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憑借精湛的技術(shù)、先進的管理體系與較高的綜合實力,朔銳機電設(shè)備(江蘇省分公司)現(xiàn)已成為國內(nèi) 2200kw發(fā)電機出租、2500kw發(fā)電機出租、2800kw發(fā)電機出租、3000kw發(fā)電機出租行業(yè)的一匹“黑馬”。
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關(guān)于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)??偸?
標(biāo)準(zhǔn)GB/T2820.1一1997《往復(fù)式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組》第1部分標(biāo)準(zhǔn)9排放中規(guī)定:“當(dāng)發(fā)電機組運行時,會產(chǎn)生包括噪聲、振動、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關(guān)保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時考慮?!杯h(huán)保機組定義:將同時考慮到噪聲、振動、熱輻射,廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。
國標(biāo)對環(huán)保機組要求:振動小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。
另外 標(biāo)準(zhǔn)GB/2819一1995《移動電站通用技術(shù)條件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應(yīng)的規(guī)定。
1)振動
電站應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置減震裝置;電站運行時振動的單振幅應(yīng)不大于0.3mm或0.5mm;使用增壓柴油機、單缸和兩缸柴油機、單缸汽油機的電站,其振幅值應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
2)噪聲
電站的噪聲允許值應(yīng)符合噪聲允許值中的規(guī)定,增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定執(zhí)行。
3)無線電干擾
對有抑制無線電干擾要求的電站,應(yīng)有抑制無線電干擾的措施,其干擾值不大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值。頻率為0.15~3000MHz;端子干擾電壓為3000μv~400μv;干擾場強為100~50μV/m。
4)有害物質(zhì)濃度
有相應(yīng)要求時,電站排出的有害物質(zhì)允許濃度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
5)煙度
有相應(yīng)要求時,電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
煙度要求:因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大,而且排煙問題較嚴(yán)重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、藍(lán)色、黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成:藍(lán)色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的微粒:黑色主要由炭粒組成,其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、反射和折射光線。
煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。
我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5~4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位,全黑濾紙的吸光率為10波許單位,0~10均勻分度。
機組運轉(zhuǎn)時,振動、噪聲、排放和輻射等是相互關(guān)聯(lián)的。發(fā)電機組是一個大型供電系統(tǒng),它由若干分系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)之間是相互關(guān)聯(lián)的。在分析與研究環(huán)保問題時,同時應(yīng)與機組發(fā)動機燃料、燃燒、配氣、機械運轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)相聯(lián)系。另外,這些對環(huán)境有影響的因素又是互相聯(lián)系的。機組運轉(zhuǎn)就必然的有振動,振動自然就會產(chǎn)生噪聲;燃料燃燒必然產(chǎn)生熱量、廢氣和燃燒噪聲;熱量的產(chǎn)生必然有熱輻射;由于燃料的燃燒不完全和雜質(zhì)等,就必然產(chǎn)生空氣污染問題,即使是完全燃燒生成大量的C02,對環(huán)境也有較大影響。由于發(fā)電機組中發(fā)電機是電磁機械,因而就必然有電磁輻射,形成對其他電子設(shè)備的電磁干擾。因而,解決柴油發(fā)電機組環(huán)保問題時,應(yīng)該用互相聯(lián)系的觀點來研究機組環(huán)保問題。例如:在機組設(shè)計隔聲罩時同時考慮電磁屏蔽。如用帶夾層的雙層或多層金屬外殼制造聲罩,中間有水或其他介質(zhì)冷卻,既可以隔聲,也可以進行電磁屏蔽,還可以有效降低熱輻射。同時增強了機組在風(fēng)沙、大雨、高溫、嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。
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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的原理和前景
我國風(fēng)能資源非常豐富,可開發(fā)的風(fēng)能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示,我國陸地風(fēng)能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦,海上風(fēng)能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風(fēng)能資源比較集中,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風(fēng)能資源開發(fā)量約占全國的80%.風(fēng)能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度,與電力負(fù)荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風(fēng)力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M一步加大,出于電網(wǎng)考慮,風(fēng)力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風(fēng)而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露,2020年陸地風(fēng)電的成本將與煤電持平,之后風(fēng)電將逐步脫離 補貼,“降低成本”也成為風(fēng)電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設(shè)備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風(fēng)力發(fā)電機,實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造,使機組極易實現(xiàn)低電壓穿越,在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
永磁同步風(fēng)力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機主要由風(fēng)力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理,就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)力機葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu),不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
(2)技術(shù)特點
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:1)永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點;2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;3)轉(zhuǎn)子無勵磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風(fēng)輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應(yīng)匱乏、交通不便、燃料短缺,但是風(fēng)力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設(shè)備提供電源等;2)在單機容量比較小的風(fēng)場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電;3)為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠(yuǎn)、負(fù)載較輕的用戶,提供電力。
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發(fā)電機發(fā)電時,如沒有電器在用電,發(fā)出來的電都去哪里了?
