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柴油發電機組的電球構成和控制系統
電機按照其發生或需要的電能的性質可分為直流電機和交流電機;交流電機除變壓器外,還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機,作發電機用的非常少見。
柴油發電機組中常用的發電機為同步發電機,由定子、轉子和電壓調節器及輔助裝置構成。
1.電樞組件
電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成,既可構成發電機的部分磁路,又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內沿中央制有均勻的開口,許多硅鋼片疊壓后其內沿形成開口槽,用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統制而成,按照設計規律安放在電樞槽內并正確地連接起來,構成完整的單相或三相電樞繞組,用以產生交流電動勢,向負載輸出電能。
2.磁極
磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、,在勵磁電流的作用下產生主磁場、同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統制在各個磁促上,然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時,磁極被磁化,產生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定,導線的線徑由額定勵磁電流決定。
3.定子和轉子
定子是交流發電機中固定不動的部分,可以是電樞,也可以是磁極。對于旋轉磁極式發電機,其定子組件就是電樞組件;而對于旋轉電樞式發電機,其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件,
轉子是發電阻的旋轉部分.可以是發電機的磁極,也可以是發電機的電摳。對于旋轉磁極式同步交流發電機,轉子部分通常由磁極鐵芯、勵磁繞組、轉軸及附件組成。
4.電壓調節器AVR
當發電機轉速發生變化時,電壓調節器可自動改變發電機勵磁電流,確保輸出電壓恒定。常見的電壓調節器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。
發電機控制系統
伴隨著計算機技術的發展,柴油發電機組自動化技術日臻成熟。專業控制器采用未處理技術,以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路,直至發展成以專用控制器為核心的自動化系統。其總體來說具有成本低、性能高的特點。
柴油發電機組控制器具有檢測和顯示發電機各物理量的功能;進行發電機的啟動、運行、停機、緊急停機等控制性操作;供電及負載檢測與切換;機組保護;故障診斷;遠程通信遙測、遙控等作用、增強了柴油發電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。
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增壓后的柴油發電機組性能
1、動力
柴油發電機組的柴油機經過增壓后進氣量增大,供油量也隨之增大,因此而使柴油機的功率也大大增大,動力得到提高。
2、消耗率
增壓后的柴油發電機組的過量空氣系數大大提高,這有利于改善燃燒過程,提高工作循環的指示熱效率。因此降低了柴油發電機組的燃油消耗率。
3、排放
柴油機增壓后進氣量的加大改變了混合氣體的密度,使混合氣體變稀,減少了有害物的排放,因此增壓有利于降低排放。
4、燃燒和排氣噪聲
柴油機組增壓后,由于壓縮壓力與進氣溫度增加,使燃料的之燃氣縮短,降低燃燒噪聲。排氣可以在渦輪機中進一步膨脹,所以排氣噪聲也會隨之下降。
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發電機磁場運行的五種方式
勵磁是指為發電機提供運行磁場的過程,根據勵磁處理方式的不同,有五種方式:他勵方式、自勵方式、混合式勵磁、轉子繞組雙軸勵磁及定子繞組勵磁方式。
(1)他勵方式:發電機的勵磁不是同步發電機本身供給,而是由其他電源供給。 (2)自勵方式:發電機的勵磁由同步發電機本身發出的交流經整流后供給。
(3)混合式勵磁方式:分為同軸直流勵磁機他勵加串聯變壓器自串聯;同軸直流勵磁機他勵加勵磁變壓器自并勵;同軸交流勵磁機他勵加串聯變壓器自串聯。
(4)轉子繞組雙軸勵磁方式:其特點是穩定性高;有功、無功可相互獨立調節;引入滑差頻率的交流信號加入勵磁,可以控制具有轉子滑差的運行;事故停機時間短;勵磁繞組短路下失磁運行,對轉子起了屏蔽作用,使轉子渦流產生的損耗減少了約3/4;可承受短時間的沖擊負載。但造價高。
(5)定子繞組勵磁方式:有光滑轉子、有齒的轉子、有契形導體短路結構轉子、有大功率短路繞組的轉子。特點是結構簡單、可靠性高、成本低。為解決大容量超高壓輸電系統出現的無功引起過電壓的問題提供了有效的解決辦法。