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美媒:科學家發明可穿戴發電機 利用尿液供電
美媒稱,日前,一雙嵌入了微生物燃料電池(MFC)的襪子成功為一臺無線發射器提供了動力,并向一臺個人電腦發射了信號。這種MFC以尿液為燃料,靠穿戴者行走帶動循環。這是 依靠基于MFC技術的可穿戴發電機提供動力的自給式發電系統。
據美國每日科學網站12月11日報道,有關這項研究成果的科技論文發表在美國《生物靈感和仿生學》雙月刊上。
論文稱,這項試驗是由英國西英格蘭大學布里斯托爾生物能源中心的揚尼斯·耶羅普洛斯教授帶領的。
報道稱,襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料,依靠穿戴者的行走來發電。通常來講,續流MFC依靠一臺主電動泵來讓尿液在電池中循環,不過本項試驗完全依靠的是人體運動。該試驗使用的手動泵類似于簡單的魚循環系統,行走動作可以使尿液在MFC中循環并發電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統成功地為一塊無線傳輸板供電,使其每兩分鐘向由個人電腦控制的接收模塊發射一條信息。
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柴油發電機電壓的允許變動范圍
電壓是柴油發電機穩定運行的影響因素之一,電壓波動過大可能影響柴油發電機發電機的使用壽命,甚至直接損壞機器。電力系統符合的變動是正常的,因此,為了發電機穩定運行,應當保證電壓的變動處于允許的范圍內。
柴油發電機正常運行時,電壓的變動范圍是在額定電壓±5%以內,此時發電機的額定容量可保持不變。即當電壓降低5%時,定子電流可升高5%;而當電壓升高5%時,定子電流應降低5%。
柴油發電機連續運行的 允許電壓應遵循額定值的規定,但 電壓不得大于額定值的110%,因為當電壓過高運行時可能產生以下危險:
(1)轉子勵磁電流增加,可能使轉子繞組溫度超過允許值。若維持轉子電流不變升高電壓,則需降低出力。
(2)定子鐵芯磁通密度增大,鐵損增加,可能使定子鐵芯和定子繞組溫度超過允許值。
(3)由于定子鐵芯磁通密度增大,鐵芯飽和后發電機端部漏磁也會增加,會引起發電機的實體部分(如漏磁逸出軛部,繞穿機座某些結構部件如支持筋、附近機座,齒壓板等)和支持端部的金屬零件發生過熱,造成事故。
(4)過電壓運行對定子繞組絕緣(如存在絕緣薄弱點)有擊穿危險。
柴油發電機的 運行電壓應根據穩定的要求來確定,一般不應低于額定值的90%。電壓過低造成的危害是:
(1)引起系統并列運行穩定性問題和發電機本身勵磁調節穩定性問題。當發電機電壓低于95%以下運行時(一般到90%),會使系統并列運行穩定度大大降低,因為此時由于勵磁電流的減少使定子磁場和轉子磁場拉力減少,很容易產生失步和振蕩。
(2)定子繞組溫度可能升高。在電壓降低時若要保持出力不變,必需增加定子電流。當電壓降低到額定值的95%時,定子電流長期允許值不得超過額定值的105%。
(3)引起廠用電動機和用戶電動機運行情況惡化。因為電動機力矩與電壓平方成正比,電壓下降使電動機力矩大為下降,引起電動機電流增大而發熱。
對于不同場所中使用的柴油發電機,使用單位要根據發電機的運行狀況,制定柴油發電機具體的電壓控制規程,做好發電機電壓變動的控制工作,為柴油發電機的可靠運行提供一份安心的保障。
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引起發電機組水溫高的具體因素
柴油發電機組水散熱器的散熱片大面積倒伏,散熱片間有油泥雜物等堵塞,會阻止熱量的散發。特別是當水散熱器表面沾有機油時,塵土和機油形成的油泥混合物的導熱系數比水垢的更小,嚴重阻礙散熱效果。包括水溫傳感器故障;線路打鐵或指示表失靈,引起誤報警。此時,可采用表面溫度計測量水溫探頭處的溫度,觀察水溫表指示是否與實際溫度相符
柴油發電機組風扇膠帶過松會產生打滑,引起風扇速度偏低,送風效果減弱。如發現膠帶過松應予調整,若橡膠層老化,故障或纖維層折斷,則應更換。
柴油發電機組水泵本身故障,轉速偏低,泵體內水垢沉積過多,通路變窄都會使冷卻水流量變小,散熱性能降低,使柴油發電機組油溫升高。
檢測節溫器好壞的方法是;將節溫器拆下,將其懸置于裝有溫水的容器中,同時在水中置一溫度計,然后從容器底部加熱,觀察節溫器閥門開始開啟和完全開啟的水溫,若打不到上述要求或有明顯故障,則應立即更換節溫器。
預判發電機組氣缸墊是否燒損的方法是;將柴油發電機熄火,稍等片刻,然后重新起動柴油發電機并提高轉速。若此時水散熱器加液口蓋可看到有大量氣泡冒出,同時排氣管中有小水珠隨廢氣排出,則可斷定是氣缸墊損壞。
柴油發電機組噴油器工作不良。供油提前角過早或滯后,可致使燃燒時高溫氣體與汽缸壁接觸面積增大,且時間增長,傳遞給冷卻液的熱量增加,使冷卻液的溫度升高。此時,會伴有柴油發電機動力無勁且油耗增大等現狀。若噴油嘴的噴油壓力下降,霧花不良,會使燃油不能完全燃燒,排煙溫度增高間接導致水溫升高。
柴油發電機超負載運轉時會造成供油量過多,當產生的熱量超過柴油發電機的散熱能力時,也會使柴油發電機的冷卻水溫度升高。此時,柴油發電機多半有排黑煙,耗油增大,聲音不正常等情形。
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