1. “电气自动化”的毕业设计和论文!
目 录
摘 要…………………………………………………0
1. 设计说明…………………………………………2
1.1 主接线…………………………………………2
1.2CT、PT配置……………………………………2
2主要保护原理及整定……………………………3
2.1发电机纵差动保护……………………………3
2.1.1保护原理……………………………………3
2.1.2整定内容……………………………………4
2.2发电机定子匝间保护…………………………5
2.3发电机过激磁保护……………………………7
2.4发电机失磁保护………………………………8
2.5发电机反时限负序过流保护…………………10
2.6发电机逆功率保护………………………………13
2.7发电机两点接地…………………………………13
2.8主变压器差动保护………………………………14
2.9变压器复合电压过流保护………………………17
参考文献………………………………………………18
1 设计说明
1.1主接线
300MW 发电机―变压器组主要保护原理设计,适用于发电机―变压器组采用单元接线,高压侧接入500kV 11/2接线系统;发电机出口侧无断路器;励磁方式为静态励磁系统;
在发电机出口侧引接―台高压厂用工作变压器(采用三相分裂线圈)。
接地方式:发电机中性点为经配电变压器(二次侧接电阻)接地;主变压器高压侧中性点为直接接地;高压厂用分裂变压器6kV侧中性点为中阻接地系统。
1.2 CT、PT配置
发电机的出线侧和中性点侧各装设4组CT;
主变压器高压侧套管上装设3组CT;
高压厂用变压器高压侧套管上(或封闭母线内)装设4组CT;
发电机差动保护与主变压器差动保护,当CT不够分配时,允许共用发电机出线侧的一组CT;
发电机一变压器组差动保护中,其中的一臂是差接在高压厂用变压器低压侧的CT上;
发电机一变压器组差动保护装置,不接入励磁变压器的CT,其差动范围为:从500kV侧CT到发电机中性点CT及高压厂用变压器低压侧CT;
CT的二次电流:500kV侧选用1A;其它各侧可为1A或5A。
发电机出线侧设有2组PT,其中1组可供匝间保护用(一次侧中性点不直接接地);2组PT均要求设有3个二次线圈。主变压器高压侧设1组PT(三相)。
2 主要保护原理及整定计算
2.1发电机纵差动保护
2.1.1保护原理
变数据窗式标积制动原理
∣IT-IN∣2≥KbITINcosφ
其中:iT――发电机机端电流
iN――发电机中性点电流
φ――iT、iN之间的相角差
标积制动原理的动作量和比率差动保护一样。在区外发生故障时,该原理的表现行为和比率制动原理也完全一样。但在区内发生故障时,由于标积制动原理的制动量反应电流之间相位的余弦,当相位大于90度,制动量就变为负值,负值的制动量从概念上讲即为动作量,因此可极大地提高内部故障发生时保护反应的灵敏度。而比率制动原理的制动量总是大于0的。
动作逻辑方式1:循环闭锁方式
原理:当发电机内部发生相间短路时,二相或三相差动同时动作。根据这一特点,在保护跳闸逻辑上设计了循环闭锁方式。为了防止一点在区内另外一点在区外的两点接地故障的发生,当有一相差动动作且同时有负序电压时也出口跳闸。
2.1.2 整定内容(假定:TA二次额定电流为5(A))
1) 比率制动系数K
整定差动保护的比率制动系数。标积制动原理的Kb和K有一理论上的对应关系,装置自动完成它们之间的转换,对用户仍然整定K。无单位。一般:K=0.3-0.5
2) 启动电流lq
整定差动保护的启动电流。单位(A)。一般lq=0.6-2.0(A)
3) TA断线解闭锁电流定值(仅保护方式Ⅱ有效)lct
当发电机差电流大于该定值时,TA断线闭锁功能自动退出。单位(倍)
它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般:lct=0.8-1.2(倍)
4) 差动速断倍数lsd
当发电机差电流大于该定值时,无论制动量多大,差动均动作。单位:(倍)
它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般:lsd=3-8(倍)
5)负序电压定值(仅保护方式Ⅰ有效)U2.dz
当负序电压达该定值,允许一相差动动作出口跳闸。单位(V)。一般:U2.dz=4-10(V)
6)TA断线延时定值tct
经该定值时间延时发TA断线信号。单位:秒。
2.2 发电机定子匝间保护
2.2.1 原理
反应发电机纵向零序电压的基波分量。“零序”电压取自机端专用电压互感器的开口三角形绕组,此互感器必须是三相五柱式或三个单相式,其中性点与发电机中性点通过高压电缆相联。“零序”电压中三次谐波不平衡量由数字付氏滤波器滤除。
为准确、灵敏反应内部匝间故障,同时防止外部短路时保护误动,本方案以纵向“零序”电压中三次谐波特征量的变化来区分内部和外部故障。
为防止专用电压互感器断线时保护误动作,本方案采用可靠的电压平衡继电器作为互感器断线闭锁环节。
本保护能在一定负荷下反应双Y接线的定子绕组分支开焊故障。
保护分两段:
Ⅰ段为次灵敏段:动作值必须躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量,保护瞬时出口。
Ⅱ段为灵敏段:动作值可靠射过正常运行时出现的最大基波不平衡量,并利用“零序”电压中三次谐波不平衡量的变化来进行制动。保护可带0.1-0.5秒延时出口以保证可靠性。
保护引入专用电压互感器开口三角绕组零序电压,及电压平衡继电器用2组PT电压量。
2.2.2 整定内容
1) 次灵敏段基波“零序”电压分量定值Uh 单位(V)
2) 灵敏段基波“零序”电压分量定值U1 单位(V)
3)额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值U3wn 单位(V)
4)灵敏段三次谐波增量制动系数K2 单位:(无)
5)灵敏段延时Tzj 单位:(秒)
2.2.3 整定计算
1)Uh
次灵敏段“零序”电压基波分量定值(整定范围1-10V)
动作值按躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量整定
Uh=KUo•bp•max
式中:Uh=KUo•bp•max――外部短路故障时可能出现的“零
序”电压最大基波不平衡量。
K――可靠系数,可取2-2.5
2)U1
灵敏段“零序”电压基波分量定值(整定范围0.1-5V)
动作值按可靠躲过正常运行时出现的最大基波不平衡量整定
U1=KUo•bp•n
式中:U1=KUo•bp•n――额定负荷下固有的“零序”电压基
波不平衡量,由实测得到(本机有监测软件)。
K――可靠系数,可取1.5-2
3)U3wn
额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值(整定
范围1-10V)
开始可整定4(V),开机后由实测得到准确直,然后整定。
4)
灵敏段三次谐波增量制动系数(整定范围0-0.9)
由经验决定。一般取0.3-0.5
5)Tzj
灵敏段延时(整定范围0-1秒)
为增加此段可靠性而设。一般取0.1-0.2秒。
2.3 发电机(变压器)过激磁保护
原理
发电机(变压器)会由于电压升高或者频率降低而出现过励磁,发电机的过励磁能力比变压器的能力要低一些,因此发变组保护的过盛磁特性一般应按发电机的特性整定。
过激磁保护反应过激磁倍数而动作。过激磁倍数定义如下:
B U/f U*
N= = =
Be Ue/fe f*
其中:U、f――电压、频率
Ue、fe――额定电压、额定频率
U*、f *――电压、频率标么值
B、Be――磁通量和额定磁通量
过激磁电压取自机端TV线电压(如UAB电压)。
出口方式Ⅰ:定时限方式
定时限t1发信或跳闸
定时限t2发信或跳闸
U/f> t1/o 发信或跳闸
t2/o 发信或跳闸
出口方式Ⅱ:反时限方式
定时限发信
反时限发信或跳闸
反时限曲线特性由三部分组成:a)上限定时限;b)反时限;c)下限定时限。
当发电机(变压器)过激磁倍数大于上限整定值时,则按上限定时限动作;如果倍数超过下限整定值,但不足以使反时限部分动作时,则按下限定时限动作;倍数在此之间则按反时限规律动作.
