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同步发电机,直流发电机的工作原理 同步发电机工作原理 · 主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。 · 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。 · 切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。 · 交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。 直流发电机的工作原理 直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。 电刷上不加直流电压,用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动,线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线,而在其中感应产生电动势,电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转,因此,必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线,虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的.线圈内的感应电动势是一种交变电动势,而在电刷A,B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些,是一种方向不变的脉振电动势)。因为,电枢在转动过程中,无论电枢转到什么位置,由于换向器配合电刷的换向作用,电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势,因此,电刷A始终有正极性。同样道理,电刷B始终有负极性,所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多,可使脉振程度减小,就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。 从基本电磁情况来看,一台直流电机原则上既可工作为电动机运行,也可以作为发电机运行,只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上,加上直流电压,将电能输入电枢,机械能从电机轴上输出,拖动生产机械,将电能转换成机械能而成为电动机,如用原动机拖动直流电机的电枢,而电刷上不加直流电压,则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源,可输出电能,电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机,能作电动机或作发电机运行的这种原理.在电机理论中称为可逆原理。
为您讲解什么是柴油发电机组 柴油发电机组由柴油机、同步发电机、配套电气控制设备及各种辅助部件组成,是将柴油机的机械能转变为电能并通过电力电缆将电能提供给用户的设备。在无法实现正常电力供电或突然断电时,柴油发电机组便能够提供稳定可靠的电力。对一些不允许突然断电的特殊部门或重要场合,柴油发电机组更能发挥备份电力的作用,可有效地保证连续、正常、稳定、的用电。 柴油发电机组所使用的柴油机是动力输出部分,它以柴油为燃料,靠汽缸中压缩后形成的高温高压空气使喷入的雾状柴油燃烧膨胀而做功,把热能转变为机械能。由于柴油是靠被压缩的高温空气而自燃,因此柴油机又称为压缩引燃式内燃机。柴油发电机组所使用的柴油机一般为四冲程水冷式高速柴油机。所谓四冲程柴油机即为进气、压缩、做功(膨胀)、排气4个过程完成一个工作循环。柴油机的种类很多,分类方法多样,按汽缸排列方式一般可分为2、4、6缸直列型和12缸V型柴油机;按进气方式可分为自燃吸气型和增压型柴油机;按活塞冲程可分为140mm和150mm柴油机(135系列);按用途可分为发电用、船用、车用、农业灌溉用、工程机械用及其他工业配套用柴油机。 柴油发电机组中的发电机是将机械能转变为电能的装置,是电力输出部分。发电机的种类也很多,分类方法多样,按输出电流的性质可分为直流发电机和交流发电机;按所用原动机的不同可分为柴油发电机、汽油发电机、水轮发电机和汽轮发电机等多种。 柴油机和发电机为刚性连接,并通过减震器直接安装于挂车车架或固定支架上,其他配套件(如控制箱、油箱和电池箱等)均直接或通过架子固定在车架上(固定式柴油发电机组的油箱一般与固定支架分离,另设支架支撑油箱,电池放置在地面上),由车架直接承受负荷。 发电机组有柴油发电机组和汽油发电机组两种。以柴油机作为发电机动力源的柴油发电机组,与以汽油机作为发电机动力源的汽油发电机组相比有多项优点: ①燃油经济。柴油机的热效率高,燃油消耗率低,而且在工况变化时,燃油消耗率曲线变化比较平坦,这对经常在部分负荷下工作的柴油机来说是非常重要的。 ②工作可靠、耐久。柴油机由于没有点火系统,所以故障相对较少,工作可靠。 ③使用范围广。现代柴油机采用对空气增压的进气方式来提高功率,如自燃吸气(非增压型)的6135型柴油机的标定功率为88.26kW(120马力),而增压型6135ZD柴油机的标定功率为139.75kW(190马力),6135AZD型则为161.81kW(220马力)。 ④有害排放物较少。 ⑤防火性好。 