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柴油發(fā)電機工作原理 柴油發(fā)電機組是一種小型發(fā)電設(shè)備,系指以柴油等為燃料,以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上,定位使用,亦可裝在拖車上,供移動使用。柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設(shè)備,若連續(xù)運行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發(fā)電機組的功率較低,但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全,便于操作和維護,所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門。 柴油機的工作是由進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的,這四個過程構(gòu)成了一個工作循環(huán)。活塞走四個過程才能完成一個工作循環(huán)的柴油機稱為四沖程柴油機。進氣,它的任務(wù)是使氣缸內(nèi)充滿新鮮空氣,壓縮時活塞從下止點間上止點運動,后續(xù)燃燒膨脹,排氣沖程的功用是把膨脹后的廢氣排出去,以便充填新鮮空氣,為下一個循環(huán)的進氣作準(zhǔn)備。當(dāng)工作沖程活塞運動到下止點附近時,排氣閥開起,活塞在曲軸和連桿的帶動下,由下止點向上止點運動,并把廢氣排出氣缸外。 在柴油機汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達(dá)到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量,從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機就會輸出感應(yīng)電動勢,經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。



發(fā)電機如何不使用電子調(diào)速器控制電路 如果不使用電子轉(zhuǎn)速控制器,柴油機引擎控制器也可直接控制RSV機械調(diào)速器以實現(xiàn)機組起動和調(diào)速,此種情形控制的二位式電磁執(zhí)行機構(gòu)與RSV調(diào)速器調(diào)速手柄連接。不使用電子調(diào)速器的康明斯機組控制電路。 起動時,接通電源開關(guān),按下啟動按鈕,端子輸入低電平,觸發(fā)T-P進入起動狀態(tài);端子、輸出低電平,使繼電器、線圈獲得工作電壓。 J1的常開觸點接通,初始供油繼電器RS2線圈得電,R52常開觸點接通,電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的起動線圈得電,將調(diào)速手柄拉至起動工況位置;同時J1使起動繼電器RS1線圈得電吸合,RSI常開觸點接通,起動機吸合繼電器J線圈得電,接通起動機M的電磁開關(guān)及其電路,起動電動機運轉(zhuǎn),帶動柴油機起動。 J2的常開觸點接通,使延時繼電器KT1得電,經(jīng)過設(shè)定的延遲時間后,其常開觸點將閉合,使電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的全速線圈得電,柴油機起動后能進入全速運行狀態(tài)。全速線圈得電時間應(yīng)在起動程序結(jié)束前。 起動機轉(zhuǎn)動并使柴油機轉(zhuǎn)速超過300r/min時(或達(dá)到機組設(shè)定的起動時間),T-P使6 端輸出高電平,J1失電斷開其常開觸點,起動繼電器RSI和初始供油繼電器RS2失電斷開,起動電動機吸合繼電器J失電,起動機與柴油機飛輪分離。同時,電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的起動線圈也失電,柴油機在電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC的全速線圈控制下使調(diào)速手柄處于標(biāo)定轉(zhuǎn)速位置,柴油機起動成功并進入標(biāo)定轉(zhuǎn)速運行狀態(tài)。 由上述過程可知,KT1延時時間必須早于T-P表的起動程序的結(jié)束時間,否則T-P表在結(jié)束起動程序并斷掉電磁執(zhí)行機構(gòu)DTC起動線圈的供電時,DTC將無電磁吸力而使柴油機停機。 停機時,按下停機按鈕STOP,T-P表的19端子輸入低電平,T-P進入關(guān)機程序,端子7由低電平變?yōu)楦唠娖剑^電器J2線圈失電,其觸點斷開,延時繼電器KT1失電,KT1觸點斷開DTC的全速線圈供電,DTC失去電磁力而在復(fù)位彈簧作用下使RSV調(diào)速器調(diào)速手柄處于停機位置,柴油機停機。 由此可見,在該控制方式,T-P表的噴油泵控制輸出端口7不再用于電子調(diào)速控制器ESD5500E的工作電壓控制,而是直接用于電磁執(zhí)行機構(gòu)的控制,通過與RSV機械調(diào)速器的配合實現(xiàn)起動過程和調(diào)速過程。電磁執(zhí)行機構(gòu)改變調(diào)速手柄的位置實際上改變的是RSV調(diào)速器的彈簧張力和轉(zhuǎn)速設(shè)定值。同時,柴油機直接從起動狀態(tài)進入高速控制狀態(tài),控制過程不盡合理。 應(yīng)急控制電路主要由鑰匙開關(guān)DS,柴油機參數(shù)表及傳感器等組成。將DS旋至“工作”位置時,①、②端子接通,電磁執(zhí)行器DCT中的全速線圈得電,其阻值較大,產(chǎn)生的吸力不足以使其動作。將DS旋至“起動”位置時,①、②、③端子均接通,繼電器RS1得電,常開觸點閉們接通起動電動機電路,柴油機起動。同時,RS2得電,觸點閉合,DCT起動線圈也得電,執(zhí)行機構(gòu)在電磁吸力的作用下將油量控制齒桿拉至起動供油量位置。柴油機起動后,DS回復(fù)至正作狀態(tài),此時執(zhí)行機構(gòu)被全速線圈產(chǎn)生的吸力使其保持在標(biāo)定轉(zhuǎn)速位置,柴油機工作在標(biāo)定轉(zhuǎn)速。將DS旋到“停機”位置時,全速線圈失電,電磁執(zhí)行器在彈簧的作用下將油量控制機構(gòu)拉至停止供油位置,機組停機。