2.4发电机失磁保护
2.4.1原理
失磁保护由发电机机端测量阻抗判据、转子低电压判据、变压器高压侧低电压判据、定子过流判据构成。一般情况下阻抗整定边界为静稳边界圆,但也可以为其它形状。
当发电机须进相运行时,如按静稳边界整定圆整定不能满足要求时,一般可采用以下三种方式之一来躲开进相运行区。
a) 下移阻抗圆,按异步边界整定
b) 采用过原点的两根直线,将进相区躲开。此时,进相深度可整定。
c) 采用包含可能的进相区(圆形特性)挖去,将进相区躲开。
转子低电压动作方程
Vfd<Vfl.dz Vfd<Vfl.dz
Vfdo
Vfd< (P-Pt) 当Vfd<Vfl.dz
Kf×SN
其中:Vfd――转子电压
Vfl.dz――转子低电压动作值
Vfdo――发电机空载转子电压
Sn――发电机额定功率
Kf――转子低电压系数
P――发电机出力
Pt――发电机反应功率
2.4.2保护的整定计算
1)高压侧低电压 Uhi•dz
按照系统长期允许运行的低电压整定。
2)阻抗圆心 -Xc
以静稳圆整定,也可按异步圆整定。
3)阻抗圆半径 -Xr
以静稳圆整定,也可按异步圆整定。
4)转子低电压Vfl•dz
转子低电压可按发电机空载励磁电压的0.2-0.5倍整定。
5)转子低电压判据系数Kf
转子低电压系数,用于整定转子电压动作曲线斜率。单位(元)
Kk
Kf = 式中,Xd∑=Xd+Xs
Xd∑
若实际基准为Vfd[0],P[0],与装置假定值Vfd0=125V, SN=866VA相差较大时,可修正Kf
125 P[0]
[整] = Kf
866 Vfd[0]
Xs为升压变压器及系统等值电抗之和(标么)
Kk=1.1为可靠系数,Xd为发电机电抗(标么)
5)反应功率Pt
考虑凸极效应。单位(W)
1 1 1
Pt = ( - )SN,式中:Xd∑=Xd+Xs, Xd∑=Xq+Xs
2 Xq∑ Xd∑
Xd及Xq分别为发电机d轴和q轴电抗(标么),SN为二次基准功率。
7)定子过流lg•dz
可按发电机过载异步功率整定。单位(A)。一般lg•dz=1.05 le
8)动作时间t1
整定保护的延时动作时间。单位(S)
9)动作时间t2
整定保护的延时动作时间。单位(S)
10)动作时间t3
整定保护的延时动作时间。单位(S)
2.5发电机反时限负序过流保护
2.5.1保护原理
保护反应发电机定子的负序电流大小。保护发电机转子以防表面过热。
保护由二部分组成:负序定时限过负荷和负序反时限过流。
电流取自发电机中性点(或机端)TA三相电流。
反时限曲线特性由三部分组成:a)上限定时限;b)反时限;c)下限定时限。
当发电机负序电流大于上限整定值时,则按上限定时限动作;如果负序电流超过下限整定值,但不足以使反时限部分动作时,则按下限定时限动作;负序电流在此之间则按反时限规律动作。
负序反时限特性能真实地模拟转子的热积累过程,并能模拟散热,即发电机发热后若负序电流消失,热积累并不立即消失,而是慢慢地散热消失,如此时负序电流再次增大,则上一次的热积累将成为该次的初值。
反时限动作议程:
(I22-K22)t≥K21
其中:I2――发电机负序电流标么值
K22――发电机发热同时的散热效应
K21――发电机的A值
出口方式:可发信或跳闸
2.5.2保护的整定计算
1) 定时限负序过负荷电流定值I2•ms•dz
按发电机长期允许的负序电流下能可靠返回的条件整定。
2) 定时限负序过负荷动作时间ts
按躲后备保护的动作延时整定。
3)反时限负序过流启动定值I2•m•dz
按保护装置所能提供的最大跳闸时间确定(通常为1000秒),据此发电机能承受的负序电流整定。此值一般应接近于负序过负荷保护的动作电流。
4)反时限负序过流速断定值I2•up•dz
按躲过主变压器高压侧两相短路的条件整定。
5)散热系数K22
一般按发电机长期允许的负序电流标么值整定。
K22=(I2∝/ Ie)2
当发电机实际额定电流为Ie,与CT二次额定电流IN相差较大时,需折算
le
K22[整] =( )2 K22
lN
le
K21[整] =( )2 K21
lN
其中:l2∝-发电机长期允许的负序电流
le-发电机额定电流
6)热值系数 K21
按发电机A值整定
7)长延时动作时间t1
按l2•m•dz电流能够承受的时间整定(一般1000秒)。
8)速断动作时间tup
当与其它保护在动作时间的配合上出现矛盾时,应兼顾保护的选择性和灵敏性要求。
2.6发电机逆功率保护
保护原理
逆功率保护用于保护汽轮机,当主汽门误关闭,或机组保护动作于关闭主汽门而出口断路器未跳闸时,发电机将变为电动机运行,从系统中吸收有功功率。此时由于鼓风损失,汽机尾部叶片有可能过热,赞成汽机损坏。因此一般不允许这种情况长期存在,逆功率保护可很好地起到保护作用。在大型发电机组上一般为可靠装设二套独立的逆功率保护。
逆功率保护反应发电机从系统吸收有功的大小。逆功率受TV断线闭锁。
电压取自发电机机端;电流取自发电机中性点(或机端)TA。
出口方式:可发信或跳闸
P<-P1.dz t1/o 发信或跳闸
t2/o 发信或跳闸
2.7 发电机转子两点接地保护
反应定子电压中二次谐波的“正序”分量,此分量是由转子绕组不对称匝间短路时含二次谐波的磁场以同步转速正向旋转而在定子绕组中生成。保护受一点接地保护闭锁,发生一点接地时保护自动投入。
保护经入机端三相电压。
8.6.1 整定内容
1) 二次波电压动作值Uido 单位:(V)
2) 保护动作延时Tido 单位:(S)
8.6.2 整定计算方法
1)Uid
二次谐波电压动作值(整定范围0-10V)
Uld=Kk×Ubpn
Ubpn为额定负荷下二次谐波电压实测值;Kk为可靠系数,可取2.5-3
2)Lld
保护动作延时(整定范围0.1-2秒),为增加可靠性而设。
2.8主变压器(发变组、厂变、高备变)差动保护
保护原理
变压器差动保护采用有二次谐波制动的比率差动原理,并使用了变数据窗快速算法。
比率制动原理
∣I1+I2∣≥KMax{I1,I2}(二侧差动)
∣I1+I2+I3∣≥KMax{I1+I2+I3}(三侧差动)
其中:I1――第一侧电流
I2――第二侧电流
I3――第三侧电流
K――制动系数
Max(x,y)――取x,y中最大值
变数据窗算法原理
所谓变数据窗算法是指差动保护能够在故障刚开始发生且故障采样数据量较少时自适应地提高保护的制动曲线,随着故障的进一步发展、计算精度的进一步提高,能逢动降低制动特性曲线,以其与算法精度完全相配套。这种自适应的制动曲线,最终的(也是最精确的)是用户整定的特性。采用这一算法可以大大提高严重内部故障时的动作速度,同时丝毫不会降低轻微故障时的灵敏度。
出口方式
原理:任一相差动保护动作即出口跳闸。这种方式另外配有TA断线检测功能。在TA断线时瞬时闭锁差动保护,并延时发TA断线信号。TA断线可根据需要投退运行。保护的
8.7.2 整定内容(假定TA二次额定电流为5(A))
1) 比率制动系数 K
整定差动保护的比率制动系数。单位(无)一般:K=0.4-0.7
2) 二次谐波制动比
整定差动二次谐波制动比。单位(无)。一般:
Nec=0.12-0.24
3) 启动电流 lq
整定差动保护的启动电流。(归算到低压侧)。单位(A)。一般:lq=1.0-3.0(A)
4) TA断线解闭锁电流定值 lct
当差电流大于该定值时,TA断线闭锁功能自动退出。单位:(倍)
它是以TA的二次额定电流为基准的。(装置内部默认为5(A)或1(A)
一般:lct=0.8-1.5(倍)。(归算到低压侧)
5) 速断电流 lsd
整定差动保护速断电流倍数。它是以TA的二次额定电流为基准的。(装置内部默认为lN5(A)或1(A))
单位(倍)。一般lsd=3.0-7.0(倍)(归算到低压侧)
6) 启动电流 lq
按躲过最大负荷电流条件下流入保护装置的不平衡电流整定。最小动作电流宜在0.2ls以上。
装置上一般以归算到低压侧(如发电机侧)电流来整定。
7) TA断线解闭锁电流定值 lct
按躲开变压器最大负荷电流整定。
该电流装置上一般以归算到低压侧(如发电机侧)电流来整定计算。
它是以TA的二次额定电流为基准的。
Ict =(1.2-1.3)If•max/(nL×Ict•e)
其中:If•max-变压器最大负荷电流
Ict•e-电流互感器二次额定电流
8) 速断电流 lsd
该电流装置上一般以归算到低压侧(如发电机侧)电流来整定计算。
它是以TA的二次额定电流为基准的。
如整定n倍额定电流,且TA二次额定电流为5(A):
则:lsd=n×le/(n1×5)(倍)
推荐n用4-8。
2.9 变压器复合电压过流保护
原理
保护反应变压器电压、负序电压和电流大小。
电流电压一般取自变压器的同一侧TA和TV
出口方式:可发信或跳闸。
整定内容
1) 电流定值lg•dz
整定电流。单位(A)
2) 低电夺定值U1•dz
整定低电压。单位(V)
3) 负序电压定值U2•dz
整定负序电压。单位(V)
4) 动作时间t1
整定保护的延时动作时间。单位(S)
5) 动作时间t2
整定保护的延时动作时间。单位(S)
参 考 文 献
[1]、<微型计算机原理及应用>郑学坚、周斌编著。清华大学出版社,1995年8月出版社。
[4]、Malvino A.P.Digital Computer Electronics. McGraw-Hill Publishing Co,1977.
[2]A.R.Van.C.Warington.Protective Relay,vo.I-II.1974.
