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無刷式充電發(fā)電機的結構 無刷式充電發(fā)電機主要由轉子、磁場繞組、定子、端蓋、元件板、調節(jié)器、風扇和帶盤等組成，是一種帶泵無刷交流發(fā)電機，其發(fā)電機與普通無刷交流發(fā)電機完全一樣，不同的是轉子軸很長并伸出后端蓋，利用外花鍵與真空泵的轉子內花鍵相連接，驅動真空泵給汽車制動系統(tǒng)中的真空筒抽真空)。 (1)轉子 無刷式充電發(fā)電機轉子是充電機的磁場部分，使用了一個與普通交流發(fā)電機轉子鐵心形狀相同的爪極轉子，轉子由爪極、轉子磁軛組成，但磁場繞組是固定在端蓋的磁軛上。兩組磁爪(又叫鳥嘴形磁極)中每組磁爪的爪數(shù)為6，同組磁爪極性相同，每個磁爪是一個磁極。兩個爪極中的一個爪極固定在轉子軸上，另一個爪極的后端制成中窄、外用非導磁材料與前者焊接在一起。放置勵磁繞組的圓柱形磁軛通過螺釘固定在后端蓋上，電流直接由導線引入。安裝時磁場繞組伸入轉子磁軛和爪極的空腔內，與兩者都保持有一定的間隙。工作時轉子磁軛和爪極隨電樞軸轉動而磁場繞組不動，因而不需要電刷和滑環(huán)、便可輸入勵磁電流，由于沒有電刷和集電環(huán)等導電元件，克服了接觸火花，不存在集電環(huán)表面污染和電刷磨損造成功率輸出不足等問題，減少了維護工作，提高了交流發(fā)電機工作的可靠性，延長了其壽命。 (2)定子 定子由鐵心及定子繞組組成。定子鐵心由內圓槽的環(huán)狀硅鋼片疊制而成，固定在后端蓋中。定子槽內置有三相繞組，按星形接法聯(lián)結。每相繞組的尾端聯(lián)接在一起，首端分別與元件板上的硅二極管相接。 (3)端蓋 充電機的前端蓋和后端蓋都是用鋁合金鑄成，兩個端蓋上有軸承座。后端蓋內裝有元件板和調節(jié)器，其典型線路。元件板上壓裝有11只二極管，其中6只二極管組成三相橋式整流電路(VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6、)，輸出充電機直流電壓。3只小功率勵磁二極管(VD7、VD8、VD9)，與發(fā)電機的3只負二極管組成另一組三相橋式整流電路，向發(fā)電機磁場繞組提供勵磁電流和連接充電指示燈。余下2點二極管(VD10、VD11)并聯(lián)于三相整流橋一側，可用以提高發(fā)電機的輸出功率。電子調節(jié)器與發(fā)電機 組合安裝，簡化了電路，電子調節(jié)器有一根檢測線與發(fā)電機輸出端B相連接，用以測量發(fā)電機輸出端電壓。并根據(jù)該電壓改變勵磁電流，實現(xiàn)對發(fā)電機輸出電壓的調節(jié)。
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關于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)保總述 標準GB/T2820.1一1997《往復式內燃機驅動的交流發(fā)電機組》第1部分標準9排放中規(guī)定：“當發(fā)電機組運行時，會產生包括噪聲、振動、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產品性能要求時考慮。”環(huán)保機組定義：將同時考慮到噪聲、振動、熱輻射，廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。 國標對環(huán)保機組要求：振動小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。 另外 標準GB/2819一1995《移動電站通用技術條件》（Mobileelectricpowerplant,Specificationfor）對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應的規(guī)定。 1）振動 電站應根據(jù)需要設置減震裝置；電站運行時振動的單振幅應不大于0.3mm或0.5mm；使用增壓柴油機、單缸和兩缸柴油機、單缸汽油機的電站，其振幅值應符合產品技術條件的規(guī)定。 2）噪聲 電站的噪聲允許值應符合噪聲允許值中的規(guī)定，增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產品技術條件的規(guī)定執(zhí)行。 3）無線電干擾 對有抑制無線電干擾要求的電站，應有抑制無線電干擾的措施，其干擾值不大于有關標準中的規(guī)定值。頻率為0.15～3000MHz;端子干擾電壓為3000μv～400μv;干擾場強為100～50μV/m。 4）有害物質濃度 有相應要求時，電站排出的有害物質允許濃度按產品技術條件的規(guī)定。 