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分析柴油機的工作原理及使用:柴油發(fā)電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。
①上止點:指活塞離曲軸中心遠的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應注意。
④配氣相位:柴油發(fā)電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關閉的時刻用曲軸轉角表示時稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。
動到下止點時所對應的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總容積(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。
⑧進氣行程:其目的是保證汽缸內(nèi)充滿足夠的新鮮空氣?;钊逻\動時,進氣門打開,周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達下止點時,進氣門才關閉。
⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進氣門經(jīng)下止點后延續(xù)了一定角度后關閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關閉,汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運動,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達3~4Wa,溫度可達500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內(nèi)開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。
⑩做功行程;當活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內(nèi)噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
這時,汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉化為機械能的過程。
排氣行程:在這個行程里,汽缸內(nèi)的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進行下一個工作循環(huán)。
實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進氣門仍然關閉著,這時汽缸內(nèi)的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內(nèi)的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關閉。



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不重視潤滑系統(tǒng)磨損問題有可能導致柴油發(fā)電機報廢
隨著國內(nèi)技術進步、材料品質的,柴油發(fā)電機日益向大馬力、重負荷方向發(fā)展需要。較之以往柴油發(fā)電機對其各工作機構系統(tǒng)以及運動部件可靠性的要求也相應提高。其中潤滑系統(tǒng)的技術狀況就直接影響發(fā)電機的動力性、經(jīng)濟性、耐用性和使用可靠性。潤滑系統(tǒng)的工作不正常,可加速個部零件的早期磨損,或造成機件或發(fā)電機總成的損壞直至報廢等嚴重的機械事故。下面康明斯公司結合具體工作,試對柴油發(fā)電機潤滑系統(tǒng)統(tǒng)的常見故障加以分析。
1. 機油壓力忽高忽低。發(fā)電機在剛啟動到溫度正常時機油壓力也隨之正常。轉速高時高,轉速低時略低也屬正常。壓力忽高忽低、機油壓力表指針反復擺動屬不正常故障現(xiàn)象。應從以下幾方面著手分析處理。(1)油量不足,通過機油尺可以發(fā)現(xiàn)。當發(fā)電機啟動時,油壓正常,隨后下降到0.1MPa以下,中高速運轉時壓力又會上升一點,一會隨著溫度的升高,機油壓力會降的更低。(2)機油粘度過大過臟,使機油集濾器部分堵塞。隨著油門的變化,機油壓力表的表針也上下擺動。此時應及時清洗油道。機油集濾器和粗、細濾器、更換機油。(3)機油限壓閥或旁通閥壓力彈簧形變或折斷、開閉失常,也能造成機油壓力的忽高忽低,應及時的應對修理。
2. 機油消耗量增加。柴油發(fā)電機在正常運轉時機油的消耗量相當于柴油消耗量的1%~1.5%,為0.7~3.7克/千瓦.小時。超過此標準則視為過量消耗。一般機油過量耗損的原因應從以下幾方面著手分析處理。(1)漏機油。曲軸前后油封損壞漏油;油管、油箱、機油弗列加濾清器、機油散熱器、增壓器油封油管漏油;油底殼與機體、油管接頭、正時齒輪室與缸體等結合密封不嚴而漏油,使機油消耗量增加。(2)機油參與了發(fā)電機的燃燒。就是我們常說的燒機油。由于活塞環(huán)過度磨損,活塞環(huán)邊隙、側隙、背隙、開口間隙過大;活塞環(huán)失去彈力,或因積炭燒結卡死在環(huán)槽內(nèi);刮油環(huán)油孔道堵塞;此時伴有排氣管有大量的藍色濃煙冒出,且冷車時有金屬敲擊聲(敲缸),使機油消耗量過大。(3)曲軸箱通風不暢。發(fā)電機工作過程中,使用中應保持曲軸箱通風管的通暢,負壓閥片不變形、粘連或裝錯;通風管不能有急彎;更不能圖省事取消通風管而用木塞之類的東西將其堵死。
柴油發(fā)電機工作時,各運動零件之間存在一定的相互作用力,并伴隨高速的相對運動,零件表面必然要產(chǎn)生摩擦,加速磨損。因此,為了減輕磨損,減小摩擦阻力,延長使用壽命,發(fā)電機上都必須有潤滑系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)在柴油發(fā)電機工作時連續(xù)不斷地把數(shù)量足夠、溫度適當?shù)臐崈魴C油輸送到全部傳動件的摩擦表面。并在摩擦表面之間形成油膜,實現(xiàn)液體摩擦。到減小摩擦阻力、降低功率消耗、減輕機件磨損,提高發(fā)電機工作可靠性和耐久性。
柴油發(fā)電機潤滑系統(tǒng)的功用:潤滑作用:將機油不斷她供給運動零件的摩擦表面,形成一定的油膜,少零件的摩擦和磨損;冷卻作用:潤滑油在潤滑各摩擦表面的同時,吸收各摩擦表面的熟量,降低各摩擦表面的溫度;清潔作用:潤滑油在循環(huán)流動中,可摩擦表面的磨屑等雜質;密封作用:在運動零件之間、氣缸壁上形成的油膜可以高零件的密封效果;防銃作用。在零件表面形成油膜,防止金屬機件發(fā)生氧化銃蝕;液壓作用:可以利用潤滑油作液壓油;緩沖作用.在運動零件表面形成油膜,吸收沖擊小振動。
柴油發(fā)電機燃油系統(tǒng)機油的早期變質,消耗量過大;系統(tǒng)壓力過高、過低;溫度不正常等都是柴油發(fā)電機常見的故障在系統(tǒng)的表現(xiàn)形式。及時準確的發(fā)現(xiàn)、分析、判斷故障在系統(tǒng)中的位置,認真的加以排除,對保障柴油發(fā)電機的正常運行,提高使用壽命,充分發(fā)揮機械的使用性能至關重要



