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柴油發(fā)電機(jī)的工作原理
工作原理
一、山東濟(jì)南柴油發(fā)電機(jī)組生成機(jī)理:
柴油發(fā)電機(jī)組中常用的發(fā)電機(jī)為同步交流發(fā)電機(jī),是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。
在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量,從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。
將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢,經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
柴油發(fā)電機(jī)組工作結(jié)構(gòu)圖
二、山東濟(jì)南交流發(fā)電機(jī)生成機(jī)理
以旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機(jī)為例介紹柴油機(jī)組中發(fā)電機(jī)的工作原理。
旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的原理與旋轉(zhuǎn)電樞式相同,都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點(diǎn):
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流;旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則通過磁極的旋轉(zhuǎn)使定子線圈切割磁力線,從而在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)電力輸出方式:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電;而旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則直接將電力送往外接電路,因此相對于旋轉(zhuǎn)電樞式、山東濟(jì)南旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)可提供電高的電壓,適用于大型發(fā)電機(jī)。
1、山東濟(jì)南電動勢的產(chǎn)生
● 當(dāng)導(dǎo)體切割磁場的磁力線時,會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
● 線圈abcd代表整個電傴繞組、山東濟(jì)南其兩端分別固定在同一轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)1和2上,兩者同軸旋轉(zhuǎn),且相對位置和連接關(guān)系不隨轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機(jī)的端蓋上、山東濟(jì)南且與滑環(huán)1、山東濟(jì)南2的滑動接觸關(guān)系不變。
● 當(dāng)電樞沿順時針方向旋轉(zhuǎn),ab邊處于N極下時、山東濟(jì)南山邊的感應(yīng)電動勢方向?yàn)橛蒫至d,并設(shè)此時電動勢方向?yàn)檎较?當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)180。后、山東濟(jì)南ab邊處于S極下,cd邊處于N極下,此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向,顯然此時電動勢為負(fù)值。
由上述過程可知,對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機(jī)、山東濟(jì)南其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,在電樞繞組中產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布,則可產(chǎn)生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機(jī)、山東濟(jì)南其各項(xiàng)繞組產(chǎn)生交流電動勢的原理與單項(xiàng)同步交流發(fā)電機(jī)完全相同。
2、山東濟(jì)南電動勢的大小
根據(jù)電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)體與磁場發(fā)生相對運(yùn)動時、山東濟(jì)南導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——導(dǎo)體在磁場中的有效長度;
● V——導(dǎo)體垂直于磁場方向的運(yùn)動速度。
而正弦交流電動勢的有效值E計(jì)算:
E=Kn
● 式中n——發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速;
● K——發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)。
同步交流發(fā)電機(jī)制成后,其結(jié)構(gòu)常數(shù)K已成定值。因此,可通過改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來調(diào)整其輸出電壓的高傲。但是,通常情況下要求電動勢的頻率f恒定,而頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比,所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此,主要通過調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機(jī)磁通量的大小,達(dá)到調(diào)整其輸出電壓的目的。
