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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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发电机进气门的配气相位
(1)进气提前角 在排气冲程接近终了,活塞到达上止点前,进气门便开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角,一般为10°~30°。进气门早开,使得活塞到达上止点开始向下移动时,因近期门已有一定开度,所以可较快的获得进气通道截面积,减少进气阻力。
(2)进气滞后角 在进气冲程下止点过后,活塞重又上一行一段进气门才关闭。从下止点到气门关闭所对应的曲轴转角称为进气滞后角,一般为40°~80°。进气门晚关,是因为活塞到达下止点时,由于进气阻力的影响,气缸内的压力仍然低于大气压,且气流还有相当大的惯性,仍能继续进气。下止点过后,随着活塞的上行,气缸内压力逐渐增大,、华尔网同城进气气流速度也逐渐减小,至流速等于零时,进气门关闭的滞后角适合。若滞后角过大会将进入气缸的气体重新又压回进气管。
由上可见,进气门开启持续时间内的曲轴转角,即进气持续角,它等于提前角、华尔网同城滞后角之和加180°曲轴转角。
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柴油发电机组气门传动组的结构
气门传动主要为凸轮轴及其驱动装置。包括随动臂、华尔网当地推杆、华尔网当地摇臂轴以及丁字压板等。气门传动能保证按一定的配气相位及时开闭进气门和排气门,并保证有足够的开度。
1.凸轮轴
凸轮轴的结构是直接影响发动机性能的关键零件之一。近年来康明斯公司通过对凸轮轴的改进,使柴油机性能有了一个飞跃的提高,形成了目前6BT系列柴油机凸轮轴的两种形式,即大凸轮轴和小凸轮轴两种。大凸轮轴的轴颈为63.5mm,小凸轮轴的轴颈为5.8mm。大凸轮轴又因柴油机某些结构的改变而分为Ⅰ、华尔网当地Ⅱ、华尔网当地Ⅲ、华尔网当地Ⅳ、华尔网当地Ⅴ、华尔网当地Ⅵ等型,目前国产的为Ⅰ型。由于大凸轮轴喷油持续期较短,喷油压力较高,燃烧较为完全,能改善燃烧经济性,降低排气温度并可凸轮轴弯曲变形,因此近年来生产的6BT系列柴油机已全部采用大凸轮轴。我国生产的重庆康明斯K6系列柴油机凸轮轴位于气缸体顶部。这样使得推杆较6BT系列柴油机的短、华尔网当地重量轻,提高了配气机构的刚度,减少了惯性。
6BT系列柴油机凸轮轴为7个轴颈的全支撑结构。凸轮轴上共有18个凸轮,其中有6个由几段圆弧组成的喷油器的驱动凸轮,12个控制进、华尔网当地排气门开闭的桃形凸轮,凸轮轴的前端装有正时齿轮,直接和曲轴上的正时齿轮合,间隙为0.10~0.40mm。凸轮轴的止推装置有两种,一种是止推板,轴向驾校为0.03~0.13mm;另一种是凸轮轴轴承支撑,间隙为0.20~0.33mm。
凸轮轴共有七道轮轴劲,每道凸轮轴劲中部有环形槽与气缸壁上的机油想通,机油由油道进入以润滑凸轮轴劲。凸轮轴衬套内径尺寸相同,而壁厚有两种;一种是薄壁衬套,壁厚味1.59mm;另一种是厚壁衬套(大凸轮轴机型上用厚壁衬套),壁厚味2.38mm。凸轮轴(大凸轮轴机型)的七个衬套与三种规格,如图3-16所示。在第七道衬套上有一个定位缺口,安装时应朝下,对准缸体上的油孔
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