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發(fā)電機的電氣原理及機械特性   發(fā)電機發(fā)展至今,各種類功能層出不窮。是在發(fā)電機行業(yè)較為有代表性的。下面就說說發(fā)電機的電氣原理及機械特性。   電機繞組和電氣性能:所有的發(fā)電機繞組都是2/3節(jié)距繞制,能有效地電壓的三次和3的倍數(shù)次諧波,(第3,第9,第15……),是不間斷供電設(shè)備等非線性負(fù)載的 設(shè)計。與電網(wǎng)并聯(lián)時,2/3節(jié)距結(jié)構(gòu)抑制了有時較大的線圈節(jié)距會產(chǎn)生的過大的中線電流。一個完全連續(xù)的阻尼繞組減少了發(fā)電機并聯(lián)運行時的振蕩。這種2/3節(jié)距、且極和齒都經(jīng)過了仔細(xì)精選的繞組匹配抑制了輸出電壓的波形畸變。   電機絕緣和浸漆:絕緣等級是“H”級。所有繞制的零部件都是用專門研制的材料并采用特殊的工藝浸漆的,為發(fā)電機在惡劣環(huán)境中運行提供保障。專門開發(fā)的樹脂基材料為線圈和各旋轉(zhuǎn)部件提供了高加工強度和高機械強度。   干擾:THF(如BS EN60034—1所定義)小于2%。TIF(如NEMA Mgl - 22)所定義)小于50。   過載能力:陸用發(fā)電機可以每12小時過載110%運行1小時。   無線電干擾:無刷裝置和高質(zhì)量的AVR確保無線電傳送時干擾很小,滿足BSEN61000-6標(biāo)準(zhǔn)要求。如果需要的話,可另外提供抗無線電干擾抑制器( RFI)。接線端子和接線盒:標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電機是三相,并可對引至接線端子的12個接線頭重接,接線端子安裝在發(fā)電機非驅(qū)動端的出線板上。茌鋼板制成的出線盒內(nèi)有AVR,并具有足夠空間讓用戶布線。為易于操作,面板為拆卸式面板。   機械特性   軸和鍵:所有發(fā)電機轉(zhuǎn)子都經(jīng)動平衡校驗,校驗振動比BS6861第1部分第2 5級中規(guī)定的小值還要低。雙支點發(fā)電機帶半鍵校動平衡。   空氣過濾器:作為任選件,可在發(fā)電機上裝備空氣過濾器,但額定值下降5%。 我們建議所有安裝空氣過濾器的電機加裝定子繞組高溫報警裝置。   防護等級:所有發(fā)電機都滿足IP23標(biāo)準(zhǔn)防護等級作為可選項可以向客戶提供IP44空冷防護的發(fā)電機,但建議所有IP44發(fā)電機加裝定子繞組高溫報警裝置。   過濾接套和聯(lián)軸器:發(fā)電機都具有單支點和雙支點兩種結(jié)構(gòu)。接套和盤片聯(lián)軸器符合SAE標(biāo)準(zhǔn),可以和所有帶SAE標(biāo)準(zhǔn)接口的柴油機配套。   海拔和環(huán)境溫度:所有陸用發(fā)電機的額定功率均指海拔不超過1000米,環(huán)境溫度小于40℃時的功率。若海拔超過1000米,每升高500米,功率下降3%; 海拔超過4000米時,請咨詢工廠。環(huán)境溫度超過40℃時,每上升5℃,電機功率下降3%;當(dāng)環(huán)境溫度超過60℃時,請和工廠聯(lián)系并咨詢




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