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柴油发电机组控制系统的原理及示值参数

在完善的UPS供电系统中，除了UPS之外大都配置了柴油发电机组。市电中断瞬间UPS将蓄电

池的直流电能逆变为交流电，不间断地供给负载，然后再启动柴油发电机组，将其发出的电能代替市

电供给UPS，使其再转回日常的双变换工作状态并对电池充电。这样，UPS充分发挥了对负载不间断

提供优良电能的特点，柴油发电机组也充分发挥了依靠燃油可以长时间发电，并且可以带动UPS不宜

供电的感性负载设备。

柴油发电机组是由将燃烧柴油产生的热能转换为曲轴、飞轮旋转的机械能的柴油发动机和将机

械能转换为电能的同步发电机结合在一起组成的。它们的工作方式、性能及调控特点各不相同，要

想使这个组合体各自充分发挥其功能的最佳工作状态，从而形成一个良好性能的运行整体，则必须有

一个统一的监测、指挥中心——柴油发电机组的控制系统。

1控制系统的构成

尽管柴油发电机组的输出功率、结构形式、工艺技术特点各不相同，但机组的控制系统是大同

小异的。控制系统由控制屏（或称控制柜）以及与其相连接的分布在柴油发动机和同步发电机重要

部位的各种传感器构成。

一般小功率柴油发电机组的控制屏多以电压、电流、频率、油压、油温、液位、水温、转速等模

拟指针表和一些控制开关组成，其内部测量及控制电路比较简单。安装在柴油发动机和同步发电机

重要部位的传感器，将表征该部位工作状况的模拟电信号传送到控制屏的电子处理电路（有的采用

单片机），经调理、整定后用相应的模拟指针表指示出数值。控制部件一般是用手动开关。

现代中、大型柴油发电机组的控制屏都是以16位或32位微处理器（也有的用可编程控制器）

为核心的数字处理装置，其LCD（液晶显示器）取代了很多的模拟指针表，显示各种参量的实时数

字值，从而使得数据分析、处理及控制完全实现了智能化和遥测、遥信、遥控功能。由控制屏和柴油

发电机组每个重要部位的各种传感器构成的控制系统如图1所示。

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2系统的工作原理及示值参数分析

从柴油发电机组的控制系统方框图可知:柴油发动机是柴油发电机组的动力源，其工作状况对整

个机组的性能起着重要的作用，所以监测的传感器就多些。根据柴油发动机的功率不同，所要监控

的项目有多少之分，但基本上有框图中的八个方面的参数需要监控。

同步发电机是直接给负载供电的设备，因此电能的质量是关注的重点，其电力输出自动控制装

置也是个重要的部件，控制屏与其通讯设备也是不可少的。从图中可见，同步发电机一般有五个方

面的参数应该监控。

安装在柴油发电机组各重要部位和机构的传感器，有的在柴油发电机组处于待机状态时就已经

在工作，机组启动后则全部投入运行。这些传感器将其所在部位和机构的工作状态信息实时地、连

续地传送到控制系统的核心——控制屏内，屏内的微处理器按着程序对各传感器接口进行扫描并采集

数据。这些数据和信息被微处理器按程序运算、比较、判别后将结果送入存储器，同时在LCD显示

器和部分模拟指针表上指示出来。此外微处理器还将一些处理结果转换成反馈调节量去调控相应部位

或机构的工作状况，甚至保护停机。

控制系统就是这样实时、智能化地检测和控制着柴油发电机组，使其保持着良好的工作性能。

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控制屏的各种不值和参数清楚地表明了柴油及电机组各重要部位和机构的工作状态。

此了解和分析这些示值参数的意义，对用好和管好柴油