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柴油發(fā)電機組的活塞環(huán)作用與使用條件
由于柴油發(fā)電機組某些活塞裙部膨脹槽的位置和頂部形狀不對稱或偏置銷座等原因,使柴油發(fā)電機的活塞安裝時有一定的方向。為了防止錯裝,這種活塞頂面上一般都有方向標記。
1、黑河孫吳活塞環(huán)的分類與功用:按照公用活塞環(huán)可分為氣環(huán)和油環(huán)兩類
(1)氣環(huán)也叫壓縮環(huán),用來密封活塞與氣缸壁的間隙,防止氣缸內(nèi)的氣體竄入曲軸箱,以及將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁為活塞散熱。另外還可起到刮油、黑河孫吳布油等輔助作用,一般發(fā)電機組每個活塞裝有2-3道氣環(huán)。
(2)油環(huán),用來將氣缸壁上過量的潤滑油刮回油底殼去,防止進入燃燒室,以及為氣缸壁均勻布油。另為也起密封作用,一般發(fā)電機組有1-2道油環(huán)。
近年來隨著發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的提高,活塞環(huán)的數(shù)目日趨減少,新發(fā)電機組多為兩道氣環(huán)一道油環(huán)。這樣不僅減小了摩擦損失,還降低了活塞的高度,從而降低了發(fā)電機組的高度。
2、黑河孫吳工作條件
活塞環(huán)是在高溫、黑河孫吳高壓、黑河孫吳高速和潤滑困難的條件下工作的。柴油發(fā)電機的活塞環(huán)的運動情況很復雜,不僅和缸壁間有相對高速的滑動摩擦,還有與環(huán)槽側(cè)面的上下撞擊,以及由于環(huán)的徑向張縮而產(chǎn)生的與環(huán)槽側(cè)面相對的摩擦。因此,活塞環(huán)的磨損是柴油發(fā)電機組中磨損快的零件之一。另外,高溫熱負荷不僅使環(huán)的耐磨性下降,而且往往是彈性力下降的主要原因。上述惡劣條件對 道氣環(huán)來說嚴重,因而其彈力下降和磨損的速度快。
3、黑河孫吳材料與表明處理
根據(jù)活塞環(huán)的功用與工作條件,要求環(huán)的材料應具有好的耐熱性、黑河孫吳導熱性、黑河孫吳耐磨性、黑河孫吳磨合性、黑河孫吳任性和足夠的彈性等。一般活塞環(huán)多用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、黑河孫吳球墨鑄鐵或合金鑄鐵制造。
因為活塞環(huán)槽側(cè)面的磨損往往是活塞早期磨損的主要原因,其外表面多進行鍍鉻處理。這樣使氣缸、黑河孫吳活塞特別是活塞環(huán)的壽命大大提高。
4、黑河孫吳間隙
發(fā)電機組工作時,活塞和活塞環(huán)都會發(fā)生膨脹。因此,活塞在氣缸內(nèi)應有開口間隙,與環(huán)槽間應有側(cè)隙和背隙。
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發(fā)電機組油泵供油壓力低于正常工作范圍怎么處理
(1)故障現(xiàn)象
①發(fā)動機無法啟動或不好啟動。
②發(fā)動機熱機熄火。
③發(fā)動機熱機后熄火無法啟動公明柴油發(fā)電機組。
④發(fā)動機無力或工作冒煙。
⑤發(fā)動機在大負荷時功率下降(轉(zhuǎn)速下降)。
(2)故障原因
①燃油系統(tǒng)故障。
②整車油管漏氣。
③預濾漏氣。
④發(fā)動機濾清器。
⑤油泵低壓泵部分磨損(齒輪泵)。
⑥電子輸油泵(ISLe)。
⑦油軌故障。
⑧噴油器故障,
⑨油泵低壓油管接頭密封圈破損造成漏氣。
(3)解決方法
①先檢測油箱,如果油管漏氣或接頭漏氣都會引起故障(燃油系統(tǒng)進氣較少時發(fā)動機工作時還將出現(xiàn)工作無力的現(xiàn)象)。
②檢測濾清器是否堵塞或漏氣(濾清器堵塞將會造成發(fā)動出現(xiàn)工作無力的現(xiàn)象)。
③檢測油泵回油或打吊瓶確定油泵齒輪泵是否工作正常。
④拖動發(fā)動機,檢測高壓油泵出口的油量。
⑤檢測油軌壓力是否正常,發(fā)動機轉(zhuǎn)速在150r/min以上時,檢測油軌壓力應不低于 250bar.
