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發(fā)電機(jī)操作手冊的功能
【概述】發(fā)電機(jī)操作手冊的功能是讓用戶了解發(fā)電機(jī)的工作原理、電機(jī)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、安裝和維修步驟。因?yàn)槿狈ΡWo(hù)或操作不正確會(huì)引起設(shè)備的損壞或人員傷害,特別區(qū)域會(huì)用警告作岀顯著的標(biāo)記。在進(jìn)行安裝或使用發(fā)電機(jī)前閱讀并理解使用說明書內(nèi)容是非常重要的。
操作發(fā)電機(jī)前,請先閱讀發(fā)電機(jī)組使用手冊和本發(fā)電機(jī)手冊,以了解機(jī)組、發(fā)電機(jī)和有關(guān)設(shè)備的情況.正確操作和保養(yǎng)該設(shè)備才能達(dá)到、有效的運(yùn)行。許多事故的發(fā)生是由于未遵循基本規(guī)則和保護(hù)措施,例如電擊就會(huì)引起嚴(yán)重的人身傷害甚至死亡。
遵守所有警告/告誡牌上的提示
?確保安裝能滿足所有適用的標(biāo)準(zhǔn)和地方性電氣標(biāo)準(zhǔn)。所有安裝要有合格的電工來實(shí)施?
?勿在防護(hù)蓋、維修蓋或出線盒蓋開啟時(shí)運(yùn)行發(fā)電機(jī)?
?在進(jìn)行維護(hù)前,應(yīng)先將柴油發(fā)電機(jī)起動(dòng)回路切斷.
?切斷和電網(wǎng)或其它發(fā)電機(jī)間的閉合回路,并在斷路開關(guān)上放置警告牌,以免意外的閉合.
遵守所有重要、小心、警告和危險(xiǎn)牌上的提示,其內(nèi)容定義為:
重要!指會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品或有關(guān)設(shè)備損壞的危險(xiǎn)或不的方法或操作。
小心! 指會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品或人員傷害的危險(xiǎn)或不的方法或操作。
警告!指會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的人員傷害甚至可能傷亡的危險(xiǎn)或不的方法或操作。
危險(xiǎn)!指將導(dǎo)致人員傷亡的直接危險(xiǎn)。
一、自勵(lì)A(yù)VR控制的發(fā)電機(jī)
主機(jī)定子通過S X460(SX440或SX421)AVR為勵(lì)磁機(jī)磁場提供電力,AVR是調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流的控制裝置。AVR向來自于主機(jī)定子繞組的電壓感應(yīng)信號(hào)作出反饋。通過控制低功率的勵(lì)磁機(jī)磁場,調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)電樞的整流輸岀功率。從而達(dá)到控制主機(jī)磁場電流的要求?
SX460或SX440AVR通過感應(yīng)兩相平均電壓,確保了電壓調(diào)整率。除此之外,它還監(jiān)測柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,如低于預(yù)選轉(zhuǎn)速(Hz)設(shè)定,則相應(yīng)降低輸岀電壓。以防止柴油發(fā)電機(jī)低速時(shí)的過勵(lì),緩減了加載時(shí)的沖擊以減輕柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)擔(dān)?SX421除了SX440的特點(diǎn)外,還有三相方均根感應(yīng)的特點(diǎn),在與外部斷路器(裝在開關(guān)板上)一起使用時(shí)它還提供過電壓保護(hù).
