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发电机为什么能发电?
发电机原理及构造——发电机的励磁系统
众所周知,同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中,其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电,由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用,在电刷上获得了直流电,再通过另一套电刷,滑块系统将获得的直流输送到同步发电机的转子,励磁绕组去励磁,因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器,显然可以用一组硅二节管取代,而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动,则可取消换向器、同城滑块等滑动接触部分、同城利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、同城绕组励磁。这就是无刷系统。
下面我们以典型的几种不同发电机励磁系统,介绍它的工作原理。
一、同城相复励励磁原理
由线形电抗器DK把电枢绕组抽头电压移相约90°、同城和电流互感器LH提供的电压几何叠加,经过桥式整流器ZL整流,供给发电机励磁绕组。负载时由电流互感器LH供给所需的复励电流,进行电流补偿,由线形电抗器DK移相进行相位补偿。
二、同城三次谐波原理
对一般发电机来源,我们需要的是工频正弦波,称为基波,比基波高的正弦波都称为谐波、同城其中三次谐波的含量 ,在谐波发电机定子槽中,安放有主绕组和谐波励磁绕组(s1、同城s2),而这个绕组之间没有电的联系。谐波绕组将绕组中150HZ谐波感应出来,经过ZL桥式整流器整流,送到主发电机转子绕组LE中进行励磁。
三、同城可控硅直接励磁原理
可控硅直接励磁是采用可控硅整流器直接将发电机输出的任一相一部分能量,经整流后送入励磁绕组去的励磁方式,它是由自动电压调节器(AVR),控制可控硅的导通角来调节励磁电流大小而维持发电机端电压的稳定。
四、同城无刷励磁原理
无刷励磁主要用于西门子、同城斯坦福、同城利莱等无刷发电机。它是利用交流励磁机,其定子上的剩磁或 磁铁(带永磁机)建立电压,该交流电压经旋转整流起整流后,送入主发电机的励磁绕组,使发电机建压。自动电压调节器(AVR)能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流,维持发电机的所设定电压近似不变
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避免柴油发电机积碳的措施
在柴油发电机长期使用过程中会出现积碳,这种问题主要是在燃油、当地润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物,严重时会对柴油发电机功率、当地油耗带来一定的影响,还会影响柴油发电机氧传感器的灵敏性,影响输出信号的准确性,导致柴油发电机烧恶化,出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中,社会各界越来越注重环境保护问题,相关政府部门出台了相应的排放法律法规,这就需要加强对柴油发电机积碳的措施进行具体分析。
柴油发电机积碳的措施:
1.按照 气温选择柴油牌号:柴油发电机在工作的过程中,受到各种因素的影响,生成积碳的现象是不可避免的。工作人员应当结合柴油发电机积碳生成的原因来采取相应的措施,从而减少积碳的生成。在选择柴油牌号的时候,工作人员要结合 的气温来选择。一般情况下柴油的零点要比当地当月的 气温低4℃~6℃,所选择的柴油要保证在 气温的时候小能出现凝固或者结蜡的现象。当地区 温度在4℃以上,一般选用零号柴油。当 温度是处于-5℃以上的地区,一般选用-10号柴油。当地区 温度位于-5℃~-14℃,所适用的柴油是-20号柴油。当地区的 温度处于-14℃~-29℃,所选用的柴油是-35号。一般情况下,在选择合适的柴油牌号时,应当是从该年的十月份到次年的五月份期间选用-35号柴油,其他的时间段可以使用零号柴油。
2.提高柴油的清洁度:经常对油箱内的沉淀物以及水分进行排放,提高柴油的清洁度,工作人员可以在柴油发电机内加注燃油或者清洁柴油。从而对油箱内的杂质进行,经过30d,油箱内的杂能以及水分可以进行沉淀,然后再进行排放。新加的柴油在沉淀48h之后进行排放,从面减少柴油中的杂质和水分的含量。提高柴油的清洁程度,减少积碳现象的发生。
3.正确使用柴油发电机:在运转过程中要加强对机油压力以及温度变化的监控,避免柴油发电机出现过热工作的现象,保证柴油发电机不处于超负荷的工作状态。当柴油发电机出现停机的情况时,工作人员要先卸除负荷,怠速运转两分钟后再停止柴油发电机的运转。当柴油发电机处于低温的情况下,避免柴油发电机出现过冷工作的状态,工作人员每天在首次使用柴油发电机的时候,一定要保证柴油发电机处于怠速。当柴油发电机启动正常之后,要先对柴机油压力进行检查,等机油压力显示正常后才能对机内的转速进行,从而保证发电机的正常运转。当发电机处于正常运转的情况下,工作人员可以用中等的转速来对柴油发电机进行顸热,当柴油发电机内的温度升高到40℃之后才能进行负载运转。
