南极科考支撑平台发电机系统优化设计

发布时间：2020-08-24 09:34

【摘要】：随着昆仑站和泰山站的建立,中国极地科考事业逐渐步入急速发展的快车道。伴随着极地科考事业的蓬勃发展,我国在极地科考支撑平台领域也实现了重大的突破。发电机系统是极地科考支撑平台的核心,负责为整个科考站提供电能供应,发电机系统的稳定是整个科考支撑平台稳定、可靠运行的前提。本文针对项目组的南极科考支撑平台发电机系统进行了优化设计,主要工作包括:1、针对发电机系统润滑油循环回路存在的问题进行了分析,在此基础上引入了基于介电常数判断润滑油油品状态的方案,设计了一种集测量润滑油介电常数与润滑油液位功能的电容式传感器。对柴油发电机油口进行了改造,实现了发电机润滑油的自动更换。2、分析了发电机组运行时存在的问题,通过燃油预热、润滑油以及进气口预热等方式,提高柴油发电机冷启动性能。同时为六台发电机设计了基于循环队列的调度方案,确保发电机不会因为长时间停滞而启动困难。3、针对现有发电机系统蓄电池储能模块存在的问题进行了分析,提出了使用双向DC/DC变换器作为蓄电池与高压母线接口,同时根据蓄电池的充放电特性设计了双向DC/DC变换器的控制策略,给出了具体的控制方案。优化后的方案可以很好起到稳定母线电压,提高了发电机系统的稳定性。最后,对发电机系统制定了详细的测试方案,测试结果表明优化后的发电机系统能够为整个支撑平台提供稳定、可靠的能源供应。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM31
【图文】：

柴油发电机的工作性能以及机器磨损情况直接受到润滑油品质的制约。由于发电系统工作在无人值守的环境下，若不对机身内的润滑油进行补充或更换，柴油发电机器件会发生磨损，影响发电机的性能以及使用寿命。运行中的科考支撑平台虽然实现润滑油的循环，但是其实现方案在实现功能的同时也带来了一些新的问题。本章将从个方面说明柴油发电机润滑油循环回路的改造, 首先是对柴油发电机组现有润滑油循回路的描述和分析。其次，在现有改造的基础上，针对柴油机润滑油循环回路存在的题提出了新的改造和优化方案。3.1 润滑油油路存在的问题南极科考支撑平台发电机系统采用循环回路的设计，在柴油发电机组外增加两个滑油油箱，每三台柴油发电机公用一个润滑油油箱。柴油发电机上改装有进油口和回口，通过设定油泵的运行时间，开关频率，将外部润滑油油箱里的新鲜润滑油注入注口，再通过回流口流入外部润滑油油箱形成循环。润滑油回路如下图所示。

柴油发电机的工作性能以及机器磨损情况直接受到润滑油品质的制约。由于发电系统工作在无人值守的环境下，若不对机身内的润滑油进行补充或更换，柴油发电机器件会发生磨损，影响发电机的性能以及使用寿命。运行中的科考支撑平台虽然实现润滑油的循环，但是其实现方案在实现功能的同时也带来了一些新的问题。本章将从个方面说明柴油发电机润滑油循环回路的改造, 首先是对柴油发电机组现有润滑油循回路的描述和分析。其次，在现有改造的基础上，针对柴油机润滑油循环回路存在的题提出了新的改造和优化方案。3.1 润滑油油路存在的问题南极科考支撑平台发电机系统采用循环回路的设计，在柴油发电机组外增加两个滑油油箱，每三台柴油发电机公用一个润滑油油箱。柴油发电机上改装有进油口和回口，通过设定油泵的运行时间，开关频率，将外部润滑油油箱里的新鲜润滑油注入注口，再通过回流口流入外部润滑油油箱形成循环。润滑油回路如下图所示。

的问题发电机系统采用循环回路的设计，在柴发电机公用一个润滑油油箱。柴油发电行时间，开关频率，将外部润滑油油箱外部润滑油油箱形成循环。润滑油回路口效果图 图 3-2 润滑油泵