[3]、Committee Report, Tvansient Respponse of Current Tvansformers.I.E.E.E.PAS,1977.NO6.
[4]、马长贵主编<高压电网继电保护原理>水利电力出版社,1988。
[5]、许正亚编<电力系统故障分析>水利电力出版社,1993。
[6]、西北电力设计院,<电力工程电气设计手册2>,水利电力出版社,1990
[7]、国家电力调度通信中心<电力系统继电保护实用技术问答>,中国电力出版社,1997、5
[8]、国家电力调度通信忠心<电力系统继电保护规定汇编>中国电力出版社,1997
[9]、山东省电力局文件<山东电力继电保护配置原则>1997。
[10]、东南大学,南京电力自动化设备总厂联合编制,<WFB2-01型微机发电机变压器组保护装置技术说明书>。1997、4、28
[11]、南瑞继电保护公司,戴学安,<微机继电保护原理及技术>
2. 汽车设计毕业论文
毕 业 论 文(设计)
题目:汽车发动机冷却系统维护
所在院系
专业班级
学 号
学生姓名
指导教师
2010 年 03月 21 日
目 录
摘要 ………………………………………………………………………………1
关键词 ……………………………………………………………………………1
1引言…………………………………………………………………………………2
2 冷却系统的作用……………………………………………………………2
3 冷却系统的组成………………………………………………………………2
4 冷却系统的构造及维护……………………………………………………………2
5 冷却系统的工作原理……………………………………………………………4
6 冷却系统的特点……………………………………………………………………4
7 冷却系统的检修……………………………………………………………………4
8冷却系统智能控制……………………………………………………………………6
8.1 系统组成……………………………………………………………………6
8.2 单片机控制系统工作原理……………………………………………………………6
8.3 单片机系统控制工作过程……………………………………………………………6
结论…………………………………………………………………………………10
谢辞…………………………………………………………………………………11
参考文献 ………………………………………………………………………12
摘 要
本文论述了冷却系统的作用、组成、主要构造、工作原理、日常维护、故障的检测步骤和排除方法,同时论述了冷却系统系统化、模块化设计方法,以及冷却系统的智能控制,并举例做出简单介绍。
关键词:冷却系统 冷却系统维护 温度设定点 冷却系统智能控制
1 引言:如果一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。
2 冷却系统的作用
冷却系统的功用是带走引擎因燃烧所产生的热量,使引擎维持在正常的运转温度范围内。引擎依照冷却的方式可分为气冷式引擎及水冷式引擎,气冷式引擎是靠引擎带动风扇及车辆行驶时的气流来冷却引擎;水冷式引擎则是靠冷却水在引擎中循环来冷却引擎。不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。
3 冷却系统的组成
水冷却系统一般由散热器、节温器、水泵、水道、风扇等组成。散热器负责循环水的冷却,它的水管和散热片多用铝材制成,铝制水管做成扁平形状,散热片带波纹状,注重散热性能,安装方向垂直于空气流动的方向,尽量做到风阻要小,冷却效率要高。散热器又分为横流式和垂直流动两种,空调冷凝器通常与其装在一起。
水泵和节温器
发动机是由冷却液的循环来实现的,强制冷却液循环的部件是水泵,它由曲轴皮带带动,推动冷却液在整个系统内循环。目前最先进的水泵是宝马新一代直六发动机上采用的电动水泵,它能精确的控制水泵的转速,并有效的减少了对输出功率的损耗。这些冷却液对发动机的冷却,要根据发动机的工作情况而随时调节。当发动机温度低的时候,冷却液就在发动机本身内部做小循环,当发动机温度高的时候,冷却液就在发动机—散热器之间做大循环。实现冷却液做不同循环的控制部件是节温器。可以将节温器看作一个阀门,其原理是利用可随温度伸缩的材料(石蜡或乙醚之类的材料)做开关阀门,当水温高时材料膨胀顶开阀门,冷却液进行大循环,当水温低时材料收缩关闭阀门,冷却液小循环。
空气的流动
为了提高散热器的冷却能力,在散热器后面安装风扇强制通风。以前的轿车散热器风扇是由曲轴皮带直接带动的,发动机启动它就要转,不能视发动机温度变化而变化,为了调节散热器的冷却力,要在散热器上装上活动百页窗以控制风力进入。现在已经普遍使用风扇电磁离合器或者电子风扇,当水温比较低时离合器与转轴分离,风扇不动,当水温比较高时由温度传感器接通电源,使离合器与转轴接合,风扇转动。同样,电子风扇由电动机直接带动,由温度传感器控制电动机运转。这两种形式的散热器电扇运转实际上都由温度传感器控制。
散热器
散热器兼作储水及散热作用,再此之上还装有膨胀水箱。因为单纯依赖散热器有几个缺点,一是水泵吸水一侧因压力低而容易沸腾,水泵的叶轮容易穴蚀;二是气水分离会产生气阻;三是温度高冷却液容易沸腾。因此设计师就加装了膨胀水箱,它的上下两根水管分别与散热器上部和水泵进水口联接,防止上述问题的产生。
冷却介质
虽然我们称其为水冷但冷却介质并不是单纯的水,而是由水、防冻液和各种专门用途的防腐剂组成的混合物,也称为冷却液。这些冷却液中的防冻液含量占30%~50%,提高了液体的凝固点,防止在低温下结冰而损坏发动机。整个冷却系统并不与大气相通,相当于高压锅的作用,水箱盖则相当于高压阀,一般情况下,轿车冷却液的允许工作温度可达摄氏120度,提高传热能
4 冷却系统的构造及维护
汽车发动机的冷却系统是保持发动机正常工作的重要部件,如果发动机冷却系统的维修率很高,就会引起发动机其他部件的损坏,使发动机的整体工作能力受到影响,因此,汽车发动机冷却系统的维护与保养就显得尤为重要,那么,怎样才能使汽车发动机的冷却系统保持良好的状态呢?驰耐普的汽车美容养护专家告诉我们,正确堆护发动机的冷却系统,首先应了解常用的水冷式发动机的主要部件:
第一、冷却液,冷却液指清洁的软水,不是什么水都可以当作冷却液的,越娇贵的车对水质的要求越高。比如,清澈的泉水,虽然清澈,看起来也干净,但泉水中含有大量的矿物质,如果加入发动机的冷却系统中,就会产生大量的水垢,影响冷却系统正常作用的发挥,可见,冷却液水质的好坏是相当重要的,国际上普遍使用的乙二醇型冷却液是在软化水中按比例添加防冻剂乙二醇,配以适量的金属缓蚀剂、阻垢剂等添加剂进行科学调和,达到冬季防冻、夏季防沸、且能防腐蚀、防水垢等作用。
1、防冻。用乙二醇配制的冷却液最低可在-70℃环境下使用。市场上销售的冷却液,乙二醇浓度一般保持在33~50%之间,也就是冰点在-20℃~-45℃之间,往往根据不同地域的实际需要合理选择,以满足使用要求。
2、防沸。加到水中的乙二醇会改变冷却液的沸点。乙二醇浓度越高,冷却液的沸点也就越高,-20℃时冷却液的沸点为104.5℃,而-50℃时沸点达到108.5℃。如果冷却系统采用压力盖,冷却液的实际沸点会更高,即使在炎热的夏天,也能有效的防止冷却液“开锅”。
3、防腐。冷却液最主要的功能是防腐蚀。腐蚀是一种化学、电化学和浸蚀作用,逐步破坏冷却系统内的金属表面,严重时可使冷却系统的壁穿孔,引起冷却液漏失,导致发动机损坏。使用去离子水及适当的添加剂能防止各种腐蚀的出现。
4、防锈。锈蚀是由于冷却系统内的氧化作用造成的。热量和湿气使锈蚀的过程加速。锈蚀留下的残余物会阻塞冷却系统,加速磨损和降低热传导的效率。冷却液中的添加剂有助于防止冷却系统通道内锈蚀的出现。
5、防垢。水源中所含的各种杂质,其中包括金属离子、无机盐等,决定了结垢和沉淀的形成,会大大地降低冷却系统的导热效率,在许多情况下会对发动机造成严重损害。冷却液所使用的去离子水,可以避免结垢和沉淀的形成,从而保护发动机。
第二、汽缸水套,它相当于发动机燃烧室周围的水道,当发动机产生大量的热时,汽缸水套将发挥降温的作用在发动机中,水和油的管道泾渭分明、互不干涉,如果发现冷却液中有油,就说明水路和油路发生了穿孔现象,一旦出现这种情况,水温表的水温会急剧上升,这时一定要及时采取措施。
第三、散热水箱和冷却风扇,散热水箱从外观看状似蜂窝,做成这种形状是为了增加水箱的散热面积,以增强散热效果;冷却风扇有在正面安装的,也有在侧面安装的,汽车在高速行驶过程中,冷却风扇将外面的空气吸引进来,利用自然风,起到冷却的作用。冷却系和空调冷凝器共同的风扇是直流永磁电动机风扇,用装在散热器上的温度控制开关来控制,当散热器中冷却液温度下降至93℃-98℃时风扇停转。由于电动风扇的电源不受点火开关的控制,因此发动机熄火后,散热器中液温若高于88℃-93℃,电动风扇运转是不正常的。如果低于88℃时风扇仍转,则是不正常的;而温度高于98℃时,仍不转也是不正常的。当温度高于105℃时,温控开关高温部分接通,电源接通电动机便高速运转;当温度达到120℃时,冷却水温过高,报警指示灯闪亮,为风扇有故障或冷却液不足。如电动机风扇不转,先检查和更换熔断丝,或检修温控开关,必要时再查看电风扇有无损坏。
第四、冷却水泵和节温器,冷却液在冷却系统中的流动,主要依靠冷却水泵的动力;节温器能感知发动机的工作温度,低温时,它封住水套中的水,令其在水套内流动,当达到一定温度时再打开,让水经过散热水箱,发挥散热作用。这里值得说明的是,切勿将节温器摘掉,否则会导致发动机过冷而难以启动。正确维护发动机的冷却系统,应了解经常出现的几种冷却系统故障:
1、由于冷却液水质不好,水箱中经常会出现锈污和水垢,它们积聚在水箱通道结合处、弯角处,阻碍水流畅通,造成散热不良,如果出现这种情况,应及时清洗干净,日常加水时,尽量加清洁软水,如果用除垢防锈液,养护效果会更好,这里给您推荐驰耐普的S-510冷却系快速除垢剂,它可以迅速溶解冷却系统中形成的水垢、油泥和锈皮,恢复冷却系统的功能,使冷却液循环顺畅,防止过热、开锅而引发的发动机损坏及动力不足;另外,驰耐普的S-520冷却系防锈润滑剂也是一款不错的产品,它能防止冷却系统锈蚀和腐蚀,有效抑制水垢生成,润滑水泵、节温器,消除水泵异响,保护铜、铝、锡和其它金属部件,延长水箱寿命,防止水箱开锅,使发动机在正常温度下工作。维护时清除冷却系水垢措施:可采用2%苛性钠水溶液加入冷却系统,使汽车行驶一天后全部放出,再用清水冲洗;然后再加入同样苛性钠溶液,使用一天后放净,最后用清水冲净即可。也可在冷却系统中加满清水后,从膨胀箱的加水口加入1kg苏打,让汽车行驶一天放净后,使发动机低速运行,并不断从加水口加入清水,即可彻底清除水垢。
2、漏水,只要是流体,都有泄漏的可能,汽缸水套中的水一旦发生泄漏,水温表的水温就会急剧上升,出现这种情况,您一定要及时采取必要的措施,以免发生不必要的麻烦,这里给您介绍驰耐普的S-530冷却系止漏剂,它对于冷却系统的修复和保护作用等同于“99超强修复剂”和“S-201”,对于发动机的修复和保护,对于阻止水箱、散热器、水泵、节温器等部件的渗漏是独到的,它可与任何冷却液相融使用,并可减缓冷却系统杂质的产生。
总的来讲,冷却系统还有很多故障,不能一一列举。一般情况下,各位车主应遵循这样一个原则,车辆每行驶1000千米,就应查看一下发动机的工作情况。另外,汽车刚停车时,不可立即打开水箱盖,以免出现烫伤的情况。
5 冷却系统工作原理
冷却系的功用就是使发动机在任何工况下都得到适度的冷却,从而保持在适宜的温度(冷却液温度)下工作。
夏利TJ376Q型发动机采用闭式强制循环水冷却系,其组成如图所示。
图1-1 发动机的冷却系
(A)冷却系的布置示意图;(b)发动机机体内的水套
