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发电机磁场运行的五种方式
励磁是指为发电机提供运行磁场的过程,根据励磁处理方式的不同,有五种方式:他励方式、自励方式、混合式励磁、转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式。
(1)他励方式:发电机的励磁不是同步发电机本身供给,而是由其他电源供给。 (2)自励方式:发电机的励磁由同步发电机本身发出的交流经整流后供给。
(3)混合式励磁方式:分为同轴直流励磁机他励加串联变压器自串联;同轴直流励磁机他励加励磁变压器自并励;同轴交流励磁机他励加串联变压器自串联。
(4)转子绕组双轴励磁方式:其特点是稳定性高;有功、无功可相互独立调节;引入滑差频率的交流信号加入励磁,可以控制具有转子滑差的运行;事故停机时间短;励磁绕组短路下失磁运行,对转子起了屏蔽作用,使转子涡流产生的损耗减少了约3/4;可承受短时间的冲击负载。但造价高。
(5)定子绕组励磁方式:有光滑转子、有齿的转子、有契形导体短路结构转子、有大功率短路绕组的转子。特点是结构简单、可靠性高、成本低。为解决大容量超高压输电系统出现的无功引起过电压的问题提供了有效的解决办法。
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柴油发电机组的自动化性能起到了什么作用
随着通信的发展,现代通信设备的普及应用,对交流电源的供电要求也越来越高,有些通信设备不允许交流电源有瞬间中断,这就要求机组必须具备自动化的功能,目前正逐步推广电源设备集中监控技术也要求机组必须自动化。由于机组自动化程度不同,因此, 标准有明确规定。根据国标GB4712-84标准,机组自动化分为三级,下面分别予以叙述。
1.一级自动化机组的性能
(1)机组应自动维持应急准备运行状态,柴油机启动前自动进行预润滑;
(2)当机组需要启动运行时,能按自动控制指令或遥控指令实现自动启动。如果机组需要停机时,也能按自动控制指令或遥控指令自动停机。
(3)机组在运行过程中,若出现过载、短路、超速、过频、水温过高、机油压力过低等异常情况均能进行自动保护。
(4)机组应配备表明正常运行和非正常运行声光信号系统,通过这些信号表明机组运行情况。
(5)机组在无人值守的情况下应能连续运行4h。
2.二级自动化机组
此类机组除满足一级自动化机组各项要求外,还应满足下述要求:
(1)机组应具有燃油、机油和冷却水自动补充的功能。
(2)机组在无人值守的情况下,能连续运行240h.
3.三级自动化机组
该机组除满足一、二级自动化机组的各项要求外,还必须具备下面功能:
(1)当机组自启动失败时,自启动控制程序系统,应能自动地将启动指令转移到下一台备用机组。
(2)机组应能按自动控制指令或遥控指令完成两台同型号规格的机组自动并机和解列。
(3)机组并机运行时,应能自动分配输出的有功功率和无功功率。
(4)机组除了具有一、二级自动化机组的各项保护外,还应具有逆功率保护等功能。
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柴油发电机组的构成
柴油发电机组通常由柴油机、三相交流同步发电机和控制系统组成。移动式柴油发电机组的柴油机、发电机和控制屏(箱)均安装在公共底座上;固定式机组的柴油机和发电机安装在公共底座上,且底座是固定在钢筋混凝土基地上的,而控制屏和燃油箱等设备则与机组分开安装。
柴油机的飞轮売与发电机前端盖轴向采用凸肩定位,连接成一体、使柴油机驱动发电机转子运动。同时,为了减小噪声,机组一般需要安装专用消声器;为了减小机组工作时的振动,在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底座的连接处,一般装有减振器或橡皮减振垫。
1.1.1柴油发动机
柴油机是柴油发电机组的动力系统,它的优点是扭矩大、热效率和经济性能好,具有较高的供电可靠性和自动化功能,同时在节能和CO2排放上具有优势。但柴油机由于工作压力大,要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度,所以柴油机比较笨重,体积较大;柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高,所以成本较高;另外,柴油机工作时振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时启动困难。
柴油机的基本构成包括机体、两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和四大系统(柴油机燃料系统、润滑系统、冷却系统和起动充电系统)。
1.机体
机体是发动机的骨架,用于安装和支撑发动机各总成零部件,由气缸体—曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫、齿轮室和飞轮壳等组成。
2.两大机构
柴油机的两大机构即曲柄连杆机构和配气机构。
(1)曲柄连杆机构
曲柄连杆机构固定在机体之上,是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件(热能转换为机械能)。其组成可分为活塞组、连杆组和曲轴飞轮组。其中活塞组由活塞、活塞环和活塞销组成、而连杆组由连杆、连杆螺钉(栓)和连杆轴承构成。曲轴飞轮组则由曲轴、飞轮和扭转减振器等组成。
(2)配气机构
配气机构的功能是按柴油发电机工作循外的要求,定时启闭各缸的进排气门,保证混合气或新鲜空气及时充入气缸,在压缩和膨胀过程中,维持燃烧室的密封,并及时排除燃烧后的废气。包括气门组和气门传动组。气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁紧装置等件,气门传动组包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等零件。
3.四大系统
四大系统包括进柴油机燃料系统、润滑系统、冷却系统和启动充电系统。
(1)柴油机燃料系统
柴油机燃料系统的功能是向气缸供给清洁的空气和按柴油机各种工况的要求定时定量地向燃烧室喷入燃油,并将燃烧的废气排到大气中去。
柴油供给系统由油箱、输油泵、燃油弗列加滤清器、喷油泵,喷油器及燃油管路等零部件组成。
(2)润滑系统
润滑系统由机油泵、弗列加滤清器、压力表、温度表、冷却器、调压阀等组成,基本任务是将一定数量、清洁和温度适宜的润滑油送至各摩擦表面进行润滑,主要功能是减磨、冷却、清洁、密封和防锈。
(3)冷却系统
根据冷却介质的不同,冷却系统通常分为两种类型风冷系统和水冷系统,对应的有空冷发动机和液冷发动机。
(4)启动充电系统
柴油发电机在静止状态下,用外力推动曲轴,使柴油发电机开始运转的全过程称为启动,完成启动所需的装置称为启动系统。常见的启动方式有人力启动、发动机启动、压缩空气启动和辅助柴油机启动。
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发电机讲述其做工的全过程
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柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。
由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而柴油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。
康明斯发电机.jpg
气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。
普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的 供油量。
相比起柴油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比柴油机低30%),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比柴油机来得低,扭距要比柴油机大,但其质量大、工作时噪音大,制造和维护费用高,同时排放也比柴油机差。但随着现代技术的发展,柴油机的这些缺点正逐渐的被克服。