⑥通過檢測噴油器回油量和斷缸試驗確定噴油器是否工作正常。
(4)維修經(jīng)驗
①此故障多是低壓燃油系統(tǒng)故障造成,在修理時使用燃油系統(tǒng)測量工具可以較準確地判斷出故障點。
②高壓油泵出現(xiàn)故障時,發(fā)動機大負荷運行時會出現(xiàn)功率和轉(zhuǎn)速下降。
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柴油發(fā)電機的工作原理
工作原理
一、黑河孫吳當?shù)夭裼桶l(fā)電機組生成機理:
柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步交流發(fā)電機,是以電磁感應為基礎的旋轉(zhuǎn)式機械。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。
在柴油機汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量,從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。
將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應’原理,發(fā)電機就會輸出感應電動勢,經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。
柴油發(fā)電機組工作結(jié)構(gòu)圖
二、黑河孫吳當?shù)亟涣靼l(fā)電機生成機理
以旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機為例介紹柴油機組中發(fā)電機的工作原理。
旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的原理與旋轉(zhuǎn)電樞式相同,都是電磁感應現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點:
(1)產(chǎn)生感應電流的方式:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機通過電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應電流;旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機則通過磁極的旋轉(zhuǎn)使定子線圈切割磁力線,從而在定子線圈中產(chǎn)生感應電流。
(2)電力輸出方式:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電;而旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機則直接將電力送往外接電路,因此相對于旋轉(zhuǎn)電樞式、黑河孫吳當?shù)匦D(zhuǎn)磁極式發(fā)電機可提供電高的電壓,適用于大型發(fā)電機。
1、黑河孫吳當?shù)仉妱觿莸漠a(chǎn)生
● 當導體切割磁場的磁力線時,會在導體中產(chǎn)生感應電動勢。
● 線圈abcd代表整個電傴繞組、黑河孫吳當?shù)仄鋬啥朔謩e固定在同一轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)1和2上,兩者同軸旋轉(zhuǎn),且相對位置和連接關系不隨轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機的端蓋上、黑河孫吳當?shù)厍遗c滑環(huán)1、黑河孫吳當?shù)?的滑動接觸關系不變。
● 當電樞沿順時針方向旋轉(zhuǎn),ab邊處于N極下時、黑河孫吳當?shù)厣竭叺母袘妱觿莘较驗橛蒫至d,并設此時電動勢方向為正方向;當電樞旋轉(zhuǎn)180。后、黑河孫吳當?shù)豠b邊處于S極下,cd邊處于N極下,此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向,顯然此時電動勢為負值。
由上述過程可知,對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機、黑河孫吳當?shù)仄滢D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,在電樞繞組中產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布,則可產(chǎn)生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機、黑河孫吳當?shù)仄涓黜椑@組產(chǎn)生交流電動勢的原理與單項同步交流發(fā)電機完全相同。
2、黑河孫吳當?shù)仉妱觿莸拇笮?