l-风扇;2-散热器;3-散热器出水管;4-水泵;5-节温器;6-进气管;7-风扇电机控制开关;8-空阀散热器进水管;9-旁通软管;10-蓄电池;11-点火开关;12-膨胀水箱;13-空调散热器出水管;14-散热器进水管;l5—风扇电机;I6-进气管底部水套;17-气缸盖水套;l8-气缸体水套;A-到空调散热器去;B-由空调散热器来
当发动机工作时,在水泵4的作用下,进入水泵4中的冷却液被压入缸体水套l8中,并进入缸盖水套l7中,然后经缸盖侧向水道进入进气管底部的水套16中,对进气管6进行加热,以促进其中的混合气中的汽油蒸发、混合。在进气管6的后端装有节温器5,在冷却液温度低于82℃时,节温器阀门关闭,冷却液仅经空调散热器进水管8、空调散热器、空调散热器出水管l3流入散热器出水管3。如果空调暖风开关处于关闭,冷却液则不流经空调散热器,而直接由空调散热器进水管8经旁通管9流进散热器出水管3,最后进入水泵4,即进行小循环;在冷却液温度高于82℃时,节温器阀门打开,冷却液除进行上述小循环外,还经散热器进水管8流入散热器2中冷却降温,再沿散热器出水管3流入水泵4,即进行大循环。冷却液如此不断地循环流动,就使得发动机能在适宜的温度下进行工作。
冷却液的循环路线如图2-2所示。
图2-2 冷却液循环路线示意图
图3-3 散热器盖
(A)压力阀打开;(B)真空阀打开
1-溢流管;2-压力阀弹簧;3-压力阀;4-散热器加水口;5-真空阀
6 冷却系统的特点
传统冷却系统的作用是可靠地保护发动机,而还应具有改善燃料经济性和降低排放的作用。为此,现代冷却系统要综合考虑下面的因素:发动机内部的摩擦损失;冷却系统水泵的功率;燃烧边界条件,如燃烧室温度、充量密度、充量温度。
先进的冷却系统采用系统化、模块化设计方法,统筹考虑每项影响因素,使冷却系统既保证发动机正常工作,又提高发动机效率和减少排放。
6.1 温度设定点
发动机工作温度的极限值取决于排气门周围区域最高温度。最理想的情况是按金属温度而不是冷却液温度控制冷却系统,这样才能更好地保护发动机。由于冷却系统设定的冷却温度是以满负荷时最大散热率为基础,因此,发动机和冷却系统在部分负荷时处于不太理想状态,如市区行驶和低速行驶时,会产生高油耗和排放。
通过改变冷却液温度设定点可改善发动机和冷却系统在部分负荷时的性能。根据排气门周围区域温度极限值,可升高或降低冷却液或金属温度设定点。升高或降低温度点都各有特点,这取决于希望达到的目的。
6.2 提高温度设定点
提高工作温度设定点是一种比较受欢迎的方法。提高温度有许多优点,它直接影响发动机损耗和冷却系统的效果以及发动机排放物的形成。提高工作温度将提高发动机机油温度,降低发动机摩擦磨损,降低发动机燃油消耗。
研究表明,发动机工作温度对摩擦损失有很大影响。将冷却液排出温度提高到150℃,使气缸温度升高到195℃,油耗则下降4%-6%。将冷却液温度保持在90-115℃范围内,使发动机机油的最高温度为140℃,则油耗在部分负荷时下降10%。
提高工作温度也明显影响冷却系统的效能。提高冷却液或金属温度会改善发动机和散热气热传递传递的效果,降低冷却液的流速,减小水泵的额定功率,从而降低发动机的功率消耗。此外,可采用不同的方式,进一步减小冷却液的流速。
6.3 降低温度设定点
降低冷却系统的工作温度可提高发动机充气效率,降低进气温度。这对燃烧过程、燃油效率及排放有利。降低温度设定点可以节省发动机运行成本,提高部件使用寿命。
研究表明,若气缸盖温度降低到50℃,点火提前角可提前3℃A而不发生爆震,充气效率提高2%,发动机工作特性改善,有助于优化压缩比和参数选择,取得更好的燃油效率和排放性能。
7 冷却系统的检修
常见引起发动机过热的原因有:冷却空气流量减少(如散热器阻塞等);散热风扇不工作;低速上坡,环境温度过高;V型皮带过松,转动效率差;以及缸体有水垢,节温器失效,水泵损坏,热敏开关失灵等。
为防止冷却液温度过高,在使用中必须保持散热器和水套清洁、冷却液数量充足、风扇皮带张紧适当,以防发动机在负荷工作时间过长。必须注意以下要点:
1.保持冷却系(尤其散热器)外部和内部清洁,是提高散热效能的重要条件。散热器外部沾有泥污或碰撞变形,均合影响风量流通,使冷却液温度过高,必要时清洗或修复。
2.按规定使用防冻冷却液,保持冷却液数量充足。正确的冷却液液面高度:当发动机处于冷态时,冷却液液面在膨胀箱内,位于最高和最低标志之间。膨胀箱内装有自动液位报警传感器,当箱内液面过低时、位于仪表板上的冷却液温度报警灯问烁,应及时予以添加。
3.应保持风扇皮带张紧力适当,风扇正常工作。皮带过松影响水循环,加剧其磨损;过紧易损坏轴承。
4.热敏开关连接良好,若有松动会影响风扇换档变速及正常运转;如果发现冷却系溢水,应及时检查节温器技术状况。
5.防止发动机大负荷、长时间工作,以免水温过高;上坡及时换档,减轻负荷。汽车长时间坡道行驶、挡住低或是环境温度较高时,应注意散热。
更换冷却液时,将仪表板的暖风开关拨至右端使暖风控制阀全开,拆下冷却液膨胀箱盖,松开水泵口软管夹箍,拉出冷却液软管,放出冷却液后再将软管夹箍拧紧。在膨胀箱中加入冷却液,直到液面高度与最高标志齐平为止。拧紧膨胀箱盖。启动发动机,直到风扇运转,将发动机熄火,检查冷却液高度,必要时补充。膨胀箱内冷却液不能注满,加注1/2即可,一般使用2年左右更换一次。
8 冷却系统智能控制
系统由于汽车运行过程中产生强烈的振动、热辐射和电磁干扰,因此对该系统电路有特殊要求:1.电路要有较高的抗振动能力,以适应不同路况、车况的要求。提高系统整体的可靠性和稳定性。2.电路应采取有效的防护隔离措施,以提高其抗干扰能力。
8.1 系统组成
该系统由电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板、微控制机构组成。电控冷却风扇由电动机驱动;电控节温器利用电加热引起双金属片变形,由双金属片变形带动节温阀旋转运动,来改变大小循环;电控导风板由双向电动机通过传动机构使之打开或关闭;微控制机构是利用89C51开发的单片机控制系统。
8.2 单片机控制系统工作原理
由温度传感器感受发动机水温的变化,同时把温度信号转变为同其成反比关系的电压模拟信号。这些信号经过处理(电容器低通滤波、校正和电压跟随器耦合)送入A/D转换器(ADC0809)中INO信号通道。由A/D转换器把采集来的模拟电压信号转换为数字信号并读入单片机,89C510单片机89C51根据不同的输入信号分析处理去控制驱动电路,实现对节温器继电器、导风板继电器和风扇继电器的控制。即可实现对发动机冷却能力的智能控制。
8.3 单片机 系统控制过程
当发动机预热时(发动机水温(70℃),单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号,使其完成如下操作。
a.电控冷却风扇不工作;
b.电控导风板关闭状态;
c.电控节温器处于小循环状态。
由于导风板关闭,冷却风扇不工作,以至冷却空气不能进入散热器;同时节温器处于小循环(加热电阻丝通电),发动机水温上升很快。当水温升至75℃,单片机根据检测来的温度数据处理分析向执行元件发出控制信号,使电控节温器的加热电阻丝断电(让其进入大循环控制状态)。当水温达到80℃时,单片机又发出指令,使电控导风板处于敞开状态。
此时可充分利用汽车行驶迎面风对散热器的冷却作用,尽量减少冷却风扇的工作时间。当水温高达95℃时,单片机经数据分析发出控制指令使电控冷却风扇工作,而让节温器仍处于大循环状态,导风板仍处于敞开状态。这时冷却系统的冷却能力最大,实现快速降温。当发动机水温降至89℃时,单片机根据采样数据分析处理发出控制指令,使执行元件完成以下操作。
a.电控冷却风扇不工作;
b.电控导风板处于敞开状态;
c.电控节温器处于大循环状态。
这样,直到发动机水温返升至95℃,电控冷却风扇又重新工作。
结 论
汽车冷却系统对汽车来说是至关重要的,发动机就如同人类的心脏,如果不好好保护就会受到威胁,现在随着科技发展,冷却系统不象以往那样只是单纯的水冷循环,现在冷却系统智能控制很受欢迎,所以在以后的汽车发展中,单纯的冷却系统不会站主导位置了,虽然智能控制要求很高,但是在高级轿车中很实用,它代表着未来冷却系统的发现方向,智能冷却系统控制将会作为标准装置在汽车上,未来一段时间在冷却系统中将占主导位置;而智能控制将会提高发动机的使用寿命,保障汽车的安全行驶,提高人身安全等原因,将来智能控制冷却系统的发展将占主导位置.
谢 辞
时间过的很快,两年的大学生活就这么结束了,有些匆忙、有些不舍,却也很充实。感谢我的母校黑龙江旅游职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。
感谢我的辅导员XXX老师。他给予我学习上的指导和生活上的无私帮助,表示衷心感谢!祝X老师工作顺利,桃李满天下!
谢我的论文导师,XX老师,X老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议,指正了我论文中的诸多不足,使我的论文得以顺利完成,在此对导师的细心指导表示衷心感谢!
在两年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助,在此我向他们表示我衷心地感谢!
最后,祝母校蒸蒸日上!祝所有老师工作顺利!
参考文献
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3. 汽车空调毕业论文
汽车空调维修毕业论文
摘要:随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。
近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。
自本世纪20年代汽车空调诞生以来,伴随汽车空调系统的普及与发展,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。
关键词:汽车空调 压缩机 检修
(一)汽车空调的过去与未来
汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。
最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段:
单一供暖空调装置阶段 始于1927年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。
单一供冷空调装置阶段 始于1939年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。
冷暖型汽车空调阶段 始于1954年,原美国汽车公司,首先在轿车安装于冷暖一体化空调器,这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上,是目前使用量最大的一种方式。
自控汽车空调装置阶段 由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节,这既增加上司机的工作量,还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置,便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度,自动地调制装置各部件工作,达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前,大部分的中高级轿车,高级大客车都装备自控空调
