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一文帶你了解發(fā)電機(jī)
一、發(fā)電機(jī)的種類(lèi)和功能特點(diǎn)
發(fā)電機(jī)是指受到機(jī)械動(dòng)力的作用時(shí)產(chǎn)生電的設(shè)備。在這種轉(zhuǎn)換過(guò)程中，機(jī)械動(dòng)力來(lái)自于各種各樣的其他形式的能源，如風(fēng)能、水能、熱能、太陽(yáng)能等。
根據(jù)產(chǎn)生電的類(lèi)型不同，發(fā)電機(jī)主要分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類(lèi)。
1.直流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)
直流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生直流電的發(fā)電機(jī)。
一文帶你了解發(fā)電機(jī)
直流發(fā)電機(jī)具有使用方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，可以直接為各種需要直流電源的用電設(shè)備提供電能。但是直流發(fā)電機(jī)內(nèi)部有換向器，易產(chǎn)生電火花，發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機(jī)一般可作為直流電動(dòng)機(jī)、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁等所需的直流電源。
2.交流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)
交流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生交流電的發(fā)電機(jī)，該類(lèi)發(fā)電機(jī)又可分為同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。其實(shí)物外形如圖2所示。
在交流發(fā)電機(jī)中同步發(fā)電機(jī)為常見(jiàn)，該類(lèi)發(fā)電機(jī)由直流電流勵(lì)磁，既能提供有功功率，也能提供無(wú)功功率，可用于為各種需要交流電源的負(fù)載設(shè)備供電。另外，同步發(fā)電機(jī)按所用原動(dòng)機(jī)的不同又可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)4種。
交流發(fā)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車(chē)等均使用發(fā)電機(jī)供電，其應(yīng)用實(shí)例如圖3所示。
二、發(fā)電機(jī)的型號(hào)與技術(shù)參數(shù)
為了便于對(duì)發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)管理和使用， 對(duì)發(fā)電機(jī)的型號(hào)進(jìn)行了編制方法的統(tǒng)一，并在其外殼比較明顯的位置貼有發(fā)電機(jī)的銘牌，其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機(jī)的型號(hào)、額定電壓、額定電源、額定功率、絕緣等級(jí)、頻率、功率因數(shù)以及轉(zhuǎn)速等。
1.發(fā)電機(jī)的型號(hào)含義
發(fā)電機(jī)的型號(hào)通常是對(duì)機(jī)組的型號(hào)進(jìn)行的說(shuō)明，其中包含的信息有發(fā)電機(jī)輸出的電壓的種類(lèi)、發(fā)電機(jī)機(jī)組的類(lèi)型、控制特征、設(shè)計(jì)序號(hào)以及環(huán)境特征等，如圖5所示。
除此之外，有些發(fā)電機(jī)的型號(hào)較為直觀簡(jiǎn)單，識(shí)別時(shí)較為方便，如圖6所示，其中包含有產(chǎn)品編號(hào)、額定電壓及額定電流等。
例如，圖7所示典型發(fā)電機(jī)的銘牌標(biāo)識(shí)，從中可以了解其型號(hào)為“200GF6，參照上述命名方法可了解其型號(hào)所標(biāo)識(shí)的含義?！?
