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一文带你了解发电机
一、发电机的种类和功能特点
发电机是指受到机械动力的作用时产生电的设备。在这种转换过程中,机械动力来自于各种各样的其他形式的能源,如风能、水能、热能、太阳能等。
根据产生电的类型不同,发电机主要分为直流发电机和交流发电机两大类。
1.直流发电机的功能特点
直流发电机是指受外部机械力作用产生直流电的发电机。
一文带你了解发电机
直流发电机具有使用方便、运行可靠等特点,可以直接为各种需要直流电源的用电设备提供电能。但是直流发电机内部有换向器,易产生电火花,发电效率较低。直流发电机一般可作为直流电动机、电解、电镀、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电源。
2.交流发电机的功能特点
交流发电机是指受外部机械力作用产生交流电的发电机,该类发电机又可分为同步交流发电机和异步交流发电机。其实物外形如图2所示。
在交流发电机中同步发电机为常见,该类发电机由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可用于为各种需要交流电源的负载设备供电。另外,同步发电机按所用原动机的不同又可分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、风力发电机4种。
交流发电机的应用十分广泛,例如各种发电站、企业、商铺及家庭备用电源、汽车等均使用发电机供电,其应用实例如图3所示。
二、发电机的型号与技术参数
为了便于对发电机的生产管理和使用, 对发电机的型号进行了编制方法的统一,并在其外壳比较明显的位置贴有发电机的铭牌,其中包含的参数主要有发电机的型号、额定电压、额定电源、额定功率、绝缘等级、频率、功率因数以及转速等。
1.发电机的型号含义
发电机的型号通常是对机组的型号进行的说明,其中包含的信息有发电机输出的电压的种类、发电机机组的类型、控制特征、设计序号以及环境特征等,如图5所示。
除此之外,有些发电机的型号较为直观简单,识别时较为方便,如图6所示,其中包含有产品编号、额定电压及额定电流等。
例如,图7所示典型发电机的铭牌标识,从中可以了解其型号为“200GF6,参照上述命名方法可了解其型号所标识的含义。”
2.发电机的主要技术参数
发电机的技术参数通常与型号一样通过铭牌标签粘贴或直接标识在发电机的外壳上,以供选用和检修时参考,如图8所示。
发电机的主要技术参数包括:额定电压、额定电流、转速、频率、功率因数、定子接法和绝缘等级等。
(1)额定电压
额定电压指发电机在正常运行时输出的额定电压,单位是kV。
(2)额定电流
额定电流是指发电机正常并连续工作时的 工作电流,单位是kA。当发电机其他各参数都在额定的情况下,发电机以该电流运行,其定子绕组的温升不会超过允许的范围。
(3)转速
发电机的转速是指发电机主轴在1min内的 旋转速度。该参数是判断发电机性能好坏的重要参数之一。
(4)频率
频率是指发电机中交流电正弦波周期的倒数,其单位为赫兹(Hz)。例如一台发电机的频率为50Hz,则表明其交变电流的方向等参数1s改变50次。
(5)功率因数
发电机是靠电磁转换进行发电的,其输出的功率可以分为两种,即无功功率和有功功率。无功功率主要是用来产生磁场,进行电与磁的转换;而有功功率则是为用户提供的。在发电机输出的总功率中,有功功率所占的比例就是功率因数。
(6)定子接法
发电机的定子接法主要可以分为两种,即三角形(△形)联结和星形(Y形)联结,如图9所示。在发电机中,通常发电机定子的3个绕组一般都联结成星形。
(7)绝缘等级
发电机的绝缘等级主要是指其绝缘材料耐高温的等级。在发电机中绝缘材料是较为薄弱的环节,该材料在过高的温度中很容易加速老化甚至损坏,所以不同的绝缘材料其耐热等级
也有所区别。该参数通常是用字母表示的,其中Y 表示耐热温度为90℃,A 表示耐热温度为105℃,E 表示耐热温度为120℃,B 表示耐热温度为130℃,F 表示耐热温度为155℃,H 表示耐热温度为180℃,C 表示耐热温度为180℃以上。
(8)其他
在发电机中,除上述技术参数外,还有发电机的相数、机组总重量和制造日期等参数。这些参数在识读时比较直观易懂,主要供使用者在使用时或是购买时参考。
三、发电机在线路中的符号标识
