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发电机的电气原理及机械特性
发电机发展至今,各种类功能层出不穷。是在发电机行业较为有代表性的。下面就说说发电机的电气原理及机械特性。
电机绕组和电气性能:所有的发电机绕组都是2/3节距绕制,能有效地消除电压的三次和3的倍数次谐波,(第3,第9,第15……),是不间断供电设备等非线性负载的 设计。与电网并联时,2/3节距结构抑制了有时较大的线圈节距会产生的过大的中线电流。一个完全连续的阻尼绕组减少了发电机并联运行时的振荡。这种2/3节距、且极和齿都经过了仔细精选的绕组匹配抑制了输出电压的波形畸变。
电机绝缘和浸漆:绝缘等级是“H”级。所有绕制的零部件都是用专门研制的材料并采用特殊的工艺浸漆的,为发电机在恶劣环境中运行提供保障。专门开发的树脂基材料为线圈和各旋转部件提供了高加工强度和高机械强度。
干扰:THF(如BS EN60034—1所定义)小于2%。TIF(如NEMA Mgl - 22)所定义)小于50。
过载能力:陆用发电机可以每12小时过载110%运行1小时。
无线电干扰:无刷装置和高质量的AVR确保无线电传送时干扰很小,满足BSEN61000-6标准要求。如果需要的话,可另外提供抗无线电干扰抑制器( RFI)。接线端子和接线盒:标准的发电机是三相,并可对引至接线端子的12个接线头重接,接线端子安装在发电机非驱动端的出线板上。茌钢板制成的出线盒内有AVR,并具有足够空间让用户布线。为易于操作,面板为拆卸式面板。
机械特性
轴和键:所有发电机转子都经动平衡校验,校验振动比BS6861第1部分第2 5级中规定的小值还要低。双支点发电机带半键校动平衡。
空气过滤器:作为任选件,可在发电机上装备空气过滤器,但额定值下降5%。 我们建议所有安装空气过滤器的电机加装定子绕组高温报警装置。
防护等级:所有发电机都满足IP23标准防护等级作为可选项可以向客户提供IP44空冷防护的发电机,但建议所有IP44发电机加装定子绕组高温报警装置。
过滤接套和联轴器:发电机都具有单支点和双支点两种结构。接套和盘片联轴器符合SAE标准,可以和所有带SAE标准接口的柴油机配套。
海拔和环境温度:所有陆用发电机的额定功率均指海拔不超过1000米,环境温度小于40℃时的功率。若海拔超过1000米,每升高500米,功率下降3%; 海拔超过4000米时,请咨询工厂。环境温度超过40℃时,每上升5℃,电机功率下降3%;当环境温度超过60℃时,请和工厂联系并咨询



全新发电机组或设备大修后使用中的几点错误做法
玉树柴油发电机组在使用过程中发动机的故障较多。 为此, 笔者走访和调查了一些玉树柴油发电机组修理厂和一些拥有大量玉树柴油发电机组的施工单位。根据调查结果发现,在使用中发动机产生的故障主要是由于发动机的使用维护不当所造成的。 由于一些机手技术素质不高或思想不够重视,在使用玉树柴油发电机组时,不能严格执行有关规定和操作规程, 甚至还采用一些错误的做法进行操作和维护,造成了发动机磨损加剧,功率下降油耗上升,从而导致发动机过早产生故障。现将调查结果及个人的一些建议归纳总结如下。
1 新发动机或大修后的发动机不进行磨合
新设备或发动机大修后,更换了气缸套、活塞、活塞环和轴瓦等零件,而没有经过充分的磨合,立即进行重负荷作业,会造成零件的早期磨损,有的还会出现拉缸、烧瓦现象。 例如有一台TY220推土机上装用的是NT855柴油机,大修后没有按要求进行磨合就直接重负荷作业,结果工作不到20 h就出现了烧瓦现象。
2 发动机冷启动后就立即高速运转
发动机冷启动后,由于发动机处于冷态,机油粘度高,油道阻力也大,机油泵的转速较低,供油量较小,使得机油进入摩擦副的时间滞后,发动机的各部分还没有得到充分润滑, 会造成发动机的齿轮及轴承由于润滑不良而损坏, 同时也加剧了气缸及轴瓦的磨损。
特别是带有涡轮增压器的发动机会造成涡轮增压器的转轴烧蚀。由于增压器转轴的转速较高,因此滚动轴承无法适应,只能采用浮动轴承结构,即转轴在轴套内高速旋转的同时, 轴套还可在压气壳与涡轮壳内低速旋转。 这样,轴套内、外圆必须具备完整的油膜,才能确保增压器的正常工作。 为此,柴油机启动后应空转一会,机油温度上升,流动性好转,增压器得到充分润滑后方可提高转速,投入作业,这一点在寒冷的冬季更为重要。 例如有一台从俄罗斯进口的T-330推土机,发动机为B-400柴油机(V形8 缸带两个增压器,功率为300kW)。这台推土机从运载设备上卸下时正是寒冬季节(气温比较低),卸下后,机手立即启动发动机,随后高速开回工地,次日发现可以空转,但一加载就走不动了。原来是增压器因润滑不良而烧蚀转轴,缸内进气量随之减少,机设备功率就大幅度下降。
3 柴油机突然熄火
当装有增压器的柴油机在高速运转时突然熄火,机油泵立即停止转动,增压器内的机油也停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量会被吸收到增压器壳体上,将停留在那里的机油熬成积碳。当这种积碳越积越多时就会阻塞进油口, 导致轴套缺油,加速转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。 因此,柴油机停转前一定要先卸荷,使其空转,待发动机温度下降后再熄火。
