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發(fā)電機為什么能發(fā)電?
發(fā)電機原理及構(gòu)造——發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)
眾所周知,同步發(fā)電機要用直流電流勵磁。在以往的他勵式同步發(fā)電機中,其直流電流是有附設(shè)的直流勵磁機供給。直流勵磁機是一種帶機械換向器的旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機。其多相閉合電樞繞組切割定子磁場產(chǎn)生了多相交流電,由于機械換向器和電刷組成的整流系統(tǒng)的整流作用,在電刷上獲得了直流電,再通過另一套電刷,滑塊系統(tǒng)將獲得的直流輸送到同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子,勵磁繞組去勵磁,因此直流勵磁機的換向器原則上是一個整流器,顯然可以用一組硅二節(jié)管取代,而功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展提供了這個條件。將半導(dǎo)體元件與發(fā)電機的軸固結(jié)在一起轉(zhuǎn)動,則可取消換向器、湖南湘西同城滑塊等滑動接觸部分、湖南湘西同城利用二極管換成直流電流。直流送給轉(zhuǎn)子勵磁、湖南湘西同城繞組勵磁。這就是無刷系統(tǒng)。
下面我們以典型的幾種不同發(fā)電機勵磁系統(tǒng),介紹它的工作原理。
一、湖南湘西同城相復(fù)勵勵磁原理
由線形電抗器DK把電樞繞組抽頭電壓移相約90°、湖南湘西同城和電流互感器LH提供的電壓幾何疊加,經(jīng)過橋式整流器ZL整流,供給發(fā)電機勵磁繞組。負(fù)載時由電流互感器LH供給所需的復(fù)勵電流,進行電流補償,由線形電抗器DK移相進行相位補償。
二、湖南湘西同城三次諧波原理
對一般發(fā)電機來源,我們需要的是工頻正弦波,稱為基波,比基波高的正弦波都稱為諧波、湖南湘西同城其中三次諧波的含量 ,在諧波發(fā)電機定子槽中,安放有主繞組和諧波勵磁繞組(s1、湖南湘西同城s2),而這個繞組之間沒有電的聯(lián)系。諧波繞組將繞組中150HZ諧波感應(yīng)出來,經(jīng)過ZL橋式整流器整流,送到主發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組LE中進行勵磁。
三、湖南湘西同城可控硅直接勵磁原理
可控硅直接勵磁是采用可控硅整流器直接將發(fā)電機輸出的任一相一部分能量,經(jīng)整流后送入勵磁繞組去的勵磁方式,它是由自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR),控制可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)勵磁電流大小而維持發(fā)電機端電壓的穩(wěn)定。
四、湖南湘西同城無刷勵磁原理
無刷勵磁主要用于西門子、湖南湘西同城斯坦福、湖南湘西同城利萊等無刷發(fā)電機。它是利用交流勵磁機,其定子上的剩磁或 磁鐵(帶永磁機)建立電壓,該交流電壓經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流起整流后,送入主發(fā)電機的勵磁繞組,使發(fā)電機建壓。自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)能根據(jù)輸出電壓的微小偏差迅速地減小或增加勵磁電流,維持發(fā)電機的所設(shè)定電壓近似不變
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請聽我說:柴油發(fā)電機組的歷史故事
如果用簡單方式看待歷史,那么組成歷史的僅僅包括年代、湖南湘西人名、湖南湘西故事三個要素。雖然時間跨度沖淡他的年代和故事,但他應(yīng)該感到欣慰,因為至少他的名字得以流傳。魯?shù)婪颉さ屹悹?RudoflDiesel)一個永遠(yuǎn)不會被忘卻的名字。
命運多篤的發(fā)明家
