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無刷充電機的工作原理
發(fā)動機起動期間,發(fā)電機電壓小于蓄電池電壓時,整流二極管截止,發(fā)電機不能對外輸出,由蓄電池供給磁場電流。路徑為:蓄電池正極→點火開關(guān)SW(或點火繼電器觸點)→磁場燒組調(diào)節(jié)器→搭鐵→蓄電池負極。
流入勵磁繞組的電流,在勵磁鐵心中建立一個帶狀的磁通量。這個帶狀磁通量沿著各個導磁元件環(huán)行,在整個磁回路中,這個磁通量將在勵磁繞組周圍找到一個 磁阻的通道:勵磁電流產(chǎn)生的磁力線通過勵磁鐵心(磁軛托架)→輔助氣隙g1→轉(zhuǎn)子N極→主氣隙g→定子鐵心→主氣隙g→轉(zhuǎn)子S極→輔助氣隙g2→勵磁鐵心形成一個閉合的磁路系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)子爪極外徑與定子內(nèi)表面之間的氣隙(稱為主氣隙)外,在閉合的磁路系統(tǒng)中,增加了兩個有相對運動的徑向附加氣隙,使閉合回路的磁阻增大。所以必須通過增加磁場繞組的激磁安匝來補有效磁通量所減小的部分,才能保證無刷交流發(fā)電機的輸出。
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),使通過定子鐵心的磁通量發(fā)生變化,定子繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢,定子繞組發(fā)出三相交流電壓,通過三相橋式整流電路整流成直流。當轉(zhuǎn)速達到1000r/min左右時,發(fā)電機應能正常發(fā)電并對外輸出,經(jīng)濾波電容C后輸出28V直流電壓,發(fā)電機電壓大于蓄電池電壓,發(fā)電機自勵,并對蓄電池充電,或?qū)ζ渌撦d供電。N端通過VD4、湖南湘潭附近VD5、湖南湘潭附近VD6中的一個硅管整流,與對地端形成半波整流電壓,被稱為中性點電壓,其輸出信號為14V直流脈動電壓( 負載不能超過2A),N端可用于接轉(zhuǎn)速表。中性點電壓除了直流成分外,還含有交流成分,且幅值隨發(fā)電機的轉(zhuǎn)速而變,與中性點相連的二極管(VD10、湖南湘潭附近VD11)就稱為中性點二極管。當中性點二極管的正極管(VD11)電位 或負極管(VD11)電位 時,中性二極管亦處于正向?qū)ǎ蓪ν廨敵?,能有效利用中性點電壓來增加發(fā)電機的輸出功率。實踐證明,在交流發(fā)電機上安裝中性二極管后,輸出功率可增加10%~15%。
定子繞組的三相交流電壓經(jīng)三相全橋整流后,經(jīng)調(diào)節(jié)器向勵磁繞組供電。調(diào)節(jié)器以通/斷方式調(diào)節(jié)勵磁電流,使充電機的輸出電壓保持在(28±0.3)V范圍內(nèi)波動,給蓄電池浮充電。發(fā)電機調(diào)節(jié)器電路如圖8-14中調(diào)節(jié)器部分所示,主要由3個電阻R1、湖南湘潭附近R2、湖南湘潭附近R3,2個三極管VT1、湖南湘潭附近VT2和1個穩(wěn)壓管VR組成。R1、湖南湘潭附近R2,為分壓電阻,VT1為小功率三極管,接在大功率管的前一級,起功率放大作用,也稱前級放大。三極管VT2為大功率三極管,其集電極與發(fā)電機磁場繞組相連,磁場繞組為VT2負載,VT2導通時,磁場電流接通反之磁場電流切斷。因此,可以通過控制三極管VT2的導通與截止,改變磁場電流使發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定。
穩(wěn)壓二極管VR是感受元件,其一端接三極管VT1的基極,另一端接分壓電阻R1、湖南湘潭附近R2、湖南湘潭附近以組成電壓檢測電路,監(jiān)測發(fā)電機電壓的變化。當發(fā)電機的輸出電壓在分壓電阻R1上的電壓達到VR的設(shè)定電壓時,VR擊穿,VT1有基極電流使VT1導通,VT2截止,這就使發(fā)電機的F點不接地面切斷了磁場繞組的電路,發(fā)電機電壓便會下降。發(fā)電機電壓下降時又使VR、湖南湘潭附近VT1截止,VT2導通,發(fā)電機電壓重又升高如此反復作用,使發(fā)電機端電壓被控制在一定的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在集成電路電壓調(diào)節(jié)器也被廣泛使用。用集成電路開發(fā)的電壓調(diào)節(jié)器體積很小,可方便地安裝在發(fā)電機的內(nèi)部與發(fā)電機組成一個整體,稱之為整體式交流發(fā)電機。集成電路調(diào)節(jié)器的基本工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器完全一樣,都是根據(jù)發(fā)電機的電壓信號(輸入信號),利用三極管的開關(guān)特性控制發(fā)電機的磁場電流以此達到穩(wěn)定發(fā)電機輸出電壓的目的。集成電路調(diào)節(jié)器有內(nèi)、湖南湘潭附近外搭鐵之分,以外搭鐵形式居多。
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柴油發(fā)電機組汽缸的密封性能如何提高