二、永磁發(fā)電機(jī)(PMG)磁勵(lì)-AVR控制的發(fā)電機(jī)
如果是MX321AVR.則通過一個(gè)變壓器向來自于主機(jī)定子繞組的電壓感應(yīng)信號(hào)作出反饋.通過控制低功率的勵(lì)磁機(jī)磁場,調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)電樞的整流輸岀功率,從而達(dá)到控制主機(jī)磁場電流的要求。
PMG系統(tǒng)提供一個(gè)與定子負(fù)載無關(guān)的恒定的勵(lì)磁電力源,提供較高的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)承受能力,并對(duì)由非線性負(fù)載(例如可控硅直流發(fā)電動(dòng)機(jī))產(chǎn)生的主機(jī)定子輸岀電壓的波形畸變具有抗干擾性。
MX341AVR通過檢測二相平均電壓來確保電壓調(diào)整率.另外.它還監(jiān)測柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,如低于預(yù)選的轉(zhuǎn)速設(shè)定,則相應(yīng)降低輸岀電壓,以防止柴油發(fā)電機(jī)低速時(shí)的過勵(lì),緩減了加載時(shí)的沖擊,以減輕柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)擔(dān).它還提供延時(shí)的過勵(lì)保護(hù),在勵(lì)磁機(jī)磁場,電壓過高的情況下對(duì)發(fā)電機(jī)減勵(lì)。
MX321除提供MX341具有的保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)的減荷特性外,還具有三相方均根檢測和過電壓保護(hù)。
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氣缸套高頻振動(dòng)是柴油發(fā)電機(jī)產(chǎn)生穴蝕的根本原因
導(dǎo)讀:發(fā)生穴蝕破壞的除了柴油發(fā)電機(jī)氣缸套零件外,還有軸瓦、噴油泵注塞、螺旋槳槳葉及離心泵葉輪等。機(jī)件穴蝕破壞問題日益引起人們的關(guān)注,尤其是缸套穴蝕已是柴油發(fā)電機(jī)的重要問題,引起國內(nèi)外的重視與研究。氣缸套穴蝕是柴油發(fā)電機(jī)普遍存在的嚴(yán)重問題。隨著柴油發(fā)電機(jī)的功率增加、強(qiáng)載度提高和高速、輕型化,氣缸套穴蝕破壞就成為妨礙柴油發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的首要問題,嚴(yán)重地影響柴油發(fā)電機(jī)的工作可靠性和氣缸套的使用壽命。
一般說來,高速、輕型大功率柴油發(fā)電機(jī),不論是開式冷卻還是閉式冷卻,氣缸套都有不同程度的穴蝕。有的柴油發(fā)電機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)不久(僅幾十小時(shí))就會(huì)在氣缸套外圓表面上出現(xiàn)穴蝕小孔,甚至柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不足千小時(shí)缸套就因穴蝕穿孔而報(bào)廢,此時(shí)缸套內(nèi)表面尚未磨損。二沖程十字頭式低速柴油發(fā)電機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。
1.穴蝕部位:缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上,一般集中在柴油發(fā)電機(jī)的左右側(cè)方向,特別是承受側(cè)推力 一側(cè)的偏上方;冷卻水進(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對(duì)應(yīng)的缸壁上;缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷卻水腔除缸套穴蝕外,不應(yīng)忽視氣缸套和氣缸體材料的差異和材料內(nèi)部的各種電化學(xué)不均勻性導(dǎo)致的宏觀和微觀電化學(xué)腐蝕。這兩種腐蝕同時(shí)存在或交替進(jìn)行均會(huì)加重缸套的腐蝕。此外,冷卻水(海水或淡水)的水質(zhì)、含氣量、流速等均對(duì)穴蝕有影響。
2.氣缸套穴蝕機(jī)理
1)一般穴蝕機(jī)理:迄今為止,關(guān)于穴蝕機(jī)理的論述很多,其中較為普遍接受的一種理論認(rèn)為:機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸于液體中,并與液體有相對(duì)運(yùn)動(dòng),或機(jī)件在液體中受到某種能量的傳遞作用,形成液體中的局部瞬時(shí)高壓或瞬時(shí)高真空。在瞬時(shí)高真空區(qū),液體汽化形成氣泡,或溶于水中的空氣以空泡形式從液體中分離出來;在另一瞬間形成高壓時(shí),空泡、氣泡被壓縮,泡內(nèi)氣體迅速液化而使氣泡潰滅,這時(shí)周圍液體急速?zèng)_向潰滅處,產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊,使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。與此同時(shí),金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕,兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。
2) 柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外圓表面與氣缸體(或機(jī)體)構(gòu)成冷卻水空間,在狹小的環(huán)形通道中流動(dòng)著淡水或海水。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于缸套和活塞之間的間隙,活塞在側(cè)推力作用下不斷地沖撞著缸壁的左、右側(cè),使氣缸套產(chǎn)生高頻振動(dòng)。缸套高頻振動(dòng)和缸壁的彈性變形使冷卻水空間的容積交替地增大和減小,冷卻水相應(yīng)交替地膨脹與被壓縮。膨脹時(shí)受拉伸作用形成瞬時(shí)低壓,被壓縮時(shí)形成瞬時(shí)高壓。此外,冷卻水進(jìn)口和流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦漩使冷卻水通道內(nèi)壓力變化,也會(huì)形成瞬時(shí)高壓或低壓。在瞬時(shí)低壓時(shí)產(chǎn)生氣泡,瞬時(shí)高壓時(shí)氣泡潰滅,缸套外圓表面頻繁受到?jīng)_擊和微觀電化學(xué)腐蝕作用而破壞。
3.影響缸套穴蝕的因素:生產(chǎn)中并非所有的筒狀活塞式柴油發(fā)電機(jī)氣缸套都發(fā)生穴蝕破壞,即使是發(fā)生穴蝕破壞其程度也各不相同。缸套穴蝕與柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)型、結(jié)構(gòu)、爆發(fā)壓力、冷卻水腔和冷卻介質(zhì)、柴油發(fā)電機(jī)的工藝參數(shù)等有關(guān)。