3、山東濟(jì)南電動勢的頻率
● 當(dāng)發(fā)電機(jī)磁極對數(shù)一定時(如P=1),其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周,電樞繞組可產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周,產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢,苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周,則產(chǎn)生n/60周/s的交流電動勢。由此可知,交流電動勢的頻率f與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比。
● 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(如n=1周/s),磁極對數(shù)P=1,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生P個周波的交流電動勢。由此可知,交流電動勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。
綜上所述,同步交流發(fā)電機(jī)電動勢的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對數(shù)P成正比,因此f的計(jì)算公式為:
F=P*n/60 (周/s)
改變同步交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是,發(fā)電機(jī)制成后,其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達(dá)到額定值后,就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。
4、山東濟(jì)南改善電動勢波形的措施
根據(jù)要求,同步交流發(fā)電機(jī)輸出電壓應(yīng)為正弦波。但是,由于發(fā)電機(jī)定子鐵芯結(jié)構(gòu)、山東濟(jì)南磁極結(jié)構(gòu)、山東濟(jì)南電樞繞組結(jié)構(gòu)、山東濟(jì)南三相發(fā)電機(jī)電樞繞組的連接形式等因素的影響,電動勢的波形會產(chǎn)生畸變,形成非正弦交流電動勢。
非正弦交流電動勢中除含有基波分量外,還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的性能和工況,還影響用電設(shè)備的正常工作。因此,在設(shè)計(jì)、山東濟(jì)南生產(chǎn)同步交流發(fā)電機(jī)時,采取了諸多方法,改善電動勢波形,使其成為正弦波。其具體方法有:改善磁極形狀、山東濟(jì)南采用斜槽定子、山東濟(jì)南改善定子繞組結(jié)構(gòu)和三相發(fā)電機(jī)采用星形接法。
(1)改善磁極形狀:磁極的分布規(guī)律由磁極的形狀決定,將磁極尖削尖或采用扭斜磁極,使磁通密度B近似按正弦規(guī)律分布,進(jìn)而使電動勢成為正弦波;
(2)采用斜槽定子:將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置,使其成為斜糟定子,無論轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至何種位置,磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變,這樣可齒諧波的影響;
(3)改善定子繞組結(jié)構(gòu):同步交流發(fā)電機(jī)通常采用短距分布式繞組結(jié)構(gòu),可或削弱許多高次諧波分量,使電動勢接近于正弦波;
(4)三相發(fā)電機(jī)采用星形接法:三相同步發(fā)電機(jī)的三相電樞繞組采用星形接法,其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數(shù)次諧波分量·改善線電壓的波形。
5、山東濟(jì)南同步交流發(fā)電機(jī)勵磁方式
發(fā)電機(jī)勵磁功率的產(chǎn)生方式,稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)電機(jī)的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。
(1)他勵式:勵磁功率由本身以外的其他電源供給,這種發(fā)電機(jī)稱為:他勵式發(fā)電機(jī)。根據(jù)獲得勵磁功率形式的不同,他勵式交流發(fā)電機(jī)又有采用血流勵磁機(jī)勵磁和采用無刷交流勵磁機(jī)勵磁之分。其中、山東濟(jì)南采用直流勵磁機(jī)勵磁是靠同軸轉(zhuǎn)動的并勵直流發(fā)電機(jī)供給勵磁功率的;采用無刷交流勵磁機(jī)勵磁是由同軸轉(zhuǎn)動的交流勵磁發(fā)電機(jī)供給勵磁功率的。
(2)自勵式:勵磁功率由本身供給的發(fā)電機(jī)稱為自勵式發(fā)電機(jī)。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得:直接從同步交流發(fā)電機(jī)輸出端取得,由安裝在同步交流發(fā)電機(jī)的定子槽中的副繞組供給;發(fā)電機(jī)電樞繞組為帶抽頭式的,由抽頭處引出部分電樞繞組供給。