电脑控制汽车空调阶段 自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司,同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后,即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加,显示数字化,冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需,实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调,极大地提高了制冷效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。
(二)汽车空调的特点
众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:
1. 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少,据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。
2. 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。据测试,汽车安装了非独立式空调后,耗油量会增加10%到20%(与车速有关)。发动机输出功率减少10%到12%。
3. 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:
(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。
(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。
(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。
(4)由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%,而制冷能力却提高了50%。
(5)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。
(三)汽车空调的性能评价指标
1.温度指标
温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C,超过280C,人就会觉得燥热。超过400C,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在250C,冬天在180C,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。
2.湿度指标
湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。
3.空气的清新度
由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。
4.除霜功能
由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。
5.操作简单、容易、稳定。
汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。
第二章汽车空调的组成与原理
(一)汽车空调的工作原理
压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。
(二)汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿
制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。
制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。
通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.
除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。
(三)汽车空调的组成
汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。
1.电磁离合器
在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。
当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。
2.压缩机
作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。
(1)用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:
往复活塞式
曲轴连杆式
径向活塞式
轴向活塞式
翘板式
斜板式
旋转式
旋叶式
圆形汽缸
椭圆形汽缸
转子式
滚动活塞式
三角转子式
螺杆式
涡旋式
1)曲轴连杆式压缩机
图(1)曲轴连杆式压缩机
曲轴连杆式压缩机如图(1)它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程
2) 斜板式压缩机
图(2)斜板式压缩机
斜板式压缩机如图(2)它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。
斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。
3)旋叶式压缩机
图(3)旋叶式压缩机
旋转叶片式压缩机如图(3)由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小 ,易于在狭小的发动机舱内进行布置 ,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点 ,在汽车空调系统中也得到了一定的应用 。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高 ,制造成本较高 。
4)滚动活塞式压缩机
滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。
3.冷凝器
汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。
汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。
汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。
(1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成,如图 12所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。
(2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。
4.蒸发器
也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。
5.膨胀阀
膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是:把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。
6.贮液干燥器
贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间,如图 20所示,其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时,可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。
贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。
7.孔管
孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网,以防止系统堵塞。和膨胀阀一样,孔管也装在系统高压侧,但是取消了贮液干燥器,因为孔管直接连通冷凝器出口和蒸发器进口。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统,必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间,安装一个积累器,实行气液分离,以防液击压缩机。
孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内,装有密封圈。有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈。把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。安装使用后,系统内的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情况更加恶化。就是这种系统内的污染物,堵塞了孔管及其滤网。这种孔管不能修,如需维护,只能清理滤网。坏了只有更换,孔管内孔的积垢,也不能清理。
8.积累器
用孔管代替膨胀阀时,汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器,用于回气管路中的气液分离,滤网设计有特殊要求,只许润滑油从中通过,而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统,总是存在一种可能性:制冷剂离开蒸发器时,还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机,必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器,以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发,然后以气态形式进入压缩机。
9.风机
汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。
风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。
10.电磁旁通阀
电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统,其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度,防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。
11.主轴油封
主轴油封损坏,会引起雪种和润滑油泄漏。一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。也可将压缩机拆下,浸入水中,以进出、口不没入水中为度。将排气口堵住,再从进气口加气压。从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。
(四)汽车空调系统分类(按动力源分)
1.独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。
2.非独立式空调:直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。
(五)汽车自动空调系统
汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号,由ECU中的微机进行平衡温度的演算,对进气转换风扇、送气转换风门、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机和鼓风机等进行自动控制,按照乘客的要求,使车厢内的温度和温度等小气候保持在使人体感觉最舒适的状态。
自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中水温传感器位于发动机出水口,它将冷却水温度反馈至ECU,当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机,同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。各个传感器将温度信息反馈到ECU,ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度,例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温,当温度过高时则增大冷气,当车厢内温度达到预定值时,ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时,ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向,确定出风口的吹风角度。
第三章汽车空调的检修
一、汽车空调检修的基本工具
1.修理空调器的常用工具
(1)活板手(2)开口扳手(3)套筒扳手(4)内六角扳手(5)钢丝钳(6)尖嘴钳(7)十字螺丝刀(8)一字螺丝刀(9)锉刀:圆(10)手弓钢锯(11)手枪钻(12)钻头(13)冲击钻(14)刀子(15)剪刀(16)锤子:铁锤、木锤、橡皮锤各1把 (17)卡钳(18)小镜子(19)钢卷尺(20)酒精灯(21)温度计(22)电烙铁(23)万用表(24)低压测电笔
2.维修用大设备
(1)真空泵:一般选用排气量为2L/s,真空度达到5×10-4mmHg的真空泵;
(2)气焊设备:氧气瓶、乙炔瓶、减压阀、乙炔单向阀及配套输气管及焊具共1套;
(3)电焊设备:电焊机、输入和输出电缆线、焊把及2.5mm、3.5mm焊条共1套;
(4)制冷器钢瓶:用来存放制冷剂,一般选用3kg~40kg不等,按实定;
(5)定量加液器:可以准确地比空调器充注制冷剂 1套;
(6)台秤:以确保小钢瓶的充灌制冷剂不超过额定量,避免意外发生 1台;
(7)氮气瓶:存放氮气,可对空调器进行试压、检漏,以及对制冷系统进行冲洗 1套及配套;
(8)卤素检漏灯或电子卤素检漏仪:对制冷系统进行检漏 1套;
(9)兆欧表:测导线绝缘程度 500V直流的1套;
(10)数字温度表:1套 测量空调器的进、出风温度;
(11)功率表:测量空调器的输入功率1套;
(12)可移动配电盘:供维修接临时电源用;
3.维修专用工具
(1)胀管器和扩口器:1套
(2)割管刀:切割铜管 1套
(3)弯管器:滚轮式弯管器和弹簧管式弯管器各1套
(4)修理阀:三通修理阀或复式修理阀1套(常用)
(5)封口钳:将压缩机充气管封死,然后才可以焊封充气管 1套
(6)力矩扳手:空调配管之间的连接螺母一定要用相应的力矩扳手来坚固
(7)电动空心钻:用以打墙孔(小孔径可用冲击钻)、钻头选用70mm、80mm两种规格
二、汽车空调制冷系统检修的基本操作
1.制冷系统工作压力的检测
(1)将歧管压力计正确连接到制冷系统相应的检修阀上,如果手动阀,应使阀处于中位。
(2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。
(3)用手拧紧歧管压力计上的高低压注入软管的联接螺母,让系统内侧的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出,然后再将联接螺母拧紧。
(4)起动发动机并使发动机转速保持在1000~1500r/min,然后打开空调A/C开关和鼓风机开关,设置到空调最大制冷状态,鼓风机高速运转,温度调节在最冷。
(5)关闭车门、车窗和舱盖,发动机预热。
(6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度,在外界温度为270C时,运行5min后出风口温度应接近70C.
(7)观察高低压侧压力,压缩机的吸气压力应为207pa~24kpa,排气压力应为1103~1633kpa 。应注意,外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作,在离合器分离之前记录下数值。
2.从制冷系统内放出制冷剂具体方法如下
(1)关闭歧管压力计上的手动高低压阀,并将其高低压软管分别接在压缩机高低压检修阀上,将中间软管的自由端放在干净的软布上。
(2)慢慢打开手动高压阀,让制冷剂从中间软布上排出,阀门不能开的太大,否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。
(3)当压力表读数降到0.35Mpa以下时,再慢慢打开手动低压阀,使制冷剂从高低两侧流出。
(4)观察压力表读数,随着压力的下降,逐渐打开手动高低压阀,直至低压表读数到零为止。
3.制冷剂充注程序
抽真空作业
从高压侧充注200g液态制冷剂
第四章 总结
随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调大大改善了乘坐环境,提高了成员的舒适性。近年来,各种完善的多功能型空调装置的应用,受到用户的普遍欢迎。但对于汽车空调维修人员来说将面临新的挑战!
本论文对汽车空调的原理、结构以及必备的工具等知识做了一般性的介绍。重点对修理、维护做了详尽的介绍。这样做的原因,主要是考虑本论文所面对是汽车空调维修人员,并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车空调故障的技能。
第五章 参考文献
【1】冯玉琪《实用空调制冷设备维修大全》电子工业出版社1994
【2】张蕾 《汽车空调》机械工业出版社2007
【3】夏云铧 齐红《汽车空调应用与维修—从入门到精通》机械工业出版社
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基于PID的锅炉温度控制系统设计 摘要:利用BP神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,将神经网络PID与LabVIEW友好地人 机交互结合,实现对锅炉温度的控制.仿真结果表明,该系统具有更小的超调量,并且更快地到达需要的控制温 度. 关键词:BP神经网络;PID控制;温度控制 温度是锅炉生产蒸汽质量的重要指标之一,也是保证锅炉设备安全的重要参数.同时,温度是影响锅 炉传热过程和设备效率的主要因素.例如,在利用烟化炉对锌、铝冶炼过程中,如果温度过低,则还原速度 和挥发速度都会降低;但温度也不宜过高,否则在温度超过1 250℃时,可能形成Zn-Fe合金,有害于烟 化炉的作业,因此温度的精确测量和控制是十分必要的.作为工业控制系统中的基本方式,PID控制对于 动态反应较缓慢的工业过程是非常好的控制规律[1].但是,当工业过程复杂,负荷变化很多,对象的纯滞 后又较大时常规PID控制达不到要求,为了解决上述问题系统采用PLC作为下位机,PC作为上位机,利 用labVIEW构造人机交互界面,应用神经网络PID对系统进行控制,设计锅炉温度的监制电路. 1 系统总体设计 系统通过热电偶传感器检测出锅炉的温度,采集的信号经过A/D电路转换后传给PLC控制器.PLC 根据数据做出判断,当锅炉处在升温阶段时对锅炉进行加热,当锅炉处于保温段时调用PID算法控制温 度满足输出要求.同时PLC把数据传给PC机,PC机做出显示和报警.具体电路如图1所示. 1·1 主控芯片 S7-300PLC是西门子生产的模块式中小型PLC,提供了大量可以选择的模块,包括:PS 电源模块、CPU模块、IM接口模块、SM信号模块、FM功能模块和CP通信模块.其中FM模块可实现高 速级数、定位控制、闭环控制功能;CP模块是组态网使用的接口模块常用的网络有PROFIBUS,工业以太 网及点对点连接网络.这些模块可以通过U形总线紧密地固定在轨道上,一条导轨共有11个槽号:1号槽 至3号槽分别放置电源、CPU、IM模块4号槽至11号槽 可以随意放置其他模块. 1·2 通信网络 一般的自动化系统都是以单元生产设备 为中心进行检测和控制,不同单元的生产设备间缺乏信息 交流,难以满足生产过程的统一管理.西门子全集成自动 化解决方案顺应了当今自动化的需求,TIA从统一的组态 和编程、统一的数据管理及统一的通信三方面集成在一 起,从现场级到管理级,可以使用如工业以太网、PROFIB- BUS,MPI,EIB等通信网络.根据设计的需要可以自由选择通信网络的配置[2]. 1·3 温度传感器 热电偶是将2种不同的导体焊接起来组成闭合回路,当两端节点有温度差时,两端点 之间产生电动势,回路中会产生电流,这种现象称为热电效应.热电偶温度传感器就是利用这一效应来工 作的.在工业生产过程中被测点与基准节点之间的距离常常过远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采 用补偿导线的方式进行补偿[3]. 1·4 显示界面 LabVIEW是美国NI公司推出的图形化工业控制测控开发平台,是目前应用最广、发展 最快、功能最强的图形软件集成开发环境.LabVIEW具有界面友好、开发周期短等优点,广泛应用于仪器 控制、数据采集、数据分析和数据显示等领域.所以,我们可以在计算机上采用它来实现对设备运行状态的 监控,同时也可以对各种数据进行采集显示.系统的温度显示界面如图2所示. 2 系统控制算法设计 PID控制是工业过程控制中最常用的一种控制方法, 但常规的PID控制在被控对象具有复杂的非线性时,如锅 炉的温度控制,不仅具有较大的纯延迟,而且模型也不确 定时,对于这种对象往往难以达到满意的控制效果.BP神 经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,通过神 经网络自身的学习,找到最佳组合的PID控制参数,以满 足控制系统的要求.具体的神经网络PID控制系统框图如 图3所示. 设PID神经元网络是一个3层BP网络,包括2个输入节点,3个隐含层节点,1个输出接点.输入节 点对应所选的系统运行状态量,如系统不同时刻的输入量和输出量等,必要时要进行归一化处理.输出节 点分别对应PID控制的3个可调参数KP,KI,KD.输入层的2个神经元在构成控制系统可分别输入系统 被调量的给定值和实际值.由文献[4]和[5]中的前向算法可得到输出层的权系数计算公式为: 3结论 PID控制算法是一种易于实现而且经济实用的方法,具有很强的灵活性,但在被控制对象具有复杂的 非线性时,难以满足控制要求,而神经网络PID控制具有逼近任意非线性函数的能力,神经网络PID与 LabVIEW结合实现对锅炉温度的数据采集、控制和显示,提高了锅炉监控系统的效率. 参考文献: [1] 邓洪伟.供暖锅炉温度和压力的PLC控制[J].动力与电力工程,2008(18):93-94. [2] 张运刚.西门子S7-300/400PLC技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2007. [3] 何希才.传感器及其应用实例[M].北京:机械工业出版社,2004. [4] 何离庆.过程控制系统与装置[M].北京:重庆大学出版社,2003. [5] 舒怀林.PID神经元网络及其控制系统[M].北京:国防工业出版社,2006.
