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發(fā)電機的種類和功能特點,值得收藏!
發(fā)電機是指受到機械動力的作用時產生電的設備。在這種轉換過程中,機械動力來自于各種各樣的其他形式的能源,如風能、水能、熱能、太陽能等。
根據產生電的類型不同,發(fā)電機主要分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類。
1、直流發(fā)電機的功能特點
直流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生直流電的發(fā)電機。
直流發(fā)電機具有使用方便、運行可靠等特點,可以直接為各種需要直流電源的用電設備提供電能。但是直流發(fā)電機內部有換向器,易產生電火花,發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機一般可作為直流電動機、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機的勵磁等所需的直流電源。
2、交流發(fā)電機的功能特點
交流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生交流電的發(fā)電機,該類發(fā)電機又可分為同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。
在交流發(fā)電機中同步發(fā)電機為常見,該類發(fā)電機由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可用于為各種需要交流電源的負載設備供電。另外,同步發(fā)電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、風力發(fā)電機4種。
交流發(fā)電機的應用十分廣泛,例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機供電。


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一起回望柴油發(fā)電機組的發(fā)展史
現代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發(fā)明的柴油機的基礎上發(fā)展起來的,1892年,德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發(fā)電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發(fā)動機的壓縮比來提高熱效率,利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料,這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器,而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。
狄塞爾經過了5年的實驗,在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發(fā)電機,即壓燃式柴油機。與以前的柴油發(fā)電機相比,它延長了汽缸內氣體的壓縮過程,大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度,實現了不用點火系統(tǒng)而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機能將35%的燃料潛能轉變成動力而當時有效的柴油發(fā)動機也只能將28%的燃料潛能轉變成動力,這是柴油發(fā)電機技術第二次革命性的突破。但是,當時狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機存在著很多的缺點,比如重量重、噪聲大、冒黑煙,排出的大量廢氣會對環(huán)境影響很大,而且噴油泵還不完善,從而嚴重限制和影響了柴油機的衄??梢哉f,狄塞爾先生生前只看到發(fā)動機的成功的開端,卻沒有看到柴油機技術的飛躍發(fā)展,沒有看到柴油機的廣泛應用。
據資料記載,柴油機技術在1914年以前發(fā)展比緩慢,在 次世界期間,由于戰(zhàn)爭的需要柴油發(fā)動機開始大量生產,用于軍事目的。柴油發(fā)動機柴油發(fā)電的發(fā)展史真正得到廣泛應用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的,1899年德國工程師雨果.古爾德納制造出了二沖程柴油發(fā)動機,他把當時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60%~80%。二沖程柴油機的結構簡單,造價低廉,但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差,而且很難制造出功率較大的發(fā)動機,所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。
世界上 臺發(fā)電機是1831年由英國的物理學家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當時法拉第在試驗中發(fā)現,當磁鐵在線圈中移動時,線圈會產生電流,即今天我們大家所熟知的電磁感應現象。法拉第發(fā)現了電磁感應現象之后不久,便利用電磁感應原理發(fā)明了世界上 臺發(fā)電機,即法拉第圓盤發(fā)電機。這臺發(fā)電機的構造與現代的發(fā)電機不同,在磁場中轉動的不是線圈,而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄,圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導線把電刷與電流表連接起來;紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄使紫銅圓盤旋轉起來的時候,電流表的指針偏向一邊,這說明電路中產生了持續(xù)的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發(fā)電機。當年法拉第曾在英國皇家學會上表演他的發(fā)電機。當時,有一位貴夫人問法拉第:“這玩藝兒有什么用呢?”法拉第非常有禮貌地回答道:“夫人,新生的嬰兒又有什么用處呢?”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。
當拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機雖然非常簡單,它產生的電流甚至不能讓一只小燈泡發(fā)光,但是,這是世界上 臺發(fā)電機,是它首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。后來,人們在此基礎上將馬蹄形 磁鐵改為能產生強大磁場的電磁鐵,用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤,對電刷也進行了改進,終于制成了功率的可供實用的發(fā)電機。目前,即使功率為IGW、10GW的特大型發(fā)電機,也是根據法拉第圓盤發(fā)電機的基本原理一電磁感應原理制成的。
1866年,德國的電工學家、實業(yè)家恩斯脫.韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發(fā)電機的基礎上研制出自激勵式發(fā)電機,1870年,比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發(fā)電機。在經過不斷改進之后,電機技術已經走向成熟,1877年真正實用的發(fā)電機開始進入商業(yè)化生產階段。
100多年過去了,正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發(fā)電機人類帶入了電氣時代,為人類利用電能做出了重大貢獻。
21世紀是科學技術飛躍發(fā)展的時代,特別是電腦技術等高科技成果在柴發(fā)電機組上的應用,使柴油發(fā)電機組有了更廣闊的發(fā)展前景。以柴油機為動力用的柴油發(fā)電機組己經是通信等企業(yè)必不可少的重要設備。



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