綜上所述,無論是他勵式同步交流發(fā)電機(jī),還是自勵式同步交流發(fā)電機(jī),改變勵磁電流的大小,均可調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。



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發(fā)電機(jī)組 的技術(shù)動態(tài)將和大家簡單的講解一下,使大家能夠在實(shí)際的工作當(dāng)中更好的使用柴油發(fā)電機(jī)組。
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導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)功率不足的八大原因
有時候在我們生產(chǎn)的過程當(dāng)中,難免會因?yàn)椴徽_的操作,導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)功率不足。那么遇到這樣問題的時候,我們應(yīng)該怎么解決呢?今天小編就給大家詳細(xì)解析一下,導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)功率不足的八大原因。
一、山東濟(jì)南同城空氣濾清器不清潔
空氣濾清器不清潔會造成阻力增加,空氣流量減少,充氣效率下降,致使發(fā)動機(jī)動力不足。應(yīng)根據(jù)要求清洗柴油空氣濾清器芯子或紙質(zhì)濾芯上的灰塵,必要時更換濾芯。
二、山東濟(jì)南同城排氣管阻塞
排氣管阻塞會造成排氣不暢通,燃油效率下降。動力下降。應(yīng)檢查是否由于排氣管內(nèi)積炭太多而造成排氣導(dǎo)阻力增加。一般排氣背壓不宜超過3.3kPa,平時應(yīng)經(jīng)常清降排氣管內(nèi)的積炭。
三、山東濟(jì)南同城供油提前角過大或過小
供油提前角過大或過小會造成油泵噴油時間過早或過晚(噴油時間過早則燃油燃燒不充分,過晚則會冒白煙,燃油也會燃燒不充分),使燃燒過程不是處于 狀態(tài)。此時應(yīng)檢查噴油傳動軸接合器螺釘是否松動,如果松動,則應(yīng)重新按照要求調(diào)整供油提前角,并擰緊螺釘。
四、山東濟(jì)南同城活塞與缸套拉傷
由于活塞與缸套拉傷嚴(yán)重或磨損過,以及活塞環(huán)結(jié)膠造成摩擦損失增大,造成發(fā)動機(jī)自身的機(jī)械損失增大,壓縮比減小,著火困難或燃燒不充分,下充氣增大,漏氣嚴(yán)重。此時,應(yīng)更換缸套、山東濟(jì)南同城活塞和活塞環(huán)。
五、山東濟(jì)南同城燃油系統(tǒng)有故障
1.燃油濾清器或管路內(nèi)進(jìn)入空氣或阻塞,造成油路不暢通,動力不足,甚至著火困難。應(yīng)進(jìn)入管路的空氣,清洗柴油濾芯,必要時更換。
2.噴油偶件損壞造成漏油、山東濟(jì)南同城咬死或霧化不良,此時容易導(dǎo)致缺缸,發(fā)動機(jī)動力不足。應(yīng)及時清洗、山東濟(jì)南同城研磨或換新。
3.噴油泵供油不足也會造成動力不足,應(yīng)及時檢查、山東濟(jì)南同城修理或更換偶件,并重新調(diào)整噴油泵供油量。
六、山東濟(jì)南同城冷卻和潤滑系統(tǒng)有故障
柴油機(jī)過熱,是由于冷卻或潤滑系統(tǒng)有故障所致,此種情況下會導(dǎo)致水溫和油溫過高,易出現(xiàn)拉缸或活塞環(huán)卡死現(xiàn)象。 當(dāng)柴油機(jī)排氣溫度增加時,應(yīng)檢查冷卻器和散熱器,水垢。
七、山東濟(jì)南同城缸蓋組有故障
1.由于排氣漏氣引起進(jìn)氣量不足或進(jìn)氣中混有廢氣,繼而導(dǎo)致燃油燃燒不充分,功率下降。應(yīng)修磨氣門與氣門座的配合面,以提高其密封性,必要時換新。
2.氣缸蓋與機(jī)體的接合面漏氣會使缸體內(nèi)的氣進(jìn)入水道或油道,造成冷卻液進(jìn)入發(fā)動機(jī)體內(nèi),若發(fā)現(xiàn)不及時會導(dǎo)致“滑瓦”或冒黑煙,從而使發(fā)動機(jī)動力不足。由于氣缸墊損壞,變速時會有一股氣流從缸墊沖出,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時墊片處會有水泡出現(xiàn),此時應(yīng)按規(guī)定扭矩?cái)Q緊氣缸蓋螺母或更換氣缸蓋墊片。
3.氣門間隙不正確會造成漏氣,致使發(fā)動機(jī)動力下降,甚至著火困難。應(yīng)重新調(diào)正氣門間隙。
4.氣門彈簧損壞會造成氣門回位困難,氣門漏氣,燃?xì)鈮嚎s比減少,從而造成發(fā)動機(jī)動力不足。應(yīng)及時更換已損壞的氣門彈簧。
5.噴油器安裝孔漏氣或銅墊損壞會造成缺缸,使發(fā)動機(jī)動力不足。應(yīng)拆下檢修,并更換已損壞的零件。若進(jìn)水溫度太低,會導(dǎo)致散熱損失增大,此時應(yīng)調(diào)整進(jìn)入溫度,使之符合規(guī)定的數(shù)值。
八、山東濟(jì)南同城連桿軸瓦與曲軸連桿軸頸表面劃傷
此種情況的出現(xiàn)會伴有不正常聲音及機(jī)油壓力下降等現(xiàn)象,這是由于機(jī)油油道堵死、山東濟(jì)南同城機(jī)油泵損壞、山東濟(jì)南同城機(jī)油濾芯堵死,或機(jī)油液壓過低甚至沒有機(jī)油等原因造成的。此時,可拆卸柴油機(jī)側(cè)蓋,檢查連桿大頭的側(cè)而間隙,看連桿大頭是否能前后移動,如不能移動,則表示已咬毛,應(yīng)檢修或更換連桿軸瓦。
此時,對于增壓柴油機(jī),除以上原因會使功率下降外,如果增壓器軸承磨損、山東濟(jì)南同城壓力機(jī)及渦輪的進(jìn)氣管路被污物阻塞或漏氣,也都可使柴油機(jī)的功率下降。當(dāng)增壓器出現(xiàn)上述情況時,應(yīng)分別檢修或更換軸承,清洗進(jìn)氣管路、山東濟(jì)南同城外殼,揩凈葉輪,擰緊接合面螺母和卡箍等。
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