发电机是电力拖动、机床等控制线路中必不可少的部件之一。在绘制各控制线路对应的原理图时,发电机并不是用其实际外形体现,而是由代表其功能的图样或简图、字母等符号进行标识的。发电机的符号与电动机符号相似,一般用字母“G”文字符号标识。其中G表示发电机,GD表示直流发电机,GA表示交流发电机(异步发电机),GS表示同步发电机,GH表示永磁发电机。根据这些不同的字母标识,可以快速识别出该线路中使用的发电机的类型。
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避免柴油发电机积碳的措施
在柴油发电机长期使用过程中会出现积碳,这种问题主要是在燃油、润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物,严重时会对柴油发电机功率、油耗带来一定的影响,还会影响柴油发电机氧传感器的灵敏性,影响输出信号的准确性,导致柴油发电机烧恶化,出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中,社会各界越来越注重环境保护问题,相关政府部门出台了相应的排放法律法规,这就需要加强对柴油发电机积碳的措施进行具体分析。
柴油发电机积碳的措施:
1.按照 气温选择柴油牌号:柴油发电机在工作的过程中,受到各种因素的影响,生成积碳的现象是不可避免的。工作人员应当结合柴油发电机积碳生成的原因来采取相应的措施,从而减少积碳的生成。在选择柴油牌号的时候,工作人员要结合 的气温来选择。一般情况下柴油的零点要比当地当月的 气温低4℃~6℃,所选择的柴油要保证在 气温的时候小能出现凝固或者结蜡的现象。当地区 温度在4℃以上,一般选用零号柴油。当 温度是处于-5℃以上的地区,一般选用-10号柴油。当地区 温度位于-5℃~-14℃,所适用的柴油是-20号柴油。当地区的 温度处于-14℃~-29℃,所选用的柴油是-35号。一般情况下,在选择合适的柴油牌号时,应当是从该年的十月份到次年的五月份期间选用-35号柴油,其他的时间段可以使用零号柴油。
2.提高柴油的清洁度:经常对油箱内的沉淀物以及水分进行排放,提高柴油的清洁度,工作人员可以在柴油发电机内加注燃油或者清洁柴油。从而对油箱内的杂质进行,经过30d,油箱内的杂能以及水分可以进行沉淀,然后再进行排放。新加的柴油在沉淀48h之后进行排放,从面减少柴油中的杂质和水分的含量。提高柴油的清洁程度,减少积碳现象的发生。
3.正确使用柴油发电机:在运转过程中要加强对机油压力以及温度变化的监控,避免柴油发电机出现过热工作的现象,保证柴油发电机不处于超负荷的工作状态。当柴油发电机出现停机的情况时,工作人员要先卸除负荷,怠速运转两分钟后再停止柴油发电机的运转。当柴油发电机处于低温的情况下,避免柴油发电机出现过冷工作的状态,工作人员每天在首次使用柴油发电机的时候,一定要保证柴油发电机处于怠速。当柴油发电机启动正常之后,要先对柴机油压力进行检查,等机油压力显示正常后才能对机内的转速进行,从而保证发电机的正常运转。当发电机处于正常运转的情况下,工作人员可以用中等的转速来对柴油发电机进行顸热,当柴油发电机内的温度升高到40℃之后才能进行负载运转。
4.选用恰当牌号的机油:一般情况下,柴油发电机内所使用的机油黏度都会随着温度的变化而产生变化。所选择机油的黏度等级应当结合当地的温度,一般情况下,夏季的时候可以选用CD15w-40机油,冬季的时候可以选用CD15w-30机油。
5.做好康明斯柴油发电机的检查和保养:为了保证柴油发电机的正常运转,减少积碳现象的发生,工作人员要定期对柴油发电机进行检查和保养。
1)工作人员要对进气系统的配置进行检查,保存配置处于确的状态。要对空气增压器以及进气管系统各个连接部分卡箍进行检查,保障卡箍紧固,避免出现漏气现象,如果发现漏气现象要及时上报处理,每年定期进行检查,要对配气机构进行检查。调整好进气间隙,保证间隙控制在0.2mm,排气的气门间隙控制在0.3mm。工作人员要对紧固缸盖螺栓进行检查,要将紧固力矩控制在200mm。此外,工作人员还需要对柴油发电机的进气管路进行检查,如果发现有积碳现象,必须对进气门漏气以及配气相位等进行重新检查。
2)工作人员要及时对窄气滤清器的滤芯进行清;先或者更换。工作人员要结合柴泔机的工作环境来调整空气滤清器清理或者更换的周期,如果发现滤清器出现脏污的情况要及时进行更换或者清理,然后每次施工作业之后要对空气清器内的尘上进行排出,避免滤清器出现过早污染的现象,或者吸入过多的粉尘。