在科學(xué)史上,人們總是會對那種無心插柳卻一舉成功的故事津津樂道,比如倫琴射線、湖南湘西青霉素、湖南湘西宇宙微波背景輻射等等。當(dāng)然能有上述的成就固然可敬,但還有一種同樣可敬的人:他們在有生之年不斷探索,但成就卻不被世人承認(rèn),直到多年之后他們的成就才發(fā)揚光大。柴油機的發(fā)明者魯?shù)婪?狄賽爾就是這樣的一個人。
狄賽爾1858年出生在法國巴黎,他的父親是德國奧古斯堡的精制皮革制造商。成年之后,狄賽爾進入了德國的慕尼黑技術(shù)大學(xué)攻讀。就在他讀大學(xué)期間的1876年,德國人奧托研制成功了 臺4沖程煤氣發(fā)動機,這是法國技師羅夏內(nèi)燃機理論 次得到實際運用。這一成就鼓舞了當(dāng)時從事機械動力研究的許多工程師,這其中既包括后來汽車的發(fā)明者卡爾·奔馳和戈特利普·戴姆勒,也包括對機器動力十分有興趣的年輕人狄賽爾。
與致力于改造奧托發(fā)動機的奔馳和戴姆勒不同,狄賽爾的想法更為超前,他想完全舍去發(fā)動機中的點火系統(tǒng),靠壓縮空氣發(fā)熱,噴入燃料后自燃做功,這種方式完全區(qū)別于吸入燃?xì)饣旌蠚恻c燃做功的方式,后人稱狄賽爾的原理為“壓縮式內(nèi)燃機”原理。當(dāng)然狄賽爾產(chǎn)生這樣的設(shè)想也并不是空穴來風(fēng),因為當(dāng)時并沒有發(fā)明分電器和高壓點火線圈,點火裝置非常簡陋和不穩(wěn)定,狄賽爾想跳過這個技術(shù)障礙完全是可以理解的。不久,他在法國人約瑟夫·莫勒特(JosephMollet)發(fā)明的氣動打火機上找到了靈感,并堅持不懈的探索下去。
狄賽爾沒有料到,他的想法實現(xiàn)起來遠(yuǎn)遠(yuǎn)比發(fā)明點火系統(tǒng)復(fù)雜的多,他所遇到的 個就是燃料問題。常用的汽油非?;钴S,也非常容易點燃,但汽油卻不能適應(yīng)有很高的壓縮比的壓燃式發(fā)動機,一旦把汽油霧化噴入含有高溫、湖南湘西高壓空氣的燃燒室,就會發(fā)生猛烈的敲缸甚至爆炸。舍去汽油是必然的,狄賽爾創(chuàng)造性把他的目標(biāo)指向了植物油。經(jīng)過一系列試驗,對于植物油的嘗試也失敗了,但他是 個把植物油料引入內(nèi)燃機的人,因而近現(xiàn)代鼓吹“綠色燃料”者都把狄賽爾尊為鼻祖。
終燃料選擇鎖定在了石油裂解產(chǎn)物中一直未被重視的柴油上。柴油相對于汽油來說性質(zhì)非常穩(wěn)定,比較難于點燃,同時柴油一旦點燃會冒出大量的黑煙,因而它又不能像煤油那樣用作照明。但柴油穩(wěn)定的特性卻恰恰適合于壓燃式內(nèi)燃機,在壓縮比非常高的情況下柴油也不會出現(xiàn)爆震,這正是狄賽爾所需要的。經(jīng)過近20年的潛心研究,狄賽爾終于在1892年試制成了 臺壓燃式內(nèi)燃機,也就是柴油機。
這臺柴油機用汽缸吸入純空氣,再用活塞強力壓縮,使空氣體積縮小到15倍左右,溫度上升到500—700度,然后用壓縮空氣把霧狀柴油噴入汽缸,與缸中高溫純空氣混合,由于汽缸這是已經(jīng)有了較高的溫度,因而柴油噴入后自行燃燒做功。1892年2月27日,狄賽爾取得了此項技術(shù)的 。
柴油機的 特點是省油,熱效率高,但狄賽爾初試制的柴油機卻很不穩(wěn)定,1894年,狄賽爾改進了柴油機并使其能運行1分鐘左右,盡管他的柴油機還并不穩(wěn)定,但狄賽爾卻迫不及待的把它投入了商業(yè)生產(chǎn),因為他的競爭對手早在1886年就把汽油機安裝車輛上,而8年之后,汽油機汽車已經(jīng)投入了商業(yè)運作。這位只了解技術(shù)并不了解商業(yè)運作的發(fā)明家犯下了一生中 的一次錯誤,他急于推向市場的20臺柴油機由于技術(shù)不過關(guān),紛紛遭到了退貨,這不但給了他巨大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān),更重要是影響了柴油機在公眾的印象,在隨后的幾年里幾乎沒有廠家或個人樂意裝配柴油機。沒有了資金來源又負(fù)債累累,這就使得狄賽爾的晚年陷入了極端貧困。1913年10月29日,55歲的狄賽爾獨自一人呆站在橫渡英吉利海峽的輪船甲板上,被巨浪卷入了大海(多數(shù)歷史學(xué)家認(rèn)為狄賽爾是跳海自盡的)。為了紀(jì)念狄賽爾,人們把柴油發(fā)動機命名為Diesel。
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