發(fā)電機發(fā)電,假如沒有電器在用電,相當(dāng)于負(fù)載這邊是開路的,也就是發(fā)電機線圈的并沒有形成回路,沒有回路是沒有電流的,根據(jù)電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因為回路沒有電流,所以電功率P=0,也就是沒有電功率輸出,相當(dāng)于本質(zhì)上并沒有發(fā)電,當(dāng)然談不上損失了。
電動勢只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導(dǎo)體運動切割磁力線的時候,會在導(dǎo)體兩端形成感生電動勢。電動勢在物理學(xué)上是這樣定義的,單位正電荷被電場力從電源的負(fù)極,經(jīng)過電源內(nèi)部,達到電源正極時所做的功的大小。
光看定義,電動勢是比較抽象的,不太好理解??梢灶櫭剂x把電動勢理解成讓電子產(chǎn)生運動趨勢的一種本領(lǐng),一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢。又好比說一個人很會賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發(fā)電過程,電動勢也反應(yīng)發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力,不做事,相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來,也等同于沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,并沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個道理。當(dāng)沒有任何負(fù)載接入發(fā)電機的回路里邊,回來沒有電流,并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的,所以有電動勢,展現(xiàn)了發(fā)動機能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關(guān)閉著的,并沒有水漏出去一樣的道理,并沒有什么損失,水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒有切割磁力線時候,正負(fù)極兩端都是中性的,因為金屬正電荷和電子是完全一致的,導(dǎo)體沒有對外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時候,正電荷從負(fù)極移動到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負(fù)極聚集了電子,這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負(fù)電荷分離出來的數(shù)量越多,代表發(fā)電機的電動勢越強,發(fā)電能力也越強。因為沒有負(fù)載接入,而發(fā)電機的發(fā)電能力是有限的,導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機怎么轉(zhuǎn),都不會再有新的正電荷從負(fù)極移動到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了,水泵再往里邊送水,也送不進去這個道理。
電能的轉(zhuǎn)化看電流
燈泡發(fā)光,是因為電流流過鎢絲等東西,轉(zhuǎn)換成熱能或者光能,而風(fēng)扇在轉(zhuǎn),也是電流流過電機內(nèi)部,讓電能轉(zhuǎn)換成動能。要讓負(fù)載工作同時消耗電能,必須要有電流流過負(fù)載本身,這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。
發(fā)電機帶動負(fù)載發(fā)電時候,機械能會因為切割磁力線存在,發(fā)電機線圈內(nèi)部會分離出來正負(fù)電荷,讓正電荷跑到正極,負(fù)電荷保留在負(fù)極,轉(zhuǎn)換成電能,而電能因為有回路,讓正電荷從正極,經(jīng)過負(fù)載,流回負(fù)極,這樣相當(dāng)于正電荷做了一個封閉的循環(huán),回到了初的位置了,讓正負(fù)電荷中和,這樣機械能再次在發(fā)電機線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷,重復(fù)這個流程,這樣一個流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過程。
發(fā)電機可以看成一個電壓源,電動勢代表這個電壓源的能力,電壓是穩(wěn)定的,發(fā)電機輸出的電功率大小,取決于負(fù)載這邊的電流大小,電流越大,發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會越多。反過來,如果負(fù)載沒有電流,發(fā)電機實際上是在空轉(zhuǎn),除了一些摩擦力在消耗能量外,并不會有機械能轉(zhuǎn)換成電能,不存在白白損失的問題
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一文帶你了解發(fā)電機
一、發(fā)電機的種類和功能特點
發(fā)電機是指受到機械動力的作用時產(chǎn)生電的設(shè)備。在這種轉(zhuǎn)換過程中,機械動力來自于各種各樣的其他形式的能源,如風(fēng)能、水能、熱能、太陽能等。
根據(jù)產(chǎn)生電的類型不同,發(fā)電機主要分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類。
1.直流發(fā)電機的功能特點
直流發(fā)電機是指受外部機械力作用產(chǎn)生直流電的發(fā)電機。
一文帶你了解發(fā)電機
直流發(fā)電機具有使用方便、運行可靠等特點,可以直接為各種需要直流電源的用電設(shè)備提供電能。但是直流發(fā)電機內(nèi)部有換向器,易產(chǎn)生電火花,發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機一般可作為直流電動機、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機的勵磁等所需的直流電源。
2.交流發(fā)電機的功能特點
交流發(fā)電機是指受外部機械力作用產(chǎn)生交流電的發(fā)電機,該類發(fā)電機又可分為同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。其實物外形如圖2所示。
在交流發(fā)電機中同步發(fā)電機為常見,該類發(fā)電機由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可用于為各種需要交流電源的負(fù)載設(shè)備供電。另外,同步發(fā)電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機4種。
交流發(fā)電機的應(yīng)用十分廣泛,例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機供電,其應(yīng)用實例如圖3所示。
二、發(fā)電機的型號與技術(shù)參數(shù)
為了便于對發(fā)電機的生產(chǎn)管理和使用, 對發(fā)電機的型號進行了編制方法的統(tǒng)一,并在其外殼比較明顯的位置貼有發(fā)電機的銘牌,其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機的型號、額定電壓、額定電源、額定功率、絕緣等級、頻率、功率因數(shù)以及轉(zhuǎn)速等。
1.發(fā)電機的型號含義
發(fā)電機的型號通常是對機組的型號進行的說明,其中包含的信息有發(fā)電機輸出的電壓的種類、發(fā)電機機組的類型、控制特征、設(shè)計序號以及環(huán)境特征等,如圖5所示。
除此之外,有些發(fā)電機的型號較為直觀簡單,識別時較為方便,如圖6所示,其中包含有產(chǎn)品編號、額定電壓及額定電流等。
例如,圖7所示典型發(fā)電機的銘牌標(biāo)識,從中可以了解其型號為“200GF6,參照上述命名方法可了解其型號所標(biāo)識的含義?!?