1)缸套振動(dòng)。柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套高頻振動(dòng)是產(chǎn)生穴蝕的根本原因,缸套振動(dòng)強(qiáng)度與以下各點(diǎn)有關(guān):(1)活塞與氣缸套之間的配合間隙:活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)時(shí),活塞對(duì)氣缸壁的沖擊能量的大小取決于活塞質(zhì)量和活塞在氣缸中橫擺時(shí)的速度?;钊|(zhì)量固定不變,但速度隨著活塞與缸套之間的配合間隙的增加而增大。所以,活塞對(duì)缸壁的沖擊能量取決于活塞與缸套配合間隙的大小。配合間隙大,活塞橫擺加速度大,沖擊前壁能量大,則缸套振動(dòng)增強(qiáng)。(2)缸套剛度:缸套剛度直接影響缸套的振動(dòng)。剛度大,受活塞沖擊時(shí)缸套變形小,振動(dòng)小,可有效地防止穴蝕。缸套剛度除與其材料有關(guān)外,還與缸套壁厚和縱向支承跨距的大小有關(guān),缸壁厚度增加,支承跨距縮短,缸套剛度增大。氣缸套與氣缸體(機(jī)體)之間的配合間隙對(duì)缸套的剛度亦有影響。如果柴油發(fā)電機(jī)缸套與缸體鑄成一體,缸套剛度增大,可有效地防止穴蝕。(3)冷卻水腔結(jié)構(gòu) 冷卻水腔通道太窄,水流速度增高,容易產(chǎn)生空泡。柴油發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要求冷卻水腔內(nèi)水流速度應(yīng)小于2m/s,水腔寬度t為14%D (D為氣缸套內(nèi)徑)或不小于10mm,各處均勻一致,水流暢通不形成死水區(qū)和渦流區(qū),有利于降低缸套穴蝕。柴油發(fā)電機(jī)把冷卻水腔窄處由1.5mm增至7mm,大大降低缸套穴蝕。
2)冷卻水溫度與壓力:冷卻水溫度過高將加速腐蝕的進(jìn)程,但也不宜長期水溫過低。實(shí)驗(yàn)表明,鋼鐵和鋁等金屬材料在淡水溫度為50~60oC時(shí)穴蝕嚴(yán)重,隨著水溫的升高,穴蝕破壞減輕。從發(fā)揮柴油發(fā)電機(jī)的效能和降低腐蝕、穴蝕出發(fā),冷卻水腔淡水溫度在80~90oC為好。冷卻水壓力高可以抑制空泡的形成,減少穴蝕的發(fā)生。但冷卻水壓力提高將使其溫度升高而加速穴蝕。
4.防止缸套穴蝕的措施
除從材料和結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來防止和降低缸套穴蝕外,對(duì)柴油發(fā)電機(jī)氣缸套穴蝕,還可采用以下措施:
(1)缸套外圓表面覆蓋保護(hù)層或強(qiáng)化層。采用鍍鉻、滲氮、噴陶瓷、涂環(huán)氧樹脂或涂尼龍等工藝使金屬表面與冷卻水隔開,或使缸套外圓表面強(qiáng)化,可有效地防止電化學(xué)腐蝕與穴蝕。
(2)在冷卻水腔內(nèi)安裝鋅塊實(shí)施陰極保護(hù)防止電化學(xué)腐蝕;例如柴油發(fā)電機(jī)氣缸套外表面安裝鋅帶并堅(jiān)持定期更換取得防止穴蝕的良好效果。
(3)在冷卻水中加入緩蝕劑;例如乳化油緩蝕劑或被膜緩蝕劑,使在缸套外表面上形成一層較薄的連續(xù)保護(hù)膜,不僅可以防止電化學(xué)腐蝕,而且可以減弱空泡破裂時(shí)的沖擊波對(duì)缸套外表面的沖擊作用,從而減輕穴蝕。
結(jié)論:在實(shí)踐中防止或減輕穴蝕的方法很多,選用時(shí)依具體機(jī)型、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生穴蝕的原因而定,以取得良好效果。
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柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因
柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等,這些故障主要發(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位,采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多,也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷,也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷,更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn),通過對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模,設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù),設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù),進(jìn)行通過仿真模擬,識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)為未來發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面,一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長時(shí)間的接觸,造成了磨損,使得接觸表面變形,在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲,另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過程的碰撞及撞擊,直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見,各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容,包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等,故障的分析不能僅僅依靠簡單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。
1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸,嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測,判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)頻域范圍,例如國外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征,并分析預(yù)測了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象,敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng),同時(shí)長期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面,利用計(jì)算機(jī)仿真軟件,分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號(hào)特征,實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長時(shí)間大功率工作,連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損,使得軸承之間間隙變大,在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過程,造成敲擊幅度變大,容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析,實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析,實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。
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