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一文带你了解发电机
一、发电机的种类和功能特点
发电机是指受到机械动力的作用时产生电的设备。在这种转换过程中,机械动力来自于各种各样的其他形式的能源,如风能、水能、热能、太阳能等。
根据产生电的类型不同,发电机主要分为直流发电机和交流发电机两大类。
1.直流发电机的功能特点
直流发电机是指受外部机械力作用产生直流电的发电机。
一文带你了解发电机
直流发电机具有使用方便、运行可靠等特点,可以直接为各种需要直流电源的用电设备提供电能。但是直流发电机内部有换向器,易产生电火花,发电效率较低。直流发电机一般可作为直流电动机、电解、电镀、充电及交流发电机的励磁等所需的直流电源。
2.交流发电机的功能特点
交流发电机是指受外部机械力作用产生交流电的发电机,该类发电机又可分为同步交流发电机和异步交流发电机。其实物外形如图2所示。
在交流发电机中同步发电机为常见,该类发电机由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可用于为各种需要交流电源的负载设备供电。另外,同步发电机按所用原动机的不同又可分为汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机、风力发电机4种。
交流发电机的应用十分广泛,例如各种发电站、企业、商铺及家庭备用电源、汽车等均使用发电机供电,其应用实例如图3所示。
二、发电机的型号与技术参数
为了便于对发电机的生产管理和使用, 对发电机的型号进行了编制方法的统一,并在其外壳比较明显的位置贴有发电机的铭牌,其中包含的参数主要有发电机的型号、额定电压、额定电源、额定功率、绝缘等级、频率、功率因数以及转速等。
1.发电机的型号含义
发电机的型号通常是对机组的型号进行的说明,其中包含的信息有发电机输出的电压的种类、发电机机组的类型、控制特征、设计序号以及环境特征等,如图5所示。
除此之外,有些发电机的型号较为直观简单,识别时较为方便,如图6所示,其中包含有产品编号、额定电压及额定电流等。
例如,图7所示典型发电机的铭牌标识,从中可以了解其型号为“200GF6,参照上述命名方法可了解其型号所标识的含义。”
2.发电机的主要技术参数
发电机的技术参数通常与型号一样通过铭牌标签粘贴或直接标识在发电机的外壳上,以供选用和检修时参考,如图8所示。
发电机的主要技术参数包括:额定电压、额定电流、转速、频率、功率因数、定子接法和绝缘等级等。
(1)额定电压
额定电压指发电机在正常运行时输出的额定电压,单位是kV。
(2)额定电流
额定电流是指发电机正常并连续工作时的 工作电流,单位是kA。当发电机其他各参数都在额定的情况下,发电机以该电流运行,其定子绕组的温升不会超过允许的范围。
(3)转速
发电机的转速是指发电机主轴在1min内的 旋转速度。该参数是判断发电机性能好坏的重要参数之一。
(4)频率
频率是指发电机中交流电正弦波周期的倒数,其单位为赫兹(Hz)。例如一台发电机的频率为50Hz,则表明其交变电流的方向等参数1s改变50次。
(5)功率因数
发电机是靠电磁转换进行发电的,其输出的功率可以分为两种,即无功功率和有功功率。无功功率主要是用来产生磁场,进行电与磁的转换;而有功功率则是为用户提供的。在发电机输出的总功率中,有功功率所占的比例就是功率因数。
(6)定子接法
发电机的定子接法主要可以分为两种,即三角形(△形)联结和星形(Y形)联结,如图9所示。在发电机中,通常发电机定子的3个绕组一般都联结成星形。
(7)绝缘等级
发电机的绝缘等级主要是指其绝缘材料耐高温的等级。在发电机中绝缘材料是较为薄弱的环节,该材料在过高的温度中很容易加速老化甚至损坏,所以不同的绝缘材料其耐热等级
也有所区别。该参数通常是用字母表示的,其中Y 表示耐热温度为90℃,A 表示耐热温度为105℃,E 表示耐热温度为120℃,B 表示耐热温度为130℃,F 表示耐热温度为155℃,H 表示耐热温度为180℃,C 表示耐热温度为180℃以上。
(8)其他
在发电机中,除上述技术参数外,还有发电机的相数、机组总重量和制造日期等参数。这些参数在识读时比较直观易懂,主要供使用者在使用时或是购买时参考。