2.發(fā)電機的主要技術(shù)參數(shù)
發(fā)電機的技術(shù)參數(shù)通常與型號一樣通過銘牌標(biāo)簽粘貼或直接標(biāo)識在發(fā)電機的外殼上,以供選用和檢修時參考,如圖8所示。
發(fā)電機的主要技術(shù)參數(shù)包括:額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速、頻率、功率因數(shù)、定子接法和絕緣等級等。
(1)額定電壓
額定電壓指發(fā)電機在正常運行時輸出的額定電壓,單位是kV。
(2)額定電流
額定電流是指發(fā)電機正常并連續(xù)工作時的 工作電流,單位是kA。當(dāng)發(fā)電機其他各參數(shù)都在額定的情況下,發(fā)電機以該電流運行,其定子繞組的溫升不會超過允許的范圍。
(3)轉(zhuǎn)速
發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是指發(fā)電機主軸在1min內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機性能好壞的重要參數(shù)之一。
(4)頻率
頻率是指發(fā)電機中交流電正弦波周期的倒數(shù),其單位為赫茲(Hz)。例如一臺發(fā)電機的頻率為50Hz,則表明其交變電流的方向等參數(shù)1s改變50次。
(5)功率因數(shù)
發(fā)電機是靠電磁轉(zhuǎn)換進行發(fā)電的,其輸出的功率可以分為兩種,即無功功率和有功功率。無功功率主要是用來產(chǎn)生磁場,進行電與磁的轉(zhuǎn)換;而有功功率則是為用戶提供的。在發(fā)電機輸出的總功率中,有功功率所占的比例就是功率因數(shù)。
(6)定子接法
發(fā)電機的定子接法主要可以分為兩種,即三角形(△形)聯(lián)結(jié)和星形(Y形)聯(lián)結(jié),如圖9所示。在發(fā)電機中,通常發(fā)電機定子的3個繞組一般都聯(lián)結(jié)成星形。
(7)絕緣等級
發(fā)電機的絕緣等級主要是指其絕緣材料耐高溫的等級。在發(fā)電機中絕緣材料是較為薄弱的環(huán)節(jié),該材料在過高的溫度中很容易加速老化甚至損壞,所以不同的絕緣材料其耐熱等級
也有所區(qū)別。該參數(shù)通常是用字母表示的,其中Y 表示耐熱溫度為90℃,A 表示耐熱溫度為105℃,E 表示耐熱溫度為120℃,B 表示耐熱溫度為130℃,F(xiàn) 表示耐熱溫度為155℃,H 表示耐熱溫度為180℃,C 表示耐熱溫度為180℃以上。
(8)其他
在發(fā)電機中,除上述技術(shù)參數(shù)外,還有發(fā)電機的相數(shù)、機組總重量和制造日期等參數(shù)。這些參數(shù)在識讀時比較直觀易懂,主要供使用者在使用時或是購買時參考。
三、發(fā)電機在線路中的符號標(biāo)識
發(fā)電機是電力拖動、機床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對應(yīng)的原理圖時,發(fā)電機并不是用其實際外形體現(xiàn),而是由代表其功能的圖樣或簡圖、字母等符號進行標(biāo)識的。發(fā)電機的符號與電動機符號相似,一般用字母“G”文字符號標(biāo)識。其中G表示發(fā)電機,GD表示直流發(fā)電機,GA表示交流發(fā)電機(異步發(fā)電機),GS表示同步發(fā)電機,GH表示永磁發(fā)電機。根據(jù)這些不同的字母標(biāo)識,可以快速識別出該線路中使用的發(fā)電機的類型。
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