4 使用劣质柴油
使用不合格的柴油。 由于劣质柴油的十六烷值不符合标准,造成发动机燃烧状况不良,积碳多,发动机活塞环烧结引起拉缸。 同时劣质的柴油也加速了喷油泵柱塞、出油阀及喷油器的磨损。


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玉树柴油发电机组BOSCH电控系统功能描述
(1)点火钥匙开关
点火钥匙开关在“ON”位置时的四种状态:
1——钥匙开关在“ON”位置,诊断请求开关在“OFF”位置,发动机没有启动或运行
2——钥匙开关在“ON”位置,诊断请求开关在“OFF”位置,发动机没有启动或运行
3——钥匙开关在“ON”位置,发动机启动
4——钥匙开关在“ON”位置,发动机启动
在状态1的情况下,ECU检测水温、进气温度压力等模拟输入量,以及制动信号、离合器信号的等信号量并对电控系统进行自检。
转动点火钥匙到“ON”位置时,需要停顿片刻,待检查发动机预热灯和故障灯熄灭后再启动发动机。预热灯工作状态当ECU检测到水温、进气温度过低,需要使用进气预热,ECU输出信号,驱动进气预热继电器对发动机进行进气预热,同时点亮冷启动灯,提示驾驶员发动机正处在预热状态,这时驾驶员需等待预热灯熄灭后再启动发动机。故障灯工作状态系统正常的情况下,故障灯在钥匙打到“ON”位置时,系统开始自检,同时故障灯亮,如果自检没有问题,2s后故障灯熄灭,发动机可以点火;如果系统检查出有当前或历史故障,故障灯点亮后常亮,必须排除或确认这些故障不影响启动后再启动发动机。
另外在状态1下,系统的K-LINE(诊断接口通信)处于激活状态,可使用诊断仪对发动机进行离线诊断。
在状态2的情况下,如果发动机有当前或历史故障,诊断灯将会依次闪出相对应的故障闪码。
状态3为发动机从停机到着火的中间过程,点火后发动机将一直在状态4运行。
(2)故障诊断功能
电控系统具有故障诊断功能。在点火开关“ON”位置时,打开故障诊断开关,就可以通过诊断灯输出故障闪码。诊断请求开关为常开开关或自复位常开开关,一端接ECU端子1.72,另一端由1.04供电。诊断灯驱动端为1.22,诊断灯地端为1.30。
(3)巡航功能
BOSCH电控系统提供巡航功能供选用,该功能可实现车辆在道路上行驶时,不需踩下油门踏板就能保持稳定车速,提高驾驶舒适性。
巡航使用方法如下。
①确认巡航“ON/OFF”开关在“ON”位置上,处于Standby模式,等待巡航。
②确保车速在50km/h( 巡航车速)以上。
③按下“SET+/-”开关,整车即保持车速,进入巡航状态,此时脚可以从油门上松开。
④此时如果想超车,可以踩油门,汽车进入加速状态,以大于刚才设置车道的速度超车,松开油门,车速慢慢回到设置车速。
⑤如果想调整巡航车速,可以按“SET+”或“SET-”开关,进行巡航速度的点加或点减,每按一下调整1km/h。
⑥当驾驶员踩刹车或踩离合,或者使用排气制动,系统自动退出巡航,回到Standby等待巡航模式。如果驾驶员想重新进入巡航状态,只用按下Resume恢复开关,整车又将回到刚才退出的巡航速度。
⑦驾驶员只用将“ON/OFF”开关调回到“OFF”位置上,系统即结束巡航。
巡航开关的电气连接线路,开关供电为端子1.04,四个开关都为自复位常开开关。
(4)排气制动功能
车辆用户可通过ECU,实现对排气制动阀的控制。排气制动的电气连接线路:排气制动开关为常开开关,一端接ECU端子1.32,一端由1.29接地。开关闭合时,ECU的端子1.32给电,ECU通过端子2.03、2.06输出排气制动阀驱动信号(接口在发动机线束上),实现排气制动功能。
(5)冷启动功能(预热功能)
如果整车需要到气温-15℃以下地区行驶,则必须使用预热功能。
柴油机ECU自动根据环境温度进行控制预热,当ECU判断环境温度过低时,启动前发动机必须先预热。ECU通过端子1.55、1.59驱动预热继电器,开始预热,同时通过端子1.38点亮冷启动灯,提示驾驶员正在进行预热,等预热灯灭后再启动发动机。
(6)空调怠速功能
部分大型客车,怠速时,可能会觉得空调功率不够,这时可按下仪表板上的空调请求开关,由ECU提高发动机怠速转速,从而改善整车空调效果。空调请求开关的电气连接线路:空调请求开关为常开开关,一端接ECU端子1.42,另一端由1.04供电。
(7)发动机舱副停车功能
通过此功能,驾驶员可在发动机舱直接停止发动机,这也可以称为紧急停车功能。
发动机副停车开关的电气连接线路:发动机副停车开关为自复位常开关,一端接1.47,一端由1.29接地,开关闭合时发动机停止工作。
(8)发动机转速输出功能
BOSCH CA6DL2/6DF3电控系统提供发动机转速输出功能,电气连接线路发动机ECU以脉冲的形式(默认8脉冲/转)将发动机转速输出给整车仪表。
(9)发动机启动控制功能
ECU控制发动机启动的电气连接线路:钥匙开关在“ON”位置时,ECU端子1.40通电;“START”位置时,ECU端子1.61接到启动信号(24V)。当空挡开关闭合(变速箱挂入空挡)时,ECU通过端子1.37(高端)控制启动继电器闭合,使启动机工作,启动发动机。空挡开关安装在变速箱上,为常开开关,一端接ECU端子1.85,另一端由1.04供电,打到空挡时,空挡开关闭合。

