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发电机无触点点火系统之所以应用较广是因为这个原因
无触点磁电机点火系统
无触点磁电机点火系统是通过触发线圈(传感器)获取触发电流的,通过控制晶体管或晶闸管来控制点火线圈初级电流的通断,使次级线圈产生高电压。无触点磁电机点火系统又称为磁电机半导体点火系统,简称PEI。无触点点火系统无需保养,成本不高,技术上也不复杂,所以应用较广。现在的小型柴油机几乎全部都使用这种无触点磁电机点火系统。
无触点磁电机点火系统按照点火能量储存方式的不同,可分为电感式和电容式两种。目前,在小型柴油机(摩托车和柴油发电机组)上广泛使用的是电容式。电容式点火系统是以磁电机为电源,将点火能量储存在电容器中的点火系统,简称CDT点火系统。根据触发线圈结构形式的不同,CDT点火系统又分为带触发线圈的CDI点火系统和不带触发线圈的CDI点火系统。下面以带触发线圈的CDT点火系统为例讲解无触点磁电机点火系统的工作原理。
电容放电无触点磁电机点火系统主要由磁电机、开封附近电子点火器、开封附近点火线圈和火花塞等组成。
(1)电机
磁电机是永磁交流发电机的简称,它是点火系统和其他用电设备的电源。磁电机是借 磁铁转子绕定子旋转时,使固定在定子上的线圈切割磁力线而发电。根据转子和定子的相互位置,磁电机可分为如下两种类型:内转子式磁电机和外转子电机。
摩托车和机组等用的磁电机转子常与飞轮做成一体。常用的四极外转子装在飞轮内,在飞轮上固定四块尺寸、开封附近形状相同,用铁氧体材料制成的磁铁,并沿径向充磁,相邻磁铁的极性相反。飞轮体为导磁良好的低碳钢,是磁路的组成部分。
在作为定子的底板上固定着充电线圈、开封附近触发线圈和信号、开封附近照明线圈等。充电线圈向点火系统电子点火器中储能电容器充电。触发线圈输出触发脉冲送出点火信号。信号、开封附近照明线圈分别向摩托车信号系统和照明系统供电。
四极外转子磁电机,转子旋转180°,穿过定子线圈铁芯的磁通和产生的感应电动势变化一个周期。也就是说,转子每转一周,线圈上的磁通和感应电动势变化两个周期。
(2)电子点火器
电子点火器的全部电子元件通常都封装在一起。其工作过程可分三个阶段:充电、开封附近触发和放电。
①充电 充电线圈的感应电动势是正、开封附近负交变的。当其电动势在图示的上端为正时,经二极管向储能电容器充电到所需的点火电能。在充电回路中,点火线圈的匝数少,电感不大,它对电容器充电没有明显的影响。
磁电机在低速段,随着转速的升高,充电线圈的电动势增大,电容器上的端电压迅速上升。在高速段,虽充电线圈电动势继续增大,但由于充电时间缩短和充电线圈中的自感电动势增加,电容器上的端电压反而下降,这对点火系统的高速性能不利。
采用小容量的电容器可提高点火系统的高速性能。因为电容器的充电时间常数与电容器的容量成正比。减小电容量,可以减小充电时间常数,加快电容器的充电,电容器端电压得以提升。当点火开关闭合时,则充电线圈搭铁,电容器不能充电,点火系统停止工作。
②触发 来自触发线圈上的电子点火器的触发信号通过由触发线圈电动势的正端一二极管VD2一限流电阻R1—R2、开封附近C2组成的高通滤波器(使触发电流更陡一些)一曰日日闸管SCR控制极(和R3)一触发线圈电动势的负端的触发电流,使晶闸管SCR导通。限流电阻R1的作用是限制触发电流,使其不超过晶闸管的允许值。分流电阻R3用以调整并稳定触发电流。二极管VD2阻止触发线圈L4的负脉冲加于晶闸管SCR控制极上。为满足柴油机在启动等低速时的点火要求,触发线圈L4的匝数较多。
③放电 晶闸管SCR触发导通时,电容器上的电能经晶闸管SCR阳极、开封附近阴极向点火线圈初级绕组Ll迅速放电,点火线圈铁芯磁通迅速变化,在次级绕组上感应出使火花塞产生电火花的高压。
点火提前角由飞轮、开封附近曲轴及充电线圈、开封附近触发线圈的相互安装位置决定。对四极外转子式磁电机而言,飞轮旋转一周,充电线圈、开封附近触发线圈产生两次正脉冲,电容完成充、开封附近放电两个循环,晶闸管导通两次,火花塞跳火两次。对于二冲程柴油机来说,有一次是多余的,但没有坏处,因为它是发生在排气冲程。但对四冲程柴油机来说,则产生4次点火,有3次是多余的,这些多余的跳火会影响柴油机的正常工作。为此,常在飞轮外边缘安装单独的触发线圈的磁铁,使触发线圈在飞轮旋转一圈中产生一个脉冲,火花塞只跳火一次。开封发电机出租,开封发电机租赁,开封应急发电车出租,开封发电车出租,开封发电机出租公司,开封发电机出租租赁,开封发电机出租公司,开封高压发电机出租,开封高压发电车出租,开封高压发电机租赁,开封高压发电车租赁,开封10KV发电机出租,开封20KV发电机出租,开封35KV发电机出租,开封10KV发电机租赁,开封20KV发电机租赁,开封35KV发电机租赁,开封变压器出租,开封变压器租赁,开封UPS保电公司,开封UPS保电,开封UPS出租,开封UPS租赁,开封升压车出租,开封增压车出,开封10KV升压车出租,开封10KV增压车出租,开封升压车租赁,开封增压车租赁,开封10KV增压车租赁,开封10KV升压车租赁