2.發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)通常與型號(hào)一樣通過(guò)銘牌標(biāo)簽粘貼或直接標(biāo)識(shí)在發(fā)電機(jī)的外殼上，以供選用和檢修時(shí)參考，如圖8所示。
發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括：額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速、頻率、功率因數(shù)、定子接法和絕緣等級(jí)等。
(1)額定電壓
額定電壓指發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)輸出的額定電壓，單位是kV。
(2)額定電流
額定電流是指發(fā)電機(jī)正常并連續(xù)工作時(shí)的 工作電流，單位是kA。當(dāng)發(fā)電機(jī)其他各參數(shù)都在額定的情況下，發(fā)電機(jī)以該電流運(yùn)行，其定子繞組的溫升不會(huì)超過(guò)允許的范圍。
(3)轉(zhuǎn)速
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是指發(fā)電機(jī)主軸在1min內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機(jī)性能好壞的重要參數(shù)之一。
(4)頻率
頻率是指發(fā)電機(jī)中交流電正弦波周期的倒數(shù)，其單位為赫茲(Hz)。例如一臺(tái)發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，則表明其交變電流的方向等參數(shù)1s改變50次。
(5)功率因數(shù)
發(fā)電機(jī)是靠電磁轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電的，其輸出的功率可以分為兩種，即無(wú)功功率和有功功率。無(wú)功功率主要是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)行電與磁的轉(zhuǎn)換;而有功功率則是為用戶(hù)提供的。在發(fā)電機(jī)輸出的總功率中，有功功率所占的比例就是功率因數(shù)。
(6)定子接法
發(fā)電機(jī)的定子接法主要可以分為兩種，即三角形(△形)聯(lián)結(jié)和星形(Y形)聯(lián)結(jié)，如圖9所示。在發(fā)電機(jī)中，通常發(fā)電機(jī)定子的3個(gè)繞組一般都聯(lián)結(jié)成星形。
(7)絕緣等級(jí)
發(fā)電機(jī)的絕緣等級(jí)主要是指其絕緣材料耐高溫的等級(jí)。在發(fā)電機(jī)中絕緣材料是較為薄弱的環(huán)節(jié)，該材料在過(guò)高的溫度中很容易加速老化甚至損壞，所以不同的絕緣材料其耐熱等級(jí)
也有所區(qū)別。該參數(shù)通常是用字母表示的，其中Y 表示耐熱溫度為90℃，A 表示耐熱溫度為105℃，E 表示耐熱溫度為120℃，B 表示耐熱溫度為130℃，F(xiàn) 表示耐熱溫度為155℃，H 表示耐熱溫度為180℃，C 表示耐熱溫度為180℃以上。
(8)其他
在發(fā)電機(jī)中，除上述技術(shù)參數(shù)外，還有發(fā)電機(jī)的相數(shù)、機(jī)組總重量和制造日期等參數(shù)。這些參數(shù)在識(shí)讀時(shí)比較直觀易懂，主要供使用者在使用時(shí)或是購(gòu)買(mǎi)時(shí)參考。
三、發(fā)電機(jī)在線路中的符號(hào)標(biāo)識(shí)
發(fā)電機(jī)是電力拖動(dòng)、機(jī)床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對(duì)應(yīng)的原理圖時(shí)，發(fā)電機(jī)并不是用其實(shí)際外形體現(xiàn)，而是由代表其功能的圖樣或簡(jiǎn)圖、字母等符號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)的。發(fā)電機(jī)的符號(hào)與電動(dòng)機(jī)符號(hào)相似，一般用字母“G”文字符號(hào)標(biāo)識(shí)。其中G表示發(fā)電機(jī)，GD表示直流發(fā)電機(jī)，GA表示交流發(fā)電機(jī)(異步發(fā)電機(jī))，GS表示同步發(fā)電機(jī)，GH表示永磁發(fā)電機(jī)。根據(jù)這些不同的字母標(biāo)識(shí)，可以快速識(shí)別出該線路中使用的發(fā)電機(jī)的類(lèi)型。
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你知道柴油發(fā)電機(jī)的泵噴嘴燃油系統(tǒng)分為哪三部分嗎
