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柴油发电机的环流产生的静态分析 以模块化并联控制系统为例,发电机组的并联调试一般先把并联机组空载并联时的环流调平衡、足够小且稳定运行,再通过负荷分配器把有功功率调平衡,其中关键是解决空载并联时的环流问题。以两台机组并联为例,空载并联常出现的问题: (1)环流过大,远远超过并联机组额定电流的10%; (2)并联后,环流随运行时间逐渐变大,直至逆功率报警; (3)环流不稳定,随机性忽大忽小。 由以上分析可知: (1)将两台机组并联,首先要将两台机组的空载电压、调压特性调整到完全相同,这是保证两台机组无功功率完全平均分配的前提条件,也是后续调整两台机组功率平均分配的基础。当上述两项调整平衡后,才能保证并联运行的两台机组输出端电压在任意负荷下都相等,同时保证功率平均分配,才能保证环流为0(理想状态)。表明:环流产生的根本原因是两台机组空载电压不是完全相等或调压特性有差异,造成输出端电压不相等而产生了环流。 (2)两台机组的空载电压、调压特性都相等,而两台机组的输出电流不相等,也就是两台机组的功率分配不均匀,也会造成U1和U2不相等,而产生环流。 (3)影响无功功率分配的因素还有很多,像自动电压调节器特性、用均压线环节的稳定作用等,在此不再分析。
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增压型柴油机简介 1)发电机依靠缸内燃烧发出功率。因此,进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素,两者要合理调配,燃烧才能完全,使之达到功率大而燃油省的目的。 2)燃油的输入量是可以控制的,关键是空气吸入量。一般发电机靠自然吸气,空气吸入量受发电机进气系统阻力的限制,仅能吸入70%~80%((以1个大气压计。吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比)。因此功率难以提高。 3)增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此。进入气缸的空气不是依靠自然吸气,而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸,从而使空气量增多,喷射的燃油量也相应增加,不但发电机功率大大提高,而且由于燃烧完全,相应降低了耗油量,尾气烟度也有所改善。 4)废气涡轮增压器利用发电机排气压力推动涡轮,带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气,叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发电机为增压型,其功率比自然吸气型提高20%~40%,燃油消耗率也显著下降。 5)进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后,由于受压缩功的影响,其温度大幅度提高(全负荷时一般达到12℃左右),空气密度却显示下降,限制了功率的进一步的提高,因此出现了“增压中冷”是将发电机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”(即热交换器)对已增压过的发电机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右,空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发电机为增压中冷型,其功率比增压型进一步提高,油耗也相应地进一步减少,其工作原理如图1-1所示。 6)B系列柴油机有3种吸气形式--自然吸气型、增压型和增压中冷型。依靠这种技术,B系列柴油机在缸径、冲程和转速不变的情况下,可逐级提高它的功率和转矩,因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例:自然吸气型(代号6B)的额定功率为96KW,增压型(代号6BT)的额定功率为118KW,增压中冷型(代号6BTA)的额定功率140KW,它们的转矩和燃油量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。 7)B系列柴油机是通过采用增压和增压中冷技术来扩大功率范围,而不是通过采用扩大缸径的方法来达到的。由于缸径不变,缸体、缸盖等零部件完全通用,就大大降低了工厂生产成本,减少了市场备件平中;又由于设计时不必考虑保留扩大缸径的余地,使发电机能尽量紧凑,体积和质量明显减小;更由于增压技术的优点,不仅提高了动力性的经济性,而且有利于降低噪音和使排放达标。此外,如在高原地区使用,动力可保持不变或损失较少。B系列柴油机的结构强度是按 功率和转矩的需要设计的,因此保证了全系列机型的可靠性和耐久性。 8)发电机配HIC增压器主要按中、高速端匹配,因而低速端增压压力不足。为了不使烟度排放性能等恶化,不得不限制供油量(通过冒烟限制器),从而牺牲了低速转矩并影响整车低速行驶性能。这种匹配主要适于汽车经常高速行驶的使用条件。 旁通涡轮增压器正是针对解决低速动力性不足而开发的,它以低速端进行 匹配,低速增压压力高,冒烟限制器不起作用,因此低速转矩大、排放低,并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题,从而兼顾了高速端的性能,可以看出,旁通阀和曲柄连成整天转动,并通过推杆与执行器(用支架固定在增压器壳体上)中弹簧的一端相连,执行器的另外一端则通过软管与压气机出口增压压力想通。当旁通阀处于关闭状态时执行器中的弹簧具有一定的预紧力。 当增压压力达到一定程度而足以克服弹簧预紧力时,作用力将通过推杆,曲斌使旁通阀打开,将进入涡轮的部分废气经旁通阀流入总排气管,从而减少了进入涡轮的能量,使转速和增压压力随之下降。
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