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同步发电机的序分量电抗
同步发电机的序分量电抗X1、开封附近X2、开封附近X0
分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法,可以把发电机不对称的三相电压、开封附近电流及其所激励的磁势分解为正序分量、开封附近负序分量和零序分量,然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果, ,将它们叠加起来,就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明,在不计饱和时,上述方法所求得的结果,特别是对于基波分量基本上是正确的。
在不对称运行时,同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场,即除了正序旋转磁场以外,尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同,所以转子回路的反应也各不相同;对不同相序的电流,同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。
当同步电机对称运行时,如前面各章所讨论的情形,定子电流为一稳定的对称三相电流,实际上即一组正序分量,它们所产生的旋转磁场(即正序旋转磁场)和转子之间没有相对运动,这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势,这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗,不对称运行时,负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转,即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组,将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言,转子绕组的作用为一短路绕组,致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗,而是另一个电抗x2,称它为负序电抗,其数值远较同步电抗为小。
负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流,将引起附加的铜损耗;负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流,从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外,负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。
根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差,不得超过额定值的10%,水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差,不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时,各相电流之差可以大于上面所规定的数值,但应根据试验确定。
当零序电流流过定子绕组时,由各相零序电流所产生的三个脉动磁势,其幅值相等,时间上同相,而三者在空间各相隔120°电角度,因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消,不形成气隙互磁通,只存在一些漏磁场,数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗,用代表,较更小。
由于现代电力系统的规模很大,在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态,如单相接地短路、开封附近二相短路和二相接地短路等。
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柴油发电机电压的允许变动范围
电压是柴油发电机稳定运行的影响因素之一,电压波动过大可能影响柴油发电机发电机的使用寿命,甚至直接损坏机器。电力系统符合的变动是正常的,因此,为了发电机安全稳定运行,应当保证电压的变动处于允许的范围内。
