Electrical Power (برق قدرت)
دانلود جزوات و کتاب های مهندسی برق قدرت

 
تاريخ : چهارشنبه بیستم آبان 1388
 

Electrical Power

هر واحد نيروگاهي براي كنترل سرعت و قدرت توربين به يك دستگاه گاورنر (Governor) براي تنظيم جريان آب ورودي به توربين، مجهز مي‌گردد.

گاورنرها به 3 دسته تقسيم مي‌شوند:
- گاورنر مكانيكي
- گاورنر الكترومكانيكي
- گاورنر الكترونيكي
در حال حاضر فقط از گاورنر الكترونيكي در نيروگاههاي جديد استفاده مي‌شود و گاورنرهاي مكانيكي و الكترومكانيكي را فقط در نيروگاههاي قديمي مي‌توان پيدا كرد.

گاورنرهاي جديد داراي دو قسمت الكترونيكي و هيدروليكي مي‎باشند.

1- قسمت الكترونيكي گاورنر
يك كنترل‎كننده الكترونيكي حلقه بسته (close loop) ، مجهز به PLC ، به‌صورت كاملا” دوتايي (Full redundant)، كنترل سيستم را بر عهده مي‌گيرد.
سيگنال‎هاي ورودي اين كنترل‎كننده معمولا" عبارتند از:
- سيگنال آنالوگ سرعت توربين، از خروجي سنسورهاي سرعت توربين (mA20-4)
- سيگنال آنالوگ نشان‎دهنده موقعيت ويكت گيت‌هاي توربين(mA20-4)
- سيگنال آنالوگ نشان‎دهنده توان خروجي ژنراتور (mA20-4)
بر اســــاس سيگنـــــال‎هاي ورودي فــوق و پــردازش آن‌ها در كنتـرل‌كننده PLC، سيگنال خروجــي گـــاورنر الكتـــرونيكي (mA20-4) به شـــير راهنمـــا(Pilot valve) اعمـــال شـــده و با عمــلكرد اين شيـر، فشـــار و دبــي لازم روغـــن براي حركــــت سـرووموتور و دريچه‎هـــاي هـــادي توربيـــن(wicket gates) از طريـق شيـــر كنتـــرل اصـــلي(main valve) گاورنر فراهم مي‎گردد.
كنتـــرل‎كننده فــوق معمولا" به صـورت دوتــايي بـــه عنــوان گاورنــر اصلي و گاورنر پشتيبان در تابلوي كنترل گاورنر قرار مي‌گيرند.
در صـــورت بروز اشكال در گاورنر اصلي(main) ، كنترل سيستم به صورت خودكار، به گاورنر پشتيبان (backup) منتقل مي‎شود.

سيستم كنترل گاورنر داراي سه حالت عملكرد به شرح زير است:
- حـــالت كنتــــرل ســـرعت با كنترل‎كننده PID (speed control)
- حالت كنترل مقدار بازشدگي دريچه‎هاي هادي(wicket gate) توربين با كنترل‎كننده تناسبي (‍P)(opening control)
- حالت كنترل توان خروجي ژنراتور با كنترل‎كننده PID (Power control)


2- قسمت هيدروليكي گاورنر
قســـمت هيدروليكي گاورنر شامل تجهيزات زير مي‎باشد:
- عمــل‎كننده‎هـــاي الكتروهـــيدروليكي براي تبديل سيگنال‎هاي الكتريكي به مقـــادير مكــانيكي متناظر
- تقويت‎كننده هيدروليكي
- واحد تأمين فشار روغن
از اين واحـــد به منظـــور تأميـــن فشـــار روغــــن بـــراي عمــــلكرد سرومــــوتورهاي تـــوربين و نهايتا” باز و بسته شدن ويكت گيت‌هاي توربين استفاده مي‎شود.
سيستم روغـن گـاورنر شامل مخــزن روغن، تانك فشار روغن/هوا(Air Oil Vessel) ، دو دستگاه پمـپ روغـــن گـــاورنر، شيرهاي سولونوئيدي، شير هيدروليكي، سيستم خنك‎كن روغن (شامل دو دستگاه پمپ، كولر و فيلتر دوتايي مربوطه)، تجهيزات كنترل و اندازه‎گيري، لوله‎كشي و غيره مي‎باشد.
برق سيســـتم كنتــــرل گـــاورنر از دو فيـــدر مجــزا،از سيستم DC نيروگاه تأمين مي‎شود.

