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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。
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全新发电机组或设备大修后使用中的几点错误做法
柴油发电机组在使用过程中发动机的故障较多。 为此, 笔者走访和调查了一些柴油发电机组修理厂和一些拥有大量柴油发电机组的施工单位。根据调查结果发现,在使用中发动机产生的故障主要是由于发动机的使用维护不当所造成的。 由于一些机手技术素质不高或思想不够重视,在使用柴油发电机组时,不能严格执行有关规定和操作规程, 甚至还采用一些错误的做法进行操作和维护,造成了发动机磨损加剧,功率下降油耗上升,从而导致发动机过早产生故障。现将调查结果及个人的一些建议归纳总结如下。
1 新发动机或大修后的发动机不进行磨合
新设备或发动机大修后,更换了气缸套、吉林通化同城活塞、吉林通化同城活塞环和轴瓦等零件,而没有经过充分的磨合,立即进行重负荷作业,会造成零件的早期磨损,有的还会出现拉缸、吉林通化同城烧瓦现象。 例如有一台TY220推土机上装用的是NT855柴油机,大修后没有按要求进行磨合就直接重负荷作业,结果工作不到20 h就出现了烧瓦现象。
2 发动机冷启动后就立即高速运转
发动机冷启动后,由于发动机处于冷态,机油粘度高,油道阻力也大,机油泵的转速较低,供油量较小,使得机油进入摩擦副的时间滞后,发动机的各部分还没有得到充分润滑, 会造成发动机的齿轮及轴承由于润滑不良而损坏, 同时也加剧了气缸及轴瓦的磨损。
特别是带有涡轮增压器的发动机会造成涡轮增压器的转轴烧蚀。由于增压器转轴的转速较高,因此滚动轴承无法适应,只能采用浮动轴承结构,即转轴在轴套内高速旋转的同时, 轴套还可在压气壳与涡轮壳内低速旋转。 这样,轴套内、吉林通化同城外圆必须具备完整的油膜,才能确保增压器的正常工作。 为此,柴油机启动后应空转一会,机油温度上升,流动性好转,增压器得到充分润滑后方可提高转速,投入作业,这一点在寒冷的冬季更为重要。 例如有一台从俄罗斯进口的T-330推土机,发动机为B-400柴油机(V形8 缸带两个增压器,功率为300kW)。这台推土机从运载设备上卸下时正是寒冬季节(气温比较低),卸下后,机手立即启动发动机,随后高速开回工地,次日发现可以空转,但一加载就走不动了。原来是增压器因润滑不良而烧蚀转轴,缸内进气量随之减少,机设备功率就大幅度下降。
3 柴油机突然熄火
当装有增压器的柴油机在高速运转时突然熄火,机油泵立即停止转动,增压器内的机油也停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量会被吸收到增压器壳体上,将停留在那里的机油熬成积碳。当这种积碳越积越多时就会阻塞进油口, 导致轴套缺油,加速转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。 因此,柴油机停转前一定要先卸荷,使其空转,待发动机温度下降后再熄火。
4 使用劣质柴油
使用不合格的柴油。 由于劣质柴油的十六烷值不符合标准,造成发动机燃烧状况不良,积碳多,发动机活塞环烧结引起拉缸。 同时劣质的柴油也加速了喷油泵柱塞、吉林通化同城出油阀及喷油器的磨损。
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无刷式充电发电机的结构
无刷式充电发电机主要由转子、吉林通化同城磁场绕组、吉林通化同城定子、吉林通化同城端盖、吉林通化同城元件板、吉林通化同城调节器、吉林通化同城风扇和带盘等组成,是一种带泵无刷交流发电机,其发电机与普通无刷交流发电机完全一样,不同的是转子轴很长并伸出后端盖,利用外花键与真空泵的转子内花键相连接,驱动真空泵给汽车制动系统中的真空筒抽真空)。
(1)转子 无刷式充电发电机转子是充电机的磁场部分,使用了一个与普通交流发电机转子铁心形状相同的爪极转子,转子由爪极、吉林通化同城转子磁轭组成,但磁场绕组是固定在端盖的磁轭上。两组磁爪(又叫鸟嘴形磁极)中每组磁爪的爪数为6,同组磁爪极性相同,每个磁爪是一个磁极。两个爪极中的一个爪极固定在转子轴上,另一个爪极的后端制成中窄、吉林通化同城外用非导磁材料与前者焊接在一起。放置励磁绕组的圆柱形磁轭通过螺钉固定在后端盖上,电流直接由导线引入。安装时磁场绕组伸入转子磁轭和爪极的空腔内,与两者都保持有一定的间隙。工作时转子磁轭和爪极随电枢轴转动而磁场绕组不动,因而不需要电刷和滑环、吉林通化同城便可输入励磁电流,由于没有电刷和集电环等导电元件,克服了接触火花,不存在集电环表面污染和电刷磨损造成功率输出不足等问题,减少了维护工作,提高了交流发电机工作的可靠性,延长了其寿命。
(2)定子 定子由铁心及定子绕组组成。定子铁心由内圆槽的环状硅钢片叠制而成,固定在后端盖中。定子槽内置有三相绕组,按星形接法联结。每相绕组的尾端联接在一起,首端分别与元件板上的硅二极管相接。
(3)端盖 充电机的前端盖和后端盖都是用铝合金铸成,两个端盖上有轴承座。后端盖内装有元件板和调节器,其典型线路。元件板上压装有11只二极管,其中6只二极管组成三相桥式整流电路(VD1、吉林通化同城VD2、吉林通化同城VD3、吉林通化同城VD4、吉林通化同城VD5、吉林通化同城VD6、吉林通化同城),输出充电机直流电压。3只小功率励磁二极管(VD7、吉林通化同城VD8、吉林通化同城VD9),与发电机的3只负二极管组成另一组三相桥式整流电路,向发电机磁场绕组提供励磁电流和连接充电指示灯。余下2点二极管(VD10、吉林通化同城VD11)并联于三相整流桥一侧,可用以提高发电机的输出功率。电子调节器与发电机
组合安装,简化了电路,电子调节器有一根检测线与发电机输出端B相连接,用以测量发电机输出端电压。并根据该电压改变励磁电流,实现对发电机输出电压的调节。