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柴油发电机工作原理
柴油发电机组是一种小型发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、华尔网当地发电机、华尔网当地控制箱、华尔网当地燃油箱、华尔网当地起动和控制用蓄电瓶、华尔网当地保护装置、华尔网当地应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上,定位使用,亦可装在拖车上,供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备,若连续运行超过12h,其输出功率将低于额定功率约90%。尽管柴油发电机组的功率较低,但由于其体积小、华尔网当地灵活、华尔网当地轻便、华尔网当地配套齐全,便于操作和维护,所以广泛应用于矿山、华尔网当地铁路、华尔网当地野外工地、华尔网当地道路交通维护、华尔网当地以及工厂、华尔网当地企业、华尔网当地医院等部门。
柴油机的工作是由进气、华尔网当地压缩、华尔网当地燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的,这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。进气,它的任务是使气缸内充满新鲜空气,压缩时活塞从下止点间上止点运动,后续燃烧膨胀,排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去,以便充填新鲜空气,为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时,排气阀开起,活塞在曲轴和连杆的带动下,由下止点向上止点运动,并把废气排出气缸外。
在柴油机汽缸内,经过空气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、华尔网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、华尔网当地保护器件和回路。
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柴油发电机的动力传动组件包含哪些呢
动力传动组件是柴油发电机的重要组成部件,其主要任务是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动,并将作用在活塞顶部的燃气压力转变为扭矩,通过曲轴向外输出动力,使热能转变成机械能。动力传动组件包括的部件有连杆、华尔网当地连杆轴瓦、华尔网当地连杆衬套、华尔网当地连杆螺栓、华尔网当地曲轴、华尔网当地飞轮和活塞组件。
1.功用
在动力传动组件中,连杆的作用是连接活塞和曲轴,并把作用在活塞上的燃气压力传递给曲轴。
2.条件和使用材料
柴油发电机在运转过程中,主要承受活塞顶部的燃气压力以及活塞组件和连杆往复运动时产生的惯性力,同时还要承受摩擦力的作用。这些力使连杆时而被压缩,时而受到拉伸,而连杆摆动所产生的惯性力还会使连杆出现弯曲。因此,要求制造连杆的材料必须具有足够的强度和刚度,重量还要尽量轻。
目前,连杆一般选用优质中碳钢模锻或滚压成型,并且要进行调质处理。中小功率柴油发电机的连杆有的采用球墨铸铁制造,其效果较好,且成本也较低。对于强化程度较高的柴油发电机,连杆采用高级合金钢(40Cr、华尔网当地40MnB、华尔网当地42CrMo等)滚压制造。合金钢的特点是抗疲劳强度高,但对应力集中比较敏感,因此采用合金钢时,对外部形状、华尔网当地过度圆角和表面粗糙度等都有严格的要求。近年来,我国也采用稀土镁球墨铸铁制造高速柴油发电机的连杆。
3.构造
连杆主要由大头、华尔网当地杆身和小头3部分组成。
连杆大头装配在曲轴连杆轴颈上,曲轴转动时,它也随连杆轴颈相对转动。在连杆大头内部装有轴瓦,连杆大头能拆卸下来的部分称为连杆大头盖。大头的切面分为直切口和斜切口两种,根据柴油机使用性能的不同可以选用直切口或斜切口。连杆大头和大头盖用两个或4个螺栓固定在一起,连杆大头的孔径尺寸要求比较,通常在大头和大头盖的同一侧打上配对记号。
(2)杆身
