对ZK-135-42型应急发电机组自动起停装置的改进.doc

湖南省技师综合评审维修电工职业文章（国家职业资格二级） 文章类型：论 文 文章题目：对13542型应急发电机组自动起停装置的改进 姓 名：曹先东 准考证号： 所在省市：湖南省株洲市 工作单位：株洲市第二机床厂对13542型应急发电机组自动起停装置的改进株洲市第二机床厂 曹 先 东摘要：ZK13542型柴油发电机组的自动起动装置有一个致命的缺点自动起动四次失败后，必须由值班员及时断开K2开关，预防机组再次进行自动起动，损伤蓄电池或损坏起动电动机。我经过对起动电路原理的详细分析，对其进行改进，成功解决了该问题，并使其增加了停送电自动转换功能。完全摆脱由值班员必须在场值班的历史。关键词：应急发电机组 柴油发电机组 自动起停装置前 言 在株洲第二机床厂有ZK135型柴油发电机组两台，作为停电时应急电源用，以保证机关楼正常的办公秩序。平时都有人二十四小时值班，以便停电后及时起动柴油发电机组发电、手动供电。因为市电很少停电，所以值班员的思想渐渐麻痹，偶尔有不在位的现象。2000年7月的一天，天气较好，发电机组的值班员像往常一样偷溜出去玩。可偏巧此时市电停电；柴油发电机组经自起动电路自动起动，但“屋漏偏逢连雨天”，因值班员的疏忽大意，油箱的油路开关未打开，造成发电机组自起动失败。等值班员会到机房发现两台发电机组中的一台仍在起动中、另一台的起动电动机已经烧毁。为此，值班员受到了处分。一、提出问题随着理论学习的深入，专业技术水平的提高，我对ZK135型柴油发电机组的认识也越来越多。通过对起动电路原理图的认真分析，总算找到了2000年7月那次事故的原因：原来自起动装置自身就有一个致命的缺点自起动四次失败后，如不及时断开K2，经过几秒钟，又会自起动，直到蓄电池的电耗完或者起动电动机损坏，才能停止。只不过值班员的粗心使它的缺点呈现出来而已。在业务时间里面，我利用专业理论知识，查找大量有用资料后，时间改进了ZK13542型柴油发电机组的自起动装置，取得圆满成功。ZK13542型柴油发电机组自动起停电路采用继电器为主的控制电路（如图1）二、分析问题 1、原理： 1.1、组成及作用 、执行机构：它由直流伺服电动机YD、凸轮控制开关KK、熔断器RD1、电阻器R1、加速继电器J11、减速继电器J12和起动继电器ZC等组成。此机构装在柴油机的调速器手柄附近，它的伺服电动机输出的转矩经连杆与调速器手柄相连。用以控制油门开度自动加大和减小。 凸轮控制开关KK与伺服电动机YD相连。分为停机、起动、额定转速和高速微调四个位置，共有A、B、C、D、E五个凸轮开关进行同轴连接的程序控制。油门停机位时，只有A接通。在起动位时，却有B、C、D、E接通。在额定转速位时，只有C、D、E接通。在高速微调位时，只有D、E接通。 、伺服电动机为直流并激式电动机。正转和反转分别由继电器J11和J12控制。当J11和J12由工作至复位停止时，则伺服电动机借助J11和J12的常闭触点进行能耗制动，使其快速停止。接触器ZC是通断起动马达电路的。它由继电器J1进行控制。 、控制箱：内部装有熔断器RD2、电容器C1、C2、C3、电阻R2、二极管D112、继电器J110和时间继电器SJ1-3等。箱面装有纽扣开关K15和指示灯TD、G14、按钮开关ZA、NA等。用以控制柴油机进行自起动和停止。 、电源：为蓄电池组。工作电压为24V。 、其它元件：有油压继电器YLJ、油温继电器WY2、水温继电器WY1和鸣音器MY等。它们用来检测柴油机的滑油和冷却水工况，越限时自动报警，正常时发出自控信号。图 1 ZK13542型柴油发电机组自动起停电路控制电路2、自起动准备、基本要求：机组平时应处于备用待命状态。柴油机、发电机、蓄电池、电起动系统和充电发电机系统等均应能正常工作。柴油机的各水路、油路畅通并处于暖机状态。确保机体环温在5摄氏度以上。、将双联开关K1扳至“自控”位置作好自动操作准备，开关K4扳至“单机”位置作好单机起动准备；双联开关K3扳至“正常”位置。开关K2暂是断开以便完成各准备工作。开关K5扳至直接停机位置。、接通本装置的直流24V电源。若柴油机的调速器手柄已在起动位置，则准备工作完毕。