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同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗
同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗X1、X2、X0
分析同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行的基本方法是對(duì)稱分量法。應(yīng)用對(duì)稱分量法,可以把發(fā)電機(jī)不對(duì)稱的三相電壓、電流及其所激勵(lì)的磁勢(shì)分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量,然后對(duì)各個(gè)分量分別建立的端點(diǎn)方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分別所產(chǎn)生的效果, ,將它們疊加起來(lái),就得出實(shí)際不對(duì)稱運(yùn)行的結(jié)果和影響。實(shí)踐證明,在不計(jì)飽和時(shí),上述方法所求得的結(jié)果,特別是對(duì)于基波分量基本上是正確的。
在不對(duì)稱運(yùn)行時(shí),同步發(fā)電機(jī)的空氣隙磁場(chǎng)為一橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),即除了正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以外,尚有負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因?yàn)樗鼈兊男D(zhuǎn)方向不同,所以轉(zhuǎn)子回路的反應(yīng)也各不相同;對(duì)不同相序的電流,同步電機(jī)呈顯的電抗也就有不同的數(shù)值。
當(dāng)同步電機(jī)對(duì)稱運(yùn)行時(shí),如前面各章所討論的情形,定子電流為一穩(wěn)定的對(duì)稱三相電流,實(shí)際上即一組正序分量,它們所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(即正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng))和轉(zhuǎn)子之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),這個(gè)磁場(chǎng)并不能在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),這個(gè)電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機(jī)的正序電抗即系同步電抗,不對(duì)稱運(yùn)行時(shí),負(fù)序電流所產(chǎn)生的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步速向著和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的方向旋轉(zhuǎn),即該磁場(chǎng)將以兩倍同步速載切轉(zhuǎn)子繞組,將在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)一個(gè)兩倍于電源頻率的交變電流。對(duì)于負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言,轉(zhuǎn)子繞組的作用為一短路繞組,致使負(fù)序電流所遇到的便不再是同步電抗,而是另一個(gè)電抗x2,稱它為負(fù)序電抗,其數(shù)值遠(yuǎn)較同步電抗為小。
負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子激磁繞組和組尼繞組中所感應(yīng)的兩倍頻率的交變電流,將引起附加的銅損耗;負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生渦流,從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉(zhuǎn)子溫升提高。此外,負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子軸和定子機(jī)座引起振動(dòng)。
根據(jù)我國(guó)“發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程”規(guī)定:在額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí),汽輪發(fā)電機(jī)三相電流之差,不得超過(guò)額定值的10%,水輪發(fā)電機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)的三相電流之差,不得超過(guò)額定值的20%,同時(shí)任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí),各相電流之差可以大于上面所規(guī)定的數(shù)值,但應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。
當(dāng)零序電流流過(guò)定子繞組時(shí),由各相零序電流所產(chǎn)生的三個(gè)脈動(dòng)磁勢(shì),其幅值相等,時(shí)間上同相,而三者在空間各相隔120°電角度,因此三相零序基波全成磁勢(shì)恰相至抵消,不形成氣隙互磁通,只存在一些漏磁場(chǎng),數(shù)值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質(zhì)的零序電抗,用代表,較更小。
由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模很大,在正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流的嚴(yán)重不對(duì)稱是不常見的。具有實(shí)際意義的不對(duì)稱運(yùn)行情況為故障狀態(tài),如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
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柴油發(fā)電機(jī)功率不足怎么辦
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大小和其他內(nèi)燃機(jī)一樣,受到多種因素的影響。下面朔銳發(fā)電機(jī)出租就帶大家來(lái)了解一下:
1. 看積炭、查工況
柴油機(jī)排氣口積炭呈黑灰色,表面像覆蓋著一層白霜,積炭層極薄,說(shuō)明柴油機(jī)工況良好。積炭色澤黑亮而不濕,說(shuō)明柴油機(jī)輕微燒機(jī)油。某個(gè)氣缸該排氣口的積炭較厚,說(shuō)明該氣缸的噴油器工作不良或氣缸密封性變差,應(yīng)進(jìn)行修理或更換。個(gè)別排氣口濕潤(rùn)或有機(jī)油流痕,說(shuō)明該氣缸燒機(jī)油,應(yīng)進(jìn)行修理。各缸排氣口積炭層均較厚,且色澤較深的,多因工作溫度過(guò)低,或噴油過(guò)晚,后燃現(xiàn)象嚴(yán)重所致。
2. 看上下冒煙、查磨損
在柴油機(jī)工作時(shí),打開機(jī)油口蓋,如有一股股濃煙從機(jī)油口蓋冒出,稱下冒煙。下冒煙現(xiàn)象嚴(yán)重,說(shuō)明活塞、氣缸套、活塞環(huán)等部件嚴(yán)重磨損。打開氣門室蓋,如有一絲絲青色或白色的煙從氣門根部(氣門工作面)冒出,稱上冒煙。上冒煙現(xiàn)象嚴(yán)重,說(shuō)明氣門和氣門座磨損嚴(yán)重或燒蝕,或氣門間隙過(guò)小甚至沒(méi)有間隙。
3. 看水溫、查冷卻
