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柴油发电机组的基本原理和结构
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能,根据其用途的不同,可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组;如果按品牌的不同,可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组; 按转速不同,可分为低速发电机组和高速发电机组。
基本原理
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行, 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、成都都江堰当地稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、成都都江堰当地保护器件和回路。
结构分析
一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、成都都江堰当地发电机以及控制系统三部分组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成,目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些,柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上,然后配上各种起保护作用的传感器,如 水温传感器,通过这些传感器,直观地把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器, 就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警,这个时候如果操作 员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统,控制屏一般安装在发电机上,称为背包式控制屏,也有部分是独立一个屏放置在操 作室内,称为分体式控制屏,控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接,分别显示电参数和柴油
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机运行参数。此外 , 发电机组还有底盘、成都都江堰当地联轴器、成都都江堰当地散热器、成都都江堰当地燃油箱 , 有的还装设有消声器和外罩。
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沃尔沃柴油发电机组
沃尔沃柴油发电机组主要组成部分包括:
(1)柴油发动机
(2)交流同步发电机
(3)冷却系统
(4)飞轮及其护罩、成都都江堰本地联轴器、成都都江堰本地避震器及机组底座
(5)燃油系统
(6)排气系统和排烟系统
(7)日用油箱
(8)电动起动系统
(9)DC24V蓄电池组(密封铅酸电池)
(10)DC24V直流电源装置和直流起动电动机
(11)空气、成都都江堰本地燃油、成都都江堰本地润滑油过滤器
(12)高精度电子调速器
机组主要性能
(1)机组符合GB《工频柴油发电机组通用技术条件》和《自动化柴油发电机组通用技术条件》以及国际《250至3200KW柴油发电机通用技术条件》和《自动化柴油发电机组分级要求》的规定。
(2)当低压配电系统市电中断供电,机组在5秒钟内完成自动起动,10秒钟内电压达到额定值并可向负载供电。自起动可连续作三次起动尝试,若三次起动失败,机组自动停止操作,并自锁和发出声音信号。当市电恢复正常,机组经延时后自动停机。
(3)发电机组具备远程监测和控制功能,提供RS485通信接口并提供通信协议。
(4)柴油发电机组及其控制屏、成都都江堰本地相应的电器设备均应保证在(7)的使用条件下能正常工作。
(5)机组配备手操(钥匙)电启动装置及相应仪表,当自动化控制屏发生故障时应能采用手动钥匙的方式启动、成都都江堰本地运行,并通过设置的机械油压、成都都江堰本地水温、成都都江堰本地转速、成都都江堰本地电流、成都都江堰本地电压、成都都江堰本地频率仪表对机组运行情况进行监视。
(6)不论是手动或自动化控制状态,发电机的频率和电压均可预调并在出厂时预调设置完成。
(7)使用条件:
a.海拔高度 不超过1000m
b.环境温度 +0—+40℃
c.空气相对湿度 小于95%(20℃时)
(8)主要技术指标
a. 发电机额定功率;见参数
b. 电压:3相交流380/220V(满载电压)、成都都江堰本地400/230V(空载电压),电压波动±0.5%,电压瞬态调整率≤+15%- -15%
c.频率:50Hz,波动率±1%,频率瞬态调整率≤+10%— -10%。
d.功率因数:大于0.8 。