若手柄在停机位置，则“准备”电路将投入工作，使凸轮开关KK自动由停机位转至起动位后自停，亦实现了自动完成准备工作。3、基本电路：电源正极熔断器RD1凸轮开关A继电器J9和J2的常闭触点二极管D2时间继电器SJ2的线圈电源负极。时间继电器SJ2的触点延时为5秒钟。当线圈通电5秒后，三副触点同时动作，产生下列结果：继电器J5动作，其触点动作后，使伺服电动机的磁场电路F1F2通电激磁；使线圈电路自锁，代替SJ2触点；使继电器J11动作。继电器J1线圈断路。时间继电器SJ1线圈电路接通，因无电压暂不动作。继电器J11动作后，产生下列结果：伺服电动机的电枢绕组YD通电；继电器J6动作，使F1F2电路通电，则电机带动凸轮开关KK转动；线圈电路自锁，代替J5触点；断开减速继电器J12线圈电路，实现联锁；断开油水报警电路，暂不工作。当YD带动KK转至起动位时，因开关A自动断开，使上述电路中的SJ2、J5、J11等断电而停止工作，各触点复位。则伺服电动机YD带动油门手柄停止在起动位置。凸轮开关停止在起动位以后，虽然开关E接通后引入电源电压，但由于各继电器均已复位，故只处于准备状态。4、自起动在完成自起动准备工作以后，合上开关K2，电源指示灯TD亮，表示此装置可以接收自起动指令进行自起动。 、自动发令：如果运行发电机因故障或其它原因突然失电，将引起它的自动空气断路器DW自动跳闸，则常闭副触点还原，对备用机组立即发出自起动指令。电路如下： 电源正极K2RD2K3K1K4DW继电器J4的线圈电源负极。 发令继电器J4动作后，产生下列结果： 减速继电器J12线圈断路；加速继电器J11线圈接通，因无电压，暂不工作；F1F2继续通电激磁；继电器J8动作，发出声光报警（此时因尚未起动成功，故属于正常报警，工作人员可以暂时断开消音开关K7，停止声音报警）；继电器J1和时间继电器SJ2、SJ3的线圈电路通电。 、自动起动：继电器J1动作后，使起动接触器ZC动作，起动马达带动柴油机起动（此部分电路未画出）。如果柴油机起动成功，转速达到700转/分左右，则柴油机所带动的充电发电机将发出电来，使继电器J10动作，相当于发出起动成功的信号。 如果在5秒内转速达不到700转/分左右，表示起动失败。此时，时间继电器SJ2的触点动作，断开J1线圈电路，柴油机停止起动；同时接通时间继电器SJ1线圈电路，开始10秒钟计时延时。10秒钟后，SJ1的常闭触点动作，断开SJ2的线圈电路，使SJ2和SJ1的触点先后瞬时复位，则再次接通J1线圈电路，使柴油机进行第二次起动。如果再次起动失败，则可重复上述电路再起动两次。 、自起动失败：柴油机经过四次重复起动失败后，共用时60秒钟（每次起动时间为5秒，暂停时间为10秒）。此时，时间继电器SJ3的触点也经60秒延时后即动作，产生下列结果：自动断开SJ1、SJ2、J1和ZC等电路，使柴油机停止起动。SJ3的电路虽然也被断开，但是由于电容C2对SJ3的线圈放电，使SJ3的触点可以继续工作一段时间，防止触点与线圈之间进行振荡。继电器J2动作，继续断开SJ2的线圈电路。继电器J12动作，伺服电动机YD通电后反转，带动凸轮开关由起动位置退回至停机位置时自停。（柴油机自起动失败自停后，值班人员应及时断开K2开关，检查机组情况，排除故障后再进行手动起动或自动起动。否则，当电容C2放电电压低于SJ3的释放电压后，SJ3的触点复位，又重新进行自起动） 断开K2的目的：一方面使柴油机有效停止自起动；一方面使SJ2的触点延时5秒后动作，重新将凸轮开关由停机位转至起动位自停，为下次自起动作好准备。3、 解决问题 针对自起动失败后需及时手动断开K2开关，我根据实际情况，在电路中增加了J2的常开触点和二极管D13，其作用是当J2线圈得电后，J2的常开触点闭合，代替SJ3的常开触点，形成自锁。并在RD2下面增加一个J2的常闭触点，以提高其可靠性。针对人工合闸送电，我添加了KT4、KT5和J13。当柴油机起动成功，转速达到700转/分左右后，柴油机所带动的充电发电机将发出电来。KT4线圈得电，经过40秒延时后，KT4的常开触点动作，（K9闭合）接通J13线圈电路，使发电机组向负载供电；当市电恢复后，KT5线圈得电，经过20秒延时，其常开触点动作，接通DW的线圈。 DW的触点