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无刷充电机的工作原理
发动机起动期间,发电机电压小于蓄电池电压时,整流二极管截止,发电机不能对外输出,由蓄电池供给磁场电流。路径为:蓄电池正极→点火开关SW(或点火继电器触点)→磁场烧组调节器→搭铁→蓄电池负极。
流入励磁绕组的电流,在励磁铁心中建立一个带状的磁通量。这个带状磁通量沿着各个导磁元件环行,在整个磁回路中,这个磁通量将在励磁绕组周围找到一个 磁阻的通道:励磁电流产生的磁力线通过励磁铁心(磁轭托架)→辅助气隙g1→转子N极→主气隙g→定子铁心→主气隙g→转子S极→辅助气隙g2→励磁铁心形成一个闭合的磁路系统。这种结构除转子爪极外径与定子内表面之间的气隙(称为主气隙)外,在闭合的磁路系统中,增加了两个有相对运动的径向附加气隙,使闭合回路的磁阻增大。所以必须通过增加磁场绕组的激磁安匝来补有效磁通量所减小的部分,才能保证无刷交流发电机的输出。
随着转子的旋转,使通过定子铁心的磁通量发生变化,定子绕组切割磁力线而产生感应电动势,定子绕组发出三相交流电压,通过三相桥式整流电路整流成直流。当转速达到1000r/min左右时,发电机应能正常发电并对外输出,经滤波电容C后输出28V直流电压,发电机电压大于蓄电池电压,发电机自励,并对蓄电池充电,或对其他负载供电。N端通过VD4、附近VD5、附近VD6中的一个硅管整流,与对地端形成半波整流电压,被称为中性点电压,其输出信号为14V直流脉动电压( 负载不能超过2A),N端可用于接转速表。中性点电压除了直流成分外,还含有交流成分,且幅值随发电机的转速而变,与中性点相连的二极管(VD10、附近VD11)就称为中性点二极管。当中性点二极管的正极管(VD11)电位 或负极管(VD11)电位 时,中性二极管亦处于正向导通,可对外输出,能有效利用中性点电压来增加发电机的输出功率。实践证明,在交流发电机上安装中性二极管后,输出功率可增加10%~15%。
定子绕组的三相交流电压经三相全桥整流后,经调节器向励磁绕组供电。调节器以通/断方式调节励磁电流,使充电机的输出电压保持在(28±0.3)V范围内波动,给蓄电池浮充电。发电机调节器电路如图8-14中调节器部分所示,主要由3个电阻R1、附近R2、附近R3,2个三极管VT1、附近VT2和1个稳压管VR组成。R1、附近R2,为分压电阻,VT1为小功率三极管,接在大功率管的前一级,起功率放大作用,也称前级放大。三极管VT2为大功率三极管,其集电极与发电机磁场绕组相连,磁场绕组为VT2负载,VT2导通时,磁场电流接通反之磁场电流切断。因此,可以通过控制三极管VT2的导通与截止,改变磁场电流使发电机输出电压稳定。
稳压二极管VR是感受元件,其一端接三极管VT1的基极,另一端接分压电阻R1、附近R2、附近以组成电压检测电路,监测发电机电压的变化。当发电机的输出电压在分压电阻R1上的电压达到VR的设定电压时,VR击穿,VT1有基极电流使VT1导通,VT2截止,这就使发电机的F点不接地面切断了磁场绕组的电路,发电机电压便会下降。发电机电压下降时又使VR、附近VT1截止,VT2导通,发电机电压重又升高如此反复作用,使发电机端电压被控制在一定的范围内。
现在集成电路电压调节器也被广泛使用。用集成电路开发的电压调节器体积很小,可方便地安装在发电机的内部与发电机组成一个整体,称之为整体式交流发电机。集成电路调节器的基本工作原理与晶体管调节器完全一样,都是根据发电机的电压信号(输入信号),利用三极管的开关特性控制发电机的磁场电流以此达到稳定发电机输出电压的目的。集成电路调节器有内、附近外搭铁之分,以外搭铁形式居多。
