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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,相當于負載這邊是開路的,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,相當于本質(zhì)上并沒有發(fā)電,當然談不上損失了。
電動勢只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導體運動切割磁力線的時候,會在導體兩端形成感生電動勢。電動勢在物理學上是這樣定義的,單位正電荷被電場力從電源的負極,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。可以顧名思義把電動勢理解成讓電子產(chǎn)生運動趨勢的一種本領,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,電動勢也反應發(fā)電機把機械能轉換成電能的一種能力本領。
有本領有能力,不做事,相當于能力體現(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。當沒有任何負載接入發(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)電的一種本領而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關閉著的,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。
導體沒有切割磁力線時候,正負極兩端都是中性的,因為金屬正電荷和電子是完全一致的,導體沒有對外顯示出任何帶電狀態(tài)。當切割磁力線的時候,正電荷從負極移動到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實現(xiàn)了在這一段導體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負極聚集了電子,這樣分別在導體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負電荷分離出來的數(shù)量越多,代表發(fā)電機的電動勢越強,發(fā)電能力也越強。因為沒有負載接入,而發(fā)電機的發(fā)電能力是有限的,導體的能分離出來的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機怎么轉,都不會再有新的正電荷從負極移動到正極了。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。
電能的轉化看電流
燈泡發(fā)光,是因為電流流過鎢絲等東西,轉換成熱能或者光能,而風扇在轉,也是電流流過電機內(nèi)部,讓電能轉換成動能。要讓負載工作同時消耗電能,必須要有電流流過負載本身,這樣電能才可以轉換成其他形式的能。
發(fā)電機帶動負載發(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)部會分離出來正負電荷,讓正電荷跑到正極,負電荷保留在負極,轉換成電能,而電能因為有回路,讓正電荷從正極,經(jīng)過負載,流回負極,這樣相當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)部分離正負電荷,重復這個流程,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,取決于負載這邊的電流大小,電流越大,發(fā)電機把機械能轉換成電能的數(shù)量會越多。反過來,如果負載沒有電流,發(fā)電機實際上是在空轉,除了一些摩擦力在消耗能量外,并不會有機械能轉換成電能,不存在白白損失的問題
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柴油發(fā)電機組頻率降低對設備會有哪些影響
柴油發(fā)電機組的的頻率降低是什么意思呢,對設備的影響有多大呢?我們知道,柴油發(fā)電機組頻率過低對于用電設備的影響是極為不利的,因此為了保持發(fā)電機組頻率的額定值,我們需要使用合理的發(fā)電機組維修方法對其進行必要的頻率調(diào)節(jié)。那么,頻率過低到底會給柴油發(fā)電機組帶來什么影響呢?
影響之一:低頻率運行將增加汽輪機葉片所承擔的壓力,引起葉片的共振,縮短葉片的壽命,甚至使葉片斷裂。
影響之二:低頻率運行時,發(fā)電機的通風量將減少,為了維持正常電壓,要求增加勵磁電流,使柴油發(fā)電機組頂子和轉子的溫升增加,為了不超越溫升限額,不得不降低柴油發(fā)電機組所發(fā)電量。
影響之三:低頻運行時,由于磁通密度增大,變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流都將增大,為了不超越溫升限額,不得不降低變壓器負荷。
影響之四:頻率降低時,系統(tǒng)中的無功功率負荷將增大,從而導致系統(tǒng)電壓水平的下降。
發(fā)電機組電動機轉速與系統(tǒng)頻率有著密切聯(lián)系,柴油發(fā)電機組頻率過低將會影響設備的正常工作,降低產(chǎn)品質(zhì)量,甚至使整個系統(tǒng)瓦解。因此,為了避免系統(tǒng)頻率下降所帶來的影響,我們需要按照系統(tǒng)額定頻率來設定,當出現(xiàn)頻率變動時及時調(diào)節(jié),這對于發(fā)電機組的穩(wěn)定運行有著重要影響。
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分析柴油機的工作原理及使用:柴油發(fā)電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。
①上止點:指活塞離曲軸中心遠的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應注意。
④配氣相位:柴油發(fā)電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關閉的時刻用曲軸轉角表示時稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。
動到下止點時所對應的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總容積(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。
⑧進氣行程:其目的是保證汽缸內(nèi)充滿足夠的新鮮空氣。活塞往下運動時,進氣門打開,周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達下止點時,進氣門才關閉。
⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進氣門經(jīng)下止點后延續(xù)了一定角度后關閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關閉,汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運動,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達3~4Wa,溫度可達500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內(nèi)開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。
⑩做功行程;當活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內(nèi)噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
這時,汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉化為機械能的過程。
排氣行程:在這個行程里,汽缸內(nèi)的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進行下一個工作循環(huán)。
實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進氣門仍然關閉著,這時汽缸內(nèi)的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內(nèi)的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關閉。
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