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柴油发电机的配气机构
配气机构是柴油发电机进气和排气的控制机构它按照柴油机各气缸工作次序,通过控制进气门和排气门的开启和关闭来保证在规定的时间内有足够的新鲜空气进入气缸,并把燃烧后的废气从气缸内尽可能彻底的排出。
配气机构通常有气门式和气孔式两种型式。气门式配气机构由凸轮驱动气门以控制进排气过程,是四冲程柴油机常用的一种型式,而气孔式配气机构是在气缸中间开有进排气孔并通过活塞的控制进排气过程,这种机构在二冲程柴油机上应用较多。
目前,四冲程内燃机常用的是气门式配气机构。气门式配气机构又分为侧置式和顶置式两类。侧置式气门机构的进排气门都布置在气缸体的一侧,它是通过凸轮轴推动挺柱和推杆来控制气门开启和关闭。侧置式气门机构一般适用于单缸柴油机。顶置式气门机构是柴油机使用广泛的,它主要由气门组件、气门传动机件、进排气系统和柴油发电机增压系统组成。
一、气门组件的结构及功用
气门组件主要是用来密封柴油机的进气道和排气道,并保证柴油机正常换气。其主要组成部件是气门、气门弹簧、气门导管、气门座圈及锁紧装置等。气门组件在整个柴油机中的润滑和冷却条件极差,且受到交变载荷的冲击和高温、腐蚀等的影响,因此这部分零件极易发生故障。气门组件损坏后,柴油机会出现很多散障现象,例如油耗增加、功率降低、起动困难和排烟异常等。
1.气门
气门分进气门和排气门。气门的功用是密封燃烧室,并使柴油发电机的各气缸得到正常换气。
气门主要由头部和杆部两部分构成。气门头部的形状有平顶、凸顶和凹顶,目前使用较多的是平顶,这主要是因为平顶气门的头部形状简单、制造方便,受热面积小等特点。
柴油机为了提高燃烧室内的进气量,进气门的头部一般做的比排气门大,因为增大进气门可以减小进气阻力,增大进气量,这比增大排气们减小排气阻力更为有效。气门密封锥面的斜角也不同,进气门一般采用30℃的斜角,排气门一般采用45℃的斜角。进气门的锥面采用30℃的斜角,主要是因为较小的锥面斜角可使气流通过断面的流量增大。
2.气门导管
气门导管的结构。
气门导管给往复运动的气门起着导向的作用,并保证气门头部准确地落在气门座上,同时还能够把气门的部分热量传出去。气门导管一般采用铸铢铸成,由于它在高温和润谴条件较差的环境下工作,所以该部件较易出现磨损现象。
气门导管与气门杆部在长期的相对运动的磨损中,易使两者之间的配合间隙增大。正常情况下,进气门与导管的间隙为0.09左右,排气门与导管的间隙约为0.12mm,当间隙增大到极限值0.26mm时,气门导管与气门应成对换新。若装配时间隙过小,则易出现气门卡死现象。
3.气门座圈
气门座圈是为往复运动的气门而设计的,它与气门一起用来密封燃烧室。气门座圈一般采用耐热铸铁制造,并压人气缸盖中心气门座圈长期受到气门的连续冲击和高温、高压气体的腐蚀,在使用过程中特刑容易发生故障。在长期的工作中气门座圈的锥面容易产生麻点、凹坑、座圈缩短和磨损变宽等现象。
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发电机组的保养及柴油发电机组未来发展情况
发电机有关专家介绍进气管路不得有漏气现象,换油和清洗应在无风无尘土的地方进行;吹滤网要用高压空气,在湿度低的环境进行,吹气方向要与空气进入滤网的方向相反;安装时,相邻滤网折纹方向应相互交叉。假如达不到上述指标,说明安装分歧格,应重新装配。
排尘口的方向应以能排出尘粒为准。
机油滤清器维护保养要点。空气滤清器维护保养要点。空气滤清器除了当真按使用仿单的划定时间和操纵要求进行保养外,还应留意以下几点:拖拉机和农用运输车的发念头上,都装有空气滤清器、机油滤清器和柴油滤清器,俗称“三滤器”。保养离心式细滤器要特别留意拆洗后的安装:①不应有阻卡现象。检查方法是,当把转子装复后,用手用力滚动转子,放手后转子能自由转2-3圈后休止,即为合格;②还可以把细滤器装在车上,起动发念头,在额定转速下运转几分钟,当油温达到70℃后熄火,这时在外壳外倾听转子仍在继承滚动,可达1.5分钟以上,即为安装合格。机油滤清器必需按划定时间保养,并留意以下几点:离心式机油滤清器。“三滤器”的工作好坏,直接影响发念头的工作机能和使用寿命。叶片表面不得掉漆,以防氧化颗粒进入气缸。
细滤器中的金属网(丝)代用的,其孔眼或金属丝直径只能稍小,不能增大,装填量也不得减少,否则会降低滤清效果。保养中要清理通透气网孔;对有集尘杯的,尘粒不得超过1/3的高度,否则应及时;集尘杯口密封应严密,橡皮密封条不得坏损或丢失。细滤器油面高度应附合尺度划定,过高导致机油进入气缸而积炭,过低则降低滤清作用,使之磨损加快。目前有相称多的驾驶员,不按仿单中要求的时间和划定进行“三滤器”的保养和维护,致使发念头故障频发,过早地进入检验期。空气滤清器的导流栅板要保持不变形、不锈蚀,其倾斜角度应为30~45°,过小则阻力增大,影响进气,过大则气流旋转减弱,分离灰尘能力减小。
1.柴油机新技术1——各种机构不断完善并采用涡轮增压与空气中发电机组冷等新技术