如果柴油機(jī)工作時(shí)冷卻系統(tǒng)水溫過(guò)高(超過(guò)100℃),則可以說(shuō)明柴油機(jī)冷卻水腔水垢太厚或冷卻系統(tǒng)有關(guān)部件(節(jié)溫器、水泵、風(fēng)扇等)效率低或失效。
4. 看配氣、查相位
柴油機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期工作后,正時(shí)齒輪、凸輪表面、隨動(dòng)柱和挺桿會(huì)磨損,使進(jìn)、排氣門開閉時(shí)間向后推遲而偏離 配氣相位,使充氣效率降低,柴油機(jī)功率下降。因此,要定期檢查柴油機(jī)配氣相位,若不符合要求應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
5. 看壓力、查漏氣
可用壓力表測(cè)量氣缸壓力,找出密封性差的氣缸。氣缸密封性差的原因:氣門間隙或間隙太小,活塞與氣缸套及活塞環(huán)端面間隙過(guò)大、環(huán)槽積炭等。在柴油機(jī)工作時(shí),若貼近空氣濾清器時(shí)能聽到有“嘶、嘶”的吹氣聲,則說(shuō)明漏氣與氣門有關(guān)。此時(shí),結(jié)合下冒煙情況即可確認(rèn)故障產(chǎn)生的原因。
6. 看排氣、查煙色
柴油機(jī)正常工作時(shí),一般不冒煙或冒一些清淡的灰白色煙,有時(shí)用肉眼難以看出。若冒黑煙,則說(shuō)明氣缸內(nèi)油多氣少,燃燒不完全。若冒藍(lán)煙,則說(shuō)明氣缸套與活塞、氣門與氣門導(dǎo)管等磨損間隙過(guò)大;若冒白煙,則說(shuō)明燃油摻水,或柴油未完全燃燒,汽化后從排氣管冒出。
7. 看噴油、查卡滯
噴油泵噴油應(yīng)不偏射、不滴油、霧化良好、射程適當(dāng),噴油可聽到清脆的“撲哧、撲哧”聲,用手摸高壓油管有脈動(dòng)感。噴油良好并不能完全說(shuō)明油路系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題。因此還需要檢查油門拉桿和接頭等是否發(fā)卡或有松動(dòng)等現(xiàn)象。
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不同類型的發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構(gòu)成與工作原理
電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機(jī)的熱狀態(tài),計(jì)算進(jìn)氣量及進(jìn)行排氣凈化處理,需要有能夠連續(xù)、地測(cè)量冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前,柴油機(jī)常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對(duì)溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測(cè)量電路比較簡(jiǎn)單,只要把傳感器與一個(gè)精密電阻串聯(lián)連接到一個(gè)穩(wěn)定的電源上,就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動(dòng)。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機(jī)運(yùn)行工況的依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個(gè)觸點(diǎn),分別為怠速觸點(diǎn)和全負(fù)荷觸點(diǎn)。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個(gè)觸點(diǎn)的閉合或斷開。當(dāng)柴油機(jī)在怠速時(shí),節(jié)氣門接近關(guān)閉,怠速觸點(diǎn)閉合,這時(shí)電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負(fù)荷時(shí),節(jié)氣門全開,使全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合,這時(shí)電控單元將輸出脈沖寬度長(zhǎng)的電脈沖,以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個(gè)線性電位計(jì),由節(jié)氣門軸帶動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)觸點(diǎn)。當(dāng)節(jié)氣門的開度不同時(shí),電位計(jì)輸出的電壓也不同,從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號(hào)傳輸給電控單元,使其地判定柴油機(jī)的運(yùn)行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),用來(lái)檢測(cè)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點(diǎn)火和噴射信號(hào)源的 缸和各缸壓縮行程上止點(diǎn)信號(hào)。按照信號(hào)產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號(hào)。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質(zhì)管,亦稱鋯管:管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與排氣相通,其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜,在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層,并加有帶槽口的防護(hù)套管。在其接線端有一個(gè)金屬護(hù)套上開有一孔,使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當(dāng)鋯管接觸氧氣時(shí),氧氣透過(guò)多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經(jīng)電子交換成為負(fù)離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣,外表面通排氣,其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同,則負(fù)離子濃度也不同,從而形成負(fù)離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散。當(dāng)擴(kuò)散處于平衡狀態(tài)時(shí),兩電極間便形成電動(dòng)勢(shì),所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池,亦稱氧濃差電池。其輸出特性是,在過(guò)量空氣系數(shù)。
⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測(cè)柴油機(jī)有無(wú)爆振發(fā)生,它是柴油機(jī)集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測(cè)可以有三種途徑:一是檢測(cè)汽缸壓力;二是檢測(cè)柴油機(jī)振動(dòng);三是檢測(cè)燃燒噪聲。目前較為常用的為振動(dòng)檢測(cè)。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動(dòng)檢測(cè),它是一種電感式傳感器。當(dāng)傳感器的固有振蕩頻率與柴油機(jī)爆振時(shí)的振動(dòng)頻率相同時(shí),傳感器輸出 信號(hào)。
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