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发电机组的保养及柴油发电机组未来发展情况
发电机有关专家介绍进气管路不得有漏气现象,换油和清洗应在无风无尘土的地方进行;吹滤网要用高压空气,在湿度低的环境进行,吹气方向要与空气进入滤网的方向相反;安装时,相邻滤网折纹方向应相互交叉。假如达不到上述指标,说明安装分歧格,应重新装配。
排尘口的方向应以能排出尘粒为准。
机油滤清器维护保养要点。空气滤清器维护保养要点。空气滤清器除了当真按使用仿单的划定时间和操纵要求进行保养外,还应留意以下几点:拖拉机和农用运输车的发念头上,都装有空气滤清器、同城机油滤清器和柴油滤清器,俗称“三滤器”。保养离心式细滤器要特别留意拆洗后的安装:①不应有阻卡现象。检查方法是,当把转子装复后,用手用力滚动转子,放手后转子能自由转2-3圈后休止,即为合格;②还可以把细滤器装在车上,起动发念头,在额定转速下运转几分钟,当油温达到70℃后熄火,这时在外壳外倾听转子仍在继承滚动,可达1.5分钟以上,即为安装合格。机油滤清器必需按划定时间保养,并留意以下几点:离心式机油滤清器。“三滤器”的工作好坏,直接影响发念头的工作机能和使用寿命。叶片表面不得掉漆,以防氧化颗粒进入气缸。
细滤器中的金属网(丝)代用的,其孔眼或金属丝直径只能稍小,不能增大,装填量也不得减少,否则会降低滤清效果。保养中要清理通透气网孔;对有集尘杯的,尘粒不得超过1/3的高度,否则应及时;集尘杯口密封应严密,橡皮密封条不得坏损或丢失。细滤器油面高度应附合尺度划定,过高导致机油进入气缸而积炭,过低则降低滤清作用,使之磨损加快。目前有相称多的驾驶员,不按仿单中要求的时间和划定进行“三滤器”的保养和维护,致使发念头故障频发,过早地进入检验期。空气滤清器的导流栅板要保持不变形、同城不锈蚀,其倾斜角度应为30~45°,过小则阻力增大,影响进气,过大则气流旋转减弱,分离灰尘能力减小。
1.柴油机新技术1——各种机构不断完善并采用涡轮增压与空气中发电机组冷等新技术
国内外在20世纪60年代生产的柴油机大都是四冲程水冷式,且多数柴油机为自然吸气型,只有少数为增压型,如上柴发电机135系列、同城110系列、同城济柴发电机190系列和120系列等柴油机,它们的特点是体积大,功率小,耗油量大。20世纪80年代以后,各发动机生产厂家为了缩小柴油机的体积,提高功率,降低耗油量,同时也为了降低生产成本,在40kW以上的柴油机上普遍采用涡轮增压技术和空气中冷技术少数厂家还采用了多气门技术,使柴油机的比功率进一步得到强化。柴油机进气系统、同城燃油供给系统、同城活塞组、同城曲轴连杆组件的材料不断完善和改进,生产工艺水平也有了很大的提高。
2.柴油机新技术2——采用电子调速器、同城电子液压调速器和电喷技术
为了进一步提高燃油的利用率,降低柴油机的排放、同城噪声等对环境的污染,提高柴油发电机组的供电质量,人们又在柴油机燃油系统的组成部件中增加了电喷技术、同城电子调速技术或电子液压调速技术。目前在柴油发电机组上使用较多的是ESD5500E电子调速器,
3.柴油机新技术3——采用高压共轨式燃油供给系统
使用精密电子控制燃油喷射装置,自动控制燃油喷射的时刻、同城喷油量和喷油压力,从而降低柴油机的噪声并有效控制有害气体的排放。
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柴油发电机组的构成