上柴柴油發(fā)電機組的汽缸應當有很好的密封性能。因為汽缸的密封性能關(guān)系到真空性。柴油發(fā)電機組的真空性好,柴油的壓力就大,給油就會更加順暢。柴油發(fā)電機組和汽油機的區(qū)別之一就是壓燃式。壓燃是通過壓縮產(chǎn)生較大的壓強,通過壓強的真空性將柴油點燃打火,從而產(chǎn)生動力,再由動力轉(zhuǎn)化成電力的一種方式。冬季冷啟動柴油發(fā)電機組時,因活塞環(huán)與汽缸壁上的機油很少,密封效果不佳,會出現(xiàn)反復啟動而不能著火運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。柴油發(fā)電機組有時因汽缸磨損較重而嚴重影響汽缸的密封性能,使啟動更加困難。針對柴油發(fā)電機組啟動困難的原因,可將噴油器拆下,每缸內(nèi)加入30~40ml機油,以增強汽缸的密封性能,提高壓縮時的壓力。
柴油發(fā)電機組對使用環(huán)境條件有一定的要求
許多人不了解柴油發(fā)電機組對環(huán)境的要求,因為我們大多都是在常溫常壓的環(huán)境下使用的。我們一般不會注意柴油發(fā)電機組對環(huán)境的要求,但是在一些特殊的環(huán)境下使用,柴油發(fā)電機組就容易出現(xiàn)故障,比如說在高寒,低氣壓的環(huán)境下,柴油發(fā)電機組就容易出現(xiàn)故障。所以,我們有必要介紹一下柴油發(fā)電機組的使用常規(guī)環(huán)境條件:
種環(huán)境條件: 大氣壓力要在100Kpa;環(huán)境溫度298k(25℃);空氣相對濕度30%。
第二種環(huán)境條件: 大氣壓力89.9kpa;環(huán)境溫度313k(40℃)空氣相對濕度60%。
第三種環(huán)境條件:柴油發(fā)電機組在下列條件下才能輸出規(guī)定的功率(允許修正)并可靠地工作。
(1)海拔不超過4000m。
(2)環(huán)境溫度 上限值為40℃、湖南湘潭附近45℃、湖南湘潭附近50℃;下限值為5℃、湖南湘潭附近-15℃、湖南湘潭附近-25℃、湖南湘潭附近-40℃。
(3)相對濕度、湖南湘潭附近凝露和霉菌。
有的時候柴油發(fā)電機組容易出現(xiàn)一些故障,并不一定是柴油發(fā)電機組本身的問題,可能是環(huán)境因素造成的。因此,使用柴油發(fā)電機組,為保障壽命和發(fā)電質(zhì)量。應當維護合適的柴油發(fā)電機組使用環(huán)境。
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康明斯柴油發(fā)電機組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡(luò)負荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發(fā)電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發(fā)電機再帶動與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機發(fā)電,完成整個電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因為柴油發(fā)電機的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機的進氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發(fā)電機組在任何時刻達到經(jīng)濟工況,必須對康明斯柴油發(fā)電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機組消耗的柴油等的關(guān)系形成柴油發(fā)電機組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機組 負荷分配問題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關(guān)系。因此在負荷優(yōu)化分配中,通過分析計算得到柴油發(fā)電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機組的耗油量特性的參數(shù),必須先對火力電柴油發(fā)電機組的參數(shù)進行了解,單元柴油發(fā)電機組的燃油的使用量B與發(fā)電機有功功率P之間的關(guān)系比較復雜,主要取決于柴油發(fā)電機組本身的特點,同時還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響??得魉共裼桶l(fā)電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本;柴油發(fā)電機組在低負荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發(fā)電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關(guān)系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機組在穩(wěn)定負荷下的耗油量特性關(guān)系,即不考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本,但是對于柴油發(fā)電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結(jié)論的正確性。
此時,單元柴油發(fā)電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機有功功率(單位:MW)。
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