柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)并聯(lián)運(yùn)行柴油發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定性的影響

點(diǎn)擊次數(shù)：4 發(fā)布時(shí)間：2016/8/25

在穩(wěn)定界限上運(yùn)轉(zhuǎn)的并聯(lián)柴油發(fā)電機(jī)組根據(jù)其力矩矢量圖閉合的原則，的彈性分量與發(fā)電機(jī)的彈性力矩分量之和應(yīng)該等于柴油機(jī)的慣性力矩(圖9. 54)，也即

                        OG+FH =IO

由于

式中  A——轉(zhuǎn)矩增大因子，A取1；

    Mm——柴油機(jī)的標(biāo)稱轉(zhuǎn)矩；

    MG——發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，MG =1.2Mm；

      ƒ——發(fā)電機(jī)的彈性復(fù)數(shù)整步因子，取ƒ=2.3；

      p——發(fā)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)；

      ω——柴油機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；

     ωp——振蕩頻率，為避開(kāi)0.5階的共振強(qiáng)振蕩，取ωp\=0.4ω。

    式(9-75)表明：并聯(lián)運(yùn)行柴油發(fā)電機(jī)組所需要的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由兩部分組成。一部分是為了平衡柴油機(jī)調(diào)節(jié)力矩的彈性分量所必需的，即；第二部分是為了平衡發(fā)電機(jī)的彈性力矩分量所必需的，也即，所以，柴油機(jī)在帶發(fā)電機(jī)作并聯(lián)運(yùn)行時(shí)比柴油機(jī)單獨(dú)運(yùn)行所需要的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量θ要大，因?yàn)檫@個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有一部分是為了平衡并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)彈性力矩所必需的。式(9-75)中的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量用一個(gè)無(wú)量綱的相對(duì)數(shù)值，在初步計(jì)算中，所需的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以取。

    式(9-75)中所有的參數(shù)均為已知，所以也可算出柴油發(fā)電機(jī)組在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)所需的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量θ，其中包括柴油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

    必須指出：只根據(jù)發(fā)電機(jī)的彈性力矩來(lái)計(jì)算必需的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是不夠的。低速柴油機(jī)可以這樣計(jì)算，是因?yàn)榈退贆C(jī)的彈性調(diào)節(jié)力矩相對(duì)于發(fā)電機(jī)的彈性力矩來(lái)講很小，可以忽略不計(jì)。高速機(jī)則由于機(jī)器本身結(jié)構(gòu)上所具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量往往已經(jīng)計(jì)算得大，所以通常問(wèn)題是不大的。只有中速柴油機(jī)的彈性力矩來(lái)說(shuō)比較大。這就相當(dāng)于彈性系統(tǒng)并聯(lián)了一根較硬的彈簧，因而使系統(tǒng)的自振頻率較高，有可能在運(yùn)轉(zhuǎn)中接近0.5ω的強(qiáng)制振蕩頻率。并且由于波動(dòng)的頻率較高，調(diào)速器和柴油機(jī)的滯后相位差εR+εM也可能超過(guò)了90°，引起彈性系統(tǒng)的不穩(wěn)定。所以在這種情況下，一定不能忽略柴油機(jī)的彈性調(diào)節(jié)力矩的作用，必須有一個(gè)較大的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量才能使系統(tǒng)穩(wěn)定。否則，調(diào)速裝置必須具有一個(gè)很大的動(dòng)態(tài)不均勻度δR。為了不會(huì)使調(diào)速器的動(dòng)態(tài)不均勻度超過(guò)允許值，則要求發(fā)電機(jī)必須具有很大的阻尼。