由于上述优点,柴油发电机组被广泛地应用于科研、工农业生产、城市建设及生活等诸多领域中的野外供电、应急供电和备份供电等方面。例如,为确保作战指挥连续畅通,各级指挥所必须有稳定、充足和连续的供电电源;在野外条件下,难以实现用电力电缆供电,而体积较小、机动性强的柴油发电机组能够为各种设备提供稳定可靠的充足电力。 目前,柴油发电机组的在用型号较多,功率大小不一,其中发电机组大多以柴油为燃料,功率较小的发电机组所配原动机的个别型号采用汽油为燃料。发电机多为有刷同步发电机和无刷同步发电机。发电机自动调压部分形式较多,目前采用可控硅、相复励和TDI型碳阻式自动调压原理的较多,个别型号的发电机自动调压部分采用大功率管等。不同的供电场所使用的用电设备也不同,发电机也应采用不同的自动调压方式。 随着微电子技术、自动控制技术以及复合材料等技术的不断发展,柴油发电机组正向高度机动化、小型化和智能化方向发展。相关技术的不断进步和更新,使得柴油发电机组的保障能力和技术水平不断得以提高,这必将极大地促进各领域综合供电保障能力的不断提高。
柴油机操作方面造成故障的原因 由于违章操作造成的柴油机故障,在柴油机故障中占有很大比例。这其中有思想上的疏忽,技术上的不熟悉,也有错误的习惯作法。常见的违章操作有以下几个方面: 1)起动时间过长。启动后未立即释放按钮、关闭开关。采用电动机起动系统时,电动机一次连续运转不得超过10s,时间过长将因过热而烧坏电动机。有时还会发生柴油机倒拖电动机现象,导致电动机超速运转而损坏。 2)冷车起动不经过暖车便快速加大负荷运转。此时由于油温低、粘度高,只是摩擦面润滑不良,从而导致异常磨损、拉伤等故障。 3)磨合不充分便高负荷运行。新的或大修后的柴油机,特别是现场修复的柴油机,更换缸套、活塞或者活塞环等零件后,未经充分磨合,直接带高负荷运行。这样往往造成零件异常磨损,甚至出现拉缸、活塞卡滞等故障。 4)带负荷及停车。停车时未经怠速降温,此时摩擦面保油不足,引起再开车时因润滑不良而磨损加剧,并可能由于应力变化大,造成不必要的故障。 5)油量不足开车。油量不足,造成摩擦副表面供油不足,导致异常磨损或烧伤。 6)水量不足开车。水量不足,冷却系统易产生气阻,柴油机得不到充分冷却,会因机件过热出现拉缸等事故。 7)超负荷或者超速运转。由于柴油机内温度过高,造成零件损坏。 8)水温、油温不正常而继续运行。运转中水温过低、过高或油温过低、过高,都会造成零件磨损加剧。
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发电机发电时,如没有电器在用电,发出来的电都去哪里了? 发电机发电,假如没有电器在用电,相当于负载这边是开路的,也就是发电机线圈的并没有形成回路,没有回路是没有电流的,根据电功率的定义,电功率P=电压U*电流I,因为回路没有电流,所以电功率P=0,也就是没有电功率输出,相当于本质上并没有发电,当然谈不上损失了。 电动势只是一种能力 根据电磁定律,导体运动切割磁力线的时候,会在导体两端形成感生电动势。电动势在物理学上是这样定义的,单位正电荷被电场力从电源的负极,经过电源内部,达到电源正极时所做的功的大小。 光看定义,电动势是比较抽象的,不太好理解。可以顾名思义把电动势理解成让电子产生运动趋势的一种本领,一种能力。好比处于高处水池里边的水,老想流出去,流到下游去这样一种趋势。又好比说一个人很会赚钱,口袋老是装了满满的,这种也是一种能力。发电过程,电动势也反应发电机把机械能转换成电能的一种能力本领。 有本领有能力,不做事,相当于能力体现不出来,也等同于没有能力,好比上边说到有赚钱能力的人,并没有把钱花掉,和穷人没有两样一个道理。当没有任何负载接入发电机的回路里边,回来没有电流,并没有产生电功率。但是导体切割磁力线是存在的,所以有电动势,展现了发动机能发电的一种本领而已。再次回到水池装满水了,但是水阀是关闭着的,并没有水漏出去一样的道理,并没有什么损失,水还在水池里边。 导体没有切割磁力线时候,正负极两端都是中性的,因为金属正电荷和电子是完全一致的,导体没有对外显示出任何带电状态。当切割磁力线的时候,正电荷从负极移动到正极,可以理解成电磁力让正电荷和电子实现了在这一段导体上分离了一些出来,正极聚焦了正电荷,而负极聚集了电子,这样分别在导体两头呈现出不同的带电状态来。正负电荷分离出来的数量越多,代表发电机的电动势越强,发电能力也越强。因为没有负载接入,而发电机的发电能力是有限的,导体的能分离出来的数量也是有限的,到了一定程度,正负电荷不再继续分离增加了,发电机怎么转,都不会再有新的正电荷从负极移动到正极了。好比水池里边的水已经满了,水泵再往里边送水,也送不进去这个道理。 电能的转化看电流 灯泡发光,是因为电流流过钨丝等东西,转换成热能或者光能,而风扇在转,也是电流流过电机内部,让电能转换成动能。要让负载工作同时消耗电能,必须要有电流流过负载本身,这样电能才可以转换成其他形式的能。 发电机带动负载发电时候,机械能会因为切割磁力线存在,发电机线圈内部会分离出来正负电荷,让正电荷跑到正极,负电荷保留在负极,转换成电能,而电能因为有回路,让正电荷从正极,经过负载,流回负极,这样相当于正电荷做了一个封闭的循环,回到了初的位置了,让正负电荷中和,这样机械能再次在发电机线圈内部分离正负电荷,重复这个流程,这样一个流程就是有源源不断电流产生的过程。 发电机可以看成一个电压源,电动势代表这个电压源的能力,电压是稳定的,发电机输出的电功率大小,取决于负载这边的电流大小,电流越大,发电机把机械能转换成电能的数量会越多。反过来,如果负载没有电流,发电机实际上是在空转,除了一些摩擦力在消耗能量外,并不会有机械能转换成电能,不存在白白损失的问题