国内外在20世纪60年代生产的柴油机大都是四冲程水冷式,且多数柴油机为自然吸气型,只有少数为增压型,如上柴发电机135系列、110系列、济柴发电机190系列和120系列等柴油机,它们的特点是体积大,功率小,耗油量大。20世纪80年代以后,各发动机生产厂家为了缩小柴油机的体积,提高功率,降低耗油量,同时也为了降低生产成本,在40kW以上的柴油机上普遍采用涡轮增压技术和空气中冷技术少数厂家还采用了多气门技术,使柴油机的比功率进一步得到强化。柴油机进气系统、燃油供给系统、活塞组、曲轴连杆组件的材料不断完善和改进,生产工艺水平也有了很大的提高。
2.柴油机新技术2——采用电子调速器、电子液压调速器和电喷技术
为了进一步提高燃油的利用率,降低柴油机的排放、噪声等对环境的污染,提高柴油发电机组的供电质量,人们又在柴油机燃油系统的组成部件中增加了电喷技术、电子调速技术或电子液压调速技术。目前在柴油发电机组上使用较多的是ESD5500E电子调速器,
3.柴油机新技术3——采用高压共轨式燃油供给系统
使用精密电子控制燃油喷射装置,自动控制燃油喷射的时刻、喷油量和喷油压力,从而降低柴油机的噪声并有效控制有害气体的排放。
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同步发电机的序分量电抗
同步发电机的序分量电抗X1、X2、X0
分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法,可以把发电机不对称的三相电压、电流及其所激励的磁势分解为正序分量、负序分量和零序分量,然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果, ,将它们叠加起来,就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明,在不计饱和时,上述方法所求得的结果,特别是对于基波分量基本上是正确的。
在不对称运行时,同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场,即除了正序旋转磁场以外,尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同,所以转子回路的反应也各不相同;对不同相序的电流,同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。
当同步电机对称运行时,如前面各章所讨论的情形,定子电流为一稳定的对称三相电流,实际上即一组正序分量,它们所产生的旋转磁场(即正序旋转磁场)和转子之间没有相对运动,这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势,这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗,不对称运行时,负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转,即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组,将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言,转子绕组的作用为一短路绕组,致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗,而是另一个电抗x2,称它为负序电抗,其数值远较同步电抗为小。
负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流,将引起附加的铜损耗;负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流,从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外,负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。
根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差,不得超过额定值的10%,水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差,不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时,各相电流之差可以大于上面所规定的数值,但应根据试验确定。
当零序电流流过定子绕组时,由各相零序电流所产生的三个脉动磁势,其幅值相等,时间上同相,而三者在空间各相隔120°电角度,因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消,不形成气隙互磁通,只存在一些漏磁场,数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗,用代表,较更小。
由于现代电力系统的规模很大,在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态,如单相接地短路、二相短路和二相接地短路等。