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關(guān)于柴油發(fā)電機組的技術(shù)探討
一、黑龍江哈爾濱同城柴油發(fā)電機組主要參數(shù)
當前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機是一個功能完善、黑龍江哈爾濱同城功率容量范圍大、黑龍江哈爾濱同城對環(huán)境和場地條件要求低、黑龍江哈爾濱同城安裝使用方便的小型發(fā)電設備。其使用相對廣泛,輸出容量從數(shù)KVA到數(shù)兆VA。柴油發(fā)電機組主體主要由發(fā)動機、黑龍江哈爾濱同城發(fā)電機和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機組配套的同步交流發(fā)電機由于性能及結(jié)構(gòu)的特點,普遍采用自勵恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機和PMG永磁式激勵式同步交流發(fā)電機。發(fā)電機組包括以下幾項主要性能參數(shù)。
電壓調(diào)整率:在負載功率因數(shù)為0.8-1、黑龍江哈爾濱同城負載空載至滿載變化、黑龍江哈爾濱同城從冷機到滿機及轉(zhuǎn)速下跌4.5%以內(nèi)等情況下,電壓調(diào)整率可以控制在±1%以內(nèi)。
頻率調(diào)整率:負載從0-范圍內(nèi)變化,頻率穩(wěn)定不變。
隨機頻率波動:負載處于0-功率之間任何值,隨機頻率波動率 值±0.25%。
電壓波形:電路開路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負載 總波形畸變5%。
金融業(yè)機房一般采用“市電——發(fā)電機——UPS”并機系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機的負載主要包括UPS、黑龍江哈爾濱同城機房專用空調(diào)、黑龍江哈爾濱同城應急照明、黑龍江哈爾濱同城消防電梯等,這些負載啟動或運行時都會對發(fā)電機產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)時,發(fā)電機的負載量在其額定輸出容量范圍內(nèi),但在實際情況中,市電中斷而發(fā)電機投人運行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定,產(chǎn)生多種使“發(fā)電機——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。
1、黑龍江哈爾濱同城負載反饋的波動電壓造成發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定度較差,常出現(xiàn)發(fā)電機組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬,發(fā)電機的輸出電壓不穩(wěn)定對其影響較小。
2、黑龍江哈爾濱同城UPS整流器的輸人諧波造成多個過零點。
3、黑龍江哈爾濱同城發(fā)電機的頻率(轉(zhuǎn)速)振蕩一般情況下,頻率振蕩比電壓、黑龍江哈爾濱同城電流振蕩范圍小,但影響比較大,導致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi),由于負載有規(guī)律地忽大忽小,造成發(fā)電機組工作也忽強忽弱,加劇機組振動,加速機械磨損,甚至引起機件嚴重損壞。頻率振蕩明顯的特征之一,即柴油機工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小,因此必須引起高度重視。
4、黑龍江哈爾濱同城工作不正??照{(diào)壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導致發(fā)電機發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當頻率、黑龍江哈爾濱同城電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時,UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機在無UPS負載時恢復正常,隨即UPS又自動投人,這樣交錯進行。頻率漂移會對UPS正常運行產(chǎn)生兩方面影響。一方面是不能旁路,另一方面是電池壽命縮短。