泵噴嘴燃油供給系統(tǒng)高壓部分主要山分配管、驅(qū)動(dòng)裝置和泵噴嘴組成。泵噴嘴一般均直接安裝在氣缸蓋上，低壓燃油由低壓輸油泵先送入氣缸蓋上的油道中，然后再分別向固定在缸蓋上的泵噴嘴供油。低壓燃油送人泵噴嘴，由泵噴嘴內(nèi)的柱塞在凸輪軸、推桿、搖臂及回位彈簧的作用驅(qū)動(dòng)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將低壓燃油升壓，然后由泵噴嘴噴出。
由于泵噴嘴是每缸一個(gè)，所以每個(gè)泵噴嘴上，均有一個(gè)控制泵噴嘴噴油提前角和噴油量的電磁閥，電磁閥由ECU控制其開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)刻。由此可知，ECU必須有判缸信號(hào)和曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)，以便準(zhǔn)確掌握是哪個(gè)氣缸處于壓縮行程，并判斷活塞運(yùn)動(dòng)距上止點(diǎn)前的角度，然后才能控制該缸電磁閥的通斷，以保持發(fā)電機(jī)工況對(duì)噴油正時(shí)和噴油量的要求。
柴油發(fā)電機(jī)泵噴嘴可分為三部分，即高壓燃油形成部分、燃油霧化噴射部分和電控電磁閥部分。
高壓燃油形成部分高壓燃油形成部分由凸輪、柱塞和回位彈簧組成。凸輪在凸輪軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，凸輪壓動(dòng)泵噴嘴柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使柱塞與套筒之間的容積發(fā)生變化，將泵腔內(nèi)的燃油形成高壓，并由泵噴嘴噴人氣缸。
泵噴嘴燃油供給系統(tǒng)的噴射過(guò)程包括高壓腔充注燃油階段、預(yù)噴射階段、主噴射階段和噴射結(jié)束階段。
①高壓腔充注燃油階段。這個(gè)階段的作用是向高壓腔充注燃油，為噴射循環(huán)做準(zhǔn)備。其工作過(guò)程如下：泵柱塞在彈簧壓力作用下向上移動(dòng)，這樣使高壓腔內(nèi)容積擴(kuò)大。泵噴嘴電磁閥不動(dòng)作，電磁針閥處于靜止位置，供油管到高壓腔的通道打開(kāi)，供油管內(nèi)的油壓使燃油流人高壓腔。
②預(yù)噴射階段。在主噴射階段開(kāi)始之前，少量燃油在低壓下噴人燃燒室，使燃燒室內(nèi)的壓力和溫度上升，可以減少點(diǎn)火延遲（點(diǎn)火延遲是開(kāi)始噴油和燃燒室內(nèi)壓力開(kāi)始上升之間的時(shí)間），這段時(shí)間應(yīng)該短暫，否則在此期間噴油量大，壓力會(huì)突然上升并產(chǎn)生很大的燃燒噪聲。在預(yù)噴射循環(huán)和主噴射循環(huán)之間的“噴射間隔"，燃燒室內(nèi)的壓力平緩上升，而不是一個(gè)突然的壓力上升，使得燃燒噪聲低，排放的氮氧化合物也少。
噴射凸輪通過(guò)搖臂將泵柱塞壓下，將高壓腔內(nèi)的燃油排出供油管。發(fā)電機(jī)ECU將給泵噴嘴電磁閥通電，在此時(shí)，電磁閥針閥被壓人閥座內(nèi)，關(guān)閉高壓腔到供油管的通道，高壓腔內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生壓力。當(dāng)壓力達(dá)到18MPa時(shí)，壓力高于噴射彈簧，玉力，噴射針閥上升
噴嘴針閥打開(kāi)后，預(yù)噴射立即結(jié)束。上升的壓力使輔助柱塞下移，使高壓腔內(nèi)容積擴(kuò)大。于是，壓力瞬時(shí)下降，噴嘴針閥關(guān)閉，此時(shí)，預(yù)噴射結(jié)束。輔助柱塞的下移增加了噴嘴彈簧的壓緊程度。在接下來(lái)的主噴射循環(huán)，若想再次打開(kāi)針閥，油壓必須比預(yù)噴射過(guò)程中的油壓高。
③主噴射階段。這個(gè)階段的作用是以高噴射壓力將燃油噴人燃燒室?？諝夂腿加突旌?、霧化良好，充分燃燒，從而減少排放污染并確保發(fā)電機(jī)率運(yùn)轉(zhuǎn)。噴嘴針閥關(guān)閉后短時(shí)間內(nèi)，高壓腔內(nèi)壓力立即重新上升。噴嘴電磁閥仍然關(guān)閉，泵柱塞下移。約30MPa時(shí)，燃油壓力高于噴嘴彈簧作用力，噴嘴針閥再次上升，主噴油開(kāi)始。壓力上升到205MPa時(shí)，進(jìn)人高壓腔的燃油多于經(jīng)噴孔噴出的燃油。柴油發(fā)電機(jī) 功率時(shí)的噴油壓力 ，高轉(zhuǎn)速時(shí)，噴人的油量也大，發(fā)電機(jī) 功率時(shí)的噴油壓力 。
當(dāng)發(fā)電機(jī)ECU停止給泵噴嘴電磁閥通電時(shí)，燃油被泵柱塞排出到供油管，壓力下降。噴嘴針閥關(guān)閉，噴嘴彈簧將旁通活塞壓回開(kāi)始位置，主噴射循環(huán)結(jié)束。
④?chē)娚浣Y(jié)束階段。主噴射循環(huán)結(jié)束后，進(jìn)人噴射結(jié)束階段。此時(shí)燃油壓力迅速下降，噴嘴迅速關(guān)閉。防止燃油在低噴射壓力下以大顆粒滴人燃燒室，造成燃燒不完全，排放污染嚴(yán)重。
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