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 屈双惠;杨志宏;王丽;马志春;;多翼耦合发电机系统的设计及其电路实现[J];扬州大学学报(自然科学版);2016年01期

2 王春梅;常璐璐;申玉静;;不确定变形耦合发电机系统的参数辨识与自适应同步[J];科技信息(科学教研);2008年07期

3 王春梅;常璐璐;薛红芳;;不确定变形耦合发电机系统的参数辨识与自适应同步[J];滨州学院学报;2008年03期

4 王兴元;武相军;;耦合发电机系统的自适应控制与同步[J];物理学报;2006年10期

5 涂植英,余楚中;发电机系统的机器参数辨识与故障检测[J];重庆大学学报(自然科学版);1988年01期

6 倪受元,常振炎;风-电转换中两种新型的发电机系统[J];电工技术杂志;1988年05期

7 谢艳云;蔡文良;;超混沌耦合发电机系统与超混沌Lü系统的异结构同步[J];齐齐哈尔大学学报(自然科学版);2017年01期

8 王兴元;武相军;;变形耦合发电机系统中的混沌控制[J];物理学报;2006年10期

9 吴淑花;刘振永;郝建红;马志春;;耦合发电机系统的动力学分析及其自适应控制[J];河北科技大学学报;2010年03期

10 孙述宽;卢子广;谭峙;;采用异步电机的42V汽车起动-发电机系统的建模与仿真[J];电机与控制应用;2008年03期

相关会议论文 前4条

1 李德林;;磁流体动力学发电机系统的解析[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年

2 赫卫东;景国峰;李军斌;崔建德;李强;;氢内冷发电机系统漏氢漏水探讨[A];2017清洁高效燃煤发电技术交流研讨会论文集[C];2017年

3 吕飞;魏佳丹;周波;;电励磁双凸极发电机系统的Pspice建模与仿真[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年

4 顾旺旺;王哲;孙晨乐;;自由活塞发动机系统效率仿真研究[A];2015中国汽车工程学会年会论文集（Volume1）[C];2015年

相关重要报纸文章 前3条

1 记者 赵良英　通讯员 熊峰 刘迎军;有限生命回馈祖国[N];湖北日报;2011年

2 记者 钱晓虎　特约记者 刘迎军;神奇发电机能发两种电[N];解放军报;2011年

3 本报记者 石珊珊;GE公司风能传动科技 新品闪耀北京国际风能展[N];机电商报;2008年

相关博士学位论文 前5条

1 周晓蓉;发动机—发电机系统轴系机电耦合动力学研究[D];广西大学;2012年

2 魏佳丹;电励磁双凸极起动/发电机系统特性研究[D];南京航空航天大学;2009年

3 袁小芳;复杂发电机系统的智能控制理论方法研究[D];湖南大学;2008年

4 白]儒;无源自适应MPPT离网型风力发电机系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 毛新华;双稳态压电振动发电机关键技术研究[D];华北电力大学(北京);2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 王维舟;南极科考支撑平台发电机系统优化设计[D];东南大学;2018年

2 邹广平;多相空心脉冲发电机系统研究[D];华中科技大学;2016年

3 任海英;双凸极起动/发电机系统一体化设计与实现[D];南京航空航天大学;2006年

4 刘祥;井下发电机系统性能优化[D];东北石油大学;2017年

5 纵葵花;42V汽车爪极同步发电机系统的研究[D];广西大学;2007年

6 孙述宽;采用异步电机的42V汽车起动/发电机系统的建模与仿真[D];广西大学;2007年

7 刘雪花;基于MEMS的微型振动式发电机系统的研究[D];重庆大学;2006年

8 芈书亮;42V汽车爪极同步发电机系统无测量传感器的磁场定向控制[D];广西大学;2008年

9 王运良;变速恒频发电机系统设计与控制[D];东南大学;2006年

10 姜雷;电磁式双凸极起动-发电机系统研究与实现[D];南京航空航天大学;2007年

本文编号：2802288