根據(jù)電磁感應定律,當導體與磁場發(fā)生相對運動時、黑河孫吳當?shù)貙w中的感應電動勢e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——導體在磁場中的有效長度;
● V——導體垂直于磁場方向的運動速度。
而正弦交流電動勢的有效值E計算:
E=Kn
● 式中n——發(fā)電機轉(zhuǎn)速;
● K——發(fā)電機的結(jié)構(gòu)常數(shù)。
同步交流發(fā)電機制成后,其結(jié)構(gòu)常數(shù)K已成定值。因此,可通過改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來調(diào)整其輸出電壓的高傲。但是,通常情況下要求電動勢的頻率f恒定,而頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比,所以發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此,主要通過調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機磁通量的大小,達到調(diào)整其輸出電壓的目的。
3、黑河孫吳當?shù)仉妱觿莸念l率
● 當發(fā)電機磁極對數(shù)一定時(如P=1),其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周,電樞繞組可產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周,產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢,苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周,則產(chǎn)生n/60周/s的交流電動勢。由此可知,交流電動勢的頻率f與發(fā)電機轉(zhuǎn)速n成正比。
● 當發(fā)電機的轉(zhuǎn)速一定時(如n=1周/s),磁極對數(shù)P=1,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生P個周波的交流電動勢。由此可知,交流電動勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。
綜上所述,同步交流發(fā)電機電動勢的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對數(shù)P成正比,因此f的計算公式為:
F=P*n/60 (周/s)
改變同步交流發(fā)電機的轉(zhuǎn)速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是,發(fā)電機制成后,其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達到額定值后,就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。
4、黑河孫吳當?shù)馗纳齐妱觿莶ㄐ蔚拇胧?
根據(jù)要求,同步交流發(fā)電機輸出電壓應為正弦波。但是,由于發(fā)電機定子鐵芯結(jié)構(gòu)、黑河孫吳當?shù)卮艠O結(jié)構(gòu)、黑河孫吳當?shù)仉姌欣@組結(jié)構(gòu)、黑河孫吳當?shù)厝喟l(fā)電機電樞繞組的連接形式等因素的影響,電動勢的波形會產(chǎn)生畸變,形成非正弦交流電動勢。
非正弦交流電動勢中除含有基波分量外,還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴重影響發(fā)電機的性能和工況,還影響用電設備的正常工作。因此,在設計、黑河孫吳當?shù)厣a(chǎn)同步交流發(fā)電機時,采取了諸多方法,改善電動勢波形,使其成為正弦波。其具體方法有:改善磁極形狀、黑河孫吳當?shù)夭捎眯辈鄱ㄗ?、黑河孫吳當?shù)馗纳贫ㄗ永@組結(jié)構(gòu)和三相發(fā)電機采用星形接法。
(1)改善磁極形狀:磁極的分布規(guī)律由磁極的形狀決定,將磁極尖削尖或采用扭斜磁極,使磁通密度B近似按正弦規(guī)律分布,進而使電動勢成為正弦波;
(2)采用斜槽定子:將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置,使其成為斜糟定子,無論轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至何種位置,磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變,這樣可齒諧波的影響;
(3)改善定子繞組結(jié)構(gòu):同步交流發(fā)電機通常采用短距分布式繞組結(jié)構(gòu),可或削弱許多高次諧波分量,使電動勢接近于正弦波;
(4)三相發(fā)電機采用星形接法:三相同步發(fā)電機的三相電樞繞組采用星形接法,其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數(shù)次諧波分量·改善線電壓的波形。
5、黑河孫吳當?shù)赝浇涣靼l(fā)電機勵磁方式
發(fā)電機勵磁功率的產(chǎn)生方式,稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)電機的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。
(1)他勵式:勵磁功率由本身以外的其他電源供給,這種發(fā)電機稱為:他勵式發(fā)電機。根據(jù)獲得勵磁功率形式的不同,他勵式交流發(fā)電機又有采用血流勵磁機勵磁和采用無刷交流勵磁機勵磁之分。其中、黑河孫吳當?shù)夭捎弥绷鲃畲艡C勵磁是靠同軸轉(zhuǎn)動的并勵直流發(fā)電機供給勵磁功率的;采用無刷交流勵磁機勵磁是由同軸轉(zhuǎn)動的交流勵磁發(fā)電機供給勵磁功率的。
(2)自勵式:勵磁功率由本身供給的發(fā)電機稱為自勵式發(fā)電機。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得:直接從同步交流發(fā)電機輸出端取得,由安裝在同步交流發(fā)電機的定子槽中的副繞組供給;發(fā)電機電樞繞組為帶抽頭式的,由抽頭處引出部分電樞繞組供給。
綜上所述,無論是他勵式同步交流發(fā)電機,還是自勵式同步交流發(fā)電機,改變勵磁電流的大小,均可調(diào)整發(fā)電機的輸出電壓。
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