گاورنر دستگاهي است که ميزان سوخت ورودي به موتور را براي دستيابي به بهترين دور ممکن, تنظيم مي کند.
 انواع سيستم هاي سوخت رساني کاترپيلار به ترتيب قدمت ساخت کدامند؟
1. سيستم سوخت رساني(Mechanically Unit Injection): در اين سيستم پاشش سوخت به طور کامل توسط اجزاي مکانيکي انجام مي گيرد.
2. سيستم سوخت رساني EUI (Electronically controlled Unit Injection): در اين سيستم پمپ انژکتور و نازل با هم ترکيب شد و به صورت يک مجموعه واحد به نام "يونيت انژکتور" تبديل گرديد. در سيستم EUI کنترل پاشش سوخت توسط کامپيوتر مرکزي موتور ECM (Electronic Control Module) صورت مي گيرد اما عملگر پاشش همچنان مکانيکي بافي مانده است.
3. سيستم سوخت رساني :HEUI (Hydraulically actuated /Electronically controlled Unit Injection)
در اين سيستم کنترل پاشش سوخت توسط ECM صورت مي گيرد و عملگر هيدروليکي جايگزين عملگر مکانيکي پاشش  شده است.

 محل قرارگيري گاورنر در کجاي سيستم سوخت رساني است؟
در سيستم MUI ,گاورنر و پمپ انژکتور به هم متصل هستند و يک مجموعه يکپارچه را تشکيل مي دهند به اين معنا که انتهاي ميل بادامک پمپ انژکتور با گاورنرکوپل مي شود, اما درسيستم EUI _ که فاقد پمپ انژکتور مجزاست _ گاورنر به صورت مستقل در مدار سوخت قرار مي گيرد.

 
نماي خارجي مجموعه گاورنر و پمپ انژکتور
1. گاورنر سرو 2. پمپ انژکتور 3. درپوش 4. ورودي روغن از بلوکه موتور به پمپ 5. خروجي روغن از پمپ به بلوکه موتور 6.. ميرا کننده مکانيکي  (dashpot)7. پوسته عقبي گاورنر 8. پوسته مرکزي گاورنر

 گاورنر در کداميک از سيستم هاي سوخت رساني کاترپيلار استفاده مي شود؟
گاورنر مکانيکي و هيدرومکانيکي درسيستم سوخت رسانيMUI  و EUI استفاده مي شود و در سيستم سوخت رساني HEUI ,ECM وظايف گاورنر را انجام مي دهد.

 گاورنر از چه اجزايي تشکيل شده است؟
هر گاورنر بر حسب نوع طراحي و اجزاي متفاوتي ممکن است داشته باشد.
اجزاي مورد بحث در گاورنر اين مقاله به شرح زير است:
1. Governor Servo (گاورنر سرو)
گاورنر سرو وظيفه کمک هيدروليکي به حرکت "شانه سوخت" (شانه سوخت يا Fuel rack بخشي از پمپ انژکتور است که ميزان سوخت ارسالي به سمت "نازل" را به ميزان تعيين شده توسط گاورنر محدود مي کند) را بر عهده دارد.
 
گاورنر سرو
1. شير (Valve) 2. پيستون 3. سيلندر4. غلاف سيلندر 5. شانه سوخت  (A    ورودي روغن B) خروجي روغن (C کانال روغن (D کانال روغن
2. Dashpot )ميرا کننده مکانيکي)
بخشي از گاورنر است که در هنگام اعمال بارهاي ناگهاني, گاورنر را در کنترل بهتر سرعت کمک مي کند.

