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一文帶你了解發(fā)電機(jī)   一、發(fā)電機(jī)的種類和功能特點(diǎn)   發(fā)電機(jī)是指受到機(jī)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(jī)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(jī)主要分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類。   1.直流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)   直流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生直流電的發(fā)電機(jī)。   一文帶你了解發(fā)電機(jī)   直流發(fā)電機(jī)具有使用方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn),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(jī)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(jī)一般可作為直流電動機(jī)、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機(jī)的勵磁等所需的直流電源。   2.交流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)   交流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生交流電的發(fā)電機(jī),該類發(fā)電機(jī)又可分為同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。其實(shí)物外形如圖2所示。   在交流發(fā)電機(jī)中同步發(fā)電機(jī)為常見,該類發(fā)電機(jī)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(jī)按所用原動機(jī)的不同又可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)4種。   交流發(fā)電機(jī)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(jī)供電,其應(yīng)用實(shí)例如圖3所示。   二、發(fā)電機(jī)的型號與技術(shù)參數(shù)   為了便于對發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)管理和使用, 對發(fā)電機(jī)的型號進(jìn)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(jī)的銘牌,其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機(jī)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(jī)的型號含義   發(fā)電機(jī)的型號通常是對機(jī)組的型號進(jìn)行的說明,其中包含的信息有發(fā)電機(jī)輸出的電壓的種類、發(fā)電機(jī)機(jī)組的類型、控制特征、設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)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(jī)的主要技術(shù)參數(shù)   發(fā)電機(jī)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(jī)的外殼上,以供選用和檢修時參考,如圖8所示。   發(fā)電機(jī)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(jī)在正常運(yùn)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(jī)正常并連續(xù)工作時的 工作電流,單位是kA。當(dāng)發(fā)電機(jī)其他各參數(shù)都在額定的情況下,發(fā)電機(jī)以該電流運(yùn)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(jī)的轉(zhuǎn)速是指發(fā)電機(jī)主軸在1min內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機(jī)性能好壞的重要參數(shù)之一。   (4)頻率   頻率是指發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)是靠電磁轉(zhuǎn)換進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)中,通常發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)中,除上述技術(shù)參數(shù)外,還有發(fā)電機(jī)的相數(shù)、機(jī)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(jī)在線路中的符號標(biāo)識   發(fā)電機(jī)是電力拖動、機(jī)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(jī)并不是用其實(shí)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(jìn)行標(biāo)識的。發(fā)電機(jī)的符號與電動機(jī)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(jī),GD表示直流發(fā)電機(jī),GA表示交流發(fā)電機(jī)(異步發(fā)電機(jī)),GS表示同步發(fā)電機(jī),GH表示永磁發(fā)電機(jī)。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(jī)的類型。




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曲軸的形狀和發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序 曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數(shù)、氣缸數(shù)、氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關(guān)。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。      對四沖程發(fā)動機(jī),曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個工作循環(huán),每個氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動機(jī)有i個氣缸,則發(fā)火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時,就有一個氣缸做功,這樣才會使發(fā)動機(jī)的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、6缸和V形8缸發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序。      (1)四沖程直列4缸機(jī),缸數(shù)i=4,發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內(nèi),1、4缸的曲柄銷朝上時,2、3缸的朝下,1、4缸與2、3缸相隔1800。這種發(fā)動機(jī)可能采用的一種發(fā)火次序。      這種發(fā)火次序?yàn)?-3-4-2,習(xí)慣上以1缸為準(zhǔn),l缸做功后接著是3缸做功,以此類推。這種發(fā)動機(jī)的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環(huán),不斷周而復(fù)始地工作著。      如將上述2、3缸的工作過程互換,則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能,是因?yàn)?、3缸的曲柄銷(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序,即1-2-4-3。      所以,4缸機(jī)可能采用兩種發(fā)火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過,對某一種具體的發(fā)動機(jī)來說,由于發(fā)火次序還與氣門機(jī)構(gòu)的安排等有關(guān),因而是確定而不能變更的。使用一臺發(fā)動機(jī)時,必須了解它的發(fā)火次序。      1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負(fù)荷方面,沒有什么區(qū)別。一般柴油機(jī)采用前一種。      (2)四沖程直列6缸機(jī),發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(nèi)(每個平面內(nèi)2個),各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當(dāng)1、6缸的曲柄銷朝上時,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產(chǎn)6缸機(jī)都采用這種曲軸和發(fā)火次序。      曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。      當(dāng)然,上述兩種6缸機(jī)的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序,但由于在實(shí)際發(fā)動機(jī)上幾乎沒有應(yīng)用,因而不作介紹。      按發(fā)火次序看,前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的,這種現(xiàn)象是容易理解的。因?yàn)楦鳉飧组g做功行程的間隔是1200,而每個氣缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重疊。在這個600中,兩個氣缸都在做功,前一個氣缸做功末完,后一個氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對發(fā)動機(jī)的工作平穩(wěn)性是有利的。      (3)四沖程8缸機(jī),大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線的夾角常取900)。氣缸數(shù)i=8,其發(fā)火間隔為7200CA/8=900CA。這種發(fā)動機(jī)左右兩列氣缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上,所以V形8缸機(jī)只有4個曲柄銷。通常將4個曲柄銷布置在兩個互成900的平面內(nèi)。      V形8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。


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