f.电子调整器,稳态电压调整率≤±0.5% 。
g.电子调速器自空载至满载时,稳态频率调整率<±0.25%。
h.电压稳定时间<1秒 。
I.频率稳定时间<1秒 。
j.机组在空载额定电压时线电压波形正弦性畸变率应不大于5%。
k.机组工作时振动的单振幅值应不大于5.0mm。
(9)故障自动停机和保护装置:
冷却水温度过高
机油压力过低
发动机超速
发动机起动三次失败
发动机起动后未能升速或达不到额定转速
机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压或缺相
(10)声光报警信号
冷却水温度过高
机油压力过低
发动机超速
发动机起动三次失败
发动机起动后未能升速或达不到额定转速
机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压
紧急停机
DC24V电池组电压过低
205.2.3 柴油发动机
直列四冲程重型柴油发动机,燃油系统为后冷式涡轮增压直接注入点火,汽缸套可更换湿式油底壳润滑系统。全电子自动控制调速。
(1)柴油发动机采用‘瑞典VOLVO PENTA公司’的产品。柴油机的主要配件(涡轮增压器、成都都江堰本地空气/燃油/机油滤清器、成都都江堰本地油水分离器、成都都江堰本地机油泵、成都都江堰本地联轴器、成都都江堰本地电子调速器、成都都江堰本地直流起动电动机等)为柴油机原厂家配套(或柴油机原厂指定产品)。
(2)柴油发动机的功率与发电机的额定功率配套,满足发电机全负荷功率输出,包括完整的辅助设备和配件,符合相关技术标准以及本标书提出的要求,达到运行稳定、成都都江堰本地动平衡好、成都都江堰本地震动小、成都都江堰本地损耗和噪声低的优良运行性能。
(3)燃油和机油系统:
a、成都都江堰本地机组燃油及机油消耗率低,在标准大气状态下,输出额定功率时燃油消耗小,机油燃油过滤系统:高精度纸基过滤器,直流燃油电磁阀。
b、成都都江堰本地机油过滤:高精度纸基润滑过滤器,带旁通保护。
c、成都都江堰本地发电机组油箱:柴油发电机组机配足满负荷运行所需8-16小时油箱,油箱设有油位计。
(4)冷却系统:
a、成都都江堰本地发动机冷却为风冷式自带风扇水箱封闭水循环。
(5)电动起动系统:
a.发动机由DC24V直流电动机起动,可手动、成都都江堰同城自动起动。
b.DC24电源采用恒压式充电器。
c.DC24V电池组采用封闭式铅酸电池,电池容量满足6次连续起动发动机而不致过度放电。
(6)联轴器及避震装置
a.柴油发动机与发电机采用柔性直接联接。
b.柴油机和发电机与底座之间装设避震器、成都都江堰同城底座安装有减震措施。
(7)排风与排烟系统
发动机配备消音功能大于15dB的消音器和膨胀节,发电机至消音器及消音器至排烟管采用不锈钢软性波纹管连接。
(8)调速:配置高精度电子调速器,并可手动调速。
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有刷发电机和无刷发电机的区别
有刷发电机与无刷发电机的性能分析:
有刷电机:
1、成都都江堰本地摩擦大,损耗大
老模友们在以前玩有刷电机的时候都碰到这个问题,那就是使用电机一段时间以后,需要打开电机来清理电机的碳刷,费时费力,维护强度不亚于来一次家庭大扫除。
2、成都都江堰本地发热大,寿命短
由于有刷电机的结构原因,电刷和换向器的接触电阻很大,造成电机整体电阻较大,容易发热,而永磁体是热敏元件,如果温度太高的话,磁钢是会退磁的,使电机性能下降,影响有刷电机的寿命。
3、成都都江堰本地效率低,输出功率小
上面说到的有刷电机发热问题,很大程度是因为电流做功在电机内部电阻上了,所以电能有很大程度转化为了热能,所以有刷电机的输出功率不大,效率也不高。
无刷电机:
1、成都都江堰本地无电刷、成都都江堰本地低干扰
无刷电机去除了电刷,直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。
2、成都都江堰本地噪音低,运转顺畅
无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。
3、成都都江堰本地寿命长,低维护成本
少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。上下一比较,就知道无刷电机相对于有刷电机的优势在哪里了,但是万事都不是 的,有刷电机低速扭力性能优异、成都都江堰本地转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的,不过就无刷电机的使用方便性来看,随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争,无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段,这也极大促进了模型运动的发展。
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