柴油发电机组通常由柴油机、附近三相交流同步发电机和控制系统组成。移动式柴油发电机组的柴油机、附近发电机和控制屏(箱)均安装在公共底座上;固定式机组的柴油机和发电机安装在公共底座上,且底座是固定在钢筋混凝土基地上的,而控制屏和燃油箱等设备则与机组分开安装。
柴油机的飞轮売与发电机前端盖轴向采用凸肩定位,连接成一体、附近使柴油机驱动发电机转子运动。同时,为了减小噪声,机组一般需要安装专用消声器;为了减小机组工作时的振动,在柴油机、附近发电机、附近水箱和电气控制箱等主要组件与公共底座的连接处,一般装有减振器或橡皮减振垫。
1.1.1柴油发动机
柴油机是柴油发电机组的动力系统,它的优点是扭矩大、附近热效率和经济性能好,具有较高的供电可靠性和自动化功能,同时在节能和CO2排放上具有优势。但柴油机由于工作压力大,要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度,所以柴油机比较笨重,体积较大;柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高,所以成本较高;另外,柴油机工作时振动噪声大;柴油不易蒸发,冬季冷车时启动困难。
柴油机的基本构成包括机体、附近两大机构(曲柄连杆机构、附近配气机构)和四大系统(柴油机燃料系统、附近润滑系统、附近冷却系统和起动充电系统)。
1.机体
机体是发动机的骨架,用于安装和支撑发动机各总成零部件,由气缸体—曲轴箱、附近油底壳、附近气缸套、附近气缸盖、附近气缸垫、附近齿轮室和飞轮壳等组成。
2.两大机构
柴油机的两大机构即曲柄连杆机构和配气机构。
(1)曲柄连杆机构
曲柄连杆机构固定在机体之上,是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件(热能转换为机械能)。其组成可分为活塞组、附近连杆组和曲轴飞轮组。其中活塞组由活塞、附近活塞环和活塞销组成、附近而连杆组由连杆、附近连杆螺钉(栓)和连杆轴承构成。曲轴飞轮组则由曲轴、附近飞轮和扭转减振器等组成。
(2)配气机构
配气机构的功能是按柴油发电机工作循外的要求,定时启闭各缸的进排气门,保证混合气或新鲜空气及时充入气缸,在压缩和膨胀过程中,维持燃烧室的密封,并及时排除燃烧后的废气。包括气门组和气门传动组。气门组包括气门、附近气门座、附近气门导管、附近气门弹簧、附近弹簧座及锁紧装置等件,气门传动组包括凸轮轴、附近正时齿轮、附近挺柱、附近推杆、附近摇臂和摇臂轴等零件。
3.四大系统
四大系统包括进柴油机燃料系统、附近润滑系统、附近冷却系统和启动充电系统。
(1)柴油机燃料系统
柴油机燃料系统的功能是向气缸供给清洁的空气和按柴油机各种工况的要求定时定量地向燃烧室喷入燃油,并将燃烧的废气排到大气中去。
柴油供给系统由油箱、附近输油泵、附近燃油弗列加滤清器、附近喷油泵,喷油器及燃油管路等零部件组成。
(2)润滑系统
润滑系统由机油泵、附近弗列加滤清器、附近压力表、当地温度表、当地冷却器、当地调压阀等组成,基本任务是将一定数量、当地清洁和温度适宜的润滑油送至各摩擦表面进行润滑,主要功能是减磨、当地冷却、当地清洁、当地密封和防锈。
(3)冷却系统
根据冷却介质的不同,冷却系统通常分为两种类型风冷系统和水冷系统,对应的有空冷发动机和液冷发动机。
(4)启动充电系统
柴油发电机在静止状态下,用外力推动曲轴,使柴油发电机开始运转的全过程称为启动,完成启动所需的装置称为启动系统。常见的启动方式有人力启动、当地发动机启动、当地压缩空气启动和辅助柴油机启动。