连杆大头和小头的中间部分称为杆身。杆身的断面形状多为“工”字形,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数 ,所以连杆能在软轻重量的情况下获得较大的结构刚度和强度。
(3)连杆小头
连杆与活塞销相连接的部分称为连杆小头。小头一般为薄壁圆形结构,下端用半径软大的圆弧与杆身圆滑衔接,在小头内部装配有薄壁衬套。为了润滑衬套与活塞间的配合表面,在连杆小头和衬套上钻孔(或铣槽)来收集飞溅下来的油雾。有的在杆身内部钻一个油道,润滑油从曲轴连杆的轴颈经过杆身内部油道进入衬套的摩擦表面。
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同步发电机的工作原理
在设计同步发电机时,若适当选择磁极的形状,使得励磁绕组通直流电后,定子、华尔网转子之间的磁感应强度近似于按正弦规律分布。同步发电机所谓“同步”,就是说发电机的转子由发动机拖动旋转后,在定子和转子之间的气隙里便产生一个旋转磁场,这个旋转磁场是发电机的主磁场又称为转子磁场。当主磁场切割定子三相电枢绕组的线圈时,就会产生三相感应电势,接通负载后,在电枢绕组中流过感应电流,这个交变电流也在发电机的气隙中产生一个旋转磁场。这个旋转称为电枢磁场,又称为定子磁场。根据右手螺旋定则,电枢磁场的等效磁极NS。当主磁场由发动机拖动旋转到一个新的位置时,电枢磁场的等效磁极NS也随之旋转到另一位置。
由图可知,主磁场被发动机拖动旋转时,它拉着电枢旋转,就象两块磁铁之间有相互吸引力一样。就是说发电机的转子带动电枢磁场以同一转速旋转,二者之间保持同步,故称为同步发电机。电枢磁场的转速称为同步转速。
由于定子三相绕组在空间的位置是对称的,彼此相差120°电角,因此,定子绕组切割磁力线时,将产生对称三相感应电势,定子每相绕组感应电势的有效值。
如果将电枢绕组接成星形,并且接上三相对称负载后,在感应电势的作用下,电路中产生对称的
三相电流,向负载输出交流电能。
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MTU(奔驰)柴油发电机组采用的德国戴姆勒·克莱斯勒集团的2000、华尔网本地4000系列柴油发动机,该公司是世界上 的重载柴油机制造公司,在全球享有 荣誉。一百多年来一直作为同行业 品质的杰出代表,其产品广泛应用于舰船、华尔网本地重型汽车、华尔网本地工程机械、华尔网本地铁路机车等。作为陆用、华尔网本地船用和铁路动力系统以及发电设备引擎的供应商,MTU以领先的技术、华尔网本地高可靠性的产品及 的服务而闻名于世。
主要特点:
(1)先进完善的发动机电子管理系统 – MDEC系统;
(2)先进完善的燃油喷射系统 – 共轨燃油喷射系统;
(3)先进完善的涡轮增压技术和冷却技术-顺序涡轮增压器和双回路冷却水循环系统。
奔驰发电机主要特性
(1) 结构设计合理,采用模块化结构设计、华尔网本地检修方便;
(2)发动机的适应性强,在海拔达到400m,环境温度达到40°C时,无须做功率修正;极为出色的发动机负载响应特性;
(3)极为出色的燃油经济性,燃油消耗率和机油消耗率低,指标可达到190 ~200g/Kwh,运行费用低;
(4)极为出色的废气排放指标,NOx值< 2000mg/m;低颗粒排放 ,可满足所有排放标准;
(5)大修间隔时间长,可达24000小时;(注:一般国产机组为8000小时,日本美国机组为12000小时);
(6)优质机油的换油间隔时间达到 1000小时,可24小时运行;
(7)无启动冒白烟现象;低噪音、华尔网本地低振动;体积比功率及重量比功率指标 (8)具有自诊断功能的电子管理系统。
奔驰发电机技术参数
冲程,V型,90°夹角,废气涡轮增压、华尔网本地空气中冷(TD)或水中冷(TB),直喷式燃烧室,3环铝合金活塞,活塞喷油冷却,一缸一盖,4气门,气门座镶圈,湿式可换式汽缸套,干式排气歧管,电子管理系统(含数字式电子调速器功能),电控单体喷油泵,故障诊断及自动显示系统,24V电压,1500r/min。
优势
由于MTU奔驰柴油发电机组 程度地优化了柴油机的出燃油特性,所以污染的排放降低到了 程度,这对于房地产等环保工程要求相对较高的行业很有优势,因为污染排放低无疑降低了相应的环保工程的负担,对用户来说是一种节约。