 
Dashpot
1. شير سوزني 2. محفظه روغن 3. سيلندر 4. پيستون 5. فنر 6. نشيمنگاه فنر


3. Fuel Ratio Control (کنترل کننده ميزان سوخت)
بخشي از گاورنر است که در هنگام افزايش سرعت, با کاستن از ميزان سوخت ارسالي به سيلندرها, ميزان گازهاي خروجي از اگزوز را کاهش مي دهد.

 
Fuel Ratio Control
1. محفظه ورودي هوا 2. مجموعه ديافراگم 3. شير داخلي (internal valve) 4. کانال تخليه روغن 5. ورودي روغن 6. ساق (stem) 7. فنر 8. پيستون 9. کانال روغن 10. مخزن روغن 11. اهرم

4. ) Automatic Timing Advance Unitآوانسر زماني خودکار)
آوانسر زماني خودکار يکي از مکانيزم هاي مکمل گاورنر است که از يک طرف به ميل بادامک پمپ انژکتور متصل بوده و از طرف ديگر با چرخ دنده تايمينگ جلوي موتور درگير است. اين يونيت با استفاده از فشار روغن موتور, تايمينگ پاشش سوخت را متناسب با سرعت موتور تغيير مي دهد, که اين خود سبب بهبود عمل احتراق در دورهاي مختلف مي گردد.


Automatic Timing Advance Unit
1. فنر 2. وزنه دوار (flyweight)3. چرخ دنده تايمينگ 4. حامل (carrier) 5. ميل بادامک پمپ انژکتور 6. پيچ 7.
پيچ تنظيم 8. فنر 9. پيچ 10. رينگ 11. رينگ 12. اسپول 13. بدنه (body)


 نحوه عملکرد گاورنر چگونه است؟
اساس کار گاورنر بر پايه تعامل دو نيروي متقابل است. نيروي اول نيروي حاصل از فشار اهرم گاز است که اين نيرو مايل است مجموعه فنر گاورنر (شماره 1) را از سمت چپ به راست حرکت دهد (با اين عمل ميزان سوخت ارسالي به نازل افزايش مي يابد), نيروي دوم نيروي حاصل از گردش وزنه هاي درون گاورنر (شماره 2) است که مايل به حرکت دادن مجموعه فنر (شماره1) از سمت راست به چپ است (که اين حرکت در جهت کاهش ميزان سوخت ارسالي به سمت نازل است).
هنگامي که دور موتور را بالا مي بريم مجموعه فنر گاورنر براي افزايش سوخت ارسالي به نازل  از چپ به راست فشرده مي شود, با افزايش سوخت, دور موتور بالا مي رود, افزايش دور موتور سبب افزايش دور ميل بادامک پمپ انژکتورشده که در نتيجه آن, وزنه هاي گاورنر (شماره 8) سريعتر به چرخش در مي آيند. هر چه وزنه ها با دور بيشتري بچرخند نيروي بزرگتري را در خلاف جهت نيروي اول به مجموعه فنرگاورنر (شماره 1) وارد مي آورند. نهايتاً بر اثر تعامل اين دو نيروي متقابل کشويي (شماره10) - که موقعيت آن وابسته به موقعيت مجموعه فنر گاورنر است - در هر موقعيتي که قرار گيرد, سوخت بر اساس آن موقعيت به نازل ها ارسال خواهد شد.

نماي دروني گاورنر

1. فنر گاورنر 2. ساق 3. شير (valve) 4. پيستون 5. گاورنر سرو 6. شانه سوخت 7. اهرم 8. وزنه 9. فنر افزاينده سوخت (over fueling spring) 10. کشويي 11. نشيمنگاه فنر

 

بازگشت به صفحه اصلی



ارسال توسط پیمان نوروزی یکتا

خرید شارژ

فروشگاه اينترنتي ايران آرنا

تفریح و سرگرمی

دانلود