3)工作人员要对冷却风扇进气通道进行畅通检查,保证吹风扇传动系统处于正常工作的状态,保证冷却室密封性能好。此外还要定期清理机油散热器、液压油散热器等,保证柴油发电机的正常散热。
4)工作人员要定期检查柴油发电机的燃油系统,排出燃油系统中的空气,定期更换柴油滤芯,如果发现渗油的现象要及时处理,特别是喷油器高压油泵的连接处。
5)在更换机油或者滤清器滤芯的时候,工作人员要考虑季节的变化以及柴油发电机的工作时间,避免机油出现变质的情况,从而导致积碳现象。在柴油发电机运转过程中工作人员要做好对机油压力变化的监控,如果发现压力出现异常的现象,要及时处理,避免燃烧室进入过多机油。
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你知道柴油发电机的泵喷嘴燃油系统分为哪三部分吗
泵喷嘴燃油供给系统高压部分主要山分配管、驱动装置和泵喷嘴组成。泵喷嘴一般均直接安装在气缸盖上,低压燃油由低压输油泵先送入气缸盖上的油道中,然后再分别向固定在缸盖上的泵喷嘴供油。低压燃油送人泵喷嘴,由泵喷嘴内的柱塞在凸轮轴、推杆、摇臂及回位弹簧的作用驱动下往复运动,将低压燃油升压,然后由泵喷嘴喷出。
由于泵喷嘴是每缸一个,所以每个泵喷嘴上,均有一个控制泵喷嘴喷油提前角和喷油量的电磁阀,电磁阀由ECU控制其开启和关闭时刻。由此可知,ECU必须有判缸信号和曲轴转速信号,以便准确掌握是哪个气缸处于压缩行程,并判断活塞运动距上止点前的角度,然后才能控制该缸电磁阀的通断,以保持发电机工况对喷油正时和喷油量的要求。
柴油发电机泵喷嘴可分为三部分,即高压燃油形成部分、燃油雾化喷射部分和电控电磁阀部分。
高压燃油形成部分高压燃油形成部分由凸轮、柱塞和回位弹簧组成。凸轮在凸轮轴带动下旋转,凸轮压动泵喷嘴柱塞上下往复运动,使柱塞与套筒之间的容积发生变化,将泵腔内的燃油形成高压,并由泵喷嘴喷人气缸。
泵喷嘴燃油供给系统的喷射过程包括高压腔充注燃油阶段、预喷射阶段、主喷射阶段和喷射结束阶段。
①高压腔充注燃油阶段。这个阶段的作用是向高压腔充注燃油,为喷射循环做准备。其工作过程如下:泵柱塞在弹簧压力作用下向上移动,这样使高压腔内容积扩大。泵喷嘴电磁阀不动作,电磁针阀处于静止位置,供油管到高压腔的通道打开,供油管内的油压使燃油流人高压腔。
②预喷射阶段。在主喷射阶段开始之前,少量燃油在低压下喷人燃烧室,使燃烧室内的压力和温度上升,可以减少点火延迟(点火延迟是开始喷油和燃烧室内压力开始上升之间的时间),这段时间应该短暂,否则在此期间喷油量大,压力会突然上升并产生很大的燃烧噪声。在预喷射循环和主喷射循环之间的“喷射间隔",燃烧室内的压力平缓上升,而不是一个突然的压力上升,使得燃烧噪声低,排放的氮氧化合物也少。
喷射凸轮通过摇臂将泵柱塞压下,将高压腔内的燃油排出供油管。发电机ECU将给泵喷嘴电磁阀通电,在此时,电磁阀针阀被压人阀座内,关闭高压腔到供油管的通道,高压腔内开始产生压力。当压力达到18MPa时,压力高于喷射弹簧,玉力,喷射针阀上升
喷嘴针阀打开后,预喷射立即结束。上升的压力使辅助柱塞下移,使高压腔内容积扩大。于是,压力瞬时下降,喷嘴针阀关闭,此时,预喷射结束。辅助柱塞的下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度。在接下来的主喷射循环,若想再次打开针阀,油压必须比预喷射过程中的油压高。
③主喷射阶段。这个阶段的作用是以高喷射压力将燃油喷人燃烧室。空气和燃油混合、雾化良好,充分燃烧,从而减少排放污染并确保发电机率运转。喷嘴针阀关闭后短时间内,高压腔内压力立即重新上升。喷嘴电磁阀仍然关闭,泵柱塞下移。约30MPa时,燃油压力高于喷嘴弹簧作用力,喷嘴针阀再次上升,主喷油开始。压力上升到205MPa时,进人高压腔的燃油多于经喷孔喷出的燃油。柴油发电机 功率时的喷油压力 ,高转速时,喷人的油量也大,发电机 功率时的喷油压力 。
当发电机ECU停止给泵喷嘴电磁阀通电时,燃油被泵柱塞排出到供油管,压力下降。喷嘴针阀关闭,喷嘴弹簧将旁通活塞压回开始位置,主喷射循环结束。
④喷射结束阶段。主喷射循环结束后,进人喷射结束阶段。此时燃油压力迅速下降,喷嘴迅速关闭。防止燃油在低喷射压力下以大颗粒滴人燃烧室,造成燃烧不完全,排放污染严重。