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同步發(fā)電機的序分量電抗
同步發(fā)電機的序分量電抗X1、X2、X0
分析同步發(fā)電機不對稱運行的基本方法是對稱分量法。應用對稱分量法,可以把發(fā)電機不對稱的三相電壓、電流及其所激勵的磁勢分解為正序分量、負序分量和零序分量,然后對各個分量分別建立的端點方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分別所產(chǎn)生的效果, ,將它們疊加起來,就得出實際不對稱運行的結果和影響。實踐證明,在不計飽和時,上述方法所求得的結果,特別是對于基波分量基本上是正確的。
在不對稱運行時,同步發(fā)電機的空氣隙磁場為一橢圓形旋轉磁場,即除了正序旋轉磁場以外,尚有負序旋轉磁場。因為它們的旋轉方向不同,所以轉子回路的反應也各不相同;對不同相序的電流,同步電機呈顯的電抗也就有不同的數(shù)值。
當同步電機對稱運行時,如前面各章所討論的情形,定子電流為一穩(wěn)定的對稱三相電流,實際上即一組正序分量,它們所產(chǎn)生的旋轉磁場(即正序旋轉磁場)和轉子之間沒有相對運動,這個磁場并不能在轉子繞組中產(chǎn)生感應電勢,這個電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機的正序電抗即系同步電抗,不對稱運行時,負序電流所產(chǎn)生的負序旋轉磁場以同步速向著和轉子轉向相反的方向旋轉,即該磁場將以兩倍同步速載切轉子繞組,將在轉子繞組中感應一個兩倍于電源頻率的交變電流。對于負序旋轉磁場而言,轉子繞組的作用為一短路繞組,致使負序電流所遇到的便不再是同步電抗,而是另一個電抗x2,稱它為負序電抗,其數(shù)值遠較同步電抗為小。
負序旋轉磁場在轉子激磁繞組和組尼繞組中所感應的兩倍頻率的交變電流,將引起附加的銅損耗;負序旋轉磁場還將在轉子表面產(chǎn)生渦流,從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉子溫升提高。此外,負序旋轉磁場還將在轉子軸和定子機座引起振動。
根據(jù)我國“發(fā)電機運行規(guī)程”規(guī)定:在額定負載連續(xù)運行時,汽輪發(fā)電機三相電流之差,不得超過額定值的10%,水輪發(fā)電機和同步補償機的三相電流之差,不得超過額定值的20%,同時任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負載連續(xù)運行時,各相電流之差可以大于上面所規(guī)定的數(shù)值,但應根據(jù)試驗確定。
當零序電流流過定子繞組時,由各相零序電流所產(chǎn)生的三個脈動磁勢,其幅值相等,時間上同相,而三者在空間各相隔120°電角度,因此三相零序基波全成磁勢恰相至抵消,不形成氣隙互磁通,只存在一些漏磁場,數(shù)值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質的零序電抗,用代表,較更小。
由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模很大,在正常運行時負載電流的嚴重不對稱是不常見的。具有實際意義的不對稱運行情況為故障狀態(tài),如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。


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