверстия

Отжав пружину клапана,

воздух попадает в камеру сгорания в мо­

мент, когда поршень находится в зоне

в . м . т . в начале

такта

расширения. При этом воздух давит на

поршень. Поршень

опускает­

ся вниз и приводит во вращение коленчатый вал дизеля.

Когда

коленчатый вал раскрутится до пусковых оборотов, при которых

возможно самовоспламенение топлива, дизель запускается.

Пусковые клапаны. Пусковые клапаны размещаются в крышке

цилиндров и предназначены для подвода

сжатого воздуха

в ци­

линдры двигателя. Схема автоматического пускового клапана

представлена на рис.66

,

а пускового

клапана с пневматическим

управлением на рис.67

.

Материалом

для пусковых клапанов мо­

ЭСХ8М, ЭСХІ2), хромоникѳлекремнистые и сильхромовые.

Стаканы

клапанов изготовляются из перлитового чугуна СЧ 28-48

или

СЧ 24-44.

Главный маневровый клапан. Главный маневровый клапан

а в т о ­

матически согласовывает момент подачи воздуха в пусковую

си ­

стему с положением механизма тошшвоподачи при установке

ор ­

включения,

который бы перемещал стартерную шестерню на ввод в

зацепление

с венцом маховика. Конструкция

инерционного

привода

с перемещением

шестерни

по винтовой резьбе

представлена

на

р и с . 6 8 . На валу

I

якоря

стартера свободно

сидит втулка

4,имею­

щая трѳхзаходную

резьбу,

на которую навинчивается шестерня 5.

креплен к

валу

I через шайбу 2 , а

второй закреплен на втулке 4.

После включения

стартера

вал якоря начинает разворачиваться,

а

шестерня

5 с

грузом 7

благодаря

инерции совершает вначале

только продольное перемещение

по

резьбе . При этом происходит

ее

ввод в

зацепление с

венцом

6

маховика. Как только дизель

запустится

и число оборотов маховика возрастет, шестерня 5,

отказы в

работе

механизма

привода

вследствие

загустения

его

смазки.

J Конструкция

механизма

привода

с принудительным перемещением

и муфтой

свободного хода

приведена

на рис . 69 .

В отличие

от ме-

Рис.69

ханизма

инерционного

типа

стартерная шестерня

5 перемещается

по шлицам вала

якоря

I

с

помощью

постороннего

усилия,

переда­

ваемого

через

вильчатый

рычаг

3,

скользящее кольцо

2,

пружи­

ну 4 и муфту свободного

хода.

Муфта свободного

хода

включает

в себя

крестовину 6,

ролики 7

и плунжеры 8 с пружинами

9. В

чаг 3 шестерня

вместе с муфтой свободного

хода перемещается

по шлицам вала

I и входит в зацепление с зубчатым венцом 10

маховика.При этом включается стартер и вал

якоря I раскручи­

вается совместно с крестовиной 6. Ролики 7,

выталкиваемые

пру­

жинами

9 плунжеров 8,

заклиниваются в корпусе крестовины

6

и

во внутренней обойме

шестерни

5, передавая

крутящий

момент

с

вала I

стартера на шестерню.

После запуска

дизеля

шестерня

5

следствием чего оказывается меньший износ

венца,

а

также более

надежный запуск в холодное время. Однако

муфта

свободного

хода

не всегда защищает вал

якоря стартера

от

разноса.

В мощных стартерах,

используемых

для

быстроходных дизелей

повышенной мощности, находит применение

механизм

привода

с

При первой степени автоматическими

устройствами

обеспечи­

ваются:

-

поддержание

заданных оборотов

дизель-генератора незави­

симо

от нагрузки

на агрегат;

-

поддержание

температуры воды

и масла на выходе

из дизеля

в пределах, определяемых требованиями

завода-изготовителя;

-

аварийная сигнализация и защита

с отключением

а г р е г а т а .

При второй степени автоматизации автоматическими

устройст­

вами

дополнительно

обеспечиваются:

- автомагический или дистанционный пуск дизель-генератора

внешним импульсом

или при исчезновении напряжения на

шинах ДЭС;

-

подготовка к

приему нагрузки;

-

дистанционное или автоматическое изменение оборотов

а г р е ­

гата

для ввода в синхронизацию с другими агрегатами

или с

внеш­

204

-

синхронизация

с

внешней

сетью

или

другими

а г р е ­

гатами;

-

прием нагрузки;

-

контроль

за

работой дизель-электрического

агрегата

и

его

защита;

- автоматическая или дистанционная остановка агрегата с

возвратом схемы

автоматического

управления

и агрегатов

систе ­

мы в

состояние

готовности к

последующему пуску;

-

прогрев дизеля и поддержание его в состоянии

"горячего

резерва", т . е .

в состоянии готовности к немедленному пуску и

приему

нагрузки;

-

распределение

активных

и

реактивных

нагрузок

между

п а ­

раллельно работающими дизель-генераторами.

Агрегат второй степени автоматизации требует только

ч а с ­

тичного обслуживания и не требует постоянного наблюдения со

стороны обслуживающего

персонала.

При третьей степени автоматизации автоматическими устрой­

ствами

дополнительно

обеспечиваются:

-

пополнение

топливных,

водяных и масляных

расходных

ба ­

ков

и

баллонов

со

сжатым воздухом;

-

подзарядка

стертерных

аккумуляторных

батарей,

а

также

батарей системы

собственных

нужд;

-

прокачка

дизеля

маслом

перед

его

пуском;

-

управление

вспомогательными

агрегатами ДЭС;

- осуществление операций по распределе.нию энергии.

