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從4個方面來分析并比較發(fā)電機的風冷和水冷系統(tǒng)
柴油發(fā)電機過冷或者過熱(即發(fā)電機冷卻能力過強或者過弱)都會對其動力性,經(jīng)濟性,工作可靠性帶來不利的影響。因此設計良好的冷卻系統(tǒng),能夠保證發(fā)電機始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發(fā)電機經(jīng)濟性能,動力性能,工作可靠性指標等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機在各種工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi),冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)電機過熱,又要防止冬季發(fā)電機過冷,在冷態(tài)下的發(fā)電機啟動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機迅速升溫,盡快達到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng),顧名思義,其主要作用就是對柴油發(fā)電機進行冷卻,保證柴油發(fā)電機在一定的溫度范圍內(nèi)可靠的工作,根據(jù)冷卻介質的不同,分為風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機公司結合風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的系統(tǒng)構造、江西吉安附近振動噪聲、江西吉安附近冷卻效果、江西吉安附近低溫性能、江西吉安附近使用壽命,進行分析比較。
1.系統(tǒng)構造:水冷柴油發(fā)電機的氣缸套分為干式氣缸套(不直接與水接觸)和濕式氣缸套(直接與水接觸),活塞在缸套內(nèi)往復運動時,將熱量傳給缸套,缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實施冷卻,需要有水泵、江西吉安附近水管、江西吉安附近節(jié)溫器等專用零部件,構造復雜;風冷柴油發(fā)電機則省去許多部件和環(huán)節(jié),結構相對簡單,但風冷系統(tǒng)對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數(shù)要求更高,制造起來技術工藝要求也比水冷要高。
2.振動噪聲:水冷系統(tǒng)由于在缸套外側配備水套,噪音經(jīng)過水后變小,從而大大降低了發(fā)電機內(nèi)部噪音,相對來說水冷柴油發(fā)電機的噪聲更小、江西吉安附近震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發(fā)力更強,功率更高,風冷系統(tǒng)需要風扇高速運轉來進行抽風與排風,風燥比較大,震動較為明顯。
3.冷卻效果:水冷系統(tǒng)的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強度高,發(fā)電機內(nèi)部和外部冷卻均勻,冷卻水路設計自由度大,工作可靠,循環(huán)性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環(huán)境影響;風冷系統(tǒng)的冷卻介質為空氣,空氣的比熱容大約為水的比熱容的1/4左右,空氣的傳熱系數(shù)大概為水的傳熱系數(shù)的1/20—1/30左右,空氣的降溫效果不如水明顯,尤其在夏季使用中,水冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。
4.低溫性能:風冷系統(tǒng)啟動方便、江西吉安附近運行經(jīng)濟,啟動后氣缸的溫度上升較快,在短時間內(nèi)即可進入大負荷工作狀態(tài),沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優(yōu)良;水冷系統(tǒng)啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發(fā)電機,需要定期檢查冷卻液的質量,低溫環(huán)境下風冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風冷系統(tǒng)中于氣缸壁溫度高,升溫速度快,酸性腐蝕和磨損在很大程度上降低了,柴油發(fā)電機在露點以下的工作時間也大大縮短了,因而風冷系統(tǒng)機件腐蝕、江西吉安附近銹蝕程度小,而且缸體、江西吉安附近缸蓋、江西吉安附近散熱器、江西吉安附近冷卻部件上也不會像水冷系統(tǒng)一樣存有水垢;水冷系統(tǒng)時間久了,冷卻管道容易受到腐蝕和損壞,相關部件容易老化、江西吉安附近開裂,水箱容易產(chǎn)生水垢反而影響冷卻效果,風冷系統(tǒng)使用壽命更長。
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同步發(fā)電機的工作原理
在設計同步發(fā)電機時,若適當選擇磁極的形狀,使得勵磁繞組通直流電后,定子、江西吉安轉子之間的磁感應強度近似于按正弦規(guī)律分布。同步發(fā)電機所謂“同步”,就是說發(fā)電機的轉子由發(fā)動機拖動旋轉后,在定子和轉子之間的氣隙里便產(chǎn)生一個旋轉磁場,這個旋轉磁場是發(fā)電機的主磁場又稱為轉子磁場。當主磁場切割定子三相電樞繞組的線圈時,就會產(chǎn)生三相感應電勢,接通負載后,在電樞繞組中流過感應電流,這個交變電流也在發(fā)電機的氣隙中產(chǎn)生一個旋轉磁場。這個旋轉稱為電樞磁場,又稱為定子磁場。根據(jù)右手螺旋定則,電樞磁場的等效磁極NS。當主磁場由發(fā)動機拖動旋轉到一個新的位置時,電樞磁場的等效磁極NS也隨之旋轉到另一位置。
由圖可知,主磁場被發(fā)動機拖動旋轉時,它拉著電樞旋轉,就象兩塊磁鐵之間有相互吸引力一樣。就是說發(fā)電機的轉子帶動電樞磁場以同一轉速旋轉,二者之間保持同步,故稱為同步發(fā)電機。電樞磁場的轉速稱為同步轉速。
由于定子三相繞組在空間的位置是對稱的,彼此相差120°電角,因此,定子繞組切割磁力線時,將產(chǎn)生對稱三相感應電勢,定子每相繞組感應電勢的有效值。
如果將電樞繞組接成星形,并且接上三相對稱負載后,在感應電勢的作用下,電路中產(chǎn)生對稱的
三相電流,向負載輸出交流電能。
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