二、黑龍江哈爾濱同城發(fā)電機運行不穩(wěn)定原因分析
在“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)中,UPS電路結(jié)構(gòu)決定了其輸人非線性的特性。典型的是傳統(tǒng)雙變換在線式UPS,由于其輸人端AC/DC變換器是整流濾波電路,它的輸入電流是脈動電流,不僅輸入功率因數(shù)低(0.7一0.8),還包括大量的高次諧波電流(30%一40%)。低輸人功率因數(shù)和諧波電流都會通過發(fā)電機定子線圈的感性內(nèi)阻,由于發(fā)電機組定子線圈內(nèi)阻大于電力變壓器的短路阻抗,因此發(fā)電機更易受到非線性負載的影響,即在同樣的負載電流波形失真度(THDI)情況下,其電壓波形失真度(THDI)大于變壓器。同時的諧波電流使發(fā)電機損耗明顯增大(磁滯損耗正比于電流頻率,渦流損耗比于電流頻率的平方及導線的電流趨膚效應),并使得發(fā)電機的輸出電壓波形失真度明顯增大,嚴重影響發(fā)電機的正常工作。
此外,負載的階躍變化、黑龍江哈爾濱同城UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發(fā)電機組不能正常工作的主要原因。
三、黑龍江哈爾濱同城發(fā)電機組的使用與維護
為確保發(fā)電機組的運行,日常運行維護和快速的故障排除至關(guān)重要。根據(jù)發(fā)電機組的不同,維護和檢修的內(nèi)容、黑龍江哈爾濱同城步驟、黑龍江哈爾濱同城方法有所區(qū)別,一般應按照發(fā)電機組保養(yǎng)要求和本單位制定的維護計劃進行。
(1)定期檢查項目定期測量發(fā)電機電池組的電壓及內(nèi)阻情況,并進行記錄定期檢查空氣過濾器、黑龍江哈爾濱同城冷卻液位、黑龍江哈爾濱同城驅(qū)動皮帶、黑龍江哈爾濱同城排煙系統(tǒng)、黑龍江哈爾濱同城燃油液位、黑龍江哈爾濱同城機油液位、黑龍江哈爾濱同城各種控制器及工作環(huán)境等情況。
(2)須按照發(fā)電機組保養(yǎng)要求及時更換機油、黑龍江哈爾濱同城三濾、黑龍江哈爾濱同城啟動電池及冷卻液。
(3)定期由供應商對發(fā)電機組進行檢測,并出具報上口
(4)定期(至少一個季度一次)進行發(fā)電機組空載、黑龍江哈爾濱同城帶載測試。
針對柴油發(fā)電機組出現(xiàn)的故障,應該有步驟有目的地進行檢查與分析,切不可盲目檢查,胡亂拆卸。應根據(jù)故障的異常征兆、黑龍江哈爾濱同城跡象、黑龍江哈爾濱同城響聲、黑龍江哈爾濱同城出現(xiàn)時機、黑龍江哈爾濱同城變化規(guī)律來尋找故障產(chǎn)生的部位,從原理與結(jié)構(gòu)層面進行細致的分析推理,做出正確判斷來尋找產(chǎn)生故障原因。查找故障時,應從簡到繁、黑龍江哈爾濱同城由表及里,按系統(tǒng)部位分段分步驟進行。



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無刷充電機的工作原理
發(fā)動機起動期間,發(fā)電機電壓小于蓄電池電壓時,整流二極管截止,發(fā)電機不能對外輸出,由蓄電池供給磁場電流。路徑為:蓄電池正極→點火開關(guān)SW(或點火繼電器觸點)→磁場燒組調(diào)節(jié)器→搭鐵→蓄電池負極。
流入勵磁繞組的電流,在勵磁鐵心中建立一個帶狀的磁通量。這個帶狀磁通量沿著各個導磁元件環(huán)行,在整個磁回路中,這個磁通量將在勵磁繞組周圍找到一個 磁阻的通道:勵磁電流產(chǎn)生的磁力線通過勵磁鐵心(磁軛托架)→輔助氣隙g1→轉(zhuǎn)子N極→主氣隙g→定子鐵心→主氣隙g→轉(zhuǎn)子S極→輔助氣隙g2→勵磁鐵心形成一個閉合的磁路系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)子爪極外徑與定子內(nèi)表面之間的氣隙(稱為主氣隙)外,在閉合的磁路系統(tǒng)中,增加了兩個有相對運動的徑向附加氣隙,使閉合回路的磁阻增大。所以必須通過增加磁場繞組的激磁安匝來補有效磁通量所減小的部分,才能保證無刷交流發(fā)電機的輸出。