Комплекс систем

автоматики

дизель-электрического агрегата

логических и усилительных элементов

САУ подразделяются на р е -

лѳйно-контактные и системы, выполненные на основе

бесконтакт­

ных (полупроводниковых, магнитных и

д р . ) датчиков,

логических

1 . Системы регулирования оборотов

дизеля, определяющие ч а с ­

тоту тока (см.§ 14) .

2 . Системы регулирования напряжения генераторов ДГУ. Совре­

менные ЛГУ оснащаются автоматическими

регуляторами

напряжения,

генератора. При увеличении нагрузки

на генератор увеличивается

падение напряжения на его обмотках

и

соответственно

уменьшается

возбуждения генератора.

Так как напряжение генератора зависит

не

только от

нагрузки,

но и от оборотов ДГУ ( т . е . частоты тока),

то

регуляторы

напряжения оснащаются частотными корректорами на­

ней сетью при

их параллельной

работе.

3. Системы регулирования температурного режима

дизеля

(см . * 16).

4. САУ агрегатами собственных нужд. Необслуживаемая работа

ДГУ третьей степени автоматизации обеспечивается

автономными

САУ гопливоподкачивающими и маслоподкачивающими

насосами,

по ­

полняющими топливные и масляные расходные баки,

компрессором,

пополняющим

баллоны системы

пуска, устройствами

подзаряда

а к ­

системе охлаждения дизеля, и

т . д . Указанные САУ

принято назы­

вать системами

автоматизации

агрегатоз собственных нужд ДЭС.

5 . Система

автоматического и дистанционного

управления ди­

зель-генератором. Современные

автоматизированные

дизель-элек­

ления.

Необходимая технология пуска, синхронизации, приема на­

грузки, остановки и т . д .

обеспечивается САУ, зключающей

в к а ­

честве

составных частей

все ранее перечисленные системы

авто -

импульс

на

пуск

и в

течение промежутка времени і „ - t

про­

изводится предпусковая ыаслопрокачка и топливопрокачка

дизеля.

В момент

времени

tM

датчик давления масла фиксирует факт

удач­

ной маслопрокачки и включает пусковое устройство. В течение

времени

t

- tn

коленчатый вал дизеля раскручивается

до

необ­

ходимой

скорости

п„

и в

момент

времени

tn

происходит пуск

дизеля. В период

времени tn~ tya

в дизеле

происходит

пусковой

заброс оборотов,

вступает в действие центробежный регулятор

скорости

и

к моменту

t

обороты

успокаиваются ( т . е .

прохо­

дит время

переходных

процессов).

В момент

времени t

фикси­

"горячего резерва",

то непосредственно после

момента времени

t

начинается

повышение

оборотов. Если же дизель

запускает ­

ся

из

состояния

"холодного

резерва", то в течение времени

t

- tng

происходит самопрогрев дизеля на пусковых

оборотах

ппуск

'

После

самопрогреза

в

течение

промежутка

времени

Ьпд-

гі

происходит

быстрая затяжка пружины, регулятора

и

быстрое

повышение оборотов

до

подсинхронных

п п д Э с .

В момент

времени

Ьмпо

'

дается импульс

в системы

генератора

с

целью

снижается скорость

повышения оборотов и

при

достижении

номи­

нальных оборотов п

вступает в действие система синхрони­

зации генератора. После синхронизации в

период времени tc-

tnH

генератор принимает

нагрузку. Время t0-

tnH

пуска современных

автоматизированных

ЛГУ малой и средней

мощности составляет от

случаях пуск производится

в одну ступень, т . е . после момента

tipr!

дизель выходит на номинальные обороты и принимает

на­

грузку

(см . пунктирную кривую на р и с . 7 0 ) .

На рис.70 представлены

основные процессы пуска. Эти про­

цессы

сопровождаются рядом

других операций. Более полно

т е х ­

нология пуска

может быть представлена в виде функциональной

схемы системы

автоматики,

представленной на р и с . 7 1 . Процессы

на схеме условно

обозначены прямоугольниками,

а связь

процес­

сов - стрелками.

На схеме

цифрами обозначены

следующие

про ­

цессы:

ние временного контроля

пуска.

2 .

Отключение цепей защиты по низкому давлению масла.

3.

Включение

маслопрокачивающего и

топливопрокачмваюдаго

агрегата и включение временного контроля маслопрокачки.

4.

Фиксация

необходимого давления

масла

и

отключение в р е ­

менного

контроля

маслопрокачки.

5.

Включение

пускового

устройства.

6.

Две-три автоматические попытки

пуска

с

необходимыми

вре ­

менными

интервалами

между

попытками.

7.

Выход дизеля

на

пусковые обороты и фиксация факта

з а ­

прокачивающего и топливопрокачивающего агрегатов

и

пусковых

устройств.

8.

Включение

защиты по низкому давлению масла с

необходи­

мой выдержкой времени (с целью предотвращения ложной

остановки

по низкому давлению масла) .

9. Самопрогрев дизеля на пусковых оборотах до необходимого

значения температуры воды и масла на выходе

из дизеля.

10.

Включение

электродвигателя механизма

затяжки

пружины

регулятора и быстрое повышение

оборотов дизеля.

1 1 .

Включение

реле, малой скорости и медленное

повышение обо­

ротов

дизеля до

подсинхроиного

значения.

12.

Фиксация

факта выхода ДГУ на обороты

синхронизации,

вания САУ ДГУ, т . е . разработки схемы системы

автоматики.

Технологические схемы остановок и защит

ДГУ. Типичная

т е х ­

нологическая схема автоматической остановки

ДГУ включает

с л е ­

дующие

процессы:

I .

Подачу импульса на остановку.