4.选用恰当牌号的机油:一般情况下,柴油发电机内所使用的机油黏度都会随着温度的变化而产生变化。所选择机油的黏度等级应当结合当地的温度,一般情况下,夏季的时候可以选用CD15w-40机油,冬季的时候可以选用CD15w-30机油。
5.做好康明斯柴油发电机的检查和保养:为了保证柴油发电机的正常运转,减少积碳现象的发生,工作人员要定期对柴油发电机进行检查和保养。
1)工作人员要对进气系统的配置进行检查,保存配置处于确的状态。要对空气增压器以及进气管系统各个连接部分卡箍进行检查,保障卡箍紧固,避免出现漏气现象,如果发现漏气现象要及时上报处理,每年定期进行检查,要对配气机构进行检查。调整好进气间隙,保证间隙控制在0.2mm,排气的气门间隙控制在0.3mm。工作人员要对紧固缸盖螺栓进行检查,要将紧固力矩控制在200mm。此外,工作人员还需要对柴油发电机的进气管路进行检查,如果发现有积碳现象,必须对进气门漏气以及配气相位等进行重新检查。
2)工作人员要及时对窄气滤清器的滤芯进行清;先或者更换。工作人员要结合柴泔机的工作环境来调整空气滤清器清理或者更换的周期,如果发现滤清器出现脏污的情况要及时进行更换或者清理,然后每次施工作业之后要对空气清器内的尘上进行排出,避免滤清器出现过早污染的现象,或者吸入过多的粉尘。
3)工作人员要对冷却风扇进气通道进行畅通检查,保证吹风扇传动系统处于正常工作的状态,保证冷却室密封性能好。此外还要定期清理机油散热器、当地液压油散热器等,保证柴油发电机的正常散热。
4)工作人员要定期检查柴油发电机的燃油系统,排出燃油系统中的空气,定期更换柴油滤芯,如果发现渗油的现象要及时处理,特别是喷油器高压油泵的连接处。
5)在更换机油或者滤清器滤芯的时候,工作人员要考虑季节的变化以及柴油发电机的工作时间,避免机油出现变质的情况,从而导致积碳现象。在柴油发电机运转过程中工作人员要做好对机油压力变化的监控,如果发现压力出现异常的现象,要及时处理,避免燃烧室进入过多机油。
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曲轴是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介
引言:曲轴是柴油发电机的中心部件,是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介。工作时,它要承受很高的气体压力、附近往复惯性力、附近离心力及其他力矩的作用。
所以我们对曲轴的要求是:要有足够的强度和刚度;轴径表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态;静平衡和动平衡要好,在使用转速范围内不能产生扭转振动。曲轴主要由主轴颈、附近连杆轴颈(又称曲柄销)、附近曲柄臂、附近平衡重块、附近前端及后端等部分组成。
主轴颈和连杆轴颈:主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高的圆柱体,它们与曲柄臂相连接,组成曲柄。主轴颈是用来支撑曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速运转。连杆轴颈则是用来与连杆大端相连接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。平衡重块,平衡重块通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲轴臂上,形状多为扇形。平衡重块的作用是平衡连杆轴颈及陆柄臂的重量、附近离心力及其力矩,以减轻主轴承的负荷,增加运转时的平衡性能。
曲轴前端:曲轴的前端装有皮带轮,用以安装直接或间接驱动风扇、附近水泵及充电机等的皮带。它上面还装有正时齿轮、附近油封等。
曲轴后端:曲轴后端装有法兰盘,用螺栓紧固连接飞轮,还设置有油封、附近回油槽等。
主轴连杆轴承
主轴承和连杆轴承用来与主轴颈和连杆轴颈形成良好的摩擦副,以减少摩擦损失。大部分柴油发电机采用摩擦表面有耐磨合金层的滑动轴承。此轴承做成剖分式,俗称轴瓦。上轴瓦和下轴瓦之间用主轴承螺栓固紧,在轴瓦中还有油孔和油槽,并与主轴颈中的油孔相通,润滑油从孔内流通,以强制润滑主轴承摩擦表面和连杆轴颈摩擦表面。另外,现在有许多柴油发电机的主轴承采用滚动轴承,这样做的结果使主轴承的润滑由压力式润滑变成了飞溅式润滑,减少了润滑油管路,但是使用滚动轴承会使柴油发电机的工作噪音有所增加,使用耐磨合金轴瓦可以有效地降低曲轴转动时的噪音,但是必须增加主轴承的润滑强度。
飞轮
飞轮的主要作用是存储做功冲程产生的能嫩,克服其他冲程的阻力,以保持曲轴旋转的连续性和均匀性,使柴油发电机运转平稳。飞轮多是由灰口铸铁或球墨铸铁制成的大圆盘,轮边尺寸宽而厚,这是因为在重意一定的情况下,可获得较大的转动惯量。飞轮在轮边刻有第1缸活塞位于上止点的标记,可根据此标记调整柴油发电机的配气正时、附近供油或点火提前角。上述内容是对从机体组件到曲轴连杆组件的一个大致介绍。