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn),使通過定子鐵心的磁通量發(fā)生變化,定子繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應電動勢,定子繞組發(fā)出三相交流電壓,通過三相橋式整流電路整流成直流。當轉(zhuǎn)速達到1000r/min左右時,發(fā)電機應能正常發(fā)電并對外輸出,經(jīng)濾波電容C后輸出28V直流電壓,發(fā)電機電壓大于蓄電池電壓,發(fā)電機自勵,并對蓄電池充電,或?qū)ζ渌撦d供電。N端通過VD4、黑龍江哈爾濱附近VD5、黑龍江哈爾濱附近VD6中的一個硅管整流,與對地端形成半波整流電壓,被稱為中性點電壓,其輸出信號為14V直流脈動電壓( 負載不能超過2A),N端可用于接轉(zhuǎn)速表。中性點電壓除了直流成分外,還含有交流成分,且幅值隨發(fā)電機的轉(zhuǎn)速而變,與中性點相連的二極管(VD10、黑龍江哈爾濱附近VD11)就稱為中性點二極管。當中性點二極管的正極管(VD11)電位 或負極管(VD11)電位 時,中性二極管亦處于正向?qū)ǎ蓪ν廨敵觯苡行Ю弥行渣c電壓來增加發(fā)電機的輸出功率。實踐證明,在交流發(fā)電機上安裝中性二極管后,輸出功率可增加10%~15%。
定子繞組的三相交流電壓經(jīng)三相全橋整流后,經(jīng)調(diào)節(jié)器向勵磁繞組供電。調(diào)節(jié)器以通/斷方式調(diào)節(jié)勵磁電流,使充電機的輸出電壓保持在(28±0.3)V范圍內(nèi)波動,給蓄電池浮充電。發(fā)電機調(diào)節(jié)器電路如圖8-14中調(diào)節(jié)器部分所示,主要由3個電阻R1、黑龍江哈爾濱附近R2、黑龍江哈爾濱附近R3,2個三極管VT1、黑龍江哈爾濱附近VT2和1個穩(wěn)壓管VR組成。R1、黑龍江哈爾濱附近R2,為分壓電阻,VT1為小功率三極管,接在大功率管的前一級,起功率放大作用,也稱前級放大。三極管VT2為大功率三極管,其集電極與發(fā)電機磁場繞組相連,磁場繞組為VT2負載,VT2導通時,磁場電流接通反之磁場電流切斷。因此,可以通過控制三極管VT2的導通與截止,改變磁場電流使發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定。
穩(wěn)壓二極管VR是感受元件,其一端接三極管VT1的基極,另一端接分壓電阻R1、黑龍江哈爾濱附近R2、黑龍江哈爾濱附近以組成電壓檢測電路,監(jiān)測發(fā)電機電壓的變化。當發(fā)電機的輸出電壓在分壓電阻R1上的電壓達到VR的設定電壓時,VR擊穿,VT1有基極電流使VT1導通,VT2截止,這就使發(fā)電機的F點不接地面切斷了磁場繞組的電路,發(fā)電機電壓便會下降。發(fā)電機電壓下降時又使VR、黑龍江哈爾濱附近VT1截止,VT2導通,發(fā)電機電壓重又升高如此反復作用,使發(fā)電機端電壓被控制在一定的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在集成電路電壓調(diào)節(jié)器也被廣泛使用。用集成電路開發(fā)的電壓調(diào)節(jié)器體積很小,可方便地安裝在發(fā)電機的內(nèi)部與發(fā)電機組成一個整體,稱之為整體式交流發(fā)電機。集成電路調(diào)節(jié)器的基本工作原理與晶體管調(diào)節(jié)器完全一樣,都是根據(jù)發(fā)電機的電壓信號(輸入信號),利用三極管的開關(guān)特性控制發(fā)電機的磁場電流以此達到穩(wěn)定發(fā)電機輸出電壓的目的。集成電路調(diào)節(jié)器有內(nèi)、黑龍江哈爾濱附近外搭鐵之分,以外搭鐵形式居多。


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