5）煙度 有相應要求時，電站的排氣煙度按產品技術條件的規(guī)定。 煙度要求：因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大，而且排煙問題較嚴重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、藍色、黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成：藍色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的微粒：黑色主要由炭粒組成，其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、反射和折射光線。 煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。 我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5～4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位，全黑濾紙的吸光率為10波許單位，0～10均勻分度。 機組運轉時，振動、噪聲、排放和輻射等是相互關聯(lián)的。發(fā)電機組是一個大型供電系統(tǒng)，它由若干分系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)之間是相互關聯(lián)的。在分析與研究環(huán)保問題時，同時應與機組發(fā)動機燃料、燃燒、配氣、機械運轉等環(huán)節(jié)相聯(lián)系。另外，這些對環(huán)境有影響的因素又是互相聯(lián)系的。機組運轉就必然的有振動，振動自然就會產生噪聲；燃料燃燒必然產生熱量、廢氣和燃燒噪聲；熱量的產生必然有熱輻射；由于燃料的燃燒不完全和雜質等，就必然產生空氣污染問題，即使是完全燃燒生成大量的C02，對環(huán)境也有較大影響。由于發(fā)電機組中發(fā)電機是電磁機械，因而就必然有電磁輻射，形成對其他電子設備的電磁干擾。因而，解決柴油發(fā)電機組環(huán)保問題時，應該用互相聯(lián)系的觀點來研究機組環(huán)保問題。例如：在機組設計隔聲罩時同時考慮電磁屏蔽。如用帶夾層的雙層或多層金屬外殼制造聲罩，中間有水或其他介質冷卻，既可以隔聲，也可以進行電磁屏蔽，還可以有效降低熱輻射。同時增強了機組在風沙、大雨、高溫、嚴寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。
柴油發(fā)電機組排煙煙色與故障 柴油發(fā)電機組的煙色指運轉時,從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時,它應該是一種無色的透明氣體。但由于機器的磨損、調整不當、工作環(huán)境的影響、噴油量和供油時間不合適等諸多因素的影響,柴油發(fā)電機組常常會出現(xiàn)排氣冒白煙、藍煙和黑煙的現(xiàn)象。柴油機排氣煙色直接反映出了柴油機的故障及燃燒的質量。弄清柴油機冒煙的機理和煙色與故障的關系。可以提高柴油機的經濟性、減少故障、降低污染,使柴油發(fā)電機組處于良好的狀態(tài)。 一、排氣煙色的形成機理 柴油機在運行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。 ①白煙: 柴油機排白煙是由于柴油機過冷或在寒冷天氣、冷機啟動及空車惰轉時發(fā)生。此時,氣缸中溫度較低,著火不好,燃料未完全燃燒,由這些未完全燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構成的微粒(μ)直徑在0.6～1以上的微粒隨廢氣排出時,就形成了白色煙霧。柴油發(fā)動機組經過暖機,溫度正常后,白煙就會消失。 ②藍煙: 柴油機低負荷運行時,燃燒室溫度較低,燃料著火性能不好,燃料或竄入燃燒室的潤滑油未(μ)完全燃燒,即呈微粒狀態(tài)直徑在0.4以下排出,從而形成藍煙。在排出藍煙的同時由于燃燒的中間()生成物質甲醛也排出,因而有刺激性臭味。藍、白煙之間并沒有嚴格的成份差異,只是由于微粒直徑不同對光線的反射不同,產生不同顏色而已。 ③黑煙: 易在高負荷時發(fā)生。例如柴油發(fā)電機組超負荷工作、汽車加速、爬坡時,排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機在運行中冒黑煙,會使經濟性下降,廢氣溫度高,產生積炭,積炭會引起活塞環(huán)卡死和氣門咬死現(xiàn)象。此外,柴油機冒煙還會妨礙視線,污染環(huán)境。因此,不允許柴油機長期在黑煙下工作。出現(xiàn)黑煙后,柴油機負荷不能再提高。因此,它也是限制負荷提高的一個標志。