三、发电机在线路中的符号标识
发电机是电力拖动、机床等控制线路中必不可少的部件之一。在绘制各控制线路对应的原理图时,发电机并不是用其实际外形体现,而是由代表其功能的图样或简图、字母等符号进行标识的。发电机的符号与电动机符号相似,一般用字母“G”文字符号标识。其中G表示发电机,GD表示直流发电机,GA表示交流发电机(异步发电机),GS表示同步发电机,GH表示永磁发电机。根据这些不同的字母标识,可以快速识别出该线路中使用的发电机的类型。
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柴油发电机排放污染物的控制有哪些措施
柴油发电机的CO和HC排放量相对汽油机来说要少得多,但NOx与汽油机在同一数量级,而微粒和碳烟的排放要比汽油机大几十倍甚至更多。因此,柴油发电机的排放控制,重点是NOx与微粒,其次是HCO降低微粒和碳烟排放与改善柴油发电机燃烧过程是完全一致的,不过NOX排放往往与之矛盾,这就为柴油发电机的排放控制造成特殊的困难。由于汽油机排放的NOx可以通过三效催化剂或稀燃来解决,而柴油发电机排气中富氧条件下的NOx催化剂尚在研究开发中,目前尚无成功的催化剂可用,如何在保持柴油发电机良好性能的同时减少NOx的生成,是目前面临的重大技术挑战。
柴油发电机造成污染物排放的根本原因在于燃油与空气混合不好。柴油发电机运转时,平均过量空气系数一般都在1.3以下,如果达到理想的混合,碳烟是不可能生成的,NOx的生成也不会很多。但混合不好导致局部缺氧,使碳烟大量生成。所以,柴油发电机的排放控制要围绕改善油气混合这一中心任务,防止局部在超过0.9(这有利于NOx生成)和低于0.6(这有利于碳烟生成),做到油、气、室(燃烧室)三者的 匹配,这是降低柴油发电机排放为常见和治本的措施。
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柴油发电机的主要排放问题都比照欧洲标准限制排放
1.柴油发电机的主要排放问题
发电机组运行时排放的HC、CO和NOX、燃油蒸汽、硫酸雾等有害成分,使空气被污染,对人类、生态环境和经济发展的影响越来越大,这是当今世界 的环境问题之一。为解决这一难题,目前一般采用机内净化技术和机外净化技术。例如:电喷发电机加装催化转化器可有效降低排气污染。稀燃技术可以有效地改善汽油机油耗,降低有害排放物(主要是NOX)排放。采用EGR(废气再循环)发动机NOX排放量比相应的发动机排放量平均要低50%。
对发电机排放进行必要的限制有助于改善环境质量。因此,世界各国都对发电机排放做了较严格的限制。例如:美国1998年实施的重型柴油机标准要求NOX排放量为4g/(hph)。
发电机制造商协会与美国加利福尼亚大气资源局(CARB)及环境保护局(EPA)达成了一项协议,即到2004年,在使用洁净柴油燃料的前提下,其产品的NOX和HC排放缸量之和为2.5g/(hph),PM(颗粒)的排放量为0.1g/(hph)。如果不使用洁净燃料,则NOX和HC排放量之和为3.5g/(hph)。
2.降低排放的目标
由于欧洲对内燃机的排放限制比较严格,世界各国各地都比照欧洲标准限制排放。
康明斯是全球发动机企业中能够将柴油发电机组的五大关键系统,即进气处理系统、滤清和后处理系统、燃油系统、电控系统和缸内燃烧优化设计,全部自主开发的跨国企业,可以为客户提供的“ 一站式”排放解决方案。
● 优异的动力性 输出功率可达500Kw, 输出扭矩2990N.m,保证各种使用状态下的动力充沛
● 超低油耗 采用康明斯XPI超高压共轨燃油喷射系统及CTT大流量涡轮增压器,并结合康明斯先进的动力缸设计和电子控制系统,大大低燃油消耗,确保发动机在不同工况和应用中的出色燃油经济性
● 出色的可靠性 采用全球领先的工程技术与分析工具并结合中国用户使用状况设计,在强大的传感器和电控系统的支持下,发动机具备更强的高海拔运行能、低温运行和大负荷持续运行能力,零下40 至60 摄氏度、5200 米海拔发动机都可运转自如
● 出色的适用性 超高的重量功率密度和升功率密度方便用户安装和运输,便于用户维修保养
● 更低排放 采用机内净化方案,可满足医院、学校等对排放有更严格要求的场所的使用需求