柴油发电机正常运行时,电压的变动范围是在额定电压±5%以内,此时发电机的额定容量可保持不变。即当电压降低5%时,定子电流可升高5%;而当电压升高5%时,定子电流应降低5%。
柴油发电机连续运行的 允许电压应遵循额定值的规定,但 电压不得大于额定值的110%,因为当电压过高运行时可能产生以下危险:
(1)转子励磁电流增加,可能使转子绕组温度超过允许值。若维持转子电流不变升高电压,则需降低出力。
(2)定子铁芯磁通密度增大,铁损增加,可能使定子铁芯和定子绕组温度超过允许值。
(3)由于定子铁芯磁通密度增大,铁芯饱和后发电机端部漏磁也会增加,会引起发电机的实体部分(如漏磁逸出轭部,绕穿机座某些结构部件如支持筋、开封附近机座,齿压板等)和支持端部的金属零件发生过热,造成事故。
(4)过电压运行对定子绕组绝缘(如存在绝缘薄弱点)有击穿危险。
柴油发电机的 运行电压应根据稳定的要求来确定,一般不应低于额定值的90%。电压过低造成的危害是:
(1)引起系统并列运行稳定性问题和发电机本身励磁调节稳定性问题。当发电机电压低于95%以下运行时(一般到90%),会使系统并列运行稳定度大大降低,因为此时由于励磁电流的减少使定子磁场和转子磁场拉力减少,很容易产生失步和振荡。
(2)定子绕组温度可能升高。在电压降低时若要保持出力不变,必需增加定子电流。当电压降低到额定值的95%时,定子电流长期允许值不得超过额定值的105%。
(3)引起厂用电动机和用户电动机运行情况恶化。因为电动机力矩与电压平方成正比,电压下降使电动机力矩大为下降,引起电动机电流增大而发热。
对于不同场所中使用的柴油发电机,使用单位要根据发电机的运行状况,制定柴油发电机具体的电压控制规程,做好发电机电压变动的控制工作,为柴油发电机的可靠运行提供一份安心的保障。
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曲轴是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介
引言:曲轴是柴油发电机的中心部件,是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介。工作时,它要承受很高的气体压力、开封往复惯性力、开封离心力及其他力矩的作用。
所以我们对曲轴的要求是:要有足够的强度和刚度;轴径表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态;静平衡和动平衡要好,在使用转速范围内不能产生扭转振动。曲轴主要由主轴颈、开封连杆轴颈(又称曲柄销)、开封曲柄臂、开封平衡重块、开封前端及后端等部分组成。
主轴颈和连杆轴颈:主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高的圆柱体,它们与曲柄臂相连接,组成曲柄。主轴颈是用来支撑曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速运转。连杆轴颈则是用来与连杆大端相连接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。平衡重块,平衡重块通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲轴臂上,形状多为扇形。平衡重块的作用是平衡连杆轴颈及陆柄臂的重量、开封离心力及其力矩,以减轻主轴承的负荷,增加运转时的平衡性能。
曲轴前端:曲轴的前端装有皮带轮,用以安装直接或间接驱动风扇、开封水泵及充电机等的皮带。它上面还装有正时齿轮、开封油封等。
曲轴后端:曲轴后端装有法兰盘,用螺栓紧固连接飞轮,还设置有油封、开封回油槽等。
主轴连杆轴承
主轴承和连杆轴承用来与主轴颈和连杆轴颈形成良好的摩擦副,以减少摩擦损失。大部分柴油发电机采用摩擦表面有耐磨合金层的滑动轴承。此轴承做成剖分式,俗称轴瓦。上轴瓦和下轴瓦之间用主轴承螺栓固紧,在轴瓦中还有油孔和油槽,并与主轴颈中的油孔相通,润滑油从孔内流通,以强制润滑主轴承摩擦表面和连杆轴颈摩擦表面。另外,现在有许多柴油发电机的主轴承采用滚动轴承,这样做的结果使主轴承的润滑由压力式润滑变成了飞溅式润滑,减少了润滑油管路,但是使用滚动轴承会使柴油发电机的工作噪音有所增加,使用耐磨合金轴瓦可以有效地降低曲轴转动时的噪音,但是必须增加主轴承的润滑强度。
飞轮
飞轮的主要作用是存储做功冲程产生的能嫩,克服其他冲程的阻力,以保持曲轴旋转的连续性和均匀性,使柴油发电机运转平稳。飞轮多是由灰口铸铁或球墨铸铁制成的大圆盘,轮边尺寸宽而厚,这是因为在重意一定的情况下,可获得较大的转动惯量。飞轮在轮边刻有第1缸活塞位于上止点的标记,可根据此标记调整柴油发电机的配气正时、开封供油或点火提前角。上述内容是对从机体组件到曲轴连杆组件的一个大致介绍。
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