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7. 管式空气预热器的课程设计
论文是一项“系统工程”,在正式动笔之前,要对文章进行通盘思考,检查一下各项准备工作是否已完全就绪。首先,要明确主题。主题是文章的统帅,动笔之前必须想得到十分清楚。清人刘熙载说:“凡作一篇文,其用意俱可以一言蔽之。扩之则为千万言,约之则为一言,所谓主脑者是也。”(《艺概》)作者要想一想,自己文章的主题能否用一句话来概括。主题不明,是绝对不能动手写文的。其次,是理清思路。思路是人订]思想前进的脉络、轨道,是结构的内在依据。动笔之前,对怎样提出问题,怎样分析问题,怎样解决问题,以及使用哪些材料等,都要想清楚。第三,立定格局。所谓“格局”,就是全文的间架、大纲、轮廓。在动笔之前先把它想好“立定”,如全文分几部分,各有哪些层次,先说什么,后说什么,哪里该详,哪里该略,从头至尾都应有个大致的设想。第四,把需要的材料准备好,将各种事实、数据、引文等找来放在手头,以免到用时再去寻找,打断思路。第五,安排好写作时间、地点。写作要有相对集中的时间,比较安静的环境,才能集中精力专心致志地完成毕业论文写作任务。
古人说:“袖手于前,方能疾书于后。”鲁迅也曾说,静观默察,烂熟于心;凝神结想,一挥而就。做好了充分的准备,写起来就会很快。有的人不重视写作前的准备,对所写的对象只有一点粗浅的认识就急于动笔,在写作过程中“边施工边设计”,弄得次序颠倒,手忙脚乱,或做或掇,时断时续,结果反而进展缓慢。所以,在起草之前要周密思考,慎重落笔。
8. 基于单片机的自动温控系统的设计.毕业论文开题报告
热电致冷器件特别适合于小热量和受空间限制的温控领域。改变加在器件上的直流电的极性即可变致冷为加热,而吸热或放热率则正比于所加直流电流的大小。Pe1tier 温控器的设定温度可以在一个较宽的范围内任意选择,可选择低于或高于环境温度。
在本系统中我们选用了天津蓝天高科电源有限公司生产的半导体致冷器件 TES1-12739,其最大温差电压 14.7V,最大温差电流3.9A最大致冷功率33.7W。
1.5 其它部分
系统采用Samsung(三星)公司生产的真空荧光数码显示屏 VFD用来实时显示当前温度,以观察控制效果。键盘和串行通信接口用来设定控制温度和调整PID参数。系统电路原理图如图3所示。
2 系统软件设计
系统开始工作时,首先由单片机控制软件发出温度读取指令,通过数字温度传感器 DS18B20 采样被控对象的当前温度值T1并送显示屏实时显示。然后,将该温度测量值与设定值T比较,其差值送 PID控制器。PID 控制器处理后输出一定数值的控制量,经DA 转换为模拟电压量,该电压信号再经大电流驱动电路,提高电流驱动能力后加载到半导体致冷器件上,对温控对象进行加热或制冷。加热或制冷取决于致冷器上所加电压的正负,若温控对象当前温度测量值与设定值差值为正,则输出负电压信号,致冷器上加载负电压温控对象温度降低;反之,致冷器上加载正向电压,温控对象温度升高。上述过程:温度采样-计算温差-PID调节-信号放大输出周而复始,最后将温控对象的温度控制在设定值附近上下波动,随着循环次数的增加,波动幅度会逐渐减小到某一很小的量,直至达到控制要求。为了加快控制,在进入PID控制前加入了一段温差判断程序。当温度差值大于设定阈值Δt时,系统进行全功率加热或制冷,直到温差小于Δt才进入PID控制环节。图4为系统工作主程序的软件流程图.
3 结论
本文设计的基于单片机数字PID控制的精密温度控制系统,在实际应用中取得了良好的控制效果,温度控制精度达到±0.1℃。经48小时连续运行考验,系统工作稳定,有效地降低了辐亮度标准探测器的温度系数,使辐亮度标准探测器在温度变化较大的环境中也能保持其高精度,为实现基于探测器的高精度辐射定标的广泛应用奠定了基础。
本文作者创新点:在原来基于PC的PID温控系统的基础上,设计了由单片机、数字式温传感器DS18B20和半导体致冷器组成的精密温度控制系统。该温控系统的应用为高精度光辐射测量仪器-辐亮度标准探测器的小型化、智能化提供了有利条件。
9. 毕业设计范文
毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节,是学习深化与升华的重要过程。它既是学生学习、研究与实践成果的全面总结,又是对学生素质与能力的一次全面检验,而且还是对学生的毕业资格及学位资格认证的重要依据。为了保证我校本科生毕业设计(论文)质量,特制定“同济大学本科生毕业设计(论文)撰写规范”。
一、毕业设计(论文)资料的组成A.毕业设计(论文)任务书;B.毕业设计(论文)成绩评定书;C.毕业论文或毕业设计说明书(包括:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录);D.译文及原文复印件;E.图纸、软盘等。
二、毕业设计(论文)资料的填写及有关资料的装订毕业设计(论文)统一使用学校印制的毕业设计(论文)资料袋、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)封面、稿纸(在教务处网上下载用,学校统一纸面格式,使用A4打印纸)。
毕业设计(论文)资料按要求认真填写,字体要工整,卷面要整洁,手写一律用黑或蓝黑墨水;任务书由指导教师填写并签字,经院长(系主任)签字后发出。毕业论文或设计说明书要按顺序装订:封面、中外文摘要或设计总说明(包括关键词)、目录、正文、谢辞、参考文献、附录装订在一起,然后与毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)成绩评定书、译文及原文复印件(订在一起)、工程图纸(按国家标准折叠装订)、软盘等一起放入填写好的资料袋内交指导教师查收,经审阅评定后归档。
三、毕业设计说明书(论文)撰写的内容与要求一份完整的毕业设计(论文)应包括以下几个方面:
1.标题
标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当,不宜超过20个字,如果有些细节必须放进标题,可以分成主标题和副标题。
2.论文摘要或设计总说明论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容,中文摘要在300字左右,外文摘要以250个左右实词为宜,关键词一般以3~5个为妥。
设计总说明主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则及主要技术资料,中文字数要在1500~2000字以内,外文字数以1000个左右实词为宜,关键词一般以5个左右为妥。
3.目录
目录按三级标题编写(即:1……、1.1……、1.1.1……),要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致,附录也应依次列入目录。
4.正文
毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论,其内容分别如下:绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题,在文字量上要比摘要多。
正文主体是对研究工作的详细表述,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的讨论等。学生根据毕业设计(论文)课题的性质,一般仅涉及上述一部分内容。
结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。
5.谢辞
谢辞应以简短的文字对在课题研究和设计说明书(论文)撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意,这不仅是一种礼貌,也是对他人劳动的尊重,是治学者应有的思想作风。
6.参考文献与附录
参考文献是毕业设计(论文)不可缺少的组成部分,它反映毕业设计(论文)的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度,也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一份完整的参考文献可向读者提供一份有价值的信息资料。一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多,但应列入主要的文献可10篇以上,其中外文文献在2篇以上。
附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入毕业设计(论文)的附录中,例如公式的推演、编写的程序等;如果文章中引用的符号较多时,便于读者查阅,可以编写一个符号说明,注明符号代表的意义。一般附录的篇幅不宜过大,若附录篇幅超过正文,会让人产生头轻脚重的感觉。
四、毕业设计(论文)要求
我校毕业设计(论文)大致有设计类、理论研究类(理科)、实验研究类、计算机软件设计类、经济、管理及文科类、综合类等,具体要求如下:
1.设计类(包括机械、建筑、土建工程等):学生必须独立绘制完成一定数量的图纸,工程图除了用计算机绘图外必须要有1~2张(2号以上含2号图)是手工绘图;一份15000字以上的设计说明书(包括计算书、调研报告);参考文献不低于10篇,其中外文文献要在2篇以上。
2.理论研究类(理科):对该类课题工科学生一般不提倡,各院系要慎重选题,除非题目确实有实际意义。该毕业设计报告或论文字数要在20000字以上;根据课题提出问题、分析问题,提出方案、并进行建模、仿真和设计计算等;参考文献不低于15篇,其中外文文献要在4篇以上。
