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柴油发电机组主要由哪几部分组成?
一、本地柴油机系统
柴油发电机是将柴油的化学能转化机械能,再由机械能转化为电能的机械设备,其发电原理是通过其他辅助动力带动柴油发电机曲轴转动,使活塞在密闭气缸的顶部作上下往返运动。当活塞由上向下运动时,气缸进气门打开,室外空气由空滤装置过滤后进入气缸,完成进气行程。当活塞由下向上运动,气缸进排气门关闭,在活塞上行的挤压下,气体体积因迅速被压缩,导致气缸内的温度迅速上升,完成压缩行程。当活塞达到顶端时,经过油滤装置过滤后的燃油经高压喷油嘴雾化喷射,与高温高压的空气混合剧烈燃烧,此时气体体积迅速膨胀,推动活塞向下做功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转,完成做功行程。做功行程完成之后,活塞由下向上移动,气缸排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈,经过若干个工作循环后,柴油机组在飞轮的惯性下逐渐加速旋转工作。
二、本地同步交发电机系统
上述过程中进行的是化学能与机械能的转化,那么机械能又是如何转变为电能的呢?结构上,同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装,利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子旋转,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所以电枢线圈在磁场中切割磁力线,由电磁感应原理可知,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
三、本地发电机励磁系统
众所周知,同步发电机需要直流电流励磁。供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统,一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流,而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。
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发电机磁场运行的五种方式
励磁是指为发电机提供运行磁场的过程,根据励磁处理方式的不同,有五种方式:他励方式、本地自励方式、本地混合式励磁、本地转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式。
(1)他励方式:发电机的励磁不是同步发电机本身供给,而是由其他电源供给。 (2)自励方式:发电机的励磁由同步发电机本身发出的交流经整流后供给。
(3)混合式励磁方式:分为同轴直流励磁机他励加串联变压器自串联;同轴直流励磁机他励加励磁变压器自并励;同轴交流励磁机他励加串联变压器自串联。
(4)转子绕组双轴励磁方式:其特点是稳定性高;有功、本地无功可相互独立调节;引入滑差频率的交流信号加入励磁,可以控制具有转子滑差的运行;事故停机时间短;励磁绕组短路下失磁运行,对转子起了屏蔽作用,使转子涡流产生的损耗减少了约3/4;可承受短时间的冲击负载。但造价高。
(5)定子绕组励磁方式:有光滑转子、本地有齿的转子、本地有契形导体短路结构转子、本地有大功率短路绕组的转子。特点是结构简单、本地可靠性高、本地成本低。为解决大容量超高压输电系统出现的无功引起过电压的问题提供了有效的解决办法。
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