3.实验研究类:学生要独立完成一个完整的实验,取得足够的实验数据,实验要有探索性,而不是简单重复已有的工作;要完成15000字以上的论文,其包括文献综述,实验部分的讨论与结论等内容;参考文献不少于10篇,包括2篇以上外文文献。
4.计算机软件类:学生要独立完成一个软件或较大软件中的一个模块,要有足够的工作量;要写出10000字以上的软件说明书和论文;毕业设计(论文)中如涉及到有关电路方面的内容时,必须完成调试工作,要有完整的测试结果和给出各种参数指标;当涉及到有关计算机软件方面的内容时,要进行计算机演示程序运行和给出运行结果。
5.经济、管理及文科类:学生在教师的指导下完成开题报告;撰写一篇20000字以上的有一定水平的专题论文(外国语专业论文篇幅为5000个词以上。);参考文献不少于10篇,包括1-2篇外文文献。
6.综合类:综合类毕业设计(论文)要求至少包括以上三类内容,如有工程设计内容时,在图纸工作量上可酌情减少,完成10000字以上的论文,参考文献不少于10篇,包括2篇以上外文文献。
每位学生在完成毕业设计(论文)的同时要求:(1)翻译2万外文印刷字符或译出5000汉字以上的有关技术资料或专业文献(外语专业学生翻译6000~8000字符的专业外文文献或写出10000字符的外文文献的中文读书报告),内容要尽量结合课题(译文连同原文单独装订成册)。(2)使用计算机进行绘图,或进行数据采集、数据处理、数据分析,或进行文献检索、论文编辑等。绘图是工程设计的基本训练,毕业设计中学生应用计算机绘图,但作为绘图基本训练可要求一定量的墨线和铅笔线图。毕业设计图纸应符合制图标准,学生应参照教务处2004年3月印制的《毕业设计制图规范》进行绘图。
五、毕业设计(论文)的写作细则
1.书写
毕业设计(论文)要用学校规定的文稿纸书写或打印(手写时必须用黑或蓝墨水),文稿纸背面不得书写正文和图表,正文中的任何部分不得写到文稿纸边框以外,文稿纸不得随意接长或截短。汉字必须使用国家公布的规范字。
2.标点符号毕业设计(论文)中的标点符号应按新闻出版署公布的"标点符号用法"使用。3.名词、名称科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称,尚未统一规定或叫法有争议的名称术语,可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时,首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名,按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名(如牛顿、达尔文、马克思等)可按通常标准译法写译名。
4.量和单位
量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100~GB3102-93,它是以国际单位制(SI)为基础的。非物理量的单位,如件、台、人、元等,可用汉字与符号构成组合形式的单位,例如件/台、元/km。
5.数字
毕业设计(论文)中的测量统计数据一律用阿拉伯数字,但在叙述不很大的数目时,一般不用阿拉伯数字,如"他发现两颗小行星"、"三力作用于一点",不宜写成"他发现2颗小行星"、"3力作用于1点"。大约的数字可以用中文数字,也可以用阿拉伯数字,如"约一百五十人",也可写成"约150人"。
6.标题层次
毕业设计(论文)的全部标题层次应有条不紊,整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例,正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应,不应有与标题无关的内容。章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法,第一级为"1"、"2"、"3"等,第二级为"2.1"、"2.2"、"2.3"等,第三级为"2.2.1"、"2.2.2"、"2.2.3"等,但分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级,两级之间用下角圆点隔开,每一级的末尾不加标点。
各层标题均单独占行书写。第一级标题居中书写;第二级标题序数顶格书写,后空一格接写标题,末尾不加标点;第三级和第四级标题均空两格书写序数,后空一格书写标题。第四级以下单独占行的标题顺序采用A.B.C.…和a.b.c.两层,标题均空两格书写序数,后空一格写标题。正文中对总项包括的分项采用⑴、⑵、⑶…单独序号,对分项中的小项采用①、②、③…的序号或数字加半括号,括号后不再加其他标点。
7.注释
毕业设计(论文)中有个别名词或情况需要解释时,可加注说明,注释可用页末注(将注文放在加注页的下端)或篇末注(将全部注文集中在文章末尾),而不可行中注(夹在正文中的注)。注释只限于写在注释符号出现的同页,不得隔页。
8.公式
公式应居中书写,公式的编号用圆括号括起放在公式右边行末,公式和编号之间不加虚线。9.表格
每个表格应有表序和表题,表序和表题应写在表格上放正中,表序后空一格书写表题。表格允许下页接写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××"。
10.插图
毕业设计的插图必须精心制作,线条粗细要合适,图面要整洁美观。每幅插图应有图序和图题,图序和图题应放在图位下方居中处。图应在描图纸或在白纸上用墨线绘成,也可以用计算机绘图。
11.参考文献
参考文献一律放在文后,参考文献的书写格式要按国家标准GB7714-87规定。参考文献按文中出现的先后统一用阿拉伯数字进行自然编号,一般序码宜用方括号括起,不用园括号括起。
10. 热动专业的毕业论文怎么写
1. 电厂集控室建筑设计浅析
敖凌云 文献来自:电力勘测设计 2003年 第03期
同时还要注意控制造价。3集中控制室布置及装饰分析应结合前述内容考虑集控室布置和装饰。集中控制室设两个独立的安全出口,每个出入口设置声闸,声闸两端的门应避免正面相对,以减弱汽机房噪声对控制室的干扰。为使集中控制室更加整洁美 ...
2. 华能玉环电厂四机一控集控室布置方案探讨
金黔军 文献来自:2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集 2004年
维控宜布工 适当借鉴国外同类型发电厂集控室布置设计思路并结合玉环电厂的工程实际情况,对本工程优化集控室设计将会大有裨益。本工程集控室布置设想的三个方案意在突破国内传统设计理念,有所创新,顺应当今世界大型火力发电厂集控室设计的发展趋势。 根据本 ...
3. 华能玉环电厂四机一控集控室布置方案探讨
金黔军 文献来自:发电设备 2004年 第S1期
采用四机一控方式实现全厂集中监控是可行的。2集控室布置方案分析2.1集控室布置适当借鉴国外同类型发电厂集控室布置设计思路并结合玉环电厂的工程实际情况,对本工程优化集控室设计将会大有裨益。本工程集控室布置设想的三个方案 ...
4. 电厂管理信息系统集控分系统的研究与开发
王军 王培红 严洪森 文献来自:工业控制计算机 1999年 第04期
报表管理、值班记录管理、集控网控电表数据管理、远动管理、负荷考核和系统维护。3.集控分系统概念设计从集控分系统的需求分析可知,集控分系统是整个电厂管理信息系统的生产部分数据来源,其任务主要侧重于对实时数据的处理,涉及集校运行部门的管理的 ...
5. 基于工业以太网的发电厂辅助车间集控系统 被引次数:5次
杜永春 徐米清 吴孚辉 彭宏 文献来自:浙江电力 2002年 第04期
来互连各个不同的辅助控制系统 ,实现外围辅助系统实现集中控制。下面简单介绍整个辅助车间集控系统网络架构 ,辅助车间集控系统架构具体的系统配置图见图1。(1)加药和取样控制系统通过在S7 -300的机架上插入工业以太网模块CP343 ...
6. 华能南通电厂2号机组集控室19块终端盘联线的改进
须永林 文献来自:江苏电机工程 1991年 第01期
按原设计#l机组集控室终端盘联络电缆是经过集控室下电缆层,沿电缆桥架敷设的。盘底部电缆桥架上电缆堆积如山,又集中在一个盘底入口,因此造成盘底入口的堵塞,电缆的重叠怖置使其无法排列整齐,号牌亦无法认清,电缆头十分难做,给施工带来 ...
7. 分散控制系统在电厂热控系统改造中的应用 被引次数:1次
刘火军 文献来自:山东电力技术 2001年 第05期
潍坊电厂在进行DCS改造时还对以下系统进行了改造。5 .5 .1BTG盘及辅盘改造将集控室操作盘台进行全面改造 ,取消控制盘上的常规表计和操作按钮 ,仅保留机组主要参数的数显表、工业电视、少量报警窗和紧急?...
8. 宝钢电厂热控系统简介
文献来自:华东电力 1983年 第06期
二、宝钢电厂热控系统的安装特点 1.设备布置特点集控室采用控制台与显示屏合一的特大盘面(长6 ... 所以加速培养热控技术力量已是刻不容缓了。~44一宝钢电厂热控系统简介$上电一公司情报组<正> 一、概况宝钢电厂的热控有如下六大系统: 1 ...
9. 电力管理信息系统集控分系统的研究与开发 被引次数:1次
严洪森 王军 王培红 徐嗣鑫 张跃中 文献来自:数据采集与处理 1999年 第03期
集控分系统功能树2集控分系统的软件设计在对集控分系统的功能需求做了详细分析后,可以将集控分系统的设计任务大致分为两个部分:前台管理程序和后台数据处理程序。前台管理程序是采用OracleDeveloper200 ...
10. 华德电厂网控微机监视系统
邱岭 文献来自:山东电力技术 1995年 第04期
急待开发高水平的网控室微机监视系统。 华德电厂网控微机监视系统是为华能德州发电厂网控室开发的一套运行监视系统,它是一个实时的多任务多用户系统。它的主要功能是对网控室运行和事故情况下的有关